Os Aspectos de Hidro Meteorologia

Universidade de Brasília

Faculdade de Tecnologia

Departamento de Engenharia Civil e Ambiental

Programa de Pós-graduação em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos

Hidrologia Aplicada - 2022/1

Prof. Carlos H. R. Lima

Lista de Exercícios 1

Entrega: Primeira Prova

1) O atmômetro (ou evaporímetro) de Piche e um instrumento utilizado para medir a evaporação atmosférica de uma superfície líquida. Os valores anuais médios estimados para o Brasil são apresentados na Figura 1 abaixo:

[pic 1]

Figura 1: Problema 2 - Evaporação anual medida pelo atmômetro de Piche

1. Considerando que a evaporação em lagos pode ser aproximada pela medida pelo atmómetro de Piche (isso nem sempre e verdade, mas vamos considerar aqui como sendo), estime o custo anual em R$ dessa perda de água para os reservatórios Sobradinho, Tucuruí e Itaipu.

Sobradinho
	Un	Valor
Evaporação	mm/ano	3000
Área do reservatório	km²	4214

• Conversão da Evaporação de mm/ano para m/s

[pic 2]

• Conversão da área do reservatório de km² para m²

[pic 3]

• Cálculo da vazão por evaporação (evaporação em m/s X área do reservatório em m²)

[pic 4]

[pic 5]

• Cálculo da potência em KW caso fosse possível utilizar essa água evaporada

[pic 6]

Q = vazão
g = aceleração da gravidade = 9,81 m/s²
H = altura da queda

• Altura de queda nominal: 27,2 m

[pic 7]

• Cálculo do custo anual em R$ da perda de água por evaporação

• valor do kWh em R$ 0,672 (fonte: ANEEL https://portalrelatorios.aneel.gov.br/luznatarifa/rankingtarifas).
• 1 ano = 8760 horas

[pic 8]

Tucuruí
	Un	Valor
Evaporação	mm/ano	900
Área do reservatório	km²	2430

• Conversão da Evaporação de mm/ano para m/s

[pic 9]

• Conversão da área do reservatório de km² para m²

[pic 10]

• Cálculo da vazão por evaporação (evaporação em m/s X área do reservatório em m²)

[pic 11]

[pic 12]

• Cálculo da potência em KW caso fosse possível utilizar essa água evaporada

• Altura de queda nominal: 65 m

[pic 13]

• Cálculo do custo anual em R$ da perda de água por evaporação

[pic 14]

Itaipú
	Un	Valor
Evaporação	mm/ano	1200
Área do reservatório	km²	1350

• Conversão da Evaporação de mm/ano para m/s

[pic 15]

• Conversão da área do reservatório de km² para m²

[pic 16]

• Cálculo da vazão por evaporação (evaporação em m/s X área do reservatório em m²)

[pic 17]

[pic 18]

• Cálculo da potência em KW caso fosse possível utilizar essa água evaporada

• Altura de queda nominal: 118,4 m

[pic 19]

• Cálculo do custo anual em R$ da perda de água por evaporação

[pic 20]

1. Quais as principais razões para as diferenças encontradas entre os reservatórios?

Alguns fatores que podem explicar as diferenças encontradas são: as condições do reservatório, como a localização geográfica (latitude e altitude), temperatura superficial da água e a área do espelho d’água e as condições meteorológicas da região, como o vento, radiação solar, pressão de vapor no ar, pressão de saturação. A evaporação é tanto maior quanto maior for a área da superfície de água do reservatório, podendo ter volumes anuais significativos caso a região seja de grande insolação, temperatura e vento, como é o caso do nordeste brasileiro.

Por exemplo, o reservatório de Sobradinho está localizado no Nordeste, que é uma região mais seca e a taxa de evaporação é maior. Já o reservatório de Tucuruí está na região Norte e possui influência da saturação do ar advindo da transpiração das árvores.

1. O que poderia ser feito para reduzir esses custos?

Existem algumas ideias para reduzir os custos por meio da redução da evaporação, como plantar árvores no perímetro do reservatório a fim de resfriar a região e reduzir o fluxo de ar. Outras alternativas como cobrir a superfície com algum material que impeça a evaporação (seja manta química ou física), no entanto, existem possíveis impactos negativos para essas alternativas.

1. Quais as implicações que essas medidas de redução de custo poderiam trazer?

Se houvesse menor evaporação dos reservatórios, haveria maior disponibilidade da água, logo maior segurança hídrica para a produção de energia no país.

1. Para cada reservatório, qual período do ano seria mais crítico para essas perdas? Justifique sua resposta.

Para o reservatório de Sobradinho, o período do ano mais crítico (que há mais evaporação) é entre os meses de julho e janeiro, pois são meses de estiagem, altas temperaturas e maior insolação.

Para o reservatório de Tucuruí, o período do ano mais crítico é entre os meses de julho e dezembro, pois são meses de estiagem, maior velocidade dos ventos e altas temperatura.

...