Modelagem Hidrológica Alto Rio das Velhas

1. 1
Modelagem Integrada para uso de
Reservatórios de Água na Bacia Hidrográfica
do Alto Rio das Velhas
Equipe: Ciro Lótfi Vaz
João Augusto de Souza Pinto
Belo Horizonte
Setembro/2016
CBH Rio das Velhas

2. 2
Objetivos Metodologia Cronograma
A regularização de vazão integrada torna-se um desafio
devido:
• Diferentes volumes utilizados;
• Diferentes regras de operação;
• Capacidades distintas de regularização de vazão;
• Pequenos volumes para regularização;
• Recorrer à modelagem mensal ou diária? (a depender da
variação de nível dos reservatórios ao longo do mês).
Equipe Introdução

3. Objetivo Geral
Modelagem hidrológica da bacia do Alto Rio das Velhas
visando um controle operacional integrado dos reservatórios
para uma melhor disponibilidade hídrica, principalmente em
períodos de escassez hídrica.
3
Equipe Objetivos Metodologia CronogramaIntrodução

4. Objetivos Específicos
 Concepção de um modelo matemático a partir de dados hidráulicos
e hidrológicos visando uma melhor operação conjunta dos
reservatórios a montante da estação Bela Fama;
 Simulação de diferentes cenários de uso dos reservatórios,
objetivando o melhor manejo por parte dos usuários;
 Composição de análise de uso integrado da água no Alto Rio das
Velhas a partir de observações de situações de escassez e restrição
hídrica, conforme DN CERH nº 49/2015.
 Propor mecanismos para o controle da utilização dos reservatórios e
outros usos outorgados, a fim de evitar cenários de escassez hídrica.
4
Equipe Objetivos Metodologia CronogramaIntrodução

5. Área de Estudo
5
Equipe Objetivos Metodologia CronogramaIntrodução

6. Área de Estudo (Reservatórios)
6
Equipe Objetivos Metodologia CronogramaIntrodução
Ingleses

7. Área de Estudo (Sub-bacias)
7
Equipe Objetivos Metodologia CronogramaIntrodução

8. Modelo Hidrológico
8
Equipe Objetivos Metodologia CronogramaIntrodução
 Modelo vazão-vazão, empírico, matemático, concentrado
 Vazão Observada em Honório Bicalho (𝑄 𝐻𝐵)
 Vazão Observada no Rio Itabirito 𝑄𝐼𝑡𝑎
 Vazão defluente da PCH Rio de Pedras (𝑄 𝑃𝑒𝑑𝑟𝑎𝑠)
 Vazão defluente das PCHs do Rio de Peixe (𝑄 𝑃𝑒𝑖𝑥𝑒)
 𝑓 𝑥1, 𝑥2, 𝑥3, 𝑥4 = 𝑄𝑠 = 𝑄 𝑃𝑒𝑖𝑥𝑒. 𝑥1 + 𝑄 𝑃𝑒𝑑𝑟𝑎𝑠. 𝑥2 + 𝑄𝐼𝑡𝑎. 𝑥3 . 𝑄 𝐻𝐵 . 𝑥4

9. Calibração do Modelo
9
Equipe Objetivos Metodologia CronogramaIntrodução
 Calibração manual dos parâmetros 𝑥1, 𝑥2, 𝑥3, 𝑥4
 Função Objetivo  𝐹 = 1 − 1
𝑁
(
1
𝑄 𝐻𝐵
−
1
𝑄 𝑠
)2
 Prioriza as vazões menores
 F varia de -∞ a 1, sendo 1 seu valor ótimo

10. Calibração do Modelo
10
Equipe Objetivos Metodologia CronogramaIntrodução
x1 x2 x3 x4 F
1 1,4 1,6 0,08 0,8424
Parâmetros

11. Calibração do Modelo
11
Equipe Objetivos Metodologia CronogramaIntrodução
x1 x2 x3 x4 F
0 5 1,2 0,08 0,7893
Parâmetros

12. Calibração do Modelo
12
Equipe Objetivos Metodologia CronogramaIntrodução
x1 x2 x3 x4 F
0,9 1,2 0,9 0,3 0,9023
Parâmetros
𝑄𝑠 𝑑+1 = 𝑄 𝑃𝑒𝑖𝑥𝑒. 𝑥1 + 𝑄 𝑃𝑒𝑑𝑟𝑎𝑠. 𝑥2 + 𝑄𝐼𝑡𝑎. 𝑥3 + 𝑄𝑠. 𝑥4

13. Determinação do Deflúvio dos Reservatórios
13
Equipe Objetivos Metodologia CronogramaIntrodução
 𝑄𝑠 𝑑+1 = 𝑄 𝑃𝑒𝑖𝑥𝑒. 𝑥1 + 𝑄 𝑃𝑒𝑑𝑟𝑎𝑠. 𝑥2 + 𝑄𝐼𝑡𝑎. 𝑥3 . 𝑄 𝐻𝐵. 𝑥4
10,00 Dia Qs QPeixe QPedras QIta QHB
27/08/2016 - 2,90 2,00 3,00 11,00
X1 1,00 26/08/2016 9,24 3,00 2,00 2,90 10,00
X2 1,40 27/08/2016 8,35 3,20 2,00 2,80 12,00
X3 1,60 28/08/2016 10,06 3,20 2,00 2,85 13,00
X4 0,08 29/08/2016 10,98 3,15 2,00 2,95 15,00
30/08/2016 12,80 3,20 1,68 3,15 20,00
Vazão Crítica em Honório
Bicalho (m3
/s)

14. Determinação do Deflúvio dos Reservatórios
14
Equipe Objetivos Metodologia CronogramaIntrodução
 PCH Rio de Pedras: maior flexibilidade na operação
 𝑄 𝑐𝑟í𝑡𝑖𝑐𝑎 = 10 𝑚3
/𝑠
 𝑄 𝑃𝑒𝑑𝑟𝑎𝑠 = (𝑄 𝑐𝑟í𝑡𝑖𝑐𝑎 − 𝑄 𝑃𝑒𝑖𝑥𝑒. 𝑥1 − 𝑄𝐼𝑡𝑎. 𝑥3 − 𝑄 𝐻𝐵. 𝑥4)/𝑥2
10,00 Dia QHB QPedras QPeixe QIta QHB
27/08/2016 - 2,62 2,90 3,00 11,00
X1 1,00 26/08/2016 10,00 3,00 3,50 3,00 10,00
X2 1,40 27/08/2016 10,00 5,70 3,00 2,90 8,00
X3 1,60 28/08/2016 10,00 4,56 3,50 2,50 9,00
X4 0,08 29/08/2016 10,00 3,00 3,50 3,00 10,00
30/08/2016 10,00 3,00 3,50 3,00 10,00
Vazão Crítica em Honório
Bicalho (m3
/s)

15. Cenários Hidrológicos
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Equipe Objetivos Metodologia CronogramaIntrodução
 Determinação de uma vazão de alerta, a partir da qual o
modelo seja rodado (Ex: abaixo de 15 m3/s)
 Uso restrito do modelo para simulação de vazões baixas
 Deve-se considerar a incerteza da própria concepção do
modelo, bem como incertezas relacionadas aos seus
parâmetros (dados de calibração e validação, p.e.)

16. Cronograma
Atividades ago/16 set/16 out/16 nov/16
1ª Reunião Técnica - Informações Gerais
2ª Reunião Técnica - Usuários de água
Obtenção e tratamentos dos dados
Definição da Metodologia
3ª Reunião Técnica - Usuários de água
Calibração e validação do modelo hidrológico
Apresentação dos Resultados
Entrega do Relatório Técnico - versão preliminar
Revisão do Relatório Técnico - versão preliminar
Entrega do Relatório Técnico - versão final
16
Equipe Objetivos Metodologia CronogramaIntrodução

17. Muito Obrigado!
Ciro Lótfi – cirobh@gmail.com
João Augusto – jaspinto23@yahoo.com.br
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