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Wilton Cesar Pires de Sant´Ana VAZÕES ESPECÍFICAS DAS BACIAS DE CONTRIBUIÇÃO PARA GERAÇÃO DE ENERGIA DA UHE LUÍS EDUARDO MAGALHÃES Palmas 2009

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  • Wilton Cesar Pires de SantAna

    VAZES ESPECFICAS DAS BACIAS DE CONTRIBUIO PARA

    GERAO DE ENERGIA DA UHE LUS EDUARDO MAGALHES

    Palmas

    2009

  • Wilton Cesar Pires de SantAna

    VAZES ESPECFICAS DAS BACIAS DE CONTRIBUIO PARA

    GERAO DE ENERGIA DA UHE LUS EDUARDO MAGALHES

    Monografia apresentada como requisito parcial da disciplina Trabalho de Concluso de

    Curso II (TCC II) do curso de Engenharia

    Civil, orientado pelo Professor Mestre

    Silvestre Lopes da Nbrega.

    Palmas

    2009

  • WILTON CESAR PIRES DE SANTANA

    VAZES ESPECFICAS DAS BACIAS DE CONTRIBUIES PARA

    GERAO DE ENERGIA DA UHE LUS EDUARDO MAGALHES

    Monografia apresentada como requisito parcial da disciplina Trabalho de Concluso de

    Curso II (TCC II) do curso de Engenharia

    Civil, orientado pelo Professor Mestre

    Silvestre Lopes da Nbrega.

    Aprovada em junho de 2009.

    BANCA EXAMINADORA

    ___________________________________________________

    Prof. M.Sc. Silvestre Lopes da Nbrega

    Centro Universitrio Luterano de Palmas

    ___________________________________________________

    Prof. M.Sc. Carlos Spartacus

    Centro Universitrio Luterano de Palmas

    ___________________________________________________

    M.Sc. Deusimar Augusto Alves de Almeida

    Coordenador de Meio Ambiente - INVESTCO

    Palmas

    2009

  • DEDICATRIA

    A minha esposa e filhas, que mesmo na minha ausncia tiveram pacincia para comigo

    e buscaram me compreender.

  • AGRADECIMENTOS

    Ao Pai, Deus e Senhor que no permitiu que eu fraquejasse.

    Ao Prof. M.Sc. Silvestre Lopes da Nbrega, por sua pacincia e compreenso e pela

    sua ajuda em orientar-me diante de tantas duvidas.

    Aos companheiros da INVESTCO S.A. pelos seus auxlios, pacincia quando mais

    precisei. Sei que deixei de ser mais um, no entanto vocs administraram as minhas ausncias

    nas frentes de trabalho. (ELIGTON, ISAIAS, CRISTIANO, EDUARDO, AILTON,

    VANILDO, THIAGO, OBERTO E SEBASTIO).

    Ao Engenheiro Mrio Souza, Coordenador de Manuteno Eltrica, pelo apoio, ajuda

    e compreenso mesmo quando na minha presena ausente.

    Aos Amigos da INVESTCO pelo material cedido e pelo apoio para que eu pudesse

    realizar este trabalho. (AUGUSTO, FIGUEIREDO, MRIO CARIONI e PACHECO).

    Aos Amigos do G10, quando em muitas vezes j havia jogado a toalha, vocs me

    estenderam a mo e me resgataram levantando minha moral.

    Em especial a Minha Esposa, por pacientemente me esperar e confiar em meu

    objetivo.

    Todos que direta ou indiretamente colaboraram nesta conquista.

  • RESUMO

    SANTANA, Wilton Cesar Pires Vazes Especificas das bacias de contribuiao para gerao de energia da UHE Lus Eduardo Magalhes. 2009. 61 f. Monografia (Bacharel

    em engenharia civil). Faculdade de Engenharia Civil, Centro Universitrio Luterano de

    Palmas, PalmasTO.

    O estudo de dados hidromtricos para medies de descargas lquidas, representa

    um papel de grande importncia para o desempenho operacional de uma

    hidreltrica. O presente trabalho visou analisar os dados existentes para as

    estaes estudadas e o estabelecimento de novas curvas chaves para observar e

    corroborar a validao dos dados utilizados pela ANEEL e a INVESTCO S.A. nas

    estaes fluviomtricas instaladas no reservatrio da UHE Lus Eduardo

    Magalhes conforme estabelecido pela resoluo 396/98 da ANEEL. Foram

    analisados dados de descargas lquidas desde a implantao das estaes e os

    dados de leituras diria cota/nvel de rgua, sendo por meio destas consolidados

    dados de vazo dirios para gerao da curva de permanncia visando observar a

    vazo Q50 e Q95 que representa as vazes das estaes em 50% e 95% do tempo.

    Com as curvas de permanncia geradas calculou-se as vazes especficas atravs

    das respectivas estaes.

    Palavra Chave: gerao de energia , curva de permanncia, vazo de referncia.

  • ABSTRACT

    SANTANA, Wilton Cesar Pires Outflows specifies of the basins of contribution for energy generation of the UHE Lus Eduardo Magalhes. 2009.61 p. Dissertation

    (Bachelor in civil engineering) Faculdade de Engenharia Civil, Centro Universitrio Luterano

    de Palmas, Palmas-TO.

    The study of given hydrometric for measurements of liquid discharges, it

    represents a paper of great importance for the operational acting of a hydroelectric

    power station. The present work sought to analyze the existent data for the studied

    stations and the establishment of new key curves to observe and to corroborate the

    validation of the data used by ANEEL and INVESTCO S.A. in the stations

    fluviometer installed in UHE Lus Eduardo Magalhes reservoir as established for

    the resolution 396/98 of ANEEL. Data of liquid discharges were analyzed from

    the implantation of the stations and the data of readings daily ruler quota / level,

    being through these consolidated daily flow data for generation of the permanence

    curve seeking to observe the flow Q50 and Q95 that it represents the flows of the

    stations in 50% and 95% of the time. With the permanence curves generated was

    calculated the specific flows through the respective stations.

    Key word: generation of energy, curves of permanence, reference flow.

  • LISTA DE ILUSTRAES

    Figura 01. Representao dos dispositivos de Hidreltrica ................................................ 21

    Figura 02. Representao dos dispositivos de Hidreltrica ................................................ 23

    Figura 03. Esquema de Instalao de limngrafo de bia ................................................... 25

    Figura 04. Limngrafo de bia instalado............................................................................. 25

    Figura 05. Limngrafo de bolhas ........................................................................................ 26

    Figura 06. Suporte eletrnico (data-logger)........................................................................ 26

    Figura 07. Rede telemetria (transmisso em tempo real) ................................................... 27

    Figura 08. Molinete de eixo vertical ................................................................................... 29

    Figura 09. Molinete de eixo horizontal............................................................................... 29

    Figura 10. Mapa de localizao das estaes (Fonte: INVESTCO 2008). ...................... 36

    Figura 11. Curva Chave Estao Jacinto. ........................................................................... 42

    Figura 12. Curva Chave Estao Jernimo......................................................................... 44

    Figura 13. Curva Chave Estao Ipueiras........................................................................... 45

    Figura 14. Curva Chave Estao Mangues. ........................................................................ 46

    Figura 15. Curva Chave Estao Crixs. ............................................................................ 47

    Figura 16. Curva Chave Estao Areias. ............................................................................ 48

    Figura 17. Curva Chave Estao gua Suja. ...................................................................... 49

    Figura 18. Curva Chave Estao Santa Luzia. ................................................................... 50

  • Figura 19. Curva de permancia estao Jacinto. ............................................................... 51

    Figura 20. Curva de permanncia estao Jernimo. ......................................................... 52

    Figura 21. Curva de permanncia estao Ipueiras. ........................................................... 53

    Figura 22. Curva de permanncia estao Mangues. ......................................................... 54

    Figura 23. Curva de permanncia estao Crxas ............................................................... 54

    Figura 24. Curva de permanncia estao Areias ............................................................... 55

    Figura 25. Curva de permanncia estao gua Suja ........................................................ 56

    Figura 26. Curva de permanncia estao Santa Luzia ...................................................... 57

    Figura 27. Grfico comparativo das vazes Q50 e Q95. ....................................................... 58

    Figura 28. Vazes Especficas ............................................................................................ 59

  • LISTA DE QUADROS E TABELAS

    Tabela 01. Distncia recomendada entre verticais .............................................................. 30

    Tabela 02. Localizao das estaes implantadas. .............................................................. 37

    Tabela 03. Vazes especficas............................................................................................. 57

  • LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SMBOLOS

    UHE Usina Hidroeltrica

    SIMEPAR Sistema Meteorolgico do Paran

    ANEEL Agencia Nacional de Energia Eltrica

    INVESTCO S.A. Nome da empresa

    VHF Very Higt Frequency, Freqncia Muito Alta

    DNAEE Departamento Nacional de gua e Energia Eltrica

    SEPLAN Secretaria de Planejamento e Meio Ambiente

    NA Nvel dgua

    m / s metros cbicos por segundo

    m / s metros por segundo

    m metros

    cm centmetros

    Q Vazo

    Q obs Vazo observada na seo

    Q calc Vazo calculada para a seo

    Km quilmetro

  • SUMRIO

    DEDICATRIA ....................................................................................................................... 4

    AGRADECIMENTOS ............................................................................................................. 5

    RESUMO ................................................................................................................................... 6

    ABSTRACT .............................................................................................................................. 7

    LISTA DE ILUSTRAES .................................................................................................... 8

    LISTA DE QUADROS E TABELAS ................................................................................... 10

    LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SMBOLOS .................................................... 11

    SUMRIO ............................................................................................................................... 12

    1. INTRODUO ............................................................................................................ 14

    1.1 Objetivos .................................................................................................................... 16

    1.1.1 Geral .................................................................................................................... 16

    1.1.2 Objetivos Especficos .......................................................................................... 16

    1.2 Justificativa e Importncia do Trabalho ................................................................. 17

    1.3 Estruturas do Trabalho ............................................................................................ 19

    2 REFERENCIAL TERICO ........................................................................................... 21

    2.1 Critrios para a gerao de energia por hidreltrica............................................. 21

    2.2 Critrios para a determinao das vazes .............................................................. 23

    2.2.1 Instalao e operao de uma estao fluviomtrica ...................................... 23

    2.2.2 Tipos de medies dgua .................................................................................. 24

    2.2.3 Conceitos e mtodos de medio de vazo lquida .......................................... 27

    2.3 Conceitos e parmetros para obteno da curva-chave ........................................ 30

    2.4 Curva de Durao ou de Permanncia .................................................................... 32

  • 2.5 Vazo Especifica ........................................................................................................ 34

    3 METODOLOGIA ............................................................................................................ 35

    3.1 Obteno de dados das estaes fluviomtricas ..................................................... 35

    3.2 Anlise e determinao de curvas-chave ................................................................. 37

    3.3 Determinao da Curva de Permanncia ............................................................... 38

    3.4 Vazes especficas ...................................................................................................... 40

    4 RESULTADOS E DISCUSSES ................................................................................... 41

    4.1 Curva Chave .............................................................................................................. 41

    4.1.1 Estao Jacinto ................................................................................................... 42

    4.1.2 Estao Jernimo ................................................................................................ 43

    4.1.3 Estao Ipueira ................................................................................................... 44

    4.1.4 Estao Mangues ................................................................................................ 45

    4.1.5 Estao Crixs .................................................................................................... 47

    4.1.6 Estao Areias ..................................................................................................... 48

    4.1.7 Estao gua Suja .............................................................................................. 49

    4.1.8 Estao Santa Luzia ........................................................................................... 50

    4.2 Curva de Permanncia.............................................................................................. 51

    4.2.1 Estao Jacinto ................................................................................................... 51

    4.2.2 Estao Jernimo ................................................................................................ 52

    4.2.3 Estao Ipueiras .................................................................................................. 53

    4.2.4 Estao Mangues ................................................................................................ 53

    4.2.5 Estao Crixs .................................................................................................... 54

    4.2.6 Estao Areias ..................................................................................................... 55

    4.2.7 Estao gua Suja .............................................................................................. 56

    4.2.8 Estao Santa Luzia ........................................................................................... 56

    4.3 Vazo especfica ......................................................................................................... 57

    5 CONCLUSES ................................................................................................................ 60

    6 SUGESTES PARA TRABALHOS FUTUROS ......................................................... 61

    REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ................................................................................. 62

    ANEXOS ................................................................................................................................. 64

  • 14

    1. INTRODUO

    Em razo da importncia da gua e das crescentes preocupaes ambientais nas

    diversas atividades desenvolvidas pelo homem, est evoluindo progressivamente em todo

    mundo um novo conceito integrado de planejamento, gesto e uso dos recursos hdricos,

    onde, atravs de um conjunto de medidas tcnicas, administrativas e legais, busca-se uma

    resposta eficaz s necessidades humanas e s exigncias sociais para melhorar a utilizao da

    gua levando a consider-la um recurso natural limitado. significativa a preocupao dos

    diversos setores, especialmente no setor hidroenergtico, onde esse recurso a matria prima

    e fundamental para desenvolvimento sustentvel e econmico. Conhecer o comportamento

    dos rios, suas sazonalidades e vazes, assim como os regimes pluviomtricos das diversas

    bacias hidrogrficas, considerando as suas distribuies espaciais e temporais, que exige um

    trabalho permanente de coleta e interpretao de dados, definido e estudos reais de suas

    caractersticas (IBIAPINA et.al., 2003 apud TUCCI 2003).

    A energia firme gerada por uma usina diretamente proporcional sua vazo, sendo

    que as informaes hidrolgicas, obtidas esto sendo considerada, cada vez mais estratgicas

    para o desenvolvimento e gerenciamento de projetos em vrios segmentos.

    A hidrometria cincia que mede, analisa as caractersticas fsicas e qumicas da gua,

    nos levas a empreender esforos para produo de dados e informaes hidrolgicas no

  • 15

    emprego de tecnologias modernas para o seu processamento e os disponibilizando na internet

    com implementos de geoprocessamento.

    Sendo assim torna-se de grande importncia a estimativa das vazes de contribuio

    em estaes fluviomtricas instaladas nas sub-bacias para gerao de energia eltrica.

  • 16

    1.1 Objetivos

    1.1.1 Geral

    Quantificar as vazes especficas de contribuio para gerao de energia nas estaes

    fluviomtricas instaladas no reservatrio da UHE Lus Eduardo Magalhes - UHE Lajeado.

    1.1.2 Objetivos Especficos

    Determinar as curvas chaves das estaes fluviomtricas instaladas, segundo resoluo

    396. (ANEEL 1998);

    Definir as sries histricas de vazes;

    Estabelecer as curvas de permanncia;

    Determinar as reas de contribuio em uso;

    Avaliar o comportamento das contribuies de vazes por sub-bacias para gerao de

    energia.

  • 17

    1.2 Justificativa e Importncia do Trabalho

    de suma importncia o monitoramento de dados hidrolgicos de uma usina. Moreira,

    2000 apud Franco (2005), recomenda a instalao de uma estao fluviomtrica jusante do

    Canal de Fuga, de modo que se possa, medida que forem coletados dados de leitura de rgua

    e de medio de vazo, estabelecer a relao cota descarga do rio no local da Casa de Fora.

    A energia firme gerada que caracterizada pela energia comercivel por uma usina

    diretamente proporcional sua vazo, sendo estabelecida em funo da medio de uma srie

    de vazes lquidas, principalmente no perodo seco. Desta forma pode-se tambm avaliar o

    risco energtico, ou de operao da usina em regime de ponta, ou ainda a necessidade de

    manuteno do fluxo residual para a jusante da barragem, podendo ser garantida por 95 % do

    tempo de operao da usina. Esses estudos so realizados a partir de uma srie de descargas

    mdias mensais e com os histricos de vazo disponveis.

    Sendo assim, os levantamentos hidromtricos, tornam-se, portanto imprescindveis,

    desde a fase de implantao da usina, como tambm a nvel operacional diante disso a

    Agncia Nacional de Energia Eltrica, em face importncia dos levantamentos

    hidromtricos, tece exigncias para a implantao, manuteno e operao de postos

    fluviomtricos, em cumprimento Resoluo 396 ANEEL (1998), onde obriga os

    concessionrios do setor energtico a disponibilizar dados de nvel e descarga lquida fluvial

    nas usinas hidroeltricas de sua propriedade.

  • 18

    Os estudos hidrolgicos a serem apresentados no projeto, subsidiados pelos dados das

    estaes fluviomtricas fornecidos pela INVESTCO S.A, empresa que detentora da

    concesso para a gerao de energia, permitiram a avaliao do potencial de contribuio de

    cada uma de suas sub-bacias ao reservatrio da UHE Lus Eduardo Magalhes - UHE

    Lajeado.

  • 19

    1.3 Estruturas do Trabalho

    A presente dissertao trata sobre uma anlise nos relatrios das diversas campanhas

    de medio de vazo lquida nas sees das Estaes telemtricas implantadas segundo

    exigncias da resoluo 396, na extenso do reservatrio da Usina Hidreltrica Lus Eduardo

    Magalhes (UHE Lajeado) na bacia do Rio Tocantins, tendo em vista a avaliao de dados,

    para o estabelecimento da curva-chave e anlise de nveis dirios para o estabelecimento da

    curva de permanncia. O escopo do trabalho compreende 6 partes.

    Inicialmente so abordados aspectos relevantes sobre o tema tratado, seus principais

    objetivos, justificativa e importncia do trabalho desenvolvido (parte 1).

    Em seqncia apresentado o Referencial Terico, com o embasamento buscado para

    o desenvolvimento do trabalho, sendo visto: os critrios para a implantao das estaes

    fluviomtricas, os tipos de medies realizadas, os critrios para a instalao de rguas

    limnimtricas, os mtodos utilizados para a medio de vazo, a obteno da curva-chave, a

    curva de permanncia e vazes de referncias ou especficas (parte 2).

    A metodologia e procedimentos para o estabelecimento das curvas-chave e de

    permanncia so descritos (parte 3).

    Logo aps so apresentados os resultados obtidos anlise das curvas-chave existentes

    e as novas encontrada; os resultados obtidos pela anlise das curvas de permanncias das

    estaes; os resultados do clculo das vazes especficas; concluso a cerca dos dados obtidos

  • 20

    (parte 4); assim como as sugestes para futuros trabalhos, tendo em vista a importncia dos

    dados das estaes estudadas, novas medies de vazo e avaliao regular da curva-chave

    (parte 5).

    Finalizando o trabalho, apresentao as referncias bibliogrficas dos livros utilizados

    como suporte para o trabalho desenvolvido (parte 6).

  • 21

    2 REFERENCIAL TERICO

    2.1 Critrios para a gerao de energia por hidreltrica

    Devido ao grande potencial hidrulico no Brasil, a maior parte da energia eltrica

    disponvel proveniente de grandes usinas hidreltricas. A energia primria de uma

    hidreltrica a energia potencial gravitacional da gua contida numa represa elevada. Antes

    de se tornar energia eltrica, a energia primria deve ser convertida em energia cintica de

    rotao. O dispositivo que realiza essa transformao a turbina (Figura 01). Ela consiste

    basicamente em uma roda dotada de ps, que posta em rpida rotao ao receber a massa de

    gua. O ltimo elemento dessa cadeia de transformaes o gerador, que converte o

    movimento rotatrio da turbina em energia eltrica.

    Figura 01. Representao dos dispositivos de Hidreltrica

  • 22

    Um rio no percorrido pela mesma quantidade de gua durante o ano inteiro. Em

    uma estao chuvosa, claro, a disponibilidade de gua aumenta. Para aproveitar ao mximo

    as possibilidades de fornecimento de energia de um rio, deve-se regularizar a sua vazo, a fim

    de que a usina possa funcionar continuamente com toda a potncia instalada. A vazo de gua

    regularizada pela construo de lagos artificial. Uma represa construda de material muito

    resistente - pedra, terra, freqentemente concreto armado, fecha o vale pelo qual corre o rio.

    As guas param e formam hidreltrica que funcionam em regime de reservatrio, obtendo-se

    assim uma vazo constante, quando funcionam em regime de fio dgua costuma-se trabalhar

    em funo das contribuies controlando-se as geraes de energia em funo da gua que

    chega.

    A construo de represas quase sempre constitui uma grande empreitada da

    engenharia civil. Os paredes, de tamanho gigante, devem resistir s extraordinrias foras

    exercidas pelas guas que ela deve conter. s vezes, tm que suportar ainda a presso das

    paredes rochosas da montanha em que se apiam.

    Na figura 02 est representado um esquema bsico de funcionamento de uma Usina

    hidreltrica, onde se pode visualizar um barramento de um rio dando-se a formao de um

    reservatrio onde em sua base est fixada uma estrutura de conduto forado por onde a gua

    sobre presso atinge uma roda no formato em hlice da qual se da o nome de turbina que entra

    em processo de movimento atravs da presso hidrulica da gua promovendo assim o

    movimento do que se chama de gerador por onde ocorre o processo de transformao da

    energia hidrulica da gua em energia eltrica que por sua vez passa por um equipamento

    chamado transformador que faz a elevao da energia gerada passando a ser transmitida, ou

    seja, transportada pela linha de transmisso conforme mostra figura.

  • 23

    Figura 02. Representao dos dispositivos de Hidreltrica

    2.2 Critrios para a determinao das vazes

    2.2.1 Instalao e operao de uma estao fluviomtrica

    Segundo Tucci (2002), no h regra para escolha e instalao de uma estao tendo

    vrios fatores como intervenientes para serem listados. Portanto observa-se que deve ser

    instalada em trecho reto, com seo transversal onde a velocidade de fluxo se possvel

    estvel, tanto na estiagem, como na cheia. A existncia de uma estao a jusante com seo de

    controle estvel que permita manter condies de escoamento ao longo do tempo.

    Em geral, muito difcil localizar um lugar ideal e a escolha da estao tem que

    obedecer s outras consideraes: proximidade de um possvel observador, acesso, lugar que

    possa permitir medir a vazo para o estabelecimento da curva chave.

    A operao de uma estao fluviomtrica consiste, basicamente, dos procedimentos de

    amostragem realizados por observadores locais treinados (hidrometistas), conforme

    procedimento usual de duas leituras dirias, as 07 e s 17 horas dos nveis dgua (cotas).

  • 24

    2.2.2 Tipos de medies dgua

    Existem diversos mtodos para medir descargas lquidas de um curso de gua. O

    estudo do regime hidrolgico de um curso de gua exige o conhecimento da variao da sua

    seo ao longo do tempo. Como a medio diria dessa vazo por um processo direto seria

    oneroso e complicado, opta-se pelo registro dirio do nvel dgua duas vezes ao dia e pela

    determinao da relao entre nvel dgua e vazo, ou seja, estabelece-se uma equao

    denominada curva chave, que ser vista mais adiante.

    2.2.2.1 Rgua Limnimtrica

    A medio de nvel ou cota de um rio de forma simples pode ser feita com a

    implantao de rguas verticais na gua e passando a observ-la com regularidade seus nveis.

    As rguas devem ser instaladas segundo uma referncia j conhecida da regio. A rgua

    limnimtrica uma escala graduada, de madeira, de metal, ou uma pintada sobre uma

    superfcie vertical de concreto. Quando a variao dos nveis de gua considervel, usual

    instalar, para facilitar a leitura, a rgua em vrios lances. Cada lance representa uma pea de 1

    ou 2 metros.

  • 25

    2.2.2.2 Limngrafos

    Em certas estaes fluviomtricas com variaes rpidas de nvel, associa-se instalar

    aparelhos registradores contnuos do nvel dgua, denominados limngrafos sendo que o uso

    no dispensa a instalao de rguas sempre que possvel com duas leituras dirias.

    Sob o ponto de vista funcional, distinguem-se os limngrafos de bia e os de presso

    que possuem um flutuador preso a um cabo ou a uma fita de ao que transmite o seu

    movimento, decorrente de uma variao do nvel dgua, a um eixo que desloca um estilete

    munido de pena sobre um grfico de papel. Ao mesmo tempo, um mecanismo de relgio faz o

    grfico avanar na direo perpendicular ao movimento da pena e a uma velocidade

    constante. Durante a troca do papel, deve ser feita conferncia da hora e da leitura, a fim de

    comparar os registros com a rgua correspondente.

    Segundo Porto 2001, apud Franco (2005), a grande desvantagem do limngrafos de

    bia consiste na sua instalao dispendiosa, a escavao do poo e da construo de condutos

    de ligao (Figura 3 e 4).

    Figura 03. Esquema de Instalao de limngrafo de bia

    Figura 04. Limngrafo de bia instalado

  • 26

    Existe o limngrafos de presso, que dispensa a construo do poo. E limngrafos de

    bolhas, atualmente pouco utilizados, onde a coluna dgua sobre o bico injetor obtida a

    partir da presso necessria para que as bolhas de ar comecem a sair (Figura 5).

    O limngrafos mais utilizado o com transdutor eletrnico de presso que

    normalmente grava os valores dos nveis de gua em um arquivo magntico (datalogger), de

    onde podem ser transferidos diretamente para o computador (Figura 6).

    Em grande parte de projetos esto exigindo a implantao de redes telemtricas na

    medida dos nveis dgua acoplados a componentes pluviomtricos. Ocorrem em casos de

    Figura 05. Limngrafo de bolhas

    Figura 06. Suporte eletrnico (data-logger)

  • 27

    necessidade de previso de vazes, com monitoramento em tempo real. Neste caso, aparelhos

    similares a limngrafos, dotados de sensores e circuitos eletrnicos, enviam sinais codificados,

    por meio de um sistema de comunicao (canal de telefone, microonda, VHF, satlite), a uma

    central onde os dados so arquivados em meio digital e podem ser utilizados diretamente

    como entrada em um programa de computador de previso de vazo (Figuras 07).

    2.2.3 Conceitos e mtodos de medio de vazo lquida

    Na determinao das curvas-chaves existem vrios mtodos para a medio de vazo,

    sendo necessrio conhecer pares de cota vazo em condies reais como: capacidade,

    medio dos fluxos da gua, por diluio de traador, com estruturas hidrulicas tipo calhas e

    vertedores e dentre outros, como molinete.

    Figura 07. Rede telemetria (transmisso em tempo real)

  • 28

    De acordo com Santos 2001, apud Franco (2005), a medio de vazo processo

    emprico utilizado para determinar a vazo em um curso dgua. Sendo o volume dgua que

    passa atravs de uma seo transversal na unidade de tempo expressa geralmente em m/s. Na

    hidrometria esta vazo associada a uma cota limnimtrica, em relao a um plano de

    referncia arbitrrio.

    Com a definio e locao de dois pontos nas margens do rio, os mesmos so unidos

    por uma linha reta atravs da qual se traam linhas verticais at ao fundo do rio. No processo

    de medio por molinete, determina-se a rea desta seo e a velocidade mdia do fluxo que

    passa por ela atravs do levantamento de vrias verticais, aonde realizada a medio da

    velocidade com molinete hidromtrico, em um nmero significativo de pontos a diferentes

    profundidades, que ir resultar a velocidade mdia na vertical.

    Existem vrios processos onde se destaca: pontos mltiplos, dois pontos, um ponto e

    integrao, vo destacar a medio da velocidade no ponto realizada por molinetes

    hidromtricos, classificados em dois tipos: eixo vertical e eixo horizontal. O molinete de eixo

    vertical tambm chamado de diferencial movimentado pela diferena de presso exercida

    dgua nas partes cncava e convexa do conjunto de conchas (Figura 8). O molinete de eixo

    horizontal constitudo por uma hlice calibrada ligada ao eixo de rotao que aciona, por meio

    de uma rosca sem fim atravs de uma engrenagem, o comando de um contato eltrico que, por

    sua vez, aciona um contador de revolues (Figura 9).

  • 29

    Em rios pequenos, com profundidade inferior a 1 metro, pode ser executada a vau,

    onde o molinete fixado em uma haste metlica graduada em uma seo, demarcada atravs

    de um cabo graduado, esticado de margem a margem do rio e em um mesmo instante, realiza-

    se tambm a batimetria da seo.

    Em rios que apresentam profundidade acima de 1 metro e largura maior que 10

    metros, utilizam-se barco sendo o molinete suspenso em um cabo, onde um lastro que um

    peso com forma hidrodinmica e o guincho hidromtrico que possui um tambor, acionado por

    uma manivela, onde se enrola um cabo de ao especial, que possui um fio isolado no centro,

    onde o molinete envia impulsos correspondentes s rotaes. Acoplado ao guincho tem um

    contador que indica o comprimento do cabo desenrolado.

    importante salientar, segundo Moreira 2001 apud Franco (2005), que a seo de

    medio no necessita coincidir com a seo das rguas limnimtricas, desde que no haja

    contribuio importante entre elas e que a seo seja regular, desprovida de obstculos no

    fundo e nas margens, e estar situada em um trecho retilneo do rio. Desta forma, encontra-se

    uma distribuio de velocidade paralela, sem grandes variaes.

    O DNAEE (1967), elaborou uma tabela onde se indica as distncias recomendadas

    entre as verticais em funo da largura do rio, podendo ser verificada na tabela 1 abaixo.

    Figura 08. Molinete de eixo vertical

    Figura 09. Molinete de eixo horizontal

  • 30

    Tabela 01. Distncia recomendada entre verticais

    LARGURA DO RIO (m) DISTNCIA ENTRE VERTICAIS (m)

    3,00 0,30

    3,00 6,00 0,50

    6,00 15,00 1,00

    15,00 30,00 2,00

    30,00 50,00 3,00

    50,00 80,00 4,00

    80,00 150,00 6,00

    150,00 250,00 8,00

    250,00 12,00

    Fonte DNAEE,1967

    2.3 Conceitos e parmetros para obteno da curva-chave

    Porto, 2001 apud Franco (2005), afirma que para acompanhar a vazo de um rio ao

    longo do tempo, determinamos para este rio uma curva-chave, expresso que relaciona o nvel

    do rio em uma seo, com sua respectiva vazo. Salienta, ainda, que para medir o nvel

    muito mais fcil e barato que utilizar qualquer outro mtodo de medio de vazo. No

    entanto, o fato de a curva chave estar relacionada s caractersticas da seo de controle,

    implica na variao da expresso matemtica, quando h variaes nestas constantes, afetando

    a relao cota-descarga. Em conseqncia h a necessidade de correo da curva-chave ao

    longo do tempo.

  • 31

    A relao entre o nvel de gua e a vazo, de acordo com Porto 2001 apud Franco

    (2005), pode ser encontrada por uma expresso exponencial do tipo:

    Q = a (H Ho)b; (1)

    onde:

    log Q = log a + log b H H (2)

    - a, b e Ho so parmetros de ajuste (a: seo e b: fluxo);

    - H o nvel dgua

    - Q a vazo

    Porto, 2001 apud Franco (2005), salienta que devido ao fato das cotas serem tomadas

    com relao a um referencial arbitrrio (fixado e materializado na superfcie), Ho constitui um

    parmetro desconhecido, que poderia ser entendido como a leitura do NA na rgua para a qual

    a vazo nula. Assim Ho pode assumir valores positivos ou negativos, dependendo da

    posio do zero da escala com relao ao fundo do rio. o valor para o qual a vazo

    calculada pela expresso seria nula. Para determinar os parmetros de ajuste (a, b e Ho) a

    partir dos pares de vazo observada (Q obs) e nvel observado (H), podem-se utilizar

    ferramentas iterativas como o Solver, suplemento do Excel, da Microsoft.

    Curva-chave a relao entre os nveis d gua com as respectivas vazes de um posto

    fluviomtrico. Para o traado da curva-chave em um determinado posto fluviomtrico,

    necessrio que disponha de uma srie de medio de vazo no local, ou seja, a leitura da rgua

    e a correspondente vazo (dados de h e Q).

  • 32

    2.4 Curva de Durao ou de Permanncia

    A curva de permanncia de vazes de um ponto da rede hidrogrfica uma funo

    hidrolgica que espelha a disponibilidade hdrica neste ponto. uma sntese do regime

    hidrolgico que d uma idia do potencial de utilizao de um manancial, sobretudo na faixa

    das vazes mdias a mnimas, sendo freqentemente empregado em estudos de potencial

    hidreltrico, abastecimento, irrigao e de qualidade da gua (SEPLAN, 2007).

    A curva de permanncia de vazes relaciona cada magnitude de vazo de um rio com

    a soma de todos os perodos de tempo (a permanncia) em que ela foi igualada ou superada

    numa cronologia de vazes. tambm chamada de curva de durao. Costuma-se representar

    a curva de permanncia com os tempos em porcentagem, para facilitar a comparao desta

    funo hidrolgica de postos com diferentes tamanhos de sries de vazo (SEPLAN, 2007).

    Para uma srie de vazes de um posto, representativa do seu escoamento, podem ser

    calculadas diferentes curvas de permanncia. Uma primeira diferena diz respeito ao intervalo

    de tempo: uma curva de permanncia calculada com vazes dirias diferente daquela

    calculada com vazes mdias mensais (esta d mais permanncia a valores de baixas vazes

    do que a primeira) (SEPLAN, 2007).

    Desconsiderando o efeito do intervalo de tempo, vrias curvas de permanncia podem

    ser estabelecidas para um posto porque podem ser identificadas diferenas conceituais. O

    conceito mais comum o daquela que hoje poderamos denominar de curva de permanncia

    total ou anual. A curva de permanncia total a que normalmente apresentada nos livros

    texto de hidrologia, sendo construda com todos os valores observados. O grande problema da

    curva de permanncia total que ela ordena todas as vazes de todos os anos de observao,

    misturando sazonalidades e perodos crticos interanuais. Assim, as vazes associadas a cada

  • 33

    permanncia so as mesmas em todos os perodos do ano, o que no verdade. A maneira de

    contornar isto a considerao de curvas de permanncia sazonais (estacionais ou mensais)

    (SEPLAN, 2007).

    Por outro lado, a mistura de perodos crticos interanuais (perodos de estiagem de

    todos os anos de observao) faz com que a curva de permanncia total seja muito

    conservadora, ao subestimar a permanncia de muitas vazes num ano qualquer. Isto pode ser

    contornado pela curva de permanncia anual mdia, ou seja, a mdia das curvas de

    permanncia individuais de cada ano. O conceito de curva de permanncia mdia pode ser

    estendido tambm para a definio de uma curva de permanncia sazonal mdia (por

    exemplo, mensal mdia). As curvas de permanncia mdias (anuais ou mensais) so

    criticveis justamente porque fornece os valores esperado de uma vazo para uma

    permanncia especificada, o que no satisfaz muitos usurios que querem valores mais

    conservadores (SEPLAN, 2007).

    A escolha de um modelo para a curva de permanncia observada das vazes (tambm

    chamada de curva de permanncia emprica) condiciona a prpria regionalizao. H

    basicamente dois tipos de modelagem da curva de permanncia:

    O primeiro tipo conhecido como modelo paramtrico e um, dentre vrios exemplos,

    seria a equao de um polinmio de terceiro grau da permanncia (varivel explicativa).

    O segundo tipo de modelagem amarra uma funo matemtica a vazes de

    permanncia notveis (a funo passa obrigatoriamente por estes pontos), sendo, por isso,

    conhecido como modelo interpolativo. A vantagem principal do modelo interpolativo sobre o

    modelo paramtrico que ele fora a passagem da funo sobre vazes importantes, j que o

    modelo paramtrico pode mostrar desvio significativo no ajuste das vazes com alta

    permanncia, isto , no ramo mais importante da curva de permanncia, o ramo inferior

    (SEPLAN, 2007).

  • 34

    2.5 Vazo Especifica

    Conforme Tucci (2002), por definio, a vazo da bacia dividida pela sua rea em

    que a vazo especifica dada em l/(km2). Este valor varia para as bacias de acordo com a sua

    rea de drenagem.

    Existe uma tendncia geral da vazo especfica que reduz com o aumento do tamanho

    da bacia ou do comprimento do rio. Esta regra mais pronunciada para vazes altas e mdias.

    A vazo especfica pode servir de estimador para anlise de dados das estaes, dependendo

    do seu volume de informaes, passando a observar dentro de um determinado perodo os

    mesmos dados. Considerando a rea da bacia possvel avaliar rapidamente a disponibilidade

    hdrica desta para atender a demandada do reservatrio.

    Com o mapeamento das vazes especficas da bacia podem-se visualiz-las permitindo

    se planejar os recursos hdricos da regio, podendo-se obter a vazo mdia para se permitir

    uma rpida estimativa da vazo desejada, devendo posicionar o analisador numa viso do

    potencial de cada estao.

  • 35

    3 METODOLOGIA

    3.1 Obteno de dados das estaes fluviomtricas

    Aps autorizao e liberao dos dados pela Investco comeou-se a trabalhar estes

    dados, analisando os mesmos onde se incluem relatrios e diversas planilhas com dados de

    campanhas de medio de descargas lquidas em estaes fluviomtricas assim como dados

    de vrios anos de leituras de rgua. Na figura 10 encontra se um mapa com a localizao das

    estaes a instaladas pela empresa para atendimento a resoluo 396, ativas e inativas e outras

    que foram instaladas para permitirem estudos que agregam tambm dados que permitem

    subsidiar interesses de sua necessidade para com a gerao de energia eltrica.

  • 36

    Figura 10. Mapa de localizao das estaes (Fonte: INVESTCO 2008).

  • 37

    Na tabela 2 abaixo encontram se dados referentes s estaes como informao de

    coordenas, cotas zero, data de implantao.

    Tabela 02. Localizao das estaes implantadas.

    CODIGO ANA POSTO RIO COORDENADAS

    DATA

    IMPLANTAO

    ZERO DA

    RGUA (m)

    gua Suja gua Suja 0793761 / 8829035 27/01/08 211,457

    Areias Areias 0789867 / 8794330 28/01/08 210,551

    Crixs Crixs 0761306 / 8772290 01/02/08 210,105

    22 280 000 Ipueiras Tocantins 0777477 / 8755520 01/05/02 205,911

    22 150 000 Jacinto Santa Tereza 0755117 / 8674366 01/01/02 237,540

    22 220 000 Jernimo Manuel Alves 0190898 / 8698639 01/01/02 259,647

    Jurupary Tocantins 0771292 / 8766076 01/06/02 208,685

    22 491 000 Lajeado Jusante Tocantins 0789356 / 8921717 01/01/02 171,574

    22 360 000 Mangues Mangues 0758757 / 8855091 01/05/02 212,000

    Montante Barragem Tocantins 0788546 / 8919941 01/05/02 0,000

    Santa Luzia Santa Luzia 0766146 / 8890797 31/01/08 210,306

    (Fonte: INVESTCO 2008)

    3.2 Anlise e determinao de curvas-chave

    A curva-chave relaciona o nvel do rio com sua vazo. Foram elaboradas novas

    planilhas, a partir de dados cedidos pela INVESTCO, para cada uma das estaes estudadas

    dentro da bacia de contribuio do reservatrio UHE Lajeado Usina Hidroeltrica Lus

    Eduardo Magalhes, onde com o auxilio da ferramenta suplementar Solver da planilha

    eletrnica do Excel atravs da equao (1) do referencial terico foi determinado os

    parmetros de ajuste (a, b e Ho) a partir dos pares de vazo (Q obs.) e nvel observado (H),

    desta forma estabelecemos uma funo objetivo que definida como funo de minimizar a

    diferena entre a vazo calculada e a vazo observada.

  • 38

    Para que seja possvel a resoluo pelo Solver, transformamos em uma equao linear

    que encontrada pela:

    (Q calc Q obs)2 (3)

    para cada medio. Desta forma trabalhou-se com uma expresso que aproxima ao mximo os

    valores calculados dos valores de vazo observados.

    Aps a entrada de dados, insere o comando de resoluo atravs do Solver, que

    apresenta os valores das variveis a, b e Ho. Obtm-se, portanto, os dados para montar a

    equao e determinar a vazo em funo da leitura da rgua H:

    As planilhas trabalhadas para determinao e comparao das ento Curvas-chave

    encontram-se no Anexo 1, onde se buscou subsdio para elaborao de novas planilhas

    comparativas das quais foram acrescentados dados de levantamentos de descargas lquidas

    recentes, objetivando uma maior confiabilidade das curvas e observar a sua validao.

    3.3 Determinao da Curva de Permanncia

    Adotando o uso de planilhas eletrnicas conforme referencial terico os

    estabelecimentos das curvas de permanncia das estaes se deram pelos dados de vazes

    observados que bastante simples, com a criao de uma primeira coluna com a ordem de 1 a

    n, sendo n o nmero de vazes disponveis e a colocao, em uma segunda coluna, da srie de

    vazes geradas pelas cotas/nveis observados, e ordenando-as de forma decrescente, de modo

    que para a ordem um corresponda a maior vazo da srie e para a ordem n, a menor, o clculo

  • 39

    aparece em uma terceira coluna, pela resoluo da equao (2) da permanncia onde i a

    ordem (primeira coluna).

    p(%) = (100*i) / (n+1) (4)

    Para determinar as vazes correspondentes s permanncias exatas desejadas (por

    exemplo, 50%, 95%, e outras), suficiente proceder a uma interpolao linear.

    O modo de calcular d resultados muito semelhantes aos mtodos clssicos dos livros-

    texto de hidrologia que usam intervalos de classe e contagem da freqncia de ocorrncia

    acumulada nestes intervalos.

    Observando que para cada estao existe uma srie de vazes dirias, onde a curva de

    permanncia foi gerada com a ordenao de uma srie de valores podendo ser variveis

    quanto ao perodo de tempo de dados, ou para os dados que se analisou diariamente. A

    simbologia utilizada para as curvas de permanncia de vazes no setor de gerao de energia

    eltrica Qp (p sem o %) onde a Q50 e Q95 que indica quantas vezes a vazo esta sendo

    igualada ou superada em 50% e 95% do tempo, isto , a vazo com permanncia de 50% e

    95% das quais se faz os estudos desta dissertao.

  • 40

    3.4 Vazes especficas

    Utilizando-se a metodologia citada no referencial terico para o calculo das vazes

    especficas foram usados os valores obtidos na curva de permanncia de Q50 e Q95 para cada

    uma das estaes em estudo, as quais so utilizadas com grande freqncia no setor de

    gerao de energia eltrica. As reas foram definidas considerando as coordenadas conforme

    tabela 02 sendo que as mesmas foram calculadas conforme delimitao de rea de drenagem a

    partir destes pontos.

  • 41

    4 RESULTADOS E DISCUSSES

    4.1 Curva Chave

    Para determinao de novas curvas foi observada as curvas chaves que j existiam e

    analisados os dados de campo de cota vazo das diversas campanhas hidromtricas, em postos

    fluviomtricos. Desta forma para as estaes onde j existiam curvas determinadas foram

    geradas novas anlises visando validao das existentes com incluso de dados para os anos

    de 2006 a 2009. Nas estaes onde os dados de implantaes so recentes fez-se necessrio a

    gerao da curva chave atravs dos dados cedidos pela INVESTCO.

    Nos itens a seguir so apresentados os dados obtidos, correspondentes s equaes de

    curva chaves cedidas pela INVESTCO matematicamente e as novas equaes geradas sero

    apresentadas pela forma matemtica e tambm graficamente para todas as estaes estudadas.

  • 42

    4.1.1 Estao Jacinto

    Matematicamente

    Segundo INVESTCO (2004), a curva chave da estao Jacinto esta representada pelas

    equaes (5) e (6) considerando intervalos de cotas distintas sendo 228,0 < H

  • 43

    Com base na curva chave pr-estabelecida pede-se cuidados especiais quando da

    utilizao da mesma, para vazes que superem os limites superiores e inferiores.

    4.1.2 Estao Jernimo

    Matematicamente

    Segundo INVESTCO (2004), a curva chave da estao Jernimo esta representada

    pelas equaes (8) e (9) considerando intervalos de cotas distintas sendo H

  • 44

    Graficamente

    Com base na curva chave pr-estabelecida pede-se cuidados especiais na utilizao da

    mesma, para vazes que superem os limites superiores e inferiores.

    4.1.3 Estao Ipueira

    Matematicamente

    Segundo INVESTCO (2004), a curva chave da estao Ipueiras esta representada pela

    equao (11) considerando intervalo de cota distintas sendo 213,00 < H

  • 45

    vazes para transformao de cota em vazo a partir dos dados de planilhas de leituras dirias

    desde maio de 2002:

    Q = 1430,94 (H - 212, 0773) 0, 9565

    212,67 H 215,85 m (12)

    Onde: Q = vazo e H = leitura de rgua.

    Graficamente

    Com base na curva chave pr-estabelecida pede-se cuidados especiais na utilizao da

    mesma, para vazes que superem os limites superiores e inferiores.

    4.1.4 Estao Mangues

    Matematicamente

    Observa-se conforme relatrio INVESTCO (2004), que a curva chave esta

    representada pelas equaes (13) e (14) considerando intervalos de cotas distintas sendo H

  • 46

    Q = 27, 094 (H - 1,05) 1, 4655

    H

  • 47

    4.1.5 Estao Crixs

    Matematicamente

    De acordo com dados levantados, segundo INVESTCO (2009), no se obteve dados

    de curva chave para estao Crixs, portanto foi gerada nova curva chave como objetivo

    especfico deste trabalho levando em considerao dados de descarga lquida de 2008 e 2009

    dadas pela equao (16) e figura 15, sendo esta a utilizada para gerao de vazo a partir com

    dados de leituras dirias desde fevereiro 2008:

    Q = 101, 099 (H -211, 995) 0, 607

    211,00 H 213,00 m (16)

    Onde: Q = vazo e H = leitura de rgua.

    Graficamente

    Com base na curva chave pr-estabelecida pede-se cuidados especiais na utilizao da

    mesma, para vazes que superem os limites superiores e inferiores.

    Figura 15. Curva Chave Estao Crixs.

  • 48

    4.1.6 Estao Areias

    Matematicamente

    De acordo com dados levantados, segundo INVESTCO (2009), no se obteve dados

    de curva chave para estao Areias, portanto foi gerada nova curva chave como objetivo

    especfico deste trabalho levando em considerao dados descarga lquida de 2008 e 2009,

    dadas pela equao (17) e figura 16, sendo esta a utilizada para gerao de vazo a partir com

    dados de leituras dirias desde fevereiro 2008:

    Q = 27, 1777 (H - 211,50) 1, 567

    212,02 H 213,65 m (17)

    Onde: Q = vazo e H = leitura de rgua.

    Graficamente

    Com base na curva chave pr-estabelecida pede-se cuidados especiais na utilizao da

    mesma, para vazes que superem os limites superiores e inferiores

    Figura 16. Curva Chave Estao Areias.

  • 49

    4.1.7 Estao gua Suja

    Matematicamente

    De acordo com dados levantados segundo INVESTCO (2009) no se obteve dados de

    curva chave para estao gua Suja, portanto foi gerada nova curva chave como objetivo

    especfico deste trabalho levando em considerao dados de descarga lquida de 2008 e 2009

    uma curva pela equao (18) e figura 17, sendo esta a utilizada para gerao de vazo a partir

    com dados de leituras dirias desde fevereiro 2008:

    Q = 9, 505 (H -211, 963) 1, 567

    212,04 H 213,78 m (18)

    Onde: Q = vazo e H = leitura de rgua.

    Graficamente

    Com base na curva chave pr-estabelecida pede-se cuidados especiais na utilizao da

    mesma para vazes que superem os limites superiores e inferiores.

    Figura 17. Curva Chave Estao gua Suja.

  • 50

    4.1.8 Estao Santa Luzia

    Matematicamente

    De acordo com dados levantados, segundo INVESTCO (2009), no se obteve dados

    de curva chave para estao Santa Luzia, portanto foi gerada uma curva chave como

    objetivo especfico deste trabalho levando em considerao dados de descarga liquida de 2008

    e 2009 dadas pela equao (19) e figura 18, sendo esta a utilizada para gerao de vazo a

    partir com dados de leituras dirias desde fevereiro 2008:

    Q = 29, 973 (H -211, 899) 0, 860

    211,95 H 213,60 m (19)

    Onde: Q = vazo e H = leitura de rgua.

    Graficamente

    Com base na curva chave pr-estabelecida pede-se cuidados especiais na utilizao da

    mesma para vazes que superem os limites superiores e inferiores.

    Figura 18. Curva Chave Estao Santa Luzia.

  • 51

    4.2 Curva de Permanncia

    Tambm com base nos dados fornecidos pela INVESTCO S.A., foram criadas novas

    planilhas no Excel de acordo com anexo II, adotando a metodologia do referencial terico

    onde na primeira coluna ordenou-se de 1 a n nmeros de vazes disponveis, na segunda

    coluna inseriu-se os dados das srie de vazes observadas em ordem decrescente e na terceira

    coluna a da permanecia, conforme equao passando a observar-se os resultados obtidos para

    as seguintes permanncias a de Q50 e Q95 pela interpolao linear.

    Para estes dados foram geradas as curvas de permanncia para cada uma das estaes

    das quais se encontram representadas nos itens a seguir.

    4.2.1 Estao Jacinto

    Conforme dados extrados dos relatrios monitoramento de nveis realizados de

    acordo resoluo 396 INVESTCO (2009), foi gerada a curva de permanncia para estao

    Jacinto com dados de janeiro 2000 a abril 2009 (figura 19).

    Figura 19. Curva de permancia estao Jacinto.

  • 52

    Observa-se para esta estao uma vazo de referncia Q50 e Q95 de 68,93 m3/s e 10,06

    m3/s respectivamente.

    4.2.2 Estao Jernimo

    Conforme dados extrados dos relatrios monitoramento de nveis realizados de

    acordo resoluo 396 INVESTCO (2009), foi gerada a curva de permanncia para estao

    Jernimo com dados de janeiro 2000 a abril 2009(figura 20).

    Observa-se para esta estao uma vazo de referencia Q50 e Q95 de 60,33 m3/s e 20,29

    m3/s respectivamente.

    Figura 20. Curva de permanncia estao Jernimo.

  • 53

    4.2.3 Estao Ipueiras

    Conforme dados extrados dos relatrios monitoramento de nveis realizados de

    acordo resoluo 396 INVESTCO (2009), foi gerada a curva de permanncia para estao

    Ipueiras com dados de maio 2002 a abril 2009(figura 21).

    Observa-se para esta estao uma vazo de referencia Q50 e Q95 de 1264,03 m3/s e

    830,30 m3/s respectivamente.

    4.2.4 Estao Mangues

    Conforme dados extrados dos relatrios monitoramento de nveis realizados de

    acordo resoluo 396 INVESTCO (2009), foi gerada a curva de permanncia para estao

    Mangues com dados de maio 2002 a abril 2009 (figura 22).

    Figura 21. Curva de permanncia estao Ipueiras.

  • 54

    Observa-se para esta estao uma vazo de referencia Q50 e Q95 de 22,45 m3/s e 1,05

    m3/s respectivamente.

    4.2.5 Estao Crixs

    Conforme dados extrados dos relatrios monitoramento de nveis realizados de

    acordo resoluo 396 INVESTCO (2009), foi gerada a curva de permanncia para estao

    Crixs com dados de fevereiro 2008 a abril 2009 (figura 23).

    Figura 22. Curva de permanncia estao Mangues.

    Figura 23. Curva de permanncia estao Crxas

  • 55

    Observa-se para esta estao uma vazo de referencia Q50 e Q95 de 42,80 m3/s e 18,37

    m3/s respectivamente.

    4.2.6 Estao Areias

    Conforme dados extrados dos relatrios monitoramento de nveis realizados de

    acordo resoluo 396 INVESTCO (2009), foi gerada a curva de permanncia para estao

    Areias com dados de fevereiro 2008 a abril 2009 (figura 24).

    Observa-se para esta estao uma vazo de referencia Q50 e Q95 de 24,91 m3/s e 9,15

    m3/s respectivamente.

    Figura 24. Curva de permanncia estao Areias

  • 56

    4.2.7 Estao gua Suja

    Conforme dados extrados dos relatrios monitoramento de nveis realizados de

    acordo resoluo 396 INVESTCO (2009), foi gerada a curva de permanncia para estao

    gua Suja com dados de fevereiro 2008 a abril 2009 (figura 25).

    Observa-se para esta estao uma vazo de referencia Q50 e Q95 de 25,71 m3/s e 4,68

    m3/s respectivamente.

    4.2.8 Estao Santa Luzia

    Conforme dados extrados dos relatrios monitoramento de nveis realizados de

    acordo resoluo 396 INVESTCO (2009), foi gerada a curva de permanncia para estao

    Santa Luzia com dados de fevereiro 2008 a abril 2009 (figura 26).

    Figura 25. Curva de permanncia estao gua Suja

  • 57

    Observa-se para esta estao uma vazo de referencia Q50 e Q95 de 59,88 m3/s e 49,28

    m3/s respectivamente.

    4.3 Vazo especfica

    De acordo com as vazes de referncia das estaes do entorno do reservatrio e suas

    respectivas reas foram possveis o clculo das vazes especficas conforme tabela 3 e figura

    27.

    Tabela 03. Vazes especficas

    ESTAO REA

    (km2)

    VAZO REFERNCIA VAZO ESPECFICA

    Q50 (m3/s) Q95 (m

    3/s) Q50 (l/km

    2) Q95 (l/km

    2)

    IPUEIRAS 167900 1264,03 830,3 0,00753 0,00495

    JACINTO 13851 68,53 10,06 0,00495 0,00073

    JERNIMO 10375 60,33 20,29 0,00581 0,00196

    MANGUES 2275 22,45 1,05 0,00987 0,00046

    GUA SUJA 25,71 4,68

    AREIAS 24,91 9,15

    CRIXS 42,8 18,37

    SANTA LUZIA 59,88 49,28

    Figura 26. Curva de permanncia estao Santa Luzia

  • 58

    Conforme pode ser observado estao de Ipueiras apresenta dados de vazes

    considerveis em sua representao grfica tendo em vista que ela se localiza instalada no Rio

    Tocantins com rea de contribuio de 167.900 km2 seguida pelas estaes de Jacinto e

    Jernimo com reas de 13.851 e 10.375 km2

    respectivamente. Com relao s estaes de

    Santa Luzia e Crixs, tm-se vazo considervel, no entanto devido ao fato de suas

    instalaes serem recentes no nos permitiu uma comparao adequada com as demais

    estaes.

    Diante da falta de informaes a respeito da rea de drenagem de todas as estaes foi

    possvel apenas a definio de vazes especificas Q50 e Q95 para as estaes de Ipueiras

    Jacinto, Jernimo e Mangues conforme valores apresentados na figura 28.

    Figura 27. Grfico comparativo das vazes Q50 e Q95.

  • 59

    As estaes de Ipueiras e Jernimo apresentam um melhor desempenho de vazo

    especfica considerando a vazo com 95% de permanncia sendo este um valor mais

    representativo quanto aos aspectos de potencial de energia firme.

    Figura 28. Vazes Especficas

  • 60

    5 CONCLUSES

    Observamos que devido algumas estaes serem de instalaes recentes no permitiu

    a gerao de curva chave adequada, necessita uma seqencia maior de monitoramento em

    varias fase de cotas e devem-se ter cuidados com a aplicao da curva-chave construda. Nas

    estaes onde as curvas-chaves foram geradas considerando um intervalo de dados maior do

    que os das curvas geradas conforme relatrio INVESTCO S.A apresenta-se como melhores

    estimativas e alternativas na transformao de cota em vazo.

    Do ponto de vista do estabelecimento de curvas-chaves o perodo de instalao das

    estaes permite observar nas curvas de permanecia plotadas dados satisfatrios em resposta

    ao perodo de informao, embora caream uma continuidade dessa coletas de dados.

    As estaes de maior importncia para o processo de gerao de energia so as de

    Ipueiras, Jacinto e Jernimo tendo em vista os valores das vazes especficas encontrado.

    Carece uma melhor ateno no seqenciamento da coleta de informao das outras

    estaes que tambm contribuem para o processo de gerao de energia uma vez que numa

    primeira anlise para os dados existente das estaes Areias, Crixs e Santa Luzia apresentam

    se com vazes tambm significativas.

  • 61

    6 SUGESTES PARA TRABALHOS FUTUROS

    A importncia da realizao de campanhas sedimentolgicas nas sub-bacias de

    contribuio e monitoramento e a avaliao do assoreamento para considerar a vida til do

    reservatrio.

    Avaliao do impacto da reduo das vazes mnimas para gerao e aes de

    recuperao.

    Criao de instrumentos de avaliao e estudos da vazo de referencia de cada

    sub-bacia para contribuio na gerao de energia.

  • 62

    REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

    SANTOS, Irani dos. et. al. Hidrometria Aplicada. Curitiba: Instituto de Tecnologia para o

    Desenvolvimento, 2001. 372 p.

    JR, Joel Carlos Zukowski; DIAS, Jucylene Maria de C. S. Borba. Manual para Apresentao

    de Trabalhos Acadmicos e Relatrios Tcnicos. Canoas: ULBRA, 2002. 73 p.

    CARLOS, E. M. Tucci, PORTO, Rubem La Laina, BARROS, Mrio T. de Drenagem

    Urbana, Porto Alegre, ABRH/ Editora da Universidade/ UFRGS, 1995.

    http://www.aneel.gov.br/cedoc/res1998396.pdf acessado em 13 10 08.

    PINTO, N. L. de S. et al. Hidrologia bsica. So Paulo:Edgard Blcher, 1976.

    TUCCI, Carlos E.M. Regionalizao de Vazes. In: Hidrologia: Cincia e Aplicao /

    organizado por Carlos E.M. Tucci. Porto Alegre: Ed. da Universidade: ABRH-EDUSP

    (Coleo ABRH de Recursos Hdricos; v.4). p. 573-620. . 1993

  • 63

    http://www.iph.ufrgs.br/posgrad/disciplinas/hip01/Cap13-Hidrometria.pdf acessado em

    27/09/08.

    http://www.bvsde.paho.org/bvsaidis/caliagua/v-001.pdf acessado em 18 10 08.

    FRANCO, Eliana Veloso Soares, SERIES TEMPORAIS DE VAZES

    ESTABELECIMENTO DA E AVALIAO DE CURVA CHAVE. 2005. Tese de (TCC II).

    Faculdade de Engenharia Civil, Centro Luterano de Palmas, Palmas-TO.

    TUCCI, Carlos E. M.; neto, Adalmiro da Silva; Pereira, Regis da Silva. et. al. HIDROLOGIA

    I Capitulo 13 Princpios da Hidrometria, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

    Instituto de Pesquisas Hidrulicas Programa de Ps Graduao em Recursos Hdricos e

    Saneamento Ambiental Disponvel em http;//www.iph.ufrgs.br/posgrad/diciplinas/hip01/

    cap13-hidrometria.pdf acessado em 27/09/ 08 as 17h38min. Horas.

    TUCCI, Carlos E. M.; Regionalizao de Vazes. Ed. Universidade/UFRGS. Porto Alegre

    RS., 2002.

    ESTUDO DE REGIONALIZAO DE VAZES NAS BACIAS HIDROGRFICAS DA

    MARGEM DIREITA DO RIO TOCANTINS, Relatrio Final vol. 1; SEPLAN Abril, 2007

    RELATRIO CAMPANHA HIDROMTRICA (JUN JUL/2004) CURVA CHAVE,

    INVESTCO, 2004.

    RELATRIO CAMPANHA HIDROMTRICA (JAN FEV/2009) CURVA CHAVE,

    INVESTCO, 2009.

  • 64

    ANEXOS