UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
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Tipo: Dissertação
Título: Metodologia computacional para ajuste de talvegue usando modelo digital de elevação para prospecção de potenciais hidrelétricos
Autor(es): SILVA, Denis de Souza
Primeiro Orientador: TIAGO FILHO, Geraldo Lúcio
Resumo: Projetos de geração hidrelétrica geralmente são projetos onerosos, de alta complexidade, que demandam grandes investimentos e que levam anos para se concretizarem. A utilização de Modelos Digitais de Elevações (MDEs) em estudos de prospecções hidrelétricas traz diversas vantagens ao empreendedor. Todavia, para que análises hidrológicas possam ser embasadas em MDEs é necessário executar correções topológicas nestes, de modo a eliminar depressões e outras interferências, tornando-os hidrologicamente consistentes. Neste trabalho são contrapostos os resultados de dois métodos de correções de depressões em MDEs, o de preenchimento (Fill Depressions) e o de rompimento (Breach Depressions). O objetivo foi desenvolver um algoritmo (StretchStream) capaz de ajustar estes resultados sobre o traçado planimétrico real do curso d’água da bacia, uma vez que os dois métodos geram representações distintas do mesmo talvegue. Ao aplicar esta correção as extensões dos talvegues derivados do MDE tratado pelos dois métodos tornam-se iguais à de um traçado de referência, permitindo a comparação, em escala, dos correspondentes perfis verticais gerados. Um estudo de caso foi realizado para o trecho alto do rio Sapucaí, afluente da margem esquerda do rio Grande, que possui inventário hidrelétrico aprovado na Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Este trecho de rio foi selecionado por ter sido objeto de aerolevantamento por perfilamento laser (Lidar) e também por dispor de mosaico de ortofotos de alta resolução (0,30m por pixel). O trabalho conclui que o emprego do método de abertura de brecha para pré-tratamento de MDEs de rios de regiões montanhosas apresenta resultados significativamente mais próximos dos valores de referência que o outro método, que é bastante difundido e utilizado de forma transparente para o usuário final em diversos programas comerciais de SIG. Conclui-se também que a análise crítica e o uso do método de rompimento de depressões contribuem para a maior assertividade dos estudos prospectivos hidrelétricos iniciais, reduzindo custos e prazos de desenvolvimento de novos potenciais para o empreendedor. O algoritmo desenvolvido no trabalho foi compilado em um plugin para o SIG QGIS, denominado StretchStream, disponibilizado para toda a comunidade SIG para utilização e futuros aprimoramentos.
Abstract: Hydropower generation projects are generally expensive, highly complex projects that require large investments and take years to materialize. The use of Digital Elevation Models (DEMs) in hydroelectric prospecting studies brings several advantages to the entrepreneur. However, for hydrological analyzes to be based on DEMs it is necessary to perform topological corrections on these, in order to eliminate depressions and other interferences, making them hydrologically consistent. In this work the results of two methods of depressions correction in DEMs are contrasted, a filling one (Fill Depressions) and a rupture one (Breach Depressions). The objective was to develop an algorithm (StretchStream) capable of adjusting these results on the real planimetric layout of the basin's watercourse, since the two methods generate different representations of the same thalweg. When applying this correction the thalwegs extensions derived from the DEM treated by the two methods become the same as that of a reference trace, allowing the comparison, in scale, of the corresponding vertical profiles generated. A case study was carried out for the upper section of the Sapucaí River, a tributary of the left bank of the Rio Grande, which has a hydroelectric inventory approved by the National Electric Energy Agency (ANEEL). This peace of river was selected because it was the object of aerial surveying by laser tillering (Lidar) and also because it had a high resolution orthophoto mosaic (0.30m per pixel). The work concludes out that the use of the breach method for pretreatment of DEM of rivers in mountainous regions, presents results significantly closer to the reference values than the other method, which is quite widespread and used in a transparent way for the end user in several commercial GIS programs. It is also concluded that the critical analysis and the use of the breaching depressions method contribute to the greater assertiveness of the initial hydroelectric prospective studies, reducing costs and development times for new potentials for the entrepreneur. The algorithm developed in the work was compiled into a plugin for GIS QGIS, called StretchStream, made available to the entire GIS community for use and future improvements.
Palavras-chave: MDE
Potenciais hidrelétricos
Geo-programação
Python
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITÁRIA::RECURSOS HÍDRICOS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IRN - Instituto de Recursos Naturais
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Mestrado Profissional – Engenharia Hídrica
Tipo de Acesso: Acesso Restrito
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2237
Data do documento: 30-Jun-2020
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