Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/3250
Type: Dissertação
Title: Controle de cheias em reservatórios de usinas hidrelétricas
Author(s)/Inventor(s): Costa, Joari Paulo da
Advisor: Kelman, Jerson
Abstract: A operação de reservatórios projetados para fins conservativos é feita procurando-se manter o estoque de água tão elevado quanto possível. Este objetivo é conflitante com o controle de inundações que visa alocar uma parte do volume útil (volume de espera) para encaixar os volumes afluentes durante as cheias de período de retorno moderado (até 50 anos). O objetivo deste trabalho é calcular o máximo volume armazenável no reservatório sujeito a manter um risco de inundação à jusante (emergência) abaixo de um valor pré-determinado. O cálculo do volume de espera é feito usualmente por simulação ou pelo método da curva volume-duração. Esta tese propõe o método dos volumes críticos que determina, para cada dia da estação chuvosa, o volume de espera necessário para manter a probabilidade de emergência igual a um valor pré-estabelecido (risco meta). Este método emprega um algoritmo recursivo sobre séries sintéticas de vazões. Apresenta-se um exemplo com o reservatório de Furnas, situado no rio Grande. A alocação dos volumes de espera numa cascata de reservatórios pode ser feita de diversas maneiras, de modo que todos os reservatórios do sistema compartilhem a responsabilidade de proteger o vale contra inundações. Neste trabalho, propõe-se adotar a alocação que minimize a perda de capacidade de geração energética, garantindo-se que o risco de inundação seja inferior ao risco meta. A função objetivo selecionada é maximizar o valor esperado da energia armazenada no sistema hidrelétrico no início do período seco. Desenvolveu-se uma abordagem aproximada para definir a função objetivo a partir do método da curva volume-duração. Esta aproximação resulta num problema de otimização não linear com restrições lineares. Este método é aplicado ao sistema de reservatórios formado pelos rios Grande e Paranaíba e pelas usinas de Ilha Solteira e Jupiá.
Abstract: Reservoirs operated for conservative purposes are usually kept at their highest possible levels. This conflicts with flood control requirements, which seek to empty a portion of the total volume (flood control storage) in order to be able to store the excess inflow during floods of return period up to 50 years. The objetive of this work is to calculate the maximum storage allowed in the reservoir constrained by a predeterminated risk of downstream flooding (emergency). The flood control storage is usually calculated based on simulation or in the volume-duration method. This thesis proposes the critical volume method that determines, for each day of the rainy season, the flood control storage necessary to keep the emergency probability equal to a pre-established value (target risk). This method uses a backward recursion scheme over synthetic flow sequences. A case study with Furnas reservoir (Grande river) is presented. The flood control storage volumes in a reservoir system can be allocated in many alternative ways, so that each reservoir shares the responsibility for valley protection. In this work, it is proposed the allocation that minimizes the loss of energy generation capability while keeping the flood risk below the target risk. The selected objective function is to maximize the expected value of the stored energy in the hydroelectric system at the beginning of the dry season. It is developed an approximate approach for defining the objective function through the volume-duration method. The approximation results in a non-linear optimization problem with linear constraints. This method is used in a case study with the reservoir system of the Grande and Paranaíba rivers and the power plants of Ilha Solteira and Jupiá.
Keywords: Engenharia Civil
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
Department : Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Nov-1982
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/11422/3250
Appears in Collections:Engenharia Civil

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