Jornal de Hidrogeologia e Engenharia Hidrológica

Solução fiável em cálculos de sistemas de fluxo dinâmico de rios

Akbari G, Mirzazadeh P

Solução fiável em cálculos de sistemas de fluxo dinâmico de rios

A aplicação e a limitação de vários métodos computacionais que lidam com o escoamento hidrológico e diversas equações de escoamento instável de rios foram aqui estudadas. As investigações foram focadas em muitos aspetos numéricos lineares, soluções não lineares de continuidade e equações dinâmicas. Foi examinada uma bacia hidrográfica, foram modeladas estações hidrométricas, medidas de controlo de água a montante e sistemas hidrodinâmicos de rio-albufeira a jusante, proporcionando a avaliação e o desempenho dos sistemas de transporte de água propostos para o planeamento e gestão dos recursos hídricos. A aplicação da modelação da descarga de caudal em rios foi revista através de uma série de técnicas de encaminhamento de caudal. Estes métodos computacionais clássicos têm sido amplamente utilizados na engenharia de recursos hídricos e são objecto de investigação de primeira linha por parte de modeladores hidrológicos e hidráulicos . A aplicação de métodos convencionais e práticos, como o Muskingum-Cunge, classificados nas categorias de encaminhamento hidrológico e hidráulico, foi examinada quanto à variação não linear dos parâmetros hidrodinâmicos . Vários métodos, incluindo vários esquemas numéricos, foram utilizados e comparados para modelar cálculos precisos de escoamentos instáveis. As análises foram ordenadas com base em quatro critérios (consistência, estabilidade, convergência e precisão) examinados com observações de campo e dados registados. O resultado da análise verificou que com a descrição cuidada dos parâmetros constantes e variáveis ​​envolvidas no modelo Muskingum-Cunge, os termos não lineares e o comportamento físico do problema foram melhor ajustados quando comparados pelas soluções numéricas desenvolvidas. O modelo de ondas cinemáticas e o software da série Mike do Centro de Engenharia Hidrológica (HEC) e do Instituto Hidráulico Dinamarquês (DHI) foram empregues para verificar o modelo de ondas totalmente dinâmico desenvolvido. Um troço de 42 quilómetros (uma localização entre duas estações hidrométricas) foi modelado com parâmetros hidrológicos e hidroinformáticos no rio Kor. Comparando o desempenho de dois métodos Muskingum-Cunge constantes e variáveis, o modelo não linear com parâmetros variáveis ​​apresentou maior fiabilidade e precisão e foi utilizado para o encaminhamento dinâmico de ondas de água em sistemas de transporte de água (especialmente para rios sem estações manométricas de medição).