11:43 Elementos de Análise Numérica Prof. Carlos Ruberto Fragoso Júnior.
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Circulação das águas – Regime hidrológico dos rios afluentes
Carlos Ruberto Fragoso Júnior
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Sumário
Importância do regime hidrológico na circulação dos estuários
Características do regime hidrológico Fatores que influenciam o regime Métodos de estimativa do regime
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Importância do regime hidrológico dos rios afluentes nos estuários Em geral os rios trazem a maior parte dos nutrientes e sedimentos para o interior dos lagos, por isso, a circulação originada pelas entradas destes afluentes é particularmente importante;
O regime hidrológico de rios podem determinar o tipo de estuário.
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Cunhasalina
Parcialmentemisturado
Bemmisturado
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Série de Vazões
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Geração de escoamento superficial
Escoamento até a rede de drenagem
Escoamento em rios e canais
Escoamento em reservatórios
Origem do regime hidrológico
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Características do regime
Periodicidade - representa uma forma de variação regular ou oscilatória das vazões,com mudanças diárias, sazonais ou seculares, relacionando-se a vazões que se repetem em intervalos de tempo regulares;
Estacionalidade - a situação na qual não ocorrem modificações nas características estatísticas da série de dados ao longo do tempo;
Frequência - se refere ao número de vezes que se repete uma vazão de determinada magnitude em uma seção do canal durante um determinado intervalo de tempo;
Recorrência - A recorrência é o intervalo médio de tempo que uma vazão de dada magnitude pode ser igualada ou excedida.
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Métodos para estimativa do regime quantitativo - Escoamento Com base nos dados observados
Com base na chuva
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Vazão x nível da água
Medindo o escoamento- A curva chave -
Com base nos dados observados
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11:11 Muitas medições de vazão
Medindo o escoamentoCom base nos dados observados
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11:11 A curva chave
Medindo o escoamentoCom base nos dados observados
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Observação contínua
Duas vezes por dia (7:00 e 17:00 horas) verifica o nível na régua.
No escritório converte em vazão usando a curva chave.
Medindo o escoamentoCom base nos dados observados
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A vazão em um canal pode ser calculada pela equação de Manning:
n
S.RAA. uQ
21
32
h
VazãoCom base nos dados observados (sem curva-chave)
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Método Racional
Método SCSCom base na chuva
AICQ 278,0
Q = vazão máxima, ou vazão de equilíbrio ou vazão de pico [m3/s] I = intesidade de precipitação [mm/h]A = área da bacia hidrográfica [km2].
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Método SCS
SIaP
IaPQ
2
254CN25400
S
IaP
0Q IaP
5S
Ia
quando
quando
Q = escoamento em mmP = chuva acumulada em mmIa = Perdas iniciaisS = parâmetro de armazenamento
Valores de CN:
Método SCSCom base na chuva
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Modelos hidrólogicos IPH2 (concentrado) IPHS1 (concentrado ou distribuído) SWMM (concentrado ou distribuído) MGB-IPH (distribuído) SWAT (distribuído)
Método SCSCom base na chuva
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Bacia do rio Verde Pequeno – IPH2
0
20
40
60
1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97 103 109 115
0
10
20
30
40
50
60
70
0 20 40 60 80 100 120 140
tempo
vazõ
es
Observada
simulada
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Rio Taquari - Antas
Quase 27.000 km2 na foz
•solos argilosos•derrame basáltico•alta declividade•pouca sazonalidade
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Bacia Taquari - Antas discretizada
Bloco Uso do solo e cobertura vegetal1 Floresta2 Pastagem3 Agricultura4 Área Urbana5 Água
Não foram considerados os diferentes tipos de solos
269 células
5 blocos
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Postos fluviométricos
Principal posto: Muçum 15.000 km2
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0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
jun-73 jul-73 ago-73 set-73 out-73 nov-73 dez-73
Va
zão
(m
3/s
)
Calculada
Observada
Bacia do rio Taquari RS - (30.000 km2)
Posto Muçum15.000 km2
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11:11
0
100
200
300
400
500
600
700
01/jun/72 01/jul/72 31/jul/72 30/ago/72 29/set/72 29/out/72 28/nov/72
Vazã
o (m
3/s)
calculada
observada
Bacia do rio Taquari RS - (30.000 km2)
Posto Carreiro4.000 km2
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Métodos para estimativa do regime qualitativo – Cargas e concentrações Com base nos dados observados Com base nas cargas e no escoamento Com base em modelos de qualidade da água
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Com base nos dados observados Amostragem em baixa frequência Utilização de sondas e monitoramento em alta-frequência
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Com base nas cargas e escoamento Cargas pontuais e difusas Identificação de sedes municipais, industriais, atividades
agrícolas (cargas pontuais) Mapa de uso do solo (cargas difusas) Tabelas que relacionam uso do solo x cargas
PARÂMETRO UNIDADE FAIXA TÍPICO
DBO5 g.hab-1d-1 40-60 50
Fósforo Total g.hab-1d-1 1,0-4,5 2,5
Coliformes Termotolerantes org.hab-1d-1 108-1011 109
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11:11Fonte: Rampelloto et al. 2001
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Modelos de qualidade da água CQual2E SWMM