Aula 9 Curva Chave 2013

7/14/2019 Aula 9 Curva Chave 2013

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Universidade de So Paulo

Escola Politcnica daUniversidade de So Paulo

Departamento de Engenharia Hidrulica e Ambiental

2013

Aula 9 - Escoamento Superficial

PHA 2307Hidrologia Aplicada

Prof. Dr. Arisvaldo V. Mllo Jr.Prof. Dr. KamelZahed FilhoProf. Dr. Arisvaldo Vieira MlloJr.Prof. Dr. Joaquin Ignacio BonnecarrreGarciaEng. Amb. Joo Rafael B. Tercini

Departamento de Engenharia Hidrulica e Ambiental - PHADepartamento de Engenharia Hidrulica e Ambiental - PHA

Objetivos da Aula

1. Conhecer o Sistema Nacional deInformaes sobre Recursos Hdricos.

2. Conhecer os mtodos de medio de

nveis em rios.3. Aprender o conceito de Curva-chave.4. Aprender a definir uma curva-chave.5. Aprender a funo Solver do Excel.


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Pedra de Palermo documentaomais antiga de nvel dgua do RioNilo (2900 a 2500 A.C.)

Nilmetro primeira escalacalibrada para medidas de nveldgua (cerca de 1800 A.C.)

Primeiras observaes sistemticas de nvelde gua em rios


Esto cadastradas no Banco de dados hidrolgico da ANA 14.189estaes pluviomtricas e 8.144 estaes fluviomtricas. Esto emoperao no pas, atravs das diversas entidades, cerca de 8.760estaes pluviomtricas e 4.133 estaes fluviomtricas

Sistema Nacional de Informaes sobreRecursos Hdricos


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Medio de Vazes e Nveis

Para reduzir custos, medem-se nveis dgua e por meiode uma funo (curva-chave) se obtm as vazescorrespondentes.

Locais de medio de vazes e nveis:

postos fluviomtricos: os nveis so medidosdiariamente, s 7 h e s 18 h.

postos fluviogrficos: os nveis so registradoscontinuamente, em papel ou meio magntico

Rede Hidromtrica do DAEE no Estado de So Paulo

150 postos fluviomtricos

50 postos fluviogrficos 10 postos sedimentomtricos


Posto Fluviomtrico


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Escalas Limnimtricas

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Leitura de Nveis Posto Fluviomtrico

Fonte: Prof. Paulo TakashiNakayama

Exemplo de caderneta de campo

Um observador (morador local) fazas leituras duas vezes ao dia.

Envia a caderneta de campo parao escritrio uma vez por ms.


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Escalas Limnimtricas


Amarrao do Posto a um RN


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Posto Fluviogrfico


Limngrafo de Bia


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Limngrafo com tubulo instalado na margem docurso dgua


Limngrafo com tubulo instalado no curso dgua


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Limngrafo com tubulo instalado no curso dgua


Limngrafo com registro em Papel


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Limngrafo com Borbulhador


Limngrafo com

Borbulhador


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Limngrafo com Clula de Presso


Limngrafo Ultrassnico


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Limngrafo Ultrassnico


Limngrafo com Data Logger


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Limngrafo com Data Logger


ComputadorPOTS modemGSM modem

PalmtopFlash CardRF modem

Satellite

Transmisso de dados


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Posto de Medio de Vazo

Requisitos para uma boa seo: local de fcil acesso

forma regular da seo

trecho retilneo margem e leito no erodveis

velocidade entre 0.2 e 2 m/s

controle por regime uniforme ou crtico


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Curva-Chave

Relao biunvoca entre vazo e nveldgua requer Regime permanente e uniforme ou regime

crtico caso contrrio:curva-chave em lao Pontos da curva-chave: obtidos de

campanhas de medies de vazo


Seo de um rio e Curva-Chave

Se o transversal no local da rgua

Perodo de validade1/4/1959 a 31/12/1965

Perodo de validade1/1/1966 a 31/12/1970

LEGENDACurva interpolada

Curva extrapolada

CURVA COTACURVA COTACURVA COTACURVA COTA ----VAZOVAZOVAZOVAZO


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Regime permanente e uniforme

Regime crtico

SRACQ h =Q vazo (m3/s)C coeficiente

A rea molhada da seo (m2)Rh raio hidrulico (m)S declividade do curso dgua (adm)

LAgQ

3

=

Q vazo (m3/s)

g acelerao da gravidade (m/s2)A rea molhada da seo (m2)L - largura da seo molhada na superfcie (m)

Curva-Chave


Forma geral

Obteno

a e b podem ser obtidos por regresso linear, e H0 portentativa e erro

Opo: ajustar com o solver do Excel ou outro programa

( )bHHaQ0

=

Q vazo (m3/s)H nvel da gua (m)H0, a, b parmetros de ajuste

( ) ( ) ( )0

lnlnln HHbaQ +=

Curva-Chave


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Obteno dacurva-chave

(solver do Excel)

Para Excel 200

Para Excel2003


Obteno dacurva-chave

(solver do Excel)

Para Excel2003


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Obteno da Curva-Chave(solver do Excel)

Para Excel2003


Obteno da

curva-chave(solver do

Excel)

Verso Office 2010

Para Excel2003


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Obteno da Curva-Chave (solver do Excel)1- Adoo dosparmetros da

equao

2- Clculos das

Vazes pelacurva - chave

3- Clculos dos desvios

quadrticos entre vazesobservadas e calculadas

4- Resultado da Soma dos desvios

quadrticos, para os parmetrosiniciais adotados

5- Grfico da curva

chave para osparmetros iniciais

Verso Office 2010

Departamento de Engenharia Hidrulica e Ambiental - PHADepartamento de Engenharia Hidrulica e Ambiental - PHA 36Verso Office 2010

Caso o Solver noaparea no menu,instale o suplemento,seguindo as opes:

ArquivoAbrir

SuplementoSolver


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Obteno da Curva-Chave (solver do Excel)Montagem do Modelo para Soluo

O valor de h0 no podeser maior que o menorvalor de h

Verso Office 2010



Verso Office 2010


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RIO PARAIBA

0

100

200

300

400

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00H (m)

Q

(m3/s)


Imprecises associadas curva-chave(exemplo com baixas vazes)

Relao cota-vazo para o posto So Benedito

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5

H (m)

Q

(m3/s)

Curva-Chave Medies de controle


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0

2

4

6

8

10

12

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

H (m)

Q

(m3/s)


Q= 7,46 m3/s

Q= 3,57 m3/s

H= 0,58 m

Imprecises associadas curva-chave

Exemplo com baixas vazes



0

2

4

6

8

10

12

0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

H (m)

Q(m3/s)


Q= 3,57 m3/s


Exemplo com baixas vazes


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Cheias



CurvaCurvaCurvaCurva ChaveChaveChaveChave Pontos dePontos dePontos dePontos de AtenoAtenoAtenoAteno

Cuidado ao extrapolar a curva-chave para nveis dguamaiores do que os observados nas medies de vazo. Seh extravasamento da seo ou se a seo muda de

forma, a curva-chave deixa de ser vlida.

Nvel dgua mximoobservado.

Nvel dgua

extrapolado.

Relao entre NA, Rh e rea

deixa de ser contnua.


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Curva Chave pode variar ao longo dos anos devido

eroso ou ao assoreamento da seo, que alteram as

caractersticas hidrulicas da seo.

Assoreamento

Para o mesmo nveldgua a rea

molhada diminui.

CurvaCurvaCurvaCurva ChaveChaveChaveChave Pontos dePontos dePontos dePontos de AtenoAtenoAtenoAteno


A Lei 9.433/97 Poltica Nacional de RecursosHdricos e Sistema Nacional de Informaessobre Recursos Hdricos (SNIRH)

rgos gestores de recursos hdricosNacional: Agncia Nacional de guas (ANA)

Estadual: Departamento de guas e Energia Eltricado Estado de So Paulo (DAEE)

www.sigrh.sp.gov.br (Dados hidrolgicos)www.ana.gov.br (Hidroweb)

rgos responsveis pelas medies


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Exerccio


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Documents

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