| | B. Engenharias - 1. Engenharia - 3. Engenharia Civil | | | MELHORAMENTO E VALIDAÇÃO DO MODELO DE ASSOREAMENTO EM BARRAGENS DO SEMI-ÁRIDO | | | João César Amorim de Freitas 1 (autor) amorim_f@yahoo.com.br | | Anderson Bezerra Viana 2 (autor) | | José Carlos de Araújo 3 (orientador) jcaraujo@ufc.br |
| | 1. Depto. de Engenharia Civil, Universidade Federal do Ceará – UFC | | 2. Depto. de Hidráulica e Saneamento, Escola de Engenharia de São-Carlos - EESC/USP | | 3. Depto.de Engenharia Hidráulica e Ambiental, Universidade Federal do Ceará - UFC |
| | INTRODUÇÃO:
O semi-árido brasileiro abrange uma área de quase um milhão de quilômetros quadrados e abriga uma população em torno de 15 milhões de habitantes, onde o conflito pela água já é uma realidade. No Ceará, 93% da água ofertada com garantia aos usuários vem dos reservatórios artificiais (açudes). Considerando que brevemente toda a capacidade estratégica de acumulação de água nos reservatórios esteja construída, é de fundamental importância para o desenvolvimento sustentável da região a conservação da qualidade e da quantidade da água acumulada. Neste sentido os sedimentos carreados e depositados nos açudes, resultado dos processos hidrossedimentológicos (produção, transporte e assoreamento de sedimentos), apresentam um grande risco para a conservação quantitativa e qualitativa da água ofertada. Esta pesquisa tem como objetivo melhorar os resultados do modelo HIDROSED no que diz respeito à capacidade de previsão do assoreamento de reservatórios em bacias do semi-árido, através do melhoramento de um modelo físico de retenção de sedimentos (SEDRES) codificado para a linguagem de programação FORTRAN. Assim, considerando que o assoreamento atual dos reservatórios cearenses, por exemplo, diminui sua capacidade de armazenamento em 23 milhões de metros cúbicos a cada ano, apresentando maiores riscos de eutrofização, torna-se cada vez mais necessário o entendimento de todos os processos que tem como conseqüência o assoreamento desses reservatórios. | | METODOLOGIA:
O modelo SEDRES desenvolvido por ALMEIDA (2001) tem base física e considera características do semi-árido nordestino, através do balanço hídrico e de sedimentos tendo como unidade de tempo unitário 1 ano, divido em duas estações (seco e úmida). Inicialmente foi elaborada uma nova modelagem tendo como unidade de tempo 1 mês, conseqüentemente, adotou-se um novo critério para a determinação das estações seca e úmida utilizando uma equação que analisa a relação da vazão afluente com a área da bacia hidráulica e a precipitação, demonstrando o comportamento hidráulico quanto ao aumento (estação úmida) ou à diminuição (estação seca) da altura do nível da água no reservatório. Posteriormente foi feita a codificação em linguagem de programação estruturada, tendo como funções básicas a geração de um arquivo de entrada e de um relatório com: i) determinação do balanço hídrico e balanço de sedimentos mês a mês, ii) determinação da massa assoreada mês a mês, iii) aporte de sedimentos afluente, iv) massa de sedimentos efluentes por regularização, iv) massa de sedimentos efluente por vertimento, v) massa de sedimentos retidos e vi) índice de retenção do reservatório. | | RESULTADOS:
O modelo foi aplicado no açude São Mateus, localizado em Canindé-CE, entre primeiro de janeiro de 1957 a primeiro de janeiro de 1959. Os resultados demonstram uma predominância das estações secas, ao longo dos 25 meses apenas dois meses foram considerados úmidos, visto que as precipitações durante o período considerado eram muito baixas. No balanço hídrico o coeficiente de RUN-OFF médio obtido foi de 5,74% para os doze primeiros meses e aproximadamente 1,00% nos treze últimos. Não houve durante os meses simulados extravasamento pelo vertedouro (vertimento), sendo possível a regularização do reservatório em treze dos 25 meses. No balanço de sedimentos a retenção calculada foi de 87,89%, o aporte de sedimentos afluente total (sedimentos que chega no reservatório) durante os meses de simulação foi de 1778,87 ton ficando retido no reservatório 1563,39 ton, a massa de sedimentos efluentes (que sai do reservatório) por regularização foi de 215,48 ton. A massa de sedimentos efluente por vertimento foi nula, tendo em vista que no balanço hídrico não houve extravasamento da água que é o meio no qual o sedimento se transporta. Estes valores são coerentes tendo em vista que pelo modelo empírico de Brune a retenção calculada para o mesmo açude foi de 96% e ALMEIDA (2001), através de medições, encontrou retenção média de 85% para cinco bacias do semi-árido nordestino. | | CONCLUSÕES:
Os resultados obtidos mostram que o modelo de retenção de sedimentos SEDRES em substituição ao modelo empírico de Brune, modelo mais utilizado para quantificação de sedimentos, em aplicação conjunta com o modelo HIDROSED demonstra um decréscimo no erro, de 26% (HIDROSED + Brune) para 24% (HIDROSED + SEDRES) em comparação com os valores de assoreamento medidos em campo. Conclui-se que programa desenvolvido exerce sua função de substituir no modelo HIDROSED o cálculo da retenção de sedimentos para reservatórios no semi-árido, tendo como vantagens: i) facilidade na operação do programa, ii) uma maior portabilidade ao programa, iii) facilidade na manutenção e melhoramentos que o programa pode adquirir como o passar do tempo e iv) promover uma integração com outros modelos que estão em linguagem de programação estruturada, por exemplo, o modelo HIDROSED. | | | Instituição de fomento: Secretaria de Ensino Superior - SESu | | | Trabalho de Iniciação Científica | | | Palavras-chave: Modelagem matemática; Assoreamento em reservatórios; Processos hidrossedimentologicos. |
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Anais da 56ª Reunião Anual da SBPC - Cuiabá, MT - Julho/2004 |