Circulação das águas – Regime hidrológico dos rios afluentes
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11:11
Sumário
Importância do regime hidrológico na circulação dos estuários
Características do regime hidrológico Fatores que influenciam o regime Métodos de estimativa do regime
11:11
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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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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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)
Objetivo da regionalização
Criar funções que relacionam vazão com variáveis mais fáceis de estimar:
Área da bacia Precipitação média na bacia Declividade do rio principal Densidade de drenagem Fração da área da bacia com litologia A, B ou C.
15
979,050 A.01294,0Q Exemplo:
Objetivo da regionalização
Equações de regionalização para: Vazão média Vazões mínimas (Q7,10)
Vazões da curva de permanência (Q50; Q90; Q95)
Vazões máximas (QTR=100 anos)
16
Estimativa preliminar: relação de áreas de drenagem
A forma mais simples de regionalização hidrológica é o estabelecimento de uma relação linear entre vazão e área de drenagem da bacia.
Rio C
Rio
B
Rio A
Local de interesse
Local de medição
Suponha que é necessário estimar a vazão média em um local sem dados localizado no rio Camaquã, denominado ponto A.
A área de drenagem no ponto A é de 1700 km2. Dados de um posto fluviométrico localizado no mesmo rio,
no ponto B, cuja área de drenagem é de 1000 km2 indicam uma vazão média de 20 m3.s-1.
A vazão média no ponto A pode ser estimada por:
B
ABA A
AQQ
Vazão específica
É útil, quando se usa a relação de áreas, calcular a vazão específica de uma região:
A
AA A
2
13
km
sm 2
1
km
sl Unidades: ou
Limitações Obviamente, o método baseado na relação de áreas ou na
vazão específica tem muitas limitações e não pode ser usado quando a bacia for muito heterogênea quanto às características de relevo, clima, solo e geologia.
Baseado em relação linear com a área da bacia Usa a área da bacia como a única variável necessária para definir a
vazão.
Para estimar vazões máximas em locais sem dados este método tende a superestimar as vazões quando a área de drenagem do ponto sem dados é maior do que a área de drenagem do ponto com dados.
E quando há mais de um posto fluviométrico?
23
Rio C
Rio
B
Rio A
Local de interesse
Local de medição
Qual deve ser escolhido?
Regionalização das vazões características Normalmente uma
função como a seguinte aproxima bem a relação entre a área da bacia (A) e a vazão de interesse (Q):
bAaQ a e b devem ser obtidos a partir de dados de postos fluviométricos em uma região homogênea
Região homogênea
Mesmas características de:
clima; Litologia; Solos; Vegetação; Declividade Etc...
26
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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
11:11
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
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
Pontuais: Urbanas e Industriais Difusas: Agropecuária, rurais
Identificação de sedes municipais, industriais(cargas pontuais) Mapa de uso do solo (cargas difusas) Tabelas que relacionam uso do solo x cargas
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Cargas Urbanas Dados populacionais dos municípios que fazem parte da bacia Vazão de lançamento igual a 80% da vazão captada Carga de poluentes per capita:
Carga remanescente:
Avaliar possíveis ETE e, consequentemente, redução de 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
Parâmetro Classes Fator de redução Classes de tratamento/ afastamento
consideradas (IBGE)
DBO
Populações ligadas à rede geral (canalizações mistas)
0,5
rede geral de esgoto ou pluvial
rio, lago ou mar
outro escoadouro
Populações atendidas por fossa séptica (sistema
decantação/ infiltração) 0,85
fossa séptica
fossa rudimentar
Vala
sem banheiro / sanitário
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Cargas Industriais
Dados sobre número de indústrias, tipologia da indústria, cargas (consultar federação Estadual das indústrias)
Outorgas de industriais Cargas:
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Cargas Pecuárias Dados pecuários dos municípios que fazem parte da bacia Carga per capita:
Rebanho DBO Nitrogênio Total Fósforo Total Coliformes Fecais
(kg/ dia/ cabeça) (kg/ dia/ cabeça) (kg/ dia/ cabeça) (106/ dia/ cabeça) Bovino 0,73 0,178 0,043 5400 Equino 0,77 0,136 0,032 5700 Suíno 0,46 0,236 0,082 8900 Aves 0,02 0,0011 0,0003 240
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Cargas Agrícolas Vazão Captada: outorgas ou através de balanço hídrico Carga per capita:
Uso do Solo Nitrogênio Total (kg/ ano/ ha) Fósforo Total (kg/ ano/ ha)
Agricultura 28,1 70,1
Pastagem em Várzea 14,05 35,05
Mistura
De forma semelhante, quando são misturados volumes de água com concentrações diferentes, a concentração final equivale a uma média ponderada das concentrações originais, o mesmo ocorrendo no caso de vazões. Assim, se um rio com vazão QR e concentração CR recebe a entrada de um afluente com vazão QA e com concentração CA. Admitindo uma rápida e completa mistura das águas, a concentração final é dada por:
AR
AARRF QQ
CQCQC
QR CRQA CA
QF CF
Parâmetros conservativos
Parâmetros que não reagem, não alteram a sua concentração por processos físicos, químicos e biológicos, exceto a mistura.
Exemplo: sais
Parâmetros não conservativos Reagem com o ambiente alterando a
concentração. Exemplo: DBO, temperatura, coliformes, OD
Não conservativos
Reações químicas Consumo na cadeia trófica Sedimentação = deposição no fundo Trocas com a atmosfera
Cinética de Reações Os poluentes interagem com o meio e,
além da diluição, podem alterar sua concentração por:
Reações químicas Consumo na cadeia trófica Sedimentação = deposição no fundo Trocas com a atmosfera
Em geral, representa-se as transformações das substâncias com modelos simples como o decaimento de primeira ordem, em que a taxa de reação é linearmente proporcional à concentração.
Ckt
C
Reações: exemplo OD e DBO
Um dos exemplos mais interessantes é a interrelação entre OD e DBO em ambiente aquático.
DBO é a quantidade de matéria orgânica capaz de consumir oxigênio rapidamente
OD é o oxigênio dissolvido
Reações: exemplo OD e DBO
Água com certa concentração de DBO significa que o Oxigênio será consumido.
Oxigênio Dissolvido pode ser medido com um oxímetro
Reações: exemplo OD e DBO Medição de DBO:
Tomar amostra com quantidade desconhecida de matéria organica consumidora de OD
Medir concentração de OD Guardar amostra por 5 dias a 20 oC,
sem luz (para evitar fotossíntese) Medir concentração de OD Calcular diferença
Este tipo de medição padronizada resulta num valor conhecido como DBO5,20 porque é realizada durante 5 dias a 20 oC
Reações: exemplo OD e DBO
Além disso, o comportamento é razoavelmente previsível a partir dos 5 dias
Segue uma curva exponencial decrescente
OD após 5 dias
tempo
E por que não se espera mais tempo?
Tempo = $$$
L x OD
OD diminuindo, significa que OD está sendo consumido por matéria orgânica que está se degradando (DBO)
Portanto DBO também está diminuindo (L = concentração de DBO) OD = Oxigênio Dissolvido na amostra (não precisa chegar a zero) L = DBO remanescente na amostra (deve acabar chegando a zero)
OD após 5 dias
tempo
L após 5 dias
tempo
Uma equação simples para DBO
Função exponencial decrescente Depende de um parâmetro k1
L após 5 dias
tempo
tk0
1eLL onde:L = DBO remanescenteL0 = DBO remanescente inicial
DBO5,20 x DBO total
DBO5,20 é o consumo de oxigênio durante 5 dias a 20 oC DBO total é o consumo total de oxigênio até que toda a
matéria orgânica tenha sido degradada
L após 5 dias
tempo
tk0
1eLL onde:L = DBO remanescenteL0 = DBO remanescente inicial
DBO5,20
DBOúltima
k1 x kd x ks x kr Em rios a remoção de DBO
ocorre tanto por degradação, consumindo oxigênio, como por sedimentação.
Então, a considera-se que o coeficiente total de remoção (kr) é igual à soma de um coeficiente de sedimentação (ks) e de um coeficiente de decaimento bioquímico (kd).
O coeficiente de degradação em rios (kd) tem valores diferentes do que em laboratório
sdr kkk
tk0
reLL e podemos escrever:
k1 x kd x ks x kr
sdr kkk
decaimento (consome OD)
sedimentação não consome OD imediatamente
remoção de DBO
ks = coeficiente de sedimentação
por simplicidade vamos assumir que ks é zero
A sedimentação deveria ser considerada especialmente quando a concentração de DBO é alta, como em efluentes não tratados, e quando a profundidade é pequena
kd: coeficiente de decaimento da DBO em rios
Unidades de dia-1
Valores em garrafa de amostra são diferentes de valores encontrados em rios
Faixa de valores para decaimento em rios rios rasos: kd>1 dia-1
rios profundos: kd=0,30 dia-1
kd: taxa de decaimento da DBO
Faixa de valores para decaimento em rios rios rasos: kd>1 dia-1
rios profundos: kd=0,30 dia-1
4340
d 42
h300k
,
,,
ondekd é o coeficiente de decaimento da DBO em riosh é a profundidade em metros
para profundidades inferiores a 2,4 m
kd: taxa de decaimento da DBO em rios kd depende da temperatura
água mais quente = Kd mais alto = decaimento mais rápido
20T20dTd 0471kk ,,,
47004713000471300k 10203030d ,,,,,,
Exemplo:Qual é o coeficiente de decaimento kd a 30 oC se a 20 oC o valor de kd é 0,30 dia-1?
Outras formas de demanda de Oxigênio na água
Demanda Química de Oxigênio (DQO) Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) Demanda Bioquímica associada ao Nitrogênio
(NBOD)
DBO é a mais imediata, e frequentemente a mais importante, mas considerar apenas DBO é uma simplificação muito grande
Demanda de Oxigênio
Demanda associada ao nitrogênio não inicia tão rapidamente como demanda associada ao carbono
Vamos limitar nossa análise a DBO carbonácea, ou associadaao carbono (fase inicial)
Voltando à equação simples para DBO
Esta função exponencial decrescente é a solução de uma equação diferencial que representa a variação da DBO ao longo do tempo em um tanque ou reservatório fechado
L após 5 dias
tempo
tk0
1eLL onde:L = DBO remanescenteL0 = DBO remanescente inicial
Voltando à equação simples para DBO Esta função exponencial decrescente é a
solução de uma equação diferencial que representa a variação da DBO ao longo do tempo em um tanque ou reservatório fechado
tk0
1
1eLL
LVkdt
dLV
onde:L = DBO remanescenteL0 = DBO remanescente inicial
Eq. Diferencial
solução
onde se supõe que a taxa de decaimento de Lé proporcional à concentração de L
Voltando à equação simples para DBO Equação diferencial
LVkdt
dLV 1
onde:L = DBO remanescenteL0 = DBO remanescente inicial
onde se supõe que a taxa de diminuição da concentração de Lé proporcional à concentração de L
“Decaimento de primeira ordem”
Decaimento de primeira ordem
Admite-se que a taxa de variação da concentração é proporcional à concentração.
Ckt
C
Decaimento de primeira ordem Admite-se que a taxa de variação da
concentração é proporcional à concentração.
Ckt
C
tkeCC 0Supondo um tanque ou reatora solução para esta equação é:
t
C
Exemplo
Considere um tanque com àgua a 20oC e com concentração conhecida inicial de OD e DBO:
concentração inicial de DBO L0 = 4 mg/l
concentração inicial de OD C0 = 8 mg/l
O tanque está fechado, impedindo a entrada de ar. O coeficiente de decaimento da DBO é de 0,35 dia-1
Determine os valores de concentração de DBO e de OD no tanque nos próximos dias.
Solução
concentração inicial de DBO L0 = 4 mg/l
concentração inicial de OD C0 = 8 mg/l
DBO
OD
LVkdt
dLV 1
LVkdt
dCV 1
Solução
concentração inicial de DBO L0 = 4 mg/l
concentração inicial de OD C0 = 8 mg/l
DBO
OD
tk0
1
1eLL
LVkdt
dLV
tk01
1
1eLVkdt
dCV
LVkdt
dCV
Solução
concentração inicial de OD C0 = 8 mg/l
tk01
1
1eLVkdt
dCV
LVkdt
dCV
tk00
1e1LCC
a solução desta equação diferencial é
assim, a concentração de OD no tanque decresce assintoticamente até o valor C0-L0
Exemplo
Uma vazão de 2 m3/s com 10 mg/l de DBO5,20 é lançada em um rio cuja vazão é de 5 m3/s e cuja DBO é zero. Considerando um coeficiente de decaimento kd a 20oC de 0,2 dia-1, que a área de escoamento no rio é de 25 m2, e que a temperatura é de 28 oC,
a) qual é a concentração de DBO no ponto de lançamento?
b) qual é a distância a jusante do ponto de lançamento em que o valor da concentração de DBO cai para 5% do valor no ponto de lançamento?
Solução parte a)
Mistura
lmg86225
10205C
CQCQC
F
AR
AARRF
/,
A concentração de DBO5,20 no ponto de lançamento é de 2,86 mg/l.
Solução parte b)
Para resolver a parte b iniciamos considerando que diferentes parcelas da água do rio não se misturam mais a partir do ponto de lançamento
Imaginar um trem levando tanques como os do exemplo anterior
a velocidade do trem (u) é igual à velocidade da água no rio
Solução parte b)
Considerando que a água segue rio abaixo sem se misturar mais a partir do ponto de lançamento, podemos considerar que a equação:
pode ser reescrita como
tk0
reLL
ux
rk0 eLL
onde x é a distância atingida ao longo do rio no tempo t, se a água seguir com velocidade u
ondex = u.t
Solução parte b)
Neste caso, a distância para a qual a concentração de DBO cai para 5% do valor no ponto de lançamento pode ser calculada por:
ux
r
ux
r
k00
k0
eLL050
eLL
,
Solução parte b)
e considerando que a taxa de sedimentação (ks) é zero, a taxa de remoção (kr) é igual à taxa de decaimento kd = 0,20 dia-1.
ux
ux
d
20000
k00
eLL050
eLL050
,,
,
e a velocidade pode ser calculada por Q/A ondeQ = 7 m3/sA = 25 m2 u = 0,28 m/s = 24,2 km/dia
Solução parte b)
assim, a distância x pode ser encontrada por
200
050224x
050200
050e
eLL050
224x
200
200
00
224x
224x
,
,ln,
,ln,
,
,
,
,
,
,
,
x = 362 km
E a reoxigenação?
O oxigênio dissolvido na água de um rio vai sendo consumido pela decomposição da matéria orgânica.
Por outro lado, a água é reoxigenada através do contato com o ar atmosférico na superfície.
Valores de OD são dinâmicos em um rio.
Autodepuração A introdução de matéria orgânica em um corpo
d'agua resulta, indiretamente, no consumo de oxigênio dissolvido.
Isso se deve aos processos de estabilização da matéria orgânica realizados pelas bactérias decompositoras, as quais utilizam o oxigênio disponível no meio líquido para a sua respiração.
O decréscimo da concentração de oxigênio dissolvido tem diversas implicações do ponto de vista ambiental, constituindo-se em um dos principais problemas de poluição das águas em nosso meio.
VON SPERLING, M.
Autodepuração de um rio
Após o lançamento dos esgotos, o curso d’água poderá se recuperar por mecanismos puramente naturais, constituindo o fenômeno da autodepuração.
distância
COD
Lançamento de esgoto com DBO
Como ocorre a Reoxigenação A direção e a
magnitude do fluxo de oxigênio depende da diferença entre a concentração real e a concentração de saturação.
Esta diferença é chamada déficit de saturação de OD
ODsatODa CCkODdefluxo __
Reoxigenação Concentração de saturação
de OD na água varia com a temperatura
água fria: mais OD na saturação (valores máximos 14 mg/l)
água quente: menos OD na saturação
Reoxigenação ou reaeração depende da turbulência
aumenta com a velocidade da água (máximos de 10 dia-1)
diminui com a profundidade da água (mínimos de 1 dia-1)
Reoxigenação Ao degradar a matéria orgânica (DBO) as bactérias
retiram Oxigênio Dissolvido da água. Por outro lado, a água de um rio recebe oxigênio na
região da superfície, que está em contato com o ar.
ODsatODaDBOdOD CCkCk
dt
dC
consumo de OD reoxigenação
Reoxigenação tem um limite, que é a concentração máximade OD na água para uma dada temperatura
Pesquisador Fórmula Faixa de aplicação
O´Connor e Dobbins (1956)
0,3m<H<9,14m
0,15m/s<V<0,49m/s
Churchill et al (1962)0,61m<H<3,35m
0,55m/s<V<1,52m/s
Owens et al. (1964)0,12m<H<0,73m
0,03m/s<V<0,55m/s
Estimativa de ka por equações empíricas
851
670
a H
V325k
,
,
,
51
50
a H
V933k
,
,
,
ka (dia-1)
V = Velocidade média do curso d´água (m/s)
H = Altura média da lâmina d´água (m)
671a H
V0265k
,,
fonte: Chapra 1997
Reoxigenação em barragens e quedas d’água
onde:r = razão entre o déficit de OD a montante e a jusante da barragemH = diferença do nível da água (metros)T = temperatura da água (°C)a = coeficiente empírico de qualidade de águab = coeficiente empírico de tipo de barragem
(Chapra, 1997)
Reoxigenação em barragens e quedas d’água
Situação a
muito poluída 0.65
moderadamente poluída 1.0
levemente poluída 1.6
água limpa 1.8
Tipo de barragem e descarregador b
Flat broad-crested regular step 0.70
Flat broad-crested irregular step 0.80
Flat broad-crested vertical face 0.60
Flat broad-crested straight-slope face 0.75
Flat broad-crested curved face 0.45
Round broad-crested curved face 0.75
Sharp-crested straight slope face 1.00
Sharp crested vertical face 0.80
Sluice gates 0.05
Coeficiente de qualidade de água
Coeficiente de tipo de barragem
Modelo de Streeter-Phelps para autodepuração de um rio
O modelo de Streeter-Phelps permite analisar casos simples de lançamentos de efluentes (DBO) em um rio
permite prever consequencias do lançamento sobre o OD do rio
Modelo de Streeter-Phelps
ODsatOD CCD
ODsatODaDBOdOD CCkCk
dt
dC
DkCkdt
dDaDBOd
Equação em termos de OD
Equação em termos de déficit de OD
Modelo de Streeter-Phelps
Considere um rio que recebe contribuição localizada e constante de um efluente com alta DBO
O rio apresenta escoamento uniforme e permanente
Após a mistura inicial do efluente com a água do rio, que se considera imediata, considera-se que a água percorre o rio sem se misturar, como no exemplo do trem.
Modelo de Streeter-Phelps
em cada tanque ocorredecaimento de DBO, consumo de ODe reoxigenação, mas a água dos tanques não se mistura
integrando
Modelo de Streeter-Phelps: déficit de OD
DkLkdt
dDar
0D
eLL
0
tk0
r
e
tktk
ra
0dtk0
ara eekk
LkeDD
solução
Streeter-Phelps
u
xk
u
xk
ra
0du
xk
0
ara
eekk
LkeDD
relembrando kd = coeficiente de decaimento (0,3 a >1,0 dia-1) ka = coeficiente de reoxigenação (1 a 10 dia-1) kr = coeficiente de remoção (kr=kd+ks)
se ks=0 então kr=kd
É importante lembrar que x, k, t e u devem ser usadas em unidades compatíveis.
Exercício – cálculo de D0
Um afluente poluído entra num rio relativamente limpo. Calcule a temperatura da mistura e o déficit de oxigênio D0. Considere mistura completa e imediata.
Variável Afluente Rio
Vazão (m3/s) 0,463 5,787
Temperatura (oC) 28 20
OD (mg/l) 2 7,5
Exercício – cálculo de D0
Solução: Considerando que o calor específico da água é
mais ou menos constante, podemos estimar a temperatura da mistura como:
a seguir calculamos a concentração de OD da mistura usando a mesma equação
com base na temperatura, calculamos a concentração de OD na saturação
por fim, calculamos o déficit por: D = CODsat-COD
AR
AARRF QQ
TQTQT
solução Chapra D = 1,906mg/l
432ODsat T
e
T
d
T
c
T
baC exp
Exercício Um afluente poluído entra num rio
relativamente limpo. Calcule a concentração de OD a 10 km da confluência
Variável Afluente Rio
Vazão (m3/s) 0,463 5,787
Temperatura (oC) 28 20
OD (mg/l) 2 7,5
DBO5,20 20 1
u (m/s) 0,2
h (m) 2,5
Exercício
Calcule DBO5,20 da mistura
L0: Estime DBO última da mistura usando k1=0,2 dia-1
Use os resultados do exercício anterior para saber a temperatura e o D0 da mistura.
Use o modelo de Streeter-Phelps para calcular o déficit a 10 km da confluencia, lembrando:
kd = 0,3 dia-1 (deve ser corrigido para a temperatura certa)
ks = 0,0 dia-1
ka pode ser calculado por uma das equações (O’Connor e Dobbins)
11:11
Trabalho para casa Considere um trecho de rio que recebe um lançamento de
esgoto no km 100 e recebe contribuição de um tributário no km 60. A seção transversal do rio pode ser aproximada por um seção trapezoidal com características apresentadas na Tabela 1. A taxa de degradação de DBO5,20 é igual a 0,35 dia-1 a 20 °C. No km 20 existe uma taxa de sedimentação de DBO5,20 de 0,20 dia-1. Assumindo que a taxa de reaeração é dada pela equação de O’Connor-Dobbins, determine a concentração de oxigênio dissolvido e DBO5,20 em cada quilômetro do trecho de rio.
Obs: Entregar relatório e script com a rotina de cálculo (arquivo Matlab ou Excel). Não é permitido utilizar script de outra pessoa.
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Trabalho para casa
Parâmetro Unidade > km 100 km 100-60 < km 60
Profundidade m 0,89 1,15 1,35
Área m2 12,5 14,1 17,7
Vazão m3/s 4,21 5,8 7,14
Temperatura °C 20,1 19,4 19,1
Tabela 1
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Trabalho para casa
Km 100Km 80
Km 60Km 40
Km 20
Km 0
Lr = 2 mg/LODr = 7,5 mg/L
Declividade do trecho = 0,0001Declividade do talude = 1,5Largura do rio = 10 mn de Manning = 0,03
Declividade do trecho = 0,00005Declividade do talude = 1,2Largura do rio = 15 mn de Manning = 0,045
LL = 350 mg/LODL = 0 mg/LQL = 0,35 m3/sTL = 28 °C
LL = 8 mg/LODL = 7,1 mg/LQL = 1,56 m3/sTL = 15 °C