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Dimensionamento de albufeirasDimensionamento de albufeiras

M.M.Portela (2014/2015) ----- 566

M.M.Portela (2014/2015) ----- 567

PgPg. 7. 7 1515 andand

3535 -- 4141

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Nos termos do Regulamento de SeguranRegulamento de Segurana de Barragensa de Barragens, RSB (Decreto-Lei344/2007, de 15 de Outubro) a barragembarragem inclui a albufeiraalbufeira (... barragem: conjunto formadopela estrutura de reteno, sua fundao, zona vizinha a jusante, rgos de segurana e explorao

e albufeira ...).

CLASSIFICACLASSIFICAO DAS BARRAGENSO DAS BARRAGENS Quanto ao material (beto, aterro ... terra, enrocamento). Quanto finalidade (rega, abastecimento urbano ou industrial, produo de

energia, defesa/controlo de cheias, armazenamento de rejeitados de exploraesmineiras, controlo da eroso, fins ecolgicos, fins recreativos, navegao,aquacultura, recarga de aquferos, controlo da poluio, controlo da propagao de

mars) ... fim nico ou fins mltiplos. Quanto capacidade de regularizao (interanual, anual, anual com inverso

estival ... fio-de-gua sem qualquer capacidade de regularizao ou com alguma

capacidade de regularizao). Quanto s dimenses (Comisso Internacional das Grandes Barragens, ICOLD ...

grande barragem ... mais de 15 m de altura total ou com altura entre 10 e 15 m desdeque capacidade da albufeira > 1 hm3; desenvolvimento do coroamento > 500 m; o

caudal de ponta da cheia de dimensionamento > 2000 m3/s; caractersticas poucohabituais)

Quanto aos danos potenciais associados onda de inundao no vale ajusante (nos termos do novo RSB).

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Volume armazenado (m3)

Cota

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 10 20 30 40 50 60Tempo (h)

1(tc=10 h)1(3tc=30h)3(600min)

6(300min)9(200min)12(150min)15(120min)30(60min)

Caudal (m 3/s)

VolumesVolumes afluentesafluentes((incluindoincluindo ondasondas dede cheiascheias))

VolumesVolumes utilizadosutilizados

EvaporaEvaporaoo DescargaDescarga dede cheiascheias

InfiltraInfiltraoo

SedimentosSedimentos

rea inundada (m2)

Cota

CaracterCaractersticassticas dada albufeiraalbufeira::curvascurvas de volumesde volumes

armazenadosarmazenados e dee de reasreasinundadasinundadas

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Nvel mnimo de explorao, NmE

NNvelvel dede mmximaxima cheiacheia,, NMCNMC (maximum flood level)(maximum flood level)

NNvelvel dede plenopleno armazenamentoarmazenamento,, NPANPA (full water level)(full water level)

CotaCota dodo coroamentocoroamento (dam crest level)(dam crest level)

Capacidade til, C

(Volume(Volume parapara amortecimentoamortecimento dede cheiascheias))

VolumeVolume mortomorto,, VmVm(3(3))

NNveisveis caractercaractersticossticos

VolumesVolumes caractercaractersticossticos

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Capacidade til, C

(Volume para amortecimento de cheias)(Volume para amortecimento de cheias)

Volume morto,Volume morto, VmVm

AA capacidadecapacidade tiltil destinadestina--sese operaoperao efectiva dao efectiva daalbufeira, de modo a satisfazer as utilizaalbufeira, de modo a satisfazer as utilizaes que lhe forames que lhe foram

afectas de acordo com asafectas de acordo com as prioridadesprioridades e ase as garantiasgarantiassubjacente a tais utilizasubjacente a tais utilizaes (es (The useful capacity intends toThe useful capacity intends to

satisfy the water uses that have been allocated to the reservoirsatisfy the water uses that have been allocated to the reservoir

according to the priorities and guaranties underlying such usesaccording to the priorities and guaranties underlying such uses).).

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0

250

500

750

1000

1250

1500

1750

1 5 9 13 17 Ano

Volume mensal acumulado (hm3)

Diagrama deDiagrama de RipplRippl ou tou tcnica da curva de volumes acumuladoscnica da curva de volumes acumuladosmmtodo emptodo empricorico

Obteno da curva de volumes mensais afluentes acumulados. No pressuposto de reservatrio cheio no incio de cada perodo com

disponibilidades hdricas inferiores ao consumo, marcao dos segmentos de rectarepresentativos dos consumos acumulados (segmentos apoiados em pontosextremos de tangncia).

Volume de armazenamento

maior diferena entre trechos dacurva dos volumes acumulados eos segmentos de recta

representativos dos consumosacumulados.

Segmento de recta representativo do consumomensal acumulado (consumo uniforme)

Volume mensal

afluente acumulado

Tangentes curva dos volumesacumulados com declive igual

ao pedido mensal

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Diagrama deDiagrama de RipplRippl (m(mtodotodo empiricoempirico))

0

250

500

750

1000

1250

1500

1750

1 5 9 13 17 Ano

Volume mensal acumulado (hm3)

Segmento de recta representativo do consumomensal acumulado (consumo uniforme)

Volume mensalafluente acumulado

Tangentes curva com decliveigual ao pedido mensal

RegularizaRegularizaoointer anualinter anual

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RegularizaRegularizaooanualanual

(ano cr(ano crtico)tico)

(Reproduzida de Patra, 2001)

Diagrama deDiagrama de RipplRippl (m(mtodotodo empiricoempirico))

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MMtodo dos picos sequenciaistodo dos picos sequenciaismmtodo emptodo empricorico

Tendo por base uma amostra de N anos de escoamentos e de pedidos

mensais, representando Vi os volumes mensais afluente albufeirae Di, os volumes pedidos mensalmente:

Clculo das diferenas mensais entre Vi e Di, Vi-Di

Representao grfica da curva representativa dos valores acumulados das

anteriores diferenas, (Vi-Di) .

Na curva assim obtida localizao de dois picos consecutivos P1 (mximolocal) e P2>P1, bem como do mnimo (mnimo local) , T1, entre tais picos.

Clculo de P1-T1.

Recomeo do processo a partir de P2 com pesquisa de P3 e de T2 e clculode P2-T2.

A capacidade da albufeira dada pela maior valor da diferena Pi-Ti C=max (Pi-Ti).

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Picos sequenciais (mPicos sequenciais (mtodo emptodo emprico)rico)

-200

-100

0

100

200

300

400

500

0 50 100 150 200

Ms

(Vi-Di)

Max

P1 P2

P3

P4

P5

T1

T2

T3

T4

Capacidade de regularizaCapacidade de regularizao C =o C = maxmax ((PiPi--TiTi))

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-200

-100

0

100

200

300

400

500

0 50 100 150 200

Ms

(Vi-Di)

-200

0

200

400

600

800

1000

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Ms

(Vi-Di)

P5

P1

P4

P2

T1

T2

T3T4P3

P6 P7

P8

P9

P10

T5

T6

T7

T8 T9

C =C = maxmax ((PiPi--TiTi))

MMtodo dos picos sequenciaistodo dos picos sequenciais

De acordo com Santos, 1987, devem ser considerados dois ciclos.

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PressupostosPressupostos As sequncias futuras de escoamentos no conduziro a situaes mais

desfavorveis ( maiores capacidades ) do que as detectadas com basenas amostras disponveis de escoamentos ( amostras suficientementelongas para serem representativas homogeneidade das sries de escoamentos

o futuro ser estatisticamente igual ao passado!!!).

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LimitaLimita

eses

Mtodo de carcter emprico, no atendendo natureza intrinsecamenteestocstica do processo de armazenamento de gua em reservatrios.

A capacidade til a que conduz pressupe a satisfao integral dopedido no se adequa a introduzir expeditamente o conceito degarantia.

M.M.Portela (2014/2015) ----- 616




LimitaLimita

eses

Mtodo de carcter emprico, no atendendo natureza intrinsecamenteestocstica do processo de armazenamento de gua em reservatrios.

A capacidade til a que conduz pressupe a satisfao integral dopedido no se adequa a introduzir expeditamente o conceito degarantia.

VantagemVantagem Mtodo intuitivo e de grande simplicidade, podendo ser utilizado a nvel

de dimensionamento preliminar.

A utilizao de amostras atende implicitamente sazonalidadehidrolgica.

O mtodo no necessita que se considere que a albufeira cheia no inciodo perodo crtico.

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Estudo regional de volumes deEstudo regional de volumes de gua garantidos por albufeirasgua garantidos por albufeiras

Garantia de 85%. Curvas representativas das relaes obtidas entre regularizaes especficas dealbufeiras, C/V, e alturas dos escoamentos anuais mdios, H, para diferentes graus de utilizao dos

escoamentos anuais mdios, Vf/V e pontos utilizados na sua obteno.V/C

V/f

VH

0

25

50

75

100

125

150

0 500 1000 1500 2000

90%

80%

60%50%

40%

20%

Regularizao especfica (%)

Altura do escoamento anual mdio (mm)

Garantia G=85%Grau de utilizao do escoamento anual mdio

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Estudo regional de volumes deEstudo regional de volumes de gua garantidos por albufeirasgua garantidos por albufeiras

H

V

C====

0

100

200

300

0 500 1000 1500 2000

Garantia G=90%



0

50

100

150

0 500 1000 1500 2000

Regularizao especfica

Garantia G=80%


0

100

200

300

0 500 1000 1500 2000

Garantia G=95%



20% 40%

50% 60%

80% 90%

Grau de utilizao do

escoamento anual m dio (%)

com base apenas nacom base apenas na altura do escoamento anual maltura do escoamento anual mdiodio, avalia, avaliaoopreliminar dapreliminar da capacidadecapacidade necessnecessria para satisfazer umria para satisfazer um

dadodado pedido uniformepedido uniforme com uma dadacom uma dada garantiagarantia

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