Modelagem hidrodinâmica tridimensional do Lago Paranoá para análise dos efeitos da operação do reservatório

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Autor(es): dc.contributorKoide, Sérgio-
Autor(es): dc.creatorTeixeira, Tadeu Mendonça de Novais-
Data de aceite: dc.date.accessioned2021-10-14T17:52:45Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2021-10-14T17:52:45Z-
Data de envio: dc.date.issued2020-02-05-
Data de envio: dc.date.issued2020-02-05-
Data de envio: dc.date.issued2020-02-05-
Data de envio: dc.date.issued2019-06-19-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://repositorio.unb.br/handle/10482/36830-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/618346-
Descrição: dc.descriptionDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2019.-
Descrição: dc.descriptionO Lago Paranoá, em Brasília, Distrito Federal, foi criado com o propósito de melhorar o microclima da região, possibilitar a produção energética e proporcionar opções de lazer à população da nova capital do Brasil. A proximidade com o Plano Piloto, contudo, tornou esse ambiente mais vulnerável a impactos provocados por modificações no uso do solo e pelo lançamento de cargas poluidoras, causando eventos de eutrofização ao longo da história do Lago. Faz-se necessário, portanto, que sejam avaliados mecanismos e procedimentos que promovam a melhoria da qualidade da água. Nesse contexto, o principal objetivo deste trabalho foi avaliar a efetividade de descargas rápidas pelos vertedores ou tomada de água da barragem do Lago Paranoá na remoção da camada superficial de água, que contém a maior parcela da comunidade fitoplanctônica. Neste trabalho foi utilizado o modelo Delft3D para construção de um modelo hidrodinâmico tridimensional do Lago Paranoá para a simulação do comportamento das linhas de fluxo sob determinadas condições de operação das estruturas hidráulicas da barragem. Para a construção do modelo, foram necessários dados morfométricos, hidrológicos, climatológicos e da estrutura e operação da usina hidrelétrica do Lago Paranoá, além de parâmetros físicos exigidos pelas rotinas de cálculos. O modelo hidrodinâmico construído passou por uma etapa inicial de calibração, sendo aplicado, em seguida, nas simulações de condições reais observadas, cenários de rebaixamento rápido do nível de água, cenários de rebaixamento condicionados ao perfil vertical de temperatura, vazão efluente e padrões de vento e simulações de partículas traçadoras de fluxo. As simulações conduzidas neste estudo indicaram que o modelo foi capaz de representar com boa precisão as variações de nível de água do Lago ao longo do período analisado. Pela análise dos perfis verticais de temperatura, percebeu-se que o melhor ajuste foi obtido nas camadas superficiais, durante todo o período. Conforme o aumento da profundidade, observou-se que os valores simulados e observados se distanciaram ainda mais após o período do inverno, onde as temperaturas das camadas profundas se mantiveram baixas. A partir da análises das simulações de rebaixamento, verificou-se que a descarga pelos vertedores da barragem promovem uma maior remoção das camadas de água próximas à superfície e baixa ressuspensão do fundo, enquanto que a descarga pela tomada de água restringiria o fluxo a uma faixa intermediária estreita entre a superfície e as camadas mais profundas, ainda com reduzidas chances de ressuspensão de material dos sedimentos.-
Descrição: dc.descriptionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Agência Nacional de Águas (ANA); Agência Reguladora de Águas, Energia e Saneamento Básico (ADASA); Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAP/DF); Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP); Fundação de Apoio à Pesquisa (FUNAPE) e Fundação de Empreendimentos Científicos e Tecnológicos (FINATEC).-
Descrição: dc.descriptionThe Paranoá Lake, in Brasília, Federal District, was created with the purpose of improving the microclimate of the region, enabling energy production and providing recreation options to the population of the new Brazilian capital. The proximity to Plano Piloto, however, made this environment more vulnerable to impacts caused by changes in land use and release of pollutant loads, provoking eutrophication events throughout the Lake’s history. It is, therefore, necessary to evaluate mechanisms and procedures that promote the improvement of water quality. In this context, the main objective of this work was to evaluate the effectiveness of rapid discharges by spillways or water intake of the Paranoá Lake dam in the removal of the superficial layer of water, which contains the largest part of the phytoplankton community. In this work, the Delft3D model was used to construct a three-dimensional hydrodynamic model of Paranoá Lake to simulate the flow lines behavior under certain operating conditions of the dam’s hydraulic structures. For the construction of the model, it was necessary to have morphometric, hydrological and climatological data, and information regard the structure and operation of the hydroelectric plant of Paranoá Lake, besides the physical parameters required by the calculation routines. The hydrodynamic model constructed underwent an initial calibration step, followed by its application in observed conditions simulations, scenarios of rapid lowering of water level, lowering scenarios conditioned to the vertical profile of temperature, discharge and wind patterns, and flow tracer particle simulations. The simulations conducted in this study indicated that the model was capable to accurately represent the variations of the Lake water level over the analyzed period. By analyzing the vertical profiles of temperature, it was noticed that the best adjustment was obtained in the superficial layers, during the whole period. As the deep increased, the simulated and observed values were further distanced after the winter, where the deep layers remained in lower temperatures. Based on the analysis of the lowering water level simulations, it was verified that the discharge, or flushing, by the dam spillway would promote a greater removal of the layers closed to the surface and a lower resuspension of the bottom, while the discharge through the water intake would restrict the flow to a narrow intermediate range between the surface and the deeper layers, still with reduced chances of resuspension of sediment.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Direitos: dc.rightsAcesso Aberto-
Direitos: dc.rightsA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições:Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.-
Palavras-chave: dc.subjectLago Paranoá (DF)-
Palavras-chave: dc.subjectDescargas rápidas-
Palavras-chave: dc.subjectModelo hidrodinâmico-
Título: dc.titleModelagem hidrodinâmica tridimensional do Lago Paranoá para análise dos efeitos da operação do reservatório-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
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