Estudo_hidrologico_Plano Bacia Alto Tiete

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PLANO DA BACIA DO ALTO TIET

COMIT DA BACIA HIDROGRFICA D O A LT O T I E T

CADERNO

Hidrolgico

Julho, 2002

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COMIT DA BACIA HIDROGRFICA DO ALTO TIETPresidente MARTA TEREZA SUPLICY Vice Presidente PEDRO CAMELO FILHO Secretaria Executiva ANTONIO CARLOS MENDES THAME GERNCIO ROCHA Gestor Tcnico Responsvel no Comit CMARA TCNICA DE PLANEJAMENTO Agente Tcnico do FEHIDRO DAEE Equipe Tcnica Responsvel Coordenao MONICA PORTO MARCO ANTONIO PALERMO Consultoria ANTONIO MELHEM SAAD FLVIO TERRA BARTH HIROAKI MAKIBARA IVO TEIXEIRA NIVALDO JOS CHIOSSI RICARDO HIRATA e equipe RICARDO TOLEDO e equipe TOBIAS JEROZOLIMSKI e equipe

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CADERNO HIDROLGICONDICE

1. INTRODUO ............................................................................................. 2. OBJETIVO ................................................................................................... 3. METODOLOGIA DO ESTUDO ................................................................... 4.ANLISE DOS DOCUMENTOS COLETADOS............................................ 4.1 - RECURSOS HDRICOS .............................................................. 5. ESTUDO DE DISPONIBILIDADE HDRICA ................................................ 5.1 - SRIES DE VAZES MENSAIS ................................................... 5.2 - CURVAS COTA - VOLUME DOS RESERVATRIOS ..................

1 2 2 3 3 13 13 14

6. O SISTEMA ALTO TIET - RIO CLARO ...................................................... 14 6.1 - O SISTEMA ALTO TIET .............................................................. 6.2 - O SISTEMA RIO CLARO ............................................................... 6.3 - VAZES MDIAS MENSAIS ......................................................... 6.4 - CARACTERSTICAS DOS RESERVATRIOS ............................. 6.5 - SIMULAO DO SISTEMA COM UM MODELO MATEMTICO DE REDE DE FLUXO............................................. 21 14 15 15 20

6.6 - TOPOLOGIA UTILIZADA NA MODSIM .......................................... 21 6.7 - CENRIOS E RESULTADOS ......................................................... 24

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7. SISTEMA CANTAREIRA ............................................................................... 28 7.1 - VAZES NATURAIS DO SISTEMA CANTAREIRA ........................ 30 7.2 - DEMANDAS DO SISTEMA CANTAREIRA ..................................... 34 7.3 - CAPACIDADES DOS RESERVATRIOS ....................................... 35 7.4 - CENRIOS E RESULTADOS ........................................................... 35 8. OS SISTEMAS BILLINGS, GUARAPIRANGA E COTIA ............................... 40 8.1 - PREENCHIMENTO DA SRIE DE VAZES NATURAIS AFLUENTES AO RESERVATRIO RIO DAS PEDRAS ........................................................................... 42 8.2 - PREENCHIMENTO DA SRIE DE VAZES NATURAIS AFLUENTES AO RESERVATRIO BILLINGS.......................................................................................... 46 8.3 - ANLISE DA SRIE DE VAZES TURBINADA EM HENRY BORDEN ....................................................................... 48 8.4 - VAZES BOMBEADAS NA ELEVATRIA DE PEDREIRA ............. 50 8.5 - VAZES NATURAIS AFLUENTES AO RESERVATRIO GUARAPIRANGA .............................................................................. 52 8.6 - CURVAS COTA - VOLUME E REGRAS OPERACIONAIS DOS RESERVATRIOS DA EMAE ..................... 53 8.7 - PREENCHIMENTO DAS SRIES DE VAZES AO LONGO DO RIO COTIA .............................................................. 55 8.8 - DEMANDAS DOS SISTEMAS ......................................................... 61 8.9 - CAPACIDADES DOS RESERVATRIOS ....................................... 62 8.10 - CENRIOS E RESULTADOS ........................................................ 63 RELAO DE ARQUIVOS ................................................................................. 68

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1. INTRODUOO estudo das disponibilidades hdricas na Bacia do Alto Tiet elemento fundamental para apoiar e orientar o melhor aproveitamento dos recursos hdricos da Bacia. Em uma bacia complexa como a do Alto Tiet, tanto pelos inmeros aproveitamentos existentes, bem como pela sua interrelao e pelos diversos usos dos limitados recursos hdricos existentes, extremamente delicada a avaliao das disponibilidades, de forma independente s demandas. A intensa urbanizao da regio leva a dois problemas cruciais, que so a exigncia de gua em quantidade e qualidade para o abastecimento pblico, ao mesmo tempo em que essa ocupao leva a comprometimento da qualidade dessas guas, quer seja pelo retorno dos efluentes, quer seja pelo manejo inadequado dos seus mananciais. O estudo das disponibilidades hdricas abordar os recursos hdricos apenas do ponto de vista quantitativo, no prescindindo de forma alguma das anlises complementares do ponto de vista qualitativo. Um dos grandes problemas que se enfrenta em estudos de planejamento a recuperao das informaes e dados bsicos para subsidiar as anlise dos cenrios futuros. Essa dificuldade advm de vrios fatores, que so presentes tambm no estudo da Bacia do Alto Tiet, como: a escassez dos dados fluviomtricos e pluviomtricos, que leva necessidade de complementaes, regresses para transposio de informaes de locais com dados para locais de interesse ; a qualidade dos dados, muitas vezes advindos de sries incompletas ou no estacionrias; a inexistncia de dados representativos da bacia em estado natural, uma vez que a existncia de aproveitamentos dificulta a recuperao dos dados eliminando o efeito desses aproveitamentos. Por outro lado, toda vez que se efetua um estudo hidrolgico, procura-se obter as informaes das sries mais completas possveis, estendendo-se o perodo de anlise dos dados ao perodo mais recente possvel. Embora esse esforo seja louvvel, acarreta uma conseqncia indesejvel, que a dificuldade de comparao dos resultados dos diversos estudos. Muitas vezes, no se consegue identificar se as diferenas nos resultados advm dos fato se trabalhar com sries distintas ou com metodologias de anlises distintas. Partindo-se desse pressuposto, optou-se por no explorar a recuperao dos dados mais recentes ( salvo em casos particulares que sero justificados), mas sim pela utilizao das sries de dados utilizadas no HIDROPLAN1.

Plano Integrado de Aproveitamento e Controle dos Recursos Hdricos das Bacias Alto Tiet, Piracicaba e Baixada Santista Conselho Estadual de Recursos Hdricos -Secretaria dos Recursos Hdricos, Saneamento e Obras do Estado de So Paulo, DAEE Departamento de guas e Energia Eltrica- Consrcio HIDROPLAN- Coplasa, Etepe, Figueiredo Ferraz, Hidroconsult, Maubertec- 1995

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Como algumas vezes, a origem das sries utilizadas so resultados de combinaes de sries histricas, modelos de gerao chuva-vazo, recuperao de sries naturais em funo de regras operacionais de aproveitamentos existentes e de sintetizao de sries por regresses com postos prximos, convm registrar a origem das sries e consisti-las para garantir que eventuais falhas nesses processos sejam perpetuadas neste estudo e estudos futuros. Tendo em vista a situao no natural da Bacia do Alto Tiet, as anlises de disponibilidades hdricas sero apresentadas simultaneamente s informaes das demandas, nos diversos cenrios de anlise. Para isto ser utilizado um modelo de simulao de redes ( MODSIM) , onde sero destacados os pontos de afluncias naturais e aqueles de demandas. Nesse modelo, pode-se priorizar algumas demandas em relao a outras, o que permite a anlise de diversas polticas de utilizao dos recursos hdricos.

2. OBJETIVOO estudo do balano demanda - disponibilidade hdrica parte fundamental no Plano da Bacia do Alto Tiet, pois atravs de suas estimativas poder-se- avaliar as garantias de atendimento s vazes demandadas para diversos usos, de acordo com prioridades estabelecidas.

3. METODOLOGIA DO ESTUDOAdotou-se como metodologia bsica a utilizao de um modelo de rede de fluxo, denominado ModSimP32, desenvolvido na Escola Politcnica da USP (Porto et al., 1997). O modelo de rede de fluxo consiste em um simulador das transferncias de vazes em um sistema hdrico, composto por reservatrios, pontos de demanda e pontos intermedirios de passagens, interligados por trechos ( ou arcos), associado a um algoritmo de otimizao (Out- of - Kilter). As transferncias de vazes pelos arcos incorrem em custos, que podem ser reais ou apenas representarem prioridades da operao do sistema. Os pontos de demanda e os armazenamentos nos reservatrios recebem ndices de prioridade de atendimento, que se refletem no modelo como custos. Os modelos de rede de fluxo possuem alguma vantagem sobre os modelos de simulao e os de otimizao clssicos : enquanto nos primeiros, no h como impor preferncias ( a menos de exaustivas simulaes ), nos de otimizao, temse restries quanto s dimenses dos sistemas ou representatividade do modelo. Desta forma, em uma bacia complexa, como a do Alto Tiet, no h como separar as demandas das disponibilidades hdricas, uma vez que a presena de reservatrios de regularizao interliga as disponibilidades naturais com as demandas, atravs de uma poltica de operao, baseada em prioridades subjetivas.

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4. ANLISE DOS DOCUMENTOS CO

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