Avaliação de performance computacional de simplificações da Equação de Saint-Venant aplicadas na operação da UHE Três Marias, MG (2016)
- Authors:
- Autor USP: KUWAJIMA, JULIO ISSAO - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SHS
- Subjects: RECURSOS HÍDRICOS; INUNDAÇÕES
- Keywords: EQUAÇÕES DE SAINT-VENANT; OPERAÇÃO DE RESERVATÓRIO; CONTROLE DE CHEIAS; Eq. de Saint-Venant; Hydraulic routing; Modelos hidrológicos; Optimization for flood control; Otimização para controle de cheias; Saint-Venant equations
- Language: Português
- Abstract: O gerenciamento integrado de recursos hídricos envolve partes com usos conflitantes entre si. Portanto o gerenciamento eficiente dos reservatórios é importante para atender múltiplos objetivos operacionais: abastecimento hídrico, navegação, geração hidroelétrica, requisitos ambientais e controle de cheias. Recentemente desenvolvimentos na previsão numérica climática, dados de radares meteorológicos e aquisição de dados hidrológicos e meteorológicos on-line resultaram em um crescente interesse em processamento de importação de dados. Implementando controle preditivo com horizonte de previsão de curto prazo, é possível prever condições de estresse ou de pico de vazão, que auxilia os tomadores de decisão a agir antecipadamente, assim minimizando os impactos negativos destes eventos. Para eventos de cheia, os operadores podem verter previamente água do reservatório alocando volume de reservação adicional para mitigar os danos de inundação nas margens à jusante do corpo d\'água. Neste cenário, para obter estimativas do escoamento a jusante referentes às mudanças de vertimento do reservatório, é necessário um modelo de escoamento robusto e rápido. Avaliou-se neste contexto cinco modelos diferentes quanto suas potencialidades de implementação em um modelo de controle preditivo para o reservatório de Três Marias, localizado na bacia do Alto São Francisco, Brasil. Estes modelos são: i) SOBEK que utiliza a equação hidrodinâmica de Saint-Venant; ii) SPRNT que utiliza a equaçãohidrodinâmica de Saint-Venant utilizando técnicas de aceleração para cálculo; iii) MGB-IPH (Modelo Hidrológico de Grandes Bacias - Instituto de Pesquisas Hidráulicas), modelo chuva-vazão semi-distribuído que utiliza o método de Muskingum-Cunge para determinar o escoamento nos canais de interesse; iv) um modelo de onda difusiva; e v) um modelo simplificado de propagação de ondas em reservatório, equivalente à onda cinemática. Os dois últimos modelos estão implementados no pacote de ferramentas do RTC-Tools, a ferramenta de cálculo de controle em tempo real. Em geral os resultados entre os modelos simplificados do RTC-Tools e o modelo mais sofisticado SOBEK são comparáveis, no entanto os dois métodos com abordagem hidráulica, SOBEK e o modelo difusivo do RTC-Tools, apresentam difusão numérica por causa da baixa resolução espacial. No modelo de propagação de vazão por reservatórios simples a adoção de advecção pura através de um retardamento temporal mostrou-se uma correção eficiente para a difusão numérica excessiva apesar da baixa resolução espacial. Do ponto de vista de controle preditivo, esta abordagem possui melhor "custo-benefício" entre robustez, eficiência computacional e precisão
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2016
- Data da defesa: 09.12.2016
-
ABNT
KUWAJIMA, Julio Issao. Avaliação de performance computacional de simplificações da Equação de Saint-Venant aplicadas na operação da UHE Três Marias, MG. 2016. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2016. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18139/tde-10022017-084413/. Acesso em: 24 abr. 2024. -
APA
Kuwajima, J. I. (2016). Avaliação de performance computacional de simplificações da Equação de Saint-Venant aplicadas na operação da UHE Três Marias, MG (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18139/tde-10022017-084413/ -
NLM
Kuwajima JI. Avaliação de performance computacional de simplificações da Equação de Saint-Venant aplicadas na operação da UHE Três Marias, MG [Internet]. 2016 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18139/tde-10022017-084413/ -
Vancouver
Kuwajima JI. Avaliação de performance computacional de simplificações da Equação de Saint-Venant aplicadas na operação da UHE Três Marias, MG [Internet]. 2016 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18139/tde-10022017-084413/ - Análise do modelo SWAT como ferramenta de preservação e de estimativa de assoreamento no Reservatório do Lobo (Itirapina/Brotas/SP)
- Aproveitamento de águas pluviais em complexos hospitalares
- Oportunidades no desenvolvimento de ferramentas para modelação de otimização de operação de rervatórios para curto prazo
- Avaliação da produção de sedimentos em uma bacia de pequeno porte por meio do simulador
- Aproveitamento de águas pluviais em complexos hospitalares: proposta de análise de baixo custo para o município de São Carlos (SP)
- Application of SWAT in a Brazilian watershed with inconsistent hydrological data
- Quantification of gully erosion contribution to the cruzes river siltation
- Avaliação das taxas de sedimentação de uma sub-bacia do Baixo Tietê (SP)
- Proposta da aplicação do modelo SWAT como ferramenta complementar de gerenciamento de recursos hídricos e estimativa de assoreamento em reservatórios
- Deposição de nutrientes em uma sub-bacia do Baixo Tietê (SP)
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