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Sistemas avançados de previsão hidrológica e operação hidráulica em tempo real
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/1884/672
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Guetter, Alexandre Kolodynskie | - |
| Autor(es): dc.contributor | Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental | - |
| Autor(es): dc.creator | Cunha, Luciana Kindl da | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2025-09-01T11:23:11Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2025-09-01T11:23:11Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-07-22 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-07-22 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2004 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | https://hdl.handle.net/1884/672 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/1884/672 | - |
| Descrição: dc.description | Orientador: Alexandre Kolodynskie Guetter | - |
| Descrição: dc.description | Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos e Ambientais. Defesa: Curitiba, 2004 | - |
| Descrição: dc.description | Inclui bibliografia | - |
| Descrição: dc.description | Resumo: Previsões hidrológicas são de grande importância para a otimização do gerenciamento de reservatórios com múltiplos objetivos. Este estudo aborda as questões de previsão hidrológica e operação hidráulica para um sistema de reservatórios que atende a três objetivos: (a) geração hidrelétrica, (b) abastecimento de água e (c) controle de cheias. Neste estudo foi desenvolvido e calibrado um sistema integrado de previsão hidrológica e operação hidráulica em tempo real, composto por seis macro-atividades que envolveram hidrologia, hidráulica e informática: modelagem e implantação do banco de dados, análise de consistência dos dados hidrológicos, calibração dos parâmetros do modelo hidrológico, desenvolvimento de modelo de balanço hídrico para trechos com controle hidráulico, desenvolvimento de cenários de previsão de chuva, e desenvolvimento da interface gráfica do usuário. O sistema foi implantado para o Sistema Hidráulico da LIGHT, abrangendo parte da bacia do rio Paraíba do Sul e a sub-bacia do rio Piraí. A integração entre previsão hidrológica e operação hidráulica é importante para o Sistema LIGHT devido à transposição das águas do Paraíba do Sul para a vertente atlântica da Serra do Mar, aproveitando assim 295 metros de queda para geração de energia. Além da geração de energia, o sistema também contribui para o abastecimento de água do Rio de Janeiro (Sistema Guandu). No entanto, a transposição das águas dos rios Paraíba do Sul e Piraí através da Serra do Mar alterou o regime hidrológico natural, secando um trecho do rio Piraí, no município de Barra do Piraí, sendo que a população passou a ocupar a planície de inundação e até mesmo o leito do rio. Todavia, quando ocorrem chuvas intensas nas cabeceiras e a operação de transposição não tem capacidade suficiente para armazenar e transpor toda a cheia, então volta a ocorrer o escoamento sobre o trecho normalmente seco do rio Piraí a jusante do reservatório de Santana. O desenvolvimento do sistema integrado de previsão hidrológica e operação hidráulica para os rios Paraíba do Sul e Piraí visa otimizar a operação hidráulica de vários reservatórios para reduzir a probabilidade de vertimento no trecho seco do rio Piraí, em Barra do Piraí, e, caso o vertimento seja inevitável, a previsão hidrológica deve aumentar a antecedência para a emissão de alertas que possibilitem a minimização dos danos ocasionados pelas enchentes. Os principais desafios para o desenvolvimento deste estudo foram: (1) necessidade de dados hidrológicos e operativos consistentes e qualificados em tempo real; (2) necessidade de séries hidrometeorológicas e operativas longas para calibração do modelo hidrológico e de propagação de cheias; (3) incorporação do efeito orográfico na estimativa da chuva média na bacia; (4) previsão de chuva assumindo cenários derivados das propriedades da distribuição de chuva para cada posto e estação do ano; (5) indisponibilidade de dados monitorados de evaporação, os quais foram estimados através da análise climatológica; (6) conhecimentos multidisciplinares para a especificação do banco de dados, programação de rotinas científicas e arquitetura da interface gráfica do usuário. O desenvolvimento deste estudo demonstra a complexidade inerente à conjugação de conhecimentos de hidrologia, hidráulica, informática, monitoramento hidrológico e operativo visando a elaboração de um sistema integrado de previsão hidrológica em tempo real. | - |
| Descrição: dc.description | Abstract: Streamflow forecasting is a pivotal input for the optimization of multiplepurpose reservoir operation. The goal of this study is to develop a system that integrates real time hydrologic and reservoir operational data assimilation, hydrologic forecasting and reservoir hydraulic operation. The integrated system development was geared towoard a test case application, which comprises the Paraiba do Sul and Pirai basins, with three kinds of consumptive water use: (a) power generation, (b) water supply and (c) flood control. The application, named Real-Time Integrated Hydrologic Forecasting and Reservoir Operation System, required multidisciplinary expertise inhydrology, hydraulic and computer science. The main system development activities were: (a) database modeling and implementation, (b) hydrologic data consistency analysis, (c) hydrologic model calibration, (d) reservoir operation simulation, (e) rainfall forecasting scenarios, and (f) user interface. The test case was the "LightHydraulic System", with three reservoirs, two pumping stations and two hydroelectric power plants within the Paraiba do Sul and Pirai basins. The main objective of the Integrated Hydrologic Forecasting and Reservoir Operation System is to optimize the reservoir operation, in order to reduce the of spilling probability into the Pirai River which crosses the city of Barra do Pirai. To avoid flooding in the Barra do Pirai city, the group of three reservoirs, one in the Paraiba do Sul river and two in the Pirai river, should use streamflow forecasting to trigger the operation rules for flood control. The integration of hydrologic forecast and hydraulic operation is very important for thesebasins because the transposition of the Paraiba do Sul streamflow to the Pirai basin generates energy with 295 m-head across Serra do Mar and yields water to the city of Rio de Janeiro (Guandu System). The main challenges for the development of this research were: (a) the set up of operational and hydrologic real–time data; (b) long series of both hydrologic and hydraulic operational data for the hydrologic model calibration; (c) the mean-areal precipitation estimation with strong orographic effect; (d) data base design and computational programming of the model algorithms and user interface. This study delves into the design of real time data acquisition, hydrologic forecasting and complex hydraulically controlled reservoir operation, to develop and test the Real-Time Integrated Hydrologic Forecasting and Reservoir Operation System. | - |
| Formato: dc.format | 236f. : il. algumas color., mapas, grafs., tabs. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Relação: dc.relation | Disponível em formato digital | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Previsão hidrologica | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Hidrologia - Modelos | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Recursos Hídricos | - |
| Título: dc.title | Sistemas avançados de previsão hidrológica e operação hidráulica em tempo real | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional - Rede Paraná Acervo | |
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