Modelagem matemática de reservatórios artificiais como ferramenta para o licenciamento ambiental

Orientador : Maurício Felga GobbiCoorientador : Cynara da Nobrega CunhaDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Métodos Numéricos em Engenharia. Defesa: Curitiba, 22/08/2011Inclui referências : f.159-163Resumo: Essa dissertação mostra o estudo de caso da utilização da modelagem matemática ambiental como ferramenta útil ao licenciamento ambiental de um reservatório artificial de água - Reservatório Louriçal, da Usina Hidrelétrica Simplício-Queda Única, situada na rio Paraíba do Sul, região sudeste do Brasil. O modelo (ou conjunto de modelos) utilizado foi o SisBAHIA®. Foram utilizadas modelagens da hidrodinâmica, do transporte lagrangeano de partículas e da qualidade da água integradas nas coluna da água. O trabalho ocorreu em quatro fases, acompanhando o licenciamento ambiental da usina, iniciando-se em 2004, avançando em 2006 e 2009 e finalizando em 2010. A água do rio Paraíba do Sul tem concentrações relativamente altas de fósforo total. Tais concentrações, em ambiente lêntico, podem levar à eutrofização do reservatório. Os modelos foram utilizados para basear tomadas de decisão sobre as melhores maneiras de atenuar e prevenir esse tipo de processo que prejudicada a qualidade da água. Mudanças morfológicas foram acontecendo com o tempo na tentativa de diminuir tempos de residência e melhorar a circulação em locais onde estagnações foram identificadas. Ainda que não tenha sido possível calibrar os modelos, pelo fato do corpo d'água modelado ainda não existir, os resultados foram analisados com comparações entre cenários, tanto de condições hidrológicas quanto morfológicas. As simulações se mostraram sensíveis ao cenários simulados e, dessa forma, foi possível escolher a alternativa que mostrou os melhores resultados em termos de qualidade da água e de mesmo de viabilidade econômica. Concluiu-se pelo cenário que prevê a construção de dois diques que separam as águas de dois braços do reservatório, formados nos córregos Areia e Louriçal.Abstract: This dissertation shows the case study of de the environmental matematical modeling utilization as a useful tool for the environmental evaluation licensing process of a reservoir - Reservoir Louriçal, part of de Hydroelectric power plant Simplício-Queda Única, located on the river Paraiba do Sul, in the southeast of Brazil. The model (or the set od models) used was the SisBAHIA®. It was modeled the hydrodynamical process, the particle lagrangian transport and the water quality, integrated in the water column. This study was conducted in four phases, following the hydroelectric power plant environmental licensing, starting in 2004, advancing in 2006 and 2009 and ending in 2010. The water of Paraiba do Sul river has relatively high concentrations of total phosphorus. Such concentration in lentic enviroment, can lead to eutrofication of reservoir. The models were used to base decisions about the best ways to relieve and prevent this type of processes that affect water quality. Morphological changes were being made over time in an attempt to reduce residence time and improve circulation in areas where stagnation were identified. Although it has not been possible to calibrate the models, because of the water body modeling does not exist, the results were analyzed with comparisons between morphological and hydrological scenarios. The simulations were sensitive to the simulated scenarios, and thus it was possible to choose the alternative that produced the best results in terms of water quality and eutrophication risk. It was concluded that the best scenario is what provides for the construction of two dams separating the waters of two areas of the reservoir, formed in the Areia and Louriçal streams