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Disponibilidade Hídrica para Outorga de Captação Critérios Anual e Mensal para Definição de Vazões Mínimas de Referência

AMORIM JUNIOR, J. C. 10 September 2014 (has links)
Made available in DSpace on 2018-08-24T22:53:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8502_Dissertação Joãozito Amorim Jr completa.pdf: 2970968 bytes, checksum: 9cd15d100f282f780b332931ccbd3fdf (MD5) Previous issue date: 2014-09-10 / Órgãos de controle de recursos hídricos brasileiros geralmente adotam valores de vazões máximas outorgáveis constantes ao longo do ano, correspondentes a percentagens de vazões mínimas de referência, Q90, Q95 ou Q7,10, calculadas a partir de registros de vazões diárias de longo período. Esta adoção de vazões outorgáveis constantes não considera a real existência de sazonalidade na disponibilidade de água em mananciais ao longo do ano. Neste trabalho buscou-se analisar e comparar vazões máximas outorgáveis variáveis ao longo do ano, com adoção de vazões de referência Q90 e Q95 calculadas para cada mês do ano, com aquelas calculadas a partir de vazões de referência constantes, válidas para todos os meses do ano, conforme critério atualmente utilizado no Brasil. Neste sentido, foram consideradas informações fluviométricas relativas a estações localizadas em todas as regiões geográficas brasileiras e do estado do Espírito Santo. Verificou-se a ocorrência de diferentes características de sazonalidade para as diferentes estações fluviométricas, com destaque para aquelas localizadas na Região Sul do Brasil. Concluiu-se que a substituição do critério anual, atualmente adotado em análises de solicitação de outorgas de captação de água no Brasil, por critério mensal, resultaria em grandes ganhos em disponibilidade de água para usuários. Desta forma, a utilização de critérios de outorga baseados em vazões mensais potencializaria o suprimento de demandas, por permitir maior uso desse recurso nos períodos do ano nos quais geralmente existem maiores disponibilidades hídricas. Recomenda-se aprofundamento de análise de consequências positivas e negativas da substituição do critério anual por mensal quanto a aspectos sociais, econômicos e ambientais. Recomenda-se também a adoção, na medida do possível, de critérios e vazões de referências semelhantes por diferentes estados brasileiros, considerando que estas atualmente podem ser muito diferentes, dependendo do estado da federação no qual é solicitada outorga, sem que exista embasamento hidrológico para estas diferenças
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Controle de vazão de biogás com baixa pressão para produção descentralizada de eletricidade / Low pressure biogas flow control for decentralized electricity production

Moreira, André Pimentel 10 1900 (has links)
MOREIRA, A.P. Controle de vazão de biogás com baixa pressão para produção descentralizada de eletricidade. 2011. 153 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2011-12-09T14:59:39Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_apmoreira.pdf: 17882424 bytes, checksum: a2a659088f3c4b1b0a73be3b81f81b3c (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2011-12-09T15:00:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_apmoreira.pdf: 17882424 bytes, checksum: a2a659088f3c4b1b0a73be3b81f81b3c (MD5) / Made available in DSpace on 2011-12-09T15:00:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_apmoreira.pdf: 17882424 bytes, checksum: a2a659088f3c4b1b0a73be3b81f81b3c (MD5) Previous issue date: 2011-10 / The present dissertation proposes the implementation of a data acquisition system, control and monitoring of a electricity generation plant powered by biogas. The experimental study of the modelling strategies, identification and control was done applied to ow control of the biogas plant of the Renewable Energy Laboratory - LEA at the Federal University of Ceará - UFC. To control the biogas ow a parallel PI controller was used and tested, and the controller was used to perform the comparison with the existing control (centrifugal control) of the gen-set. To check the response of the gen-set powered by biogas, a load corresponding of 60% of the nominal power was used. The proposed system reduced the human intervention in ow setting of the expansion valve. The results showed that the stability response time after the introduction of the PI controller to the original controller allowed the reduction of the response time for at least 20% showing a satisfactory response and a stability for the transition from gasoline to biogas, with 10 Hz amplitude and 8 seconds for the system stabilization with load. This action was considered feasible to automate the process of starting up of the gen-set / A presente dissertação propõe a implementação de um sistema de aquisição de dados, controle e monitoramento de uma planta de geração de energia elétrica acionada por biogás. Foi realizado o estudo experimental das estratégias de modelagem, identificação e controle aplicado ao controle de vazão da planta de biogás do Laboratório de Energias Alternativas - LEA da Universidade Federal do Ceará - UFC. Foi utilizado e testado para o controle de vazão de biogás o controlador PI paralelo, além de realizar a comparação com o controle existente (controle centrífugo) do conjunto motor/gerador. Para verificar a resposta do gerador movido a biogás, foi inserido uma carga correspondente a 60% da potência nominal. O sistema proposto reduziu a intervenção humana no ajuste de vazão da válvula de expansão. Os resultados demonstraram que o tempo de resposta para estabilidade após a introdução do contolador PI ao controlador original permitiu a redução do tempo de resposta para estabilidade em no mínimo 20% mostrando uma resposta satisfatória e boa estabilidade para a transição da gasolina para o biogás, com amplitude de 10 Hz e 8 segundos para estabilização do sistema sem carga. A ação foi considerada viável para automatizar o processo de partida do conjunto motor/gerador
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Modelagem hidráulica do canal do Rio Granjeiro, Crato/CE, utilizando o programa computacional HEC-RAS / Modeling of hydraulic canal river granjeiro, Crato / CE, using the computer program HEC-RAS

Silva, Thiago Alves da January 2013 (has links)
SILVA, T. A. Modelagem hidráulica do canal do Rio Granjeiro, Crato/CE, utilizando o programa computacional HEC-RAS. 2013. 51 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Gestão de Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-08T16:40:19Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_tasilva.pdf: 2565406 bytes, checksum: cd73e6f6de49d827014f55d0f280fea8 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-14T16:09:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_tasilva.pdf: 2565406 bytes, checksum: cd73e6f6de49d827014f55d0f280fea8 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-14T16:09:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_tasilva.pdf: 2565406 bytes, checksum: cd73e6f6de49d827014f55d0f280fea8 (MD5) Previous issue date: 2014-01-17 / This research was conducted in the urban area of the municipality of Crato-CE in the Cariri. The study anger dealing with the application of a hydraulic model for runoff and free channels in a channel that winds masonry part of the urbanized area of the city center and over the years has been occurring flood events due to variable rainfall in the city. The work done included field visits possession of equipment for conducting surveys, measurements of flow, collecting images and measurement field. The information obtained from this study will be a bibliographic database to contribute to the advancement of research and provision of data for better planning and management of water resources site. / Esta pesquisa foi desenvolvida na zona urbana do município de Crato-CE na região do Cariri. O estudo tratou da aplicação de um modelo hidráulico para escoamento em canais livres em um canal de concreto que percorre parte da área urbanizada do centro da cidade e que ao longo dos anos vem ocorrendo eventos de inundação por conta das variáveis precipitações no município. O trabalho elaborado contou com visitas em campo de posse de equipamentos para realização de levantamentos topográficos, aferições de vazões, coleta de imagens e mensuração de campo. As informações obtidas nessa pesquisa servirão de base bibliográfica para contribuir no avanço de pesquisas e fornecimento de dados para um melhor planejamento e gerenciamento dos recursos hídricos local.
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Contribuição ao processo de regionalização de vazões: análise de métodos e variáveis explicativas

Freitas, Vaneza Andrea Lima de January 2003 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T17:42:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6672_1.pdf: 2604819 bytes, checksum: a94a261fef283a3fa5006a8e6730d206 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / Os objetivos deste trabalho foram contribuir ao processo de regionalização hidrológica em regiões com dados escassos por meio de novas variáveis explicativas, bem como analisar diferentes métodos de regionalização. Inicialmente foi realizada uma análise da influência da cobertura vegetal no processo de regionalização na área em estudo. Neste caso, foram utilizadas como variáveis explicativas os percentuais de área coberta por caatinga, cerrado e floresta. Um segundo objetivo desta dissertação foi a regionalização de parâmetros de modelo chuva-vazão entre bacias caracterizadas dentro de uma mesma região fisicamente homogênea. Por fim, o último objetivo procurado nesta dissertação foi analisar a aplicação de Redes Neurais Artificiais (RNA) como uma ferramenta de regionalização. Como conclusão, observou-se que as novas variáveis explicativas e o processo de redes neurais melhoraram de forma significativa a regionalização de vazões na região em estudo, as sub-bacias 46, 47,48 e 49 da Bacia Hidrográfica do São Francisco
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Avaliação metrológica da incerteza na medição de vazão mássica de gases com tecnologias volumétrica e pressão diferencial / AVALIAÇÃO METROLÓGICA DA INCERTEZA NA MEDIÇÃO DE VAZÃO MÁSSICA DE GASES COM TECNOLOGIAS VOLUMÉTRICA E PRESSÃO DIFERENCIAL

Melo, Flavio Barbosa 10 April 2007 (has links)
A avaliação metrológica da incerteza da medição, apesar de estar normalizada internacionalmente (ISO-GUM, 1995) desde a metade dos anos 90, só agora está se popularizando nas indústrias, nas escolas técnicas e de engenharia. Em algumas áreas, como na metrologia dimensional, está avançada e em outras, como na medição de variáveis de processos industriais tais como vazão, pressão e temperatura, ainda está numa fase intermediara. Um dos principais entraves para essa popularização é a falta de padronização da nomenclatura nas especificações técnicas dos instrumentos de medição, onde se declara a incerteza, por exemplo, de 1% de ?acurácia? sem definir se é percentual da leitura, da faixa calibrada ou da faixa máxima. Ou ainda, sem definir se a probabilidade de abrangência é 68, 95 ou 99,7%. Esse trabalho entra nesse cenário com a pretensão de clarificar e simplificar esses conceitos, começando pelo histórico da evolução do pensamento que transformou a incerteza numa variável quantitativa com sua avaliação efetuada de uma maneira padronizada e internacionalmente aceita. Em seguida é feita uma descrição conceitual sucinta do método ISO-GUM e também é desvendado o intrincado jogo de palavras e fórmulas das declarações de incertezas dos fabricantes de instrumentos de medição. Com o domínio desses conceitos, partimos para efetuar dois exemplos numéricos de avaliação metrológica de incertezas na medição de vazão, usando um conjuntos de fórmulas semelhantes Ás publicadas por renomados fabricantes de instrumentos de medição. No primeiro exemplo usando a medição de vazão por pressão diferencial com placa de orifício e no segundo usando um medidor volumétrico, nos quais são identificadas e quantificadas todas as potenciais fontes de incerteza. A visualização e a analise é feita através de gráficos e planilhas em Excel. / In despite of the metrological evaluation of the measurement uncertainty have been internationally standardized (ISO-GUM, 1995) since the mid of the nineties, only now it?s getting popular in the industries, technical and engineering schools. In some fields like dimensional metrology it is advanced, while in others like in the process measurement industries like flow, temperature and pressure is still in an intermediate phase. One of the main barriers to this popularization is the lack of standardized nomenclature used in the technical data sheets of the measuring instruments, where is claimed, for example, 1% accuracy without defining whether is of the reading, span or upper range limit or even without defining the coverage probability. This paper enters into this scenario with the pretension of clarify and simplify this concept, starting with the historic and evolution of the thinking which transformed the uncertainty in a quantitative variable with it?s evaluation done in a standardized and internationally accepted way. Following is done a summarized description of the ISO-GUM method and also is unveiled the entangled play of words and formulas stated by instrument manufacturers. With the grasp of these concepts we begin start carrying out two worked examples of the metrological evaluation of flow metering uncertainty by renowned instrument makers. In the first example making use of an orifice meter and in the second one a volumetric flow meter, where the main components and sources of uncertainties are identified and quantified. The analysis and visualization is done through Excel curves and spread-sheets.
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Avaliação metrológica da incerteza na medição de vazão mássica de gases com tecnologias volumétrica e pressão diferencial / AVALIAÇÃO METROLÓGICA DA INCERTEZA NA MEDIÇÃO DE VAZÃO MÁSSICA DE GASES COM TECNOLOGIAS VOLUMÉTRICA E PRESSÃO DIFERENCIAL

Flavio Barbosa Melo 10 April 2007 (has links)
A avaliação metrológica da incerteza da medição, apesar de estar normalizada internacionalmente (ISO-GUM, 1995) desde a metade dos anos 90, só agora está se popularizando nas indústrias, nas escolas técnicas e de engenharia. Em algumas áreas, como na metrologia dimensional, está avançada e em outras, como na medição de variáveis de processos industriais tais como vazão, pressão e temperatura, ainda está numa fase intermediara. Um dos principais entraves para essa popularização é a falta de padronização da nomenclatura nas especificações técnicas dos instrumentos de medição, onde se declara a incerteza, por exemplo, de 1% de ?acurácia? sem definir se é percentual da leitura, da faixa calibrada ou da faixa máxima. Ou ainda, sem definir se a probabilidade de abrangência é 68, 95 ou 99,7%. Esse trabalho entra nesse cenário com a pretensão de clarificar e simplificar esses conceitos, começando pelo histórico da evolução do pensamento que transformou a incerteza numa variável quantitativa com sua avaliação efetuada de uma maneira padronizada e internacionalmente aceita. Em seguida é feita uma descrição conceitual sucinta do método ISO-GUM e também é desvendado o intrincado jogo de palavras e fórmulas das declarações de incertezas dos fabricantes de instrumentos de medição. Com o domínio desses conceitos, partimos para efetuar dois exemplos numéricos de avaliação metrológica de incertezas na medição de vazão, usando um conjuntos de fórmulas semelhantes Ás publicadas por renomados fabricantes de instrumentos de medição. No primeiro exemplo usando a medição de vazão por pressão diferencial com placa de orifício e no segundo usando um medidor volumétrico, nos quais são identificadas e quantificadas todas as potenciais fontes de incerteza. A visualização e a analise é feita através de gráficos e planilhas em Excel. / In despite of the metrological evaluation of the measurement uncertainty have been internationally standardized (ISO-GUM, 1995) since the mid of the nineties, only now it?s getting popular in the industries, technical and engineering schools. In some fields like dimensional metrology it is advanced, while in others like in the process measurement industries like flow, temperature and pressure is still in an intermediate phase. One of the main barriers to this popularization is the lack of standardized nomenclature used in the technical data sheets of the measuring instruments, where is claimed, for example, 1% accuracy without defining whether is of the reading, span or upper range limit or even without defining the coverage probability. This paper enters into this scenario with the pretension of clarify and simplify this concept, starting with the historic and evolution of the thinking which transformed the uncertainty in a quantitative variable with it?s evaluation done in a standardized and internationally accepted way. Following is done a summarized description of the ISO-GUM method and also is unveiled the entangled play of words and formulas stated by instrument manufacturers. With the grasp of these concepts we begin start carrying out two worked examples of the metrological evaluation of flow metering uncertainty by renowned instrument makers. In the first example making use of an orifice meter and in the second one a volumetric flow meter, where the main components and sources of uncertainties are identified and quantified. The analysis and visualization is done through Excel curves and spread-sheets.
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AVALIAÇÃO DE VAZÕES MÁXIMAS ESTIMADAS A PARTIR DOS MODELOS HEC-HMS E SWMM ESTUDO DE CASO PARA O NÚCLEO URBANO E REGIÃO PERIURBANA DE MUNIZ FREIRE

SOUZA, T. C. T. 04 August 2017 (has links)
Made available in DSpace on 2018-08-01T23:59:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11471_Dissertação - Tainah de Souza CD.pdf: 4931542 bytes, checksum: fab9c37691c8c2445e4f9540b0310b3e (MD5) Previous issue date: 2017-08-04 / A determinação da vazão de projeto constitui etapa fundamental para o adequado dimensionamento de obras de drenagem ou para possibilitar a adequada tomada de decisão sobre medidas não estruturais relacionadas com a drenagem pluvial. Em regiões que não dispõem de dados fluviométricos recorre-se, usualmente, à utilização dos modelos do tipo chuva-vazão para determinação indireta da vazão de projeto. Função da diversidade de modelos disponíveis, cabe ao modelador a escolha do modelo mais adequado às singularidades da área avaliada, permitindo a produção de resultados que se apresentem mais próximos da realidade. Neste estudo foi realizada a análise comparativa dos modelos Storm Water Management Model (SWMM) e Hydrologic Engineering Center - Hydrologic Modeling System (HEC-HMS) quando da estimativa de vazões máximas associadas ao núcleo urbano e regiões periurbanas do município de Muniz Freire (ES). A estimativa do escoamento superficial foi realizada através do método Hidrograma Unitário e as perdas de infiltração pelo método SCS Curve Number. A equação de chuvas intensas foi apropriada através do método de Chow-Gumbel e a chuva de projeto pelo método dos blocos alternados. Os modelos apresentaram relevantes diferenças nos valores de vazão de pico e volume de escoamento superficial. Para períodos de retorno entre 2 e 5 anos, os valores de vazão de pico e volumes de escoamento superficial estimados pelo SWMM apresentaram-se superiores aos obtidos pelo HEC-HMS para todas as bacias avaliadas, invertendo-se esta tendência com o aumento do período de retorno. As simulações associadas aos períodos de recorrência de 10 e 20 anos, usualmente utilizados em estudos e projetos de drenagem urbana, foram as que se apresentaram mais próximas, com as menores diferenças relativas para as variáveis hidrológicas avaliadas.
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Modelagem hidrológica e hidrodinâmica integrada da bacia do Rio da Prata

Pontes, Paulo Rógenes Monteiro January 2016 (has links)
A bacia hidrográfica do rio da Prata (BHP) é a quinta maior bacia hidrográfica do mundo em termos de área de drenagem e a segunda maior da América do Sul. Os recursos hídricos da bacia têm um papel fundamental em termos de economia, produção de energia hidrelétrica, navegação, agropecuária dos países que a compõe e está fortemente relacionado com problemas relacionados à eventos extremos. Apesar da importância hidrológica da BHP para a América do Sul, poucas pesquisas estudaram o seu comportamento hidrológico de forma integrada e utilizando representações mais físicas dos processos hidrológicos. Essas pesquisas, por exemplo, possuem limitações relacionadas a representação do processo de propagação de vazão, escoamento na planície de inundação do modelo hidrológico utilizado e ao fato de não considerar o efeito da operação dos reservatórios, que é um aspecto importante na hidrologia da BHP. Diante disso, o objetivo dessa tese foi desenvolver bases técnicas para a modelagem hidrológica integrada da bacia do rio da Prata, e mais especificamente, o aperfeiçoamento de um modelo hidrológico para esta bacia que possa servir como ferramenta comum para o apoio à gestão integrada de recursos hídricos. Nesse contexto, foi utilizado o Modelo Hidrológico de Grandes Bacias, MGB-IPH, com um aperfeiçoamento do modulo de propagação de vazões, que corresponde a utilização do modelo Inercial e a representação da planície de inundação. Além disso, a tese também apresentou um avanço nas técnicas de discretização da bacia hidrográfica em unidades menores, visando a possibilidade de representação de regiões muito planas e com drenagem complexa. Essa tese também apresentou uma análise acerca do impacto da operação dos reservatórios do Alto Paraná em algumas vazões de referência do baixo rio Paraná. Os resultados da tese foram divididos em cinco partes: Calibração e verificação; efeito do modelo de propagação utilizado nas vazões; verificação das áreas inundadas; Avaliação do impacto dos reservatórios nas vazões do Baixo Paraná; análise de sensibilidade. Os resultados dessa Tese mostraram que é possível, através de uma modelagem integrada, utilizando a versão aperfeiçoada do modelo MGB-IPH, representar os processos hidrológicos da Bacia do Prata. Apesar das incertezas apresentadas, o modelo conseguiu representar vazões, níveis e áreas inundadas de forma satisfatória na maioria dos pontos analisados. Os resultados da tese também mostraram que o impacto da operação dos reservatórios pode ser significativo, principalmente nas vazões extremas. / The La Plata River Basin (LPB) is the fifth largest basin in the world and the second one largest in South America in terms of drainage area. The water resources of LPB have an important role for the economy, hydroelectric power, navigation, agriculture of the countries that compose the basin and they are strongly related with hydrologic extreme events. Despite the importance of LPB’s hydrology to South America, there are few researches that have studied the hydrologic behavior in an integrated manner and using more physical representations of hydrologic processes. These researches have limitations related to representation of the flow propagation processes, floodplain representation and no consideration of the effect of reservoir operation, which is an important aspect of LPB. Thus, the aim of this research was developing technical basis for the integrated hydrologic modeling of the LPB improving a hydrologic and hydraulic model for this basin. This model can be useful as common tool to support the integrated management of LPB’s water resources. We used the Large Scale Hydrologic Model, MGB-IPH, with an improvement of the flow propagation module, that include the use of Inertial flow propagation model and a simplified scheme to floodplain representation. Moreover, the research also introduced an advance in techniques of river basin discretization into smaller units, aiming at the possibility of representation of very flat regions with complex drainage. This research also presented an analysis of the impact of reservoirs’ operation of Alto Paraná river basin. The results were divided into five parts: calibration and verification; effect of flow propagation model; check the flooded areas; Impact of reservoirs in the Lower Paraná flows and sensitivity analysis. The results showed that it is possible through an integrated modeling, using the improved version of the MGB-IPH model, represent the hydrological processes of the Plata Basin. Despite the uncertainties presented, the model could represent flows, flooded areas and levels satisfactorily in most analyzed points. The results also showed that the impact of the reservoirs operation can be significant, especially in extreme flows.
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Modelagem hidrológica e hidrodinâmica integrada da bacia do Rio da Prata

Pontes, Paulo Rógenes Monteiro January 2016 (has links)
A bacia hidrográfica do rio da Prata (BHP) é a quinta maior bacia hidrográfica do mundo em termos de área de drenagem e a segunda maior da América do Sul. Os recursos hídricos da bacia têm um papel fundamental em termos de economia, produção de energia hidrelétrica, navegação, agropecuária dos países que a compõe e está fortemente relacionado com problemas relacionados à eventos extremos. Apesar da importância hidrológica da BHP para a América do Sul, poucas pesquisas estudaram o seu comportamento hidrológico de forma integrada e utilizando representações mais físicas dos processos hidrológicos. Essas pesquisas, por exemplo, possuem limitações relacionadas a representação do processo de propagação de vazão, escoamento na planície de inundação do modelo hidrológico utilizado e ao fato de não considerar o efeito da operação dos reservatórios, que é um aspecto importante na hidrologia da BHP. Diante disso, o objetivo dessa tese foi desenvolver bases técnicas para a modelagem hidrológica integrada da bacia do rio da Prata, e mais especificamente, o aperfeiçoamento de um modelo hidrológico para esta bacia que possa servir como ferramenta comum para o apoio à gestão integrada de recursos hídricos. Nesse contexto, foi utilizado o Modelo Hidrológico de Grandes Bacias, MGB-IPH, com um aperfeiçoamento do modulo de propagação de vazões, que corresponde a utilização do modelo Inercial e a representação da planície de inundação. Além disso, a tese também apresentou um avanço nas técnicas de discretização da bacia hidrográfica em unidades menores, visando a possibilidade de representação de regiões muito planas e com drenagem complexa. Essa tese também apresentou uma análise acerca do impacto da operação dos reservatórios do Alto Paraná em algumas vazões de referência do baixo rio Paraná. Os resultados da tese foram divididos em cinco partes: Calibração e verificação; efeito do modelo de propagação utilizado nas vazões; verificação das áreas inundadas; Avaliação do impacto dos reservatórios nas vazões do Baixo Paraná; análise de sensibilidade. Os resultados dessa Tese mostraram que é possível, através de uma modelagem integrada, utilizando a versão aperfeiçoada do modelo MGB-IPH, representar os processos hidrológicos da Bacia do Prata. Apesar das incertezas apresentadas, o modelo conseguiu representar vazões, níveis e áreas inundadas de forma satisfatória na maioria dos pontos analisados. Os resultados da tese também mostraram que o impacto da operação dos reservatórios pode ser significativo, principalmente nas vazões extremas. / The La Plata River Basin (LPB) is the fifth largest basin in the world and the second one largest in South America in terms of drainage area. The water resources of LPB have an important role for the economy, hydroelectric power, navigation, agriculture of the countries that compose the basin and they are strongly related with hydrologic extreme events. Despite the importance of LPB’s hydrology to South America, there are few researches that have studied the hydrologic behavior in an integrated manner and using more physical representations of hydrologic processes. These researches have limitations related to representation of the flow propagation processes, floodplain representation and no consideration of the effect of reservoir operation, which is an important aspect of LPB. Thus, the aim of this research was developing technical basis for the integrated hydrologic modeling of the LPB improving a hydrologic and hydraulic model for this basin. This model can be useful as common tool to support the integrated management of LPB’s water resources. We used the Large Scale Hydrologic Model, MGB-IPH, with an improvement of the flow propagation module, that include the use of Inertial flow propagation model and a simplified scheme to floodplain representation. Moreover, the research also introduced an advance in techniques of river basin discretization into smaller units, aiming at the possibility of representation of very flat regions with complex drainage. This research also presented an analysis of the impact of reservoirs’ operation of Alto Paraná river basin. The results were divided into five parts: calibration and verification; effect of flow propagation model; check the flooded areas; Impact of reservoirs in the Lower Paraná flows and sensitivity analysis. The results showed that it is possible through an integrated modeling, using the improved version of the MGB-IPH model, represent the hydrological processes of the Plata Basin. Despite the uncertainties presented, the model could represent flows, flooded areas and levels satisfactorily in most analyzed points. The results also showed that the impact of the reservoirs operation can be significant, especially in extreme flows.
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Modelo bayesiano completo para análise de frequência de cheias com incorporação do conhecimento hidráulico na modelagem das incertezas na curva-chave

Osorio, Ana Luisa Nunes De Alencar 17 February 2017 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-05-03T18:30:08Z No. of bitstreams: 1 2017_AnaLuisaNunesdeAlencarOsorio.pdf: 3744924 bytes, checksum: 1929e87fe77712e89ddeb2ff1ec17432 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-05-09T22:44:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_AnaLuisaNunesdeAlencarOsorio.pdf: 3744924 bytes, checksum: 1929e87fe77712e89ddeb2ff1ec17432 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-09T22:44:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_AnaLuisaNunesdeAlencarOsorio.pdf: 3744924 bytes, checksum: 1929e87fe77712e89ddeb2ff1ec17432 (MD5) Previous issue date: 2017-05-09 / A análise de frequência de cheias, utilizada na avaliação de riscos de inundação e no dimensionamento de estruturas hidráulicas, consiste no ajuste estatístico de uma distribuição teórica de probabilidade aos dados históricos de vazão. Na maioria das vezes, as vazões não são diretamente medidas em campo, mas estimadas a partir do histórico de cotas máximas de nível d’água e da curva-chave, que é uma função que tenta representar a relação estabelecida entre a cota de nível d’água e a vazão para a seção do rio em estudo. Como a curva-chave é apenas uma aproximação da real relação entre cota e vazão, os dados de vazão são altamente influenciados pela forma como essa curva é estabelecida e, portanto, sujeitos a incertezas. No caso da análise de cheias, essas incertezas podem ser ainda maiores, já que as vazões de pico são usualmente estimadas a partir da extrapolação da curva onde se tem pouca ou nenhuma informação disponível. A compreensão e melhor descrição dessas incertezas permite uma estimativa mais realista dos quantis estimados na análise de frequência de cheias. O uso da inferência Bayesiana é atraente nesses casos, pois o conhecimento das caraterísticas hidráulicas do rio, assim como a modelagem das incertezas envolvidas, pode ser incorporado à análise de uma maneira natural, permitindo que se considere as incertezas nos dados de vazão na estimativa dos quantis. Esse estudo propõe um Modelo Bayesiano Completo (BC), que incorpora o conhecimento hidráulico sobre o trecho do rio em questão na estimativa das incertezas inerentes ao ajuste da curva-chave, e considera essas incertezas na obtenção da curva de frequência de cheias. O modelo é aplicado em um caso sintético com parâmetros conhecidos e em um caso real na estação fluviométrica de Cáceres no rio Paraguai, com intuito de avaliar o impacto dessas incertezas em diferentes cenários de disponibilidade de dados e conhecimento sobre o trecho do rio. Os resultados obtidos mostram que o modelo proposto é adequado para estimativa da distribuição a posteriori dos parâmetros da curva-chave, da distribuição teórica de probabilidades e dos quantis e seus intervalos de credibilidade. O estudo demonstra que as incertezas da curva-chave não são desprezíveis e podem chegar até 70% do valor da incerteza global, e têm um impacto significativo na incerteza nos quantis de cheia. Além disso, os resultados mostram que a disponibilidade de dados de medição de descarga e cotas máximas anuais, assim como o conhecimento hidráulico sobre o trecho do rio podem alterar essas incertezas, indicando o importante papel dos levantamentos de campo na melhoria das estimativas. / Flood frequency analysis is developed to provide essential information for flood risk management and for the design of hydraulic structures. It consists of adjusting a theoretical probability distribution to a sample of streamflow data in order to relate flood magnitudes to their probability of exceedance. Daily streamflow records, however, are not actually measured in the field, but estimated based on daily measurements of water level in conjunction with the rating curve, a mathematical function that relates gauge readings with discharge values at a given station. As the rating curve is only an approximation of the real relationship between water levels and discharge values, daily streamflow data contain uncertainties. In flood frequency analysis, these uncertainties can be even larger because a relatively large portion of the data is estimated based on the extrapolation of the rating curve. The comprehension and quantitative assessment of these uncertainties are important to obtain a more realistic description of the uncertainties in flood quantile estimates. Bayesian inference is very attractive in theses cases because it can easily incorporate the often imprecise knowledge available on the hydraulic behavior of the river into the flood frequency analysis, providing a natural way to not only evaluate the uncertainties in the streamflow sample, but also to consider these uncertainties in the estimated flood quantiles.This dissertation develops a fully Bayesian model (BC) capable of incorporating imprecise knowledge on the hydraulic behavior of the river, when available, to estimate the uncertainties in the rating curve and to consider these uncertainties in the development of the flood frequency curve. The proposed model was applied in a synthetic case with known parameters and in a real case with data from a streamfow gauge located in the Paraguai River. These cases were used to evaluate the impacts of uncertainties in the rating curve in the flood quantile estimates considering different scenarios of record length, amount of discharge measurements and quality of information on the hydraulic behavior of the river. Results show the proposed fully Bayesian model provided adequate posterior distributions of parameters of the rating curve, the probability distribution of annual maximum floods, and flood quantiles. Estimated uncertainties in the rating curve were quite large, representing as much as 70% of the uncertainties in flood quantiles in extreme cases. Results also show that the amount of discharge measurements and prior knowledge on the hydraulic behavior of the river can have an impact on the uncertainties in the flood quantiles, indicating the potential role of field survey and discharge measurement in the reduction of uncertainties on flood quantile.

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