Item request has been placed! ×
Item request cannot be made. ×
loading  Processing Request

Vazão de projeto de barragens sob condições não estacionárias

Item request has been placed! ×
Item request cannot be made. ×
loading   Processing Request
  • معلومة اضافية
    • Contributors:
      Programa UNIEDU / FUMDES Pós-Graduação; FAPESC; CNPq.
    • بيانات النشر:
      Universidade Federal de Pernambuco
    • الموضوع:
      2021
    • Collection:
      Portal de Periódicos - UFPE (Universidade Federal de Pernambuco)
    • الموضوع:
    • نبذة مختصرة :
      Tendências crescentes nas estatísticas de vazões dos rios têm sido detectadas em séries temporais no Brasil e no mundo. Devido as tendências, especialmente nas vazões máximas, há preocupação de que estruturas hidráulicas, como barragens, possam estar com sua segurança comprometida. Sendo assim, o objetivo deste estudo é estimar a vazão de projeto de uma série temporal não estacionaria para baixa probabilidades (TR milenar), comparando seu valor com a vazão de projeto do vertedouro da barragem existente. A determinação de uma variável para baixa probabilidades, como a vazão de projeto, utiliza métodos com diversas aplicações nas ciências ambientais, como mapas de inundação e curvas intensidade, duração e frequência. Este estudo foi aplicado na estação fluviométrica Abelardo Luz. A barragem analisada foi a PCH Ludesa, localizada no Estado de Santa Catarina. Doze séries temporais de máximos diários anuais foram construídas, variando o ano hidrológico. Os testes estatísticos Mann-Kendall e Pettit foram aplicados para avaliar a estacionariedade. Aplicou-se as distribuições GEV e Gumbel para estimar a vazão de projeto teórica, comparando-a com a vazão de projeto real. Os resultados indicam que as séries temporais geradas são não estacionárias, com pontos de mudança detectados. O modelo GEV se adequou melhor as séries temporais, com parâmetro forma positivo. Em relação a vazão de projeto, dependendo do modelo considerado, o fator de segurança dessa barragem apresentou redução. Percebeu-se também que a qualidade dos dados, bem como seu comprimento, são fatores decisivos para estimar a vazão de projeto com menor grau de incerteza. Dams design flow estimation using non-stationary time series A B S T R A C TIncreasing trends in streamflow statistics have been detected in time series in Brazil and worldwide. Due to trends, especially at maximum streamflow, there is concern that hydraulic structures, such as dams, may have their safety compromised. Therefore, the objective of this study is to estimate the design flow of a ...
    • File Description:
      application/pdf
    • Relation:
      https://periodicos.ufpe.br/revistas/rbgfe/article/view/249669/39564; https://periodicos.ufpe.br/revistas/rbgfe/article/downloadSuppFile/249669/37079; https://periodicos.ufpe.br/revistas/rbgfe/article/downloadSuppFile/249669/37080; https://periodicos.ufpe.br/revistas/rbgfe/article/downloadSuppFile/249669/37081; https://periodicos.ufpe.br/revistas/rbgfe/article/downloadSuppFile/249669/37082; https://periodicos.ufpe.br/revistas/rbgfe/article/downloadSuppFile/249669/37083; https://periodicos.ufpe.br/revistas/rbgfe/article/downloadSuppFile/249669/37084; https://periodicos.ufpe.br/revistas/rbgfe/article/downloadSuppFile/249669/37085; https://periodicos.ufpe.br/revistas/rbgfe/article/downloadSuppFile/249669/37086; https://periodicos.ufpe.br/revistas/rbgfe/article/downloadSuppFile/249669/37087; https://periodicos.ufpe.br/revistas/rbgfe/article/downloadSuppFile/249669/37088; Abreu, M.C., Cecílio, R.A., Pruski, F.F., Santos, G.R.D., Almeida, L.T.D., Zanetti, S.S., 2018. Critérios para Escolha de Distribuições de Probabilidades em Estudos de Eventos Extremos de Precipitação. Revista Brasileira de Meteorologia, 33(4), 601–613.; Amorim, R.M., Albarici, F.L., del Pino, M.A.I.T, 2016. Mapa Digital do Escoamento Superficial por meio de Imagens de Sensor Remoto na sub-bacia do Rio Moji Guaçu-MG. Revista Brasileira de Geografia Física, 9(3), 881-896.; Arnell, N., Chunzhen, L., 2018. Hydrology and Water Resources. IPCC, 193-227. Disponível: https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/03/wg2TARchap4.pdf. Acesso: 22 fev. 2021.; Back, A.J., 2001. Aplicação de análise estatística para identificação de tendências climáticas. Pesquisa agropecuária brasileira. 36(5), 717-726.; Back, A.J., 2018. Análise de frequência de vazões máximas para projetos de drenagem. Revista Técnico-Científica de Engenharia Civil Unesc, 1(2), 1–14.; Back, A.J., Wildner, L.D.P., Garcez, J.G., 2019. Análise de chuvas intensas visando ao dimensionamento de estruturas de conservação do solo para a região de Chapecó, Santa Catarina. Agropecuária Catarinense, 32(3), 95–100.; Back, A.J., Cadorin, S.B., 2020. Chuvas extremas e equações intensidade-duração-frequência para o estado do Acre. Revista Brasileira de Ciências Ambientais (Online), 55(2), 159–170. Disponível: https://doi.org/10.5327/Z2176-947820200597. Acesso: 22 fev. 2021.; Bartiko, D., Oliveira, D.Y., Bonumá, N.B., Chaffe, P.L.B., 2019. Spatial and seasonal patterns of flood change across Brazil. Hydrological Sciences Journal, 64(9), 1071–1079.; Brasil, 1997. Lei nº 9.433. Diário Oficial da União, Brasília, DF. Disponível: https://legislacao.presidencia.gov.br/atos/?tipo=LEI&numero=9433&ano=1997&ato=a12ATVU90MJpWTbaf. Acesso: 22 fev. 2021.; Brasil, 2020. Lei nº 14.066. Diário Oficial da União, Brasília, DF. Disponível: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2019-2022/2020/lei/L14066.htm. Acesso: 22 fev. 2021.; Cassalho, F., Beskow, S., Vargas, M.M., Moura, M.M.D., Ávila, L.F., Mello, C.R.D., 2017. Hydrological regionalization of maximum stream flows using an approach based on L-moments. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 22, e27.; Chan, P.D., Costa, F.D.S., Damázio, J.M., Rotunno Filho, O.C., 2020. Stationarity of extreme streamflow time series for flood control operation in hydropower reservoirs. Cadernos do IME - Série Estatística, 46, 16-29.; CNRH. Conselho Nacional de Recursos Hídricos, 2012. Resolução nº 143, de 10 de julho de 2012. Brasília, DF: Disponível: https://cnrh.mdr.gov.br/resolucoes/1922-resolucao-n-143-de-10-de-julho-de-2012/file. Acesso: 22 fev. 2021.; Coles, S., Bawa, J., Trenner, L., Dorazio, P., 2001. An introduction to statistical modeling of extreme values. Springer Berlin Heidelberg.; Costa, K., Fernandes, W., 2015. Avaliação do tipo de distribuição de probabilidades das vazões máximas diárias anuais no Brasil. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 20(2), 442-451.; de Alcântara, L.R.P., Coutinho, A.P., Dos Santos Neto, S.M., Melo, T.D.A.T.D.; Costa, L.F., Ribas, L.V.D.S., Antonino, A.C.D., Alves, E.M., 2019. Modelos probabilísticos para eventos de precipitações extremas na Cidade de Palmares - PE. Revista Brasileira de Geografia Física, 12(4), 1355-1369.; de Araújo, P.H.M., Marinho, M.H.D.N., 2019. Weibull parameters estimation methods for analysis of hydro-wind complementarity in northeast brazil. IEEE Latin America Transactions, 17(4), 556–563.; de Oliveira, M.M.F., de Oliveira, J.L.F., Fernandes, P.J.F., Ebecken, F. F., 2020. Análise de tendências anuais e sazonais de extremos da Temperatura da Superfície do Mar próximo à costa da América do Sul no período de 1979 a 2018. Revista Brasileira de Geografia Física. 13(06), 2531-2552.; de Souza, A.S., Amorim, R.S., Reis, D.S., 2020. Influência da correlação temporal e da multiplicidade de testes na detecção de tendências de índices de chuva no território brasileiro. Revista Brasileira de Climatologia, 26, 107–129.; de Paola, F., Giugni, M., Pugliese, F., Annis, A., Nardi, F., 2018. GEV Parameter Estimation and Stationary vs. Non-Stationary Analysis of Extreme Rainfall in African Test Cities. Hydrology, 5(2), 1-23.; Do, H.X., Westra, S., Leonard, M., 2017. A global-scale investigation of trends in annual maximum streamflow. Journal of Hydrology, 552, 28–43.; do Vale Moreira, J.G., Naghettini, M., Eleutério, J., 2016. Frequência e risco sob não-estacionariedade em registros pluviométricos da bacia do alto rio Tarauacá, Acre. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 21(1), 232–241.; do Vale Moreira, J.G., Muniz, M.A., Maia, G.F.N., Mesquita, A.A., Pereira, L.B., Serrano, R.O.P., 2020. Análise De Frequência De Vazões Máximas Registradas Na Bacia Hidrográfica do Alto Rio Juruá, Acre, Brasil. SAJEBTT, 7(2), 23–36.; dos Santos, C.A., De Lima, A.M.M., Farias, M.H.C.S., Aires, U.R.V., De Oliveira Serrão, E.A., 2016. Análise estatística da não estacionariedade de séries temporais de vazão máxima anual diária na bacia hidrográfica do rio pardo. HOLOS, 32(7), 179-193.; Felder, G., Paquet, E., Penot, D., Zischg, A., Weingartner, R., 2019. Consistency of Extreme Flood Estimation Approaches. Journal of Hydrologic Engineering, 24(7), 04019018.; FEMA. Federal Guidelines for Dam Safety, 2015. Selecting and Accommodating Inflow Design Floods for Dams. Hyattsville. Disponível: https://www.ferc.gov/sites/default/files/2020-04/chap2.pdf. Acesso: 22 fev. 2021.; François, B., Schlef, K.E., Wi, S., Brown, C.M., 2019. Design considerations for riverine floods in a changing climate – A review. Journal of Hydrology, 574, 557–573.; Gudmundsson, L., Leonard, M., Do, H.X., Westra, S., Seneviratne, S.I., 2019. Observed trends in global indicators of mean and extreme streamflow. Geophysical Research Letters, 46(2), 756–766.; Hamdi, Y., Duluc, C., Rebour, V., 2018. Temperature Extremes: Estimation of Non-Stationary Return Levels and Associated Uncertainties. Atmosphere, 9(4), 1-20.; Heo, J., Kho, Y.W., Shin, H., Kim, S., Kim, T., 2008. Regression equations of probability plot correlation coefficient test statistics from several probability distributions. Journal of Hydrology, 355(1–4), 1–15.; ICOLD. International Commission on Large Dams, 2019. Dams’ safety is at the very origin of the foundation of ICOLD. Paris. Disponível em: https://www.icold-cigb.org/GB/dams/dams_safety.asp. Acesso: 22 fev. 2021.; Koscielny-Bunde, E., Kantelhardt, J.W., Braun, P., Bunde, A., Havlin, S., 2006. Long-term persistence and multifractality of river runoff records: Detrended fluctuation studies. Journal of Hydrology, 322(1-4), 120-137.; Kudryavtseva, N., Soomere, T., Mannikus, R., 2020. Non-stationary analysis of water level extremes in Latvian waters, Baltic sea, during 1961–2018. Natural Hazards and Earth System Sciences Discussions, 1–23.; Kumar, V., Ligges, U., 2011. Package “reliaR”. 2011. Cran.R-project. Disponível: https://cran.rproject.org/web/packages/reliaR/index.html. Acesso: 18 fev. 2021; Kumar, S., Merwade, V., Kam, J., Thurner, K., 2009. Streamflow trends in Indiana: Effects of long term persistence, precipitation and subsurface drains. Journal of Hydrology. 374(1-2), 171–183.; Lira, F.A., Cardoso, A.O., 2018. Estudo de tendência de vazões de rios das principais bacias hidrográficas brasileiras. Revista Brasileira de Ciências Ambientais, 48, 21–37.; Lopes, L.G., Rodriguez, D.A., Siqueira Junior, J.L., Mohor, G.S., 2017. Projeções de Descargas Extremas Sob Impactos das Mudanças Climáticas Na Região Amazônica. Revista Brasileira de Cartografia, 69(1), 209-227.; Martins, A.M., Filgueira, H.J.A., Azevedo Filho, A.C.D; Silva, T.C.D.; Silva Júnior, M.H.D., 2020. Análise de não Homogeneidades de Séries de Vazão de Captações de Nascentes na Bacia Hidrográfica do Rio Gramame, PB, Brasil. Revista Brasileira de Geografia Física, 13(6), 2896-2907.; Menescal, R.D.A., 2005. A segurança de Barragens e a Gestão de Recursos Hídricos no Brasil. Ministério do Planejamento. Brasília, DF. Disponível: https://bibliotecadigital.seplan.planejamento.gov.br/handle/iditem/202. Acesso: 22 fev. 2021.; Monte, B., Costa, D., Chaves, M., Magalhães, L., Uvo, C., 2016. Hydrological and hydraulic modelling applied to the mapping of flood-prone areas. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 21(1), 152–167.; Morais, M.A.V., Viola, M.R., Mello, C.R.D., Rodrigues, J.A.M., Oliveira, V.A.D., 2020. Regionalization of reference streamflows for the Araguaia River basin in Brazil. Semina: Ciências Agrárias, 41(3), 829-846.; MPB ENGENHARIA, 2008. Gerenciamento e Supervisão Ambiental visando à Implantação e Operação da PCH Ludesa. 2008. Disponível: http://mpb.eng.br/projetos/ativ_setor_eletrico_ludesa.php. Acesso: 18 fev. 2021; Naguettini, M., Pinto, E.J.A., 2007. Hidrologia Estatística. Belo Horizonte: CPRM.; Nashwan, M.S., Ismail, T., Ahmed, K., 2019. Non-stationary analysis of extreme rainfall in peninsular Malaysia. J. Sustain. Sci. Manag., 14, 17-34.; Oliveira, D.Y., Bartiko, D., Chaffe, P.L.B., 2018. Incerteza Na Análise De Frequência De Vazões Máximas Anuais Utilizando Modelos Estacionário E Não Estacionário Aplicados À Região Sul Do Brasil. In: ENCONTRO NACIONAL DE DESASTRES 2018, Porto Alegre. Anais [.]. Porto Alegre: ABRH, 1–8.; POHLERT, T., 2020. Package “ppcc”. Cran.R-project. Disponível: https://cran.rproject.org/web/packages/ppcc/index.html. Acesso: 22 fev. 2021.; Razmi, A., Golian, S., Zahmatkesh, Z., 2017. Non-stationary frequency analysis of extreme water level: application of annual maximum series and peak-over threshold approaches. Water resources management, 31(7), 2065-2083.; Sabino, M., Souza, A.P.D; Uliana, E.M., Lisboa, L., Almeida, F.T.D; Zolin, C.A., 2020. Intensity-duration-frequency of maximum rainfall in Mato Grosso State. Revista Ambiente & Água, 15(1), 1-12.; Santos, W.D.O., Feitosa, A.P., Vale, H.S.M., Costa, D.D.O., Brito, R.F.D., Queiroz, R.F., Espínola Sobrinho, J., Lemos Filho, L.C.D.A., 2014. Chuvas Intensas para a Microrregião de Pau dos Ferros-R. Revista Brasileira de Geografia Física, 07(06), 1093-1099.; Santos Neto, E.D.P., Sarmento, A.P., 2020. Curvas de intensidade-duração-frequência: Um mapeamento sistemático. Revista Brasileira de Engenharia e Sustentabilidade, 8(1), 45-53.; Serinaldi, F., Kilsby, C.G., 2015. Stationarity is undead: Uncertainty dominates the distribution of extremes. Advances in Water Resources, 77, 17–36.; SNIRH. Sistema Nacional de Informações sobre Recursos Hídricos, 2020. HidroWeb. Brasília: ANA. Disponível: http://www.snirh.gov.br. Acesso: 22 fev. 2021; SNISB. Sistema Nacional de Informações sobre Segurança de Barragens, 2019. Relatório de segurança de barragens 2019. Brasília, DF. Disponível:http://www.snisb.gov.br/portal/snisb/relatorio-anual-de-seguranca-de-barragem/2019. Acesso: 22 fev. 2021; Šraj, M., Viglione, A., Parajka, J., Blöschl, G., 2016. The influence of non-stationarity in extreme hydrological events on flood frequency estimation. Journal of Hydrology and Hydromechanics, 64(4), 426–437.; Šraj, M., Bezak, N., 2020. Comparison of time trend- and precipitation-informed models for assessing design discharges in variable climate. Journal of Hydrology, 589, 125374.; Tan, X., Gan, T. Y., 2015. Nonstationary analysis of annual maximum streamflow of Canada. Journal of Climate, 28(5), 1788–1805.; Villarini, G., Serinaldi, F., Smith, J. A., Krajewski, W. F., 2009. On the stationarity of annual flood peaks in the continental united states during the 20th century. Water Resources Research. 45(8), 1-17.; Weron, R., Przybyłowicz, B., 2000. Hurst analysis of electricity price dynamics. Physica A, 283(3-4), 462–468.; Weron, R., 2002. Estimating long-range dependence: finite sample properties and confidence intervals. Physica A, 312, 285–299.; Wilcox, C., Vischel, T., Panthou, G., Bodian, A., Blanchet, J., Descroix, L., Quantin, G. Cassé, C., Tanimoun, B., Kone, S., 2018. Trends in hydrological extremes in the Senegal and Niger Rivers. Journal of Hydrology, 566, 531–545.; Yang, Q., Gao, C., Wang, J., Ren, K., Yang, N., 2020. Probability distribution of gaps between tenon and mortise of traditional timber structures. European Journal of Wood and Wood Products, 78(1), 27–39.; https://periodicos.ufpe.br/revistas/rbgfe/article/view/249669
    • الرقم المعرف:
      10.26848/rbgf.v14.5.p2975-2987
    • Rights:
      Direitos autorais 2021 Revista Brasileira de Geografia Física ; https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
    • الرقم المعرف:
      edsbas.A3F31824