Estudo de grupos moto-bomba operando como grupos geradores em microcentrais hidrelétricas.

O presente trabalho tem por objetivo avaliar em campo a utilização de bombas funcionando como turbina (BFTs) e motores de indução operando como gerador (MIGs), para a substituição de grupos geradores convencionais em microcentrais hidrelétricas (MCHs), tendo como foco as BFTs. Parase atingir tal objetivo, foi realizado o estudo de caso em uma microcentral hidrelétrica instalada na Serra da Mantiqueira que, após reformada, recebeu um grupo gerador BFT/MIG. A pesquisa é pioneira, sendo o primeiro caso documentado no Brasil de aplicação de BFTs e MIGs em uma MCH real. Após ensaios para definição do rendimento, e comparação com resultados teóricos e laboratoriais, concluiu-se que grupos geradores BFT/MIG podem ser utilizados de forma eficaz na geração de energia elétrica, mediante aplicação de metodologias adequadas para seleção e adaptações que otimizem sua operação em reverso. Além dos aspectos técnicos, foram abordados também os aspectos econômicos da tecnologia. Através de pesquisa de preços e composição de custos, foi possível quantificar o benefício econômico de grupos BFT/MIG em relação a grupos geradores convencionais, constatando-se que a tecnologia estudada reduz de forma significativa os custos de implantação de microcentrais hidrelétricas

Trends in Mean Annual Streamflows in Serra da Mantiqueira Environmental Protection Area

The aim of this study was to detect trends in the mean annual streamflow in watersheds of Serra da Mantiqueira Environmental Protection Area, an important Brazilian conservation area located between Minas Gerais, São Paulo and Rio de Janeiro States. Historical series of four selected streamgage stations were analyzed for the periods of 1980-1998 and 1980-2009, using the Mann-Kendall and Regional Mann-Kendall tests. The results showed that the mean annual streamflows of Serra da Mantiqueira Environmental Protection Area watersheds did not change during the complete period of 1980-2009. The tests detected statistically significant trends of reduction of mean annual streamflow during the 1980-1998 period. The confrontation of this result with the inexistence of rainfall trends during the same period suggested that the streamflow changes detected were consequences of changes in the watersheds physical characteristics, and/or increases in water abstraction for multiple uses.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES

Tendências hidrológicas anuais e sazonais na bacia do Rio Paraibuna, Parque Estadual da Serra do Mar (SP)

This article assesses the existence of monotonic trends in streamflow and rainfall series, in the stretch of Paraibuna River Watershed located in the region of Santa Virgínia and Cunha Centers, Serra do Mar Range State Park (SP). The Mann-Kendall test was applied to annual and seasonal series of the mentioned variables, in several intervals during the period of 1967 to 2011. Statistically significant negative trends were detected only in the long-term (from 1967) rainfall series, both annual and seasonal, from station 2344009, located in the region of Cunha. No significant trends were detected in the series of stations 2345067 (rainfall) and 58060000 (streamflow), located in Santa Virginia Center.O presente trabalho avalia a existência de tendências monotônicas em séries anuais e sazonais de vazão e chuva, no trecho da Bacia do Rio Paraibuna localizado entre os Núcleos Cunha e Santa Virgínia, Parque Estadual da Serra do Mar (SP). O teste de Mann-Kendall foi aplicado a séries destas variáveis, em diversos intervalos no período de 1967 a 2011. Tendências negativas estatisticamente significativas foram detectadas nas séries de chuva de longo prazo (a partir de 1967), anuais e sazonais, da estação 2344009, localizada na região de Cunha. Não foram detectadas tendências significativas nas séries das estações 2345067 (pluviométrica) e 58060000 (fluviométrica), localizadas no Núcleo Santa Virgínia.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES

Estudo de grupos moto-bomba operando como grupos geradores em microcentrais hidrelétricas.

O presente trabalho tem por objetivo avaliar em campo a utilização de bombas funcionando como turbina (BFTs) e motores de indução operando como gerador (MIGs), para a substituição de grupos geradores convencionais em microcentrais hidrelétricas (MCHs), tendo como foco as BFTs. Parase atingir tal objetivo, foi realizado o estudo de caso em uma microcentral hidrelétrica instalada na Serra da Mantiqueira que, após reformada, recebeu um grupo gerador BFT/MIG. A pesquisa é pioneira, sendo o primeiro caso documentado no Brasil de aplicação de BFTs e MIGs em uma MCH real. Após ensaios para definição do rendimento, e comparação com resultados teóricos e laboratoriais, concluiu-se que grupos geradores BFT/MIG podem ser utilizados de forma eficaz na geração de energia elétrica, mediante aplicação de metodologias adequadas para seleção e adaptações que otimizem sua operação em reverso. Além dos aspectos técnicos, foram abordados também os aspectos econômicos da tecnologia. Através de pesquisa de preços e composição de custos, foi possível quantificar o benefício econômico de grupos BFT/MIG em relação a grupos geradores convencionais, constatando-se que a tecnologia estudada reduz de forma significativa os custos de implantação de microcentrais hidrelétricas

Desenvolvimento e avaliação de indicadores de eficiência hidraúlica e energética para sistemas de abastecimento de água como ferramenta de suporte à tomada de decisões

Água e energia elétrica são recursos fundamentais para o desenvolvimento humano, sendo seu uso racional e conservação em sistemas de abastecimento de água fundamentais para a promoção do desenvolvimento sustentável. Nesse contexto, a presente tese se propôs a desenvolver um conjunto de indicadores de eficiência hidráulica e energética para sistemas de abastecimento de água, que permite comparar a situação atual de um sistema com a sua condição tecnicamente ótima, referente aos fatores e componentes, físicos e operacionais, mais relevantes no contexto hidráulico e energético. Esta condição ótima, representada por um valor-alvo, corresponde ao valor da variável analisada que propicia o menor consumo de água e/ou energia elétrica na unidade considerada, atendendo, simultaneamente, aos limites e requisitos operacionais do sistema (demandas de água e pressões de serviço, variáveis em termos espaciais e temporais). Para tanto, foi realizada a modelagem hidráulica e energética generalizada destes sistemas, identificando seus principais fluxos hidráulicos e energéticos. Através de processos de otimização e simulação, foram propostos e desenvolvidos quatro indicadores: indicador de operação otimizada de bombeamento, indicador de recuperação de energia hidráulica, indicador de carga hidráulica disponibilizada e indicador de eficiência hídrica. Após a modelagem teórica e conceitual, os indicadores propostos foram aplicados em casos reais. Os resultados dos casos estudados indicam que os indicadores propostos permitiram quantificar e analisar satisfatoriamente os níveis de eficiência hidráulica e energética, compondo importantes ferramentas para o gerenciamento sustentável de sistemas de abastecimento de águaWater and electricity are key resources for human development, been their rational use and conservation in water supply systems critical for promoting sustainable development. In this context, this thesis proposes to develop a set of hydraulic and energetic efficiency indicators for water supply systems, which allows you to compare the current state of a system with its technically optimal condition, referring to the more relevant factors and components, physical and operational, in the context of hydraulic and energy efficiency. This optimum condition, represented by a target value, corresponds to the value of the variable analyzed that provides the lowest water and electricity consumption in the unit considered, given both the limits and operational requirements of the system (water demands and service pressures service, varying in spatial and temporal scales). Therefore, hydraulic and energetic modeling of these systems was performed to identify its main hydraulic and energetic flows. Through optimization and simulation processes, four indicators were proposed and developed: optimal operation of pumping indicator, hydraulic energy recovery indicator, supplied hydraulic head indicator and water efficiency indicator. After the conceptual and theoretical modeling, the proposed indicators were applied to real cases. The results of the case studies indicate that the proposed indicators allowed satisfactorily quantifying and analyzing the levels of energy and hydraulic efficiency, composing important tools for the sustainable management of water supply systemsCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES

Long-term rainfall trends in Serra da Mantiqueira Environmental Protection Area, southeast Brazil

The Serra da Mantiqueira Environmental Protection Area (SMEPA) is one of the most important and unique Brazilian conservation units of the Atlantic Forest biome, located in the eponymous relief unit. Although the environmental and water resources relevance of the SMEPA is widely known, it lacks specific studies about the hydrologic behavior of the region. This paper aims to contribute to the understanding of the rainfall behavior over the SMEPA, by detecting monotonic trends of total annual and seasonal rainfalls. The study was performed by applying the Mann-Kendall test to 37 years series from 23 rainfall stations located within and around the SMEPA. No trends were detected in total annual and spring seasonal rainfall. Few stations (one during summer, two during autumn and two during winter) presented statistically significant trends, indicating that there is no regional trend over the SMEPA region. The isolated significant trends detected suggest the existence of sites with distinct rainfall behavior in the mesoscale.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES