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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