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DEPARTAMENTO DE ÁGUAS E ENERGIA ELÉTRICA
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Apoio FEHIDRO Treinamento: “Balanço Hídrico Superficial” Nov e Dez / 2012
Treinamento: “Balanço Hídrico Superficial” - novembro e dezembro/2012 -
Metodologia e aplicativo
Apresentação:
Francisco Gusso
(DAEE/DPO - Diretoria de Procedimentos de Outorga e Fiscalização)
Contrato DAEE nº 2011/21/0264.1 - “Elaboração de material didático e realização de cursos de capacitação nas áreas de
outorga, fiscalização e cobrança.”
Contratada: FCTH – Fundação Centro Tecnológico de Hidráulica
Apoio: Fundo Estadual de Recursos Hídricos - FEHIDRO – contrato 188/2011
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METODOLOGIA E
APLICATIVO – “SSD_Outorga_DAEE”
Recursos do Fundo Estadual de Recursos Hídricos– FEHIDRO / CONTRATO 188/2011
Contrato DAEE – FCTH (DAEE nº 2011/21/0264.1): “Elaboração de Material Didático e Realização de Cursos de Capacitação
nas Áreas de Outorga, Fiscalização e Cobrança”
Módulo: “BALANÇO HÍDRICO SUPERFICIAL”
DAEE – Departamento de Águas e Energia Elétrica DPO – Diretoria de Procedimentos de Outorga e Fiscalização
LabSid – Laboratório de Sistemas de Suporte a Decisões (Poli/USP)
Recursos do Fundo Estadual de Recursos Hídricos– FEHIDRO / CONTRATO 188/2011
Contrato DAEE – FCTH (DAEE nº 2011/21/0264.1): “Elaboração de Material Didático e Realização de Cursos de Capacitação
nas Áreas de Outorga, Fiscalização e Cobrança”
DAEE – Departamento de Águas e Energia Elétrica DPO – Diretoria de Procedimentos de Outorga e Fiscalização
1_FISCALIZAÇÃO DE REC. HÍDRICOS
4 MÓDULOS
2_OBRAS HIDRÁULICAS ... [Hidrologia – “Abc-Daee” = LabSid]
3_COBRANÇA PELO USO DE REC. HÍDRICOS
4_BAL. HÍDRICO SUP. ... [“SSD-Outorga-DAEE” = LabSid]
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Contrato DAEE – FCTH (DAEE nº 2011/21/0264.1): 8/11/2011 A 7/02/2013 = 15 MESES
DAEE – Departamento de Águas e Energia Elétrica DPO – Diretoria de Procedimentos de Outorga e Fiscalização
- Apostilas
Material: até o momento
- Aplicativo “Abc-DAEE” – hidrogramas/vazões de cheias de projeto
Última versão em Fev/13
- Aplicativo “SSD-Outorga-DAEE” - versão atual necessita alguns melhoramentos - pretende-se novo contrato = continuidade - traçado das bacias hidrográficas / treinamento
Contrato DAEE – FCTH (DAEE nº 2011/21/0264.1): 8/11/2011 A 7/02/2013 = 15 MESES
DAEE – Departamento de Águas e Energia Elétrica DPO – Diretoria de Procedimentos de Outorga e Fiscalização
- Material revisado
Até Fev/13
- Exercícios do Abc-DAEE “passo-a-passo” e exercícios de método estatístico – com séries de dados
- Preparo de todo o material para inserção e disponibilização no site do DAEE
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Contrato DAEE – FCTH (DAEE nº 2011/21/0264.1): 8/11/2011 A 7/02/2013 = 15 MESES
DAEE – Departamento de Águas e Energia Elétrica DPO – Diretoria de Procedimentos de Outorga e Fiscalização
FCTH – Fundação Centro Tecnológico de Hidráulica
Presidente: Profa. Dra. Mônica Porto Diretor Técnico Científico: Prof. Dr. Ruben La Laina Porto Consultora contratada: Profa. Dra. Silvana Susko Marcellini *
LabSid – Laboratório de Sistemas de Suporte a Decisões
em Engenharia Ambiental e Recursos Hídricos
[Depto. de Enga. Hidráulica e Sanitária – POLI/USP]
Coordenador: Prof. Dr. Ruben La Laina Porto SSD-Outorga: Eng. Honório Lisboa Neto
Contrato DAEE – FCTH (DAEE nº 2011/21/0264.1): 8/11/2011 A 7/02/2013 = 15 MESES
DAEE – Departamento de Águas e Energia Elétrica DPO – Diretoria de Procedimentos de Outorga e Fiscalização
APRESENTAÇÕES
DAEE/DPO – Dir de Procedimentos de Outorga e Fiscalização Diretora: Leila de Carvalho Gomes
Mario K. Nakashima / Francisco Gusso → “Assessoria Técnica”
PARTICIPANTES BAT
BBT BMT BPB
BPG
BPP
BRB BTG
DPO CETESB
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Introdução
Disponibilidade Natural
Demanda
X
Sociedade/economia ↔ Água
Disponibilidade Natural
Sociedade/economia ↔ Água
Área de drenagem
Clima/Sazonal
Fio d’água
Regularização
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Introdução Disponibilidade
Nascente Foz
Vazão
Área de drenagem
Introdução Demanda x Disponibilidade
Requerimento de uma nova captação
Questão 1: há vazão disponível para suprir a CA requerida,
analisando-se desde as nascentes até a seção, inclusive?
Questão 2:
Como essa nova CA afeta os trechos a jusante?
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Análise e parecer exigem base de dados
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5 AM5
AM4
AM2
Discretização das bacia hidrogáficas: trechos – áreas de drenagem
TRECHO
Extensão
Extremidade de montante
Extremidade de jusante
Área de drenagem do trecho
AJ = AM + AT
AT
Área de drenagem de montante
AM
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Análise e parecer exigem base de dados
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5 A5M
A4M
A2M
Discretização das bacia hidrogáficas: trechos – áreas de drenagem
4 L4 AM4 A4 AJ4=AM4+A4
3 L3 AM3=AJ5+AJ4 A3 AJ3=AM3+A3
Trecho LT (km) AM AT AJ (km²)
5 L5 AM5 A5 AJ5=AM5+A5
Foz
Apresentação Gráfica do rio – Trechos 1, 3 e 5 -
A (km²)
L1 L3 L5
T1 T3 T5 AJ1
AM1
AJ5
AM5
A2J
A4J
AJ3
AM3
Qualquer seção - Dado: coordenadas Resulta: - área drenagem (por interpolação)
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Estimativa de vazões naturais em qualquer seção
Qualquer seção ...... Dado: coordenadas trecho distância à foz
Resulta: - área de drenagem (por interpolação)
Regionalização de variáveis hidrológicas – ESP – DAEE 1988
QM esp = a + b PM (Q em l/s.km² e P em mm/ano)
Q1,10 esp = X10 (A + B . 1) QM esp Q7,10 esp = C7,10 Q1,10
QP% esp = qP% QM esp (qP% = coeficientes adimensionais da curva de duração de vazões)
QM Seção = QM esp . ASeção (vazão específica x área de drenagem)
Estimativa de vazões naturais em qualquer seção
Qualquer seção do curso d’água
Regionalização de variáveis hidrológicas - ESP
Posição no talvegue: - Trecho - Lfoz trecho
Área de drenagem
Interpolação
Vazões disponíveis na seção - Média plurianual - Mínimas - Curva de duração
PM (mm/ano)
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Foz
Apresentação Gráfica do rio – Trechos 1, 3 e 5 -
Q (l/s)
L1 L3 L5
T1 T3 T5
QS
QJ2
QJ4
A (km²)
LS
AS
QS = Qesp x AS
Foz
Escolha da disponibilidade natural
Q (l/s)
L1 L3 L5
T1 T3 T5
DAEE: Qnat = Q7,10
Vazão mínima a ser preservada: Qmín = ½ Q7,10
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Foz
EFEITOS DA INTRODUÇÃO DE CAPTAÇÕES E LANÇAMENTOS
Q (l/s)
CA
LA
L (km)
Disponibilidade Natural na Região “N/y” Rio Pitangueiras – Barretos - SP
QM esp = 9,91 l/s.km² = 35,68 m³/h.km²
Q12,10 esp = 5,23 l/s.km² = 18,8 m³/h.km² = 0,528 QM
Q7,10 esp = 2,41 l/s.km² = 8,68 m³/h.km² = 0,243 QM
Q95% esp = 3,60 l/s.km² = 12,96 m³/h.km² = 0,363 QM
Q Seção = Q esp . A Seção (vazão específica x área de drenagem)
PM = 1.300 mm/ano
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Nossa Responsabilidade
Manter a discussão permanente como método
Impedir o esgotamento dos corpos hídricos
Procurar entender a complexidade dos eventos
Não perder a visão histórica dos problemas → processos dinâmicos
Perceber que simplificar pode encurtar o caminho para o erro
Evitar a robotização no uso de modelos e aplicativos
Somar razão + sensibilidade
Balanço Hídrico Superficial Exemplo de Aplicação
Região Hidrológica N y PMédia = 1300 mm/ano QMesp = a + b PM
a b A B X10 C7,m Q1,10 esp = X10 (A +1 B) QMesp
-26,23 0,0278 0,4119 0,0295 0,689 0,8 Q7,10 esp = C7,m Q1,10
9,91 (l/s.km²) 3,014 (l/s.km²)
35,7 (m³/h.km²) 10,8 (m³/h.km²)
2,41 (l/s.km²)
8,68 (m³/h.km²)
Vazão disponível de estiagem : Qd = 8,68 m3/h.km
2 = Q7,10
Vazão mínima a ser mantida : Qm = 4,34 m3/h.km
2 = 0,5 . Q7,10
[vazões em m3/h]
QDN QDB / QJ Qm Demanda
LF A Q7,10 CA ou LA afl. / defl. 0,5 Q7,10 D acumul.
km km2
m3/h m
3/h m
3/h m
3/h m
3/h (C+ e L-)
T3.M E 11,00 0,6 5,2 5,21 2,6 0,0
S 11,00 0,6 5,2 0,0 5,21 2,6 2,6 0,0
3.1 E 10,00 2,9 25,0 25,00 12,5 0,0
S 10,00 2,9 25,0 (10,0) 15,00 12,5 2,5 10,0
3.2 E 7,00 9,7 84,4 74,37 42,2 10,0
S 7,00 9,7 84,4 8,0 82,37 42,2 40,2 2,0
T3.J E 6,00 12,0 104,2 102,16 52,1 2,0
S 6,00 12,0 104,2 0,0 102,16 52,1 50,1 2,0
T2.J 6,0 12,0 104,2 102,16 52,1 2,0
Afl. ME 6,0 14,5 125,9 0,0 123,86 62,9 60,9 2,0
T1.M E 6,00 14,5 125,9 123,86 62,9 2,0
S 6,00 14,5 125,9 0,0 123,86 62,9 60,9 2,0
1.1 E 4,00 18,7 162,0 160,03 81,0 2,0
S 4,00 18,7 162,0 (50,0) 110,03 81,0 29,0 52,0
1.2 E 1,00 24,9 216,3 164,28 108,1 52,0
S 1,00 24,9 216,3 (20,0) 144,28 108,1 36,1 72,0
T1.J E 0,00 27,0 234,4 162,36 117,2 72,0
Foz no receptor 0,00 27,0 234,4 0,0 162,36 117,2 45,2 72,0
LF = Distância à foz (km)
A = Área de drenagem (km²)
QDN = Vazão disponível = Q 7,10
CA / LA = Captação(-) / Lançamento(+) na seção
QDB = Disponibilidade do balanço (afluente e defluente) [no Manual: QDB = disponibilidade do balanço afluente à seção
e QJ = disponibilidade do balanço remanescente para jusante da seção (defluente)]
Qm = Vazão mínima estipulada (50% da Q7,10)
QMesp = Q1,10esp
Q7,10esp
DAEE/DPO/GTTP - 15/01/2013 1 de 2 Plan_BH_Demonstração_12.11.23.xlsx - Plan1
Trecho 2
AM2 LT2 1,50 km
(Vazões em m³/h) AM2 0,30 km²
AT2 2,20 km²
AJ2 2,50 km²
Trecho 3 RMJ2 21,7 m³/h Trecho 1
LT3 5,00 km LT1 6,00 km
AM3 0,60 km² Trecho 2 AM1 14,50 km²
AT3 11,40 km² Afluente ME AT1 12,50 km²
AJ3 12,00 km² AJ1 27,00 km²
AM3 Trecho 3 Trecho 1
3.1 3.2 1.1 1.2 Foz
T3M T3J T1M T1J
L 5,0 L2.1 4,0 L 1,0 L 0,0 L 6,0 L 4,0 L 1,0 L 0,0 km
A 0,6 A2.1 2,9 A 9,7 A 12,0 A 14,5 A 18,7 A 24,9 A 27,0 km²
DB 5,2 DB 25,0 DB 74,4 DB 102,2 DB 123,9 DB 160,0 DB 164,3 DB 162,4 m³/h
Qm 2,6 Qm 12,5 Qm 42,2 Qm 52,1 Qm 62,9 Qm 81,0 Qm 108,1 Qm 117,2 m³/h
CA/LA -10,0 CA/LA 8,0 CA/LA -50,0 CA/LA -20,0 m³/h
RM 5,2 RM 15,0 RM 82,4 RM 102,2 RM 123,9 RM 110,0 RM 144,3 RM 162,4 m³/h
∆ 2,6 ∆ 2,5 ∆ 40,2 ∆ 50,1 ∆ 60,9 ∆ 29,0 ∆ 36,1 ∆ 45,2 m³/h
Lacum 11,0 Lacum 10,0 Lacum 7,0 Lacum 6,0 Lacum 6,0 Lacum 4,0 Lacum 1,0 Lacum 0,0 km
Lacum DB/RM Qm
11,0 5,2 2,6
11,0 5,2 2,6
10,0 25,0 12,5
10,0 15,0 12,5
7,0 74,4 42,2
7,0 82,4 42,2
6,0 102,2 52,1
6,0 123,9 62,9
4,0 160,0 81,0
4,0 110,0 81,0
1,0 164,3 108,1
1,0 144,3 108,1
0,0 162,4 117,2
0,0 162,4 117,2
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
140,0
160,0
180,0
0,01,02,03,04,05,06,07,08,09,010,011,0
DB/RM Q mínima
DAEE/DPO/GTTP - 15/01/2013 2 de 2 Plan_BH_Demonstração_12.11.23.xlsx - Plan1