Hydrodynamic analysis through computational modeling of reservoir of UHE Barra Bonita - SP

Orientadores: Tiago Zenker Gireli, Patrícia Dalsoglio GarciaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e UrbanismoResumo: A utilização dos cursos naturais d¿água para os mais diversos fins é cada dia mais comum e necessário. Dessa forma, a utilização de ferramentas que permitam um projeto otimizado e gestão adequada deles é crucial para que problemas como os observados Brasil afora possam ser mitigados, ou mesmo evitados. Exemplos como o da UHE Balbina ou o recuo da foz do Rio São Francisco são alguns dos efeitos negativos possíveis. Nesse contexto, a modelagem matemática computacional tem se mostrado fundamental para os estudos, e a escolha de modelos que possam suprir as necessidades da área de interesse é essencial para que seus resultados reflitam de forma fidedigna a realidade. Esta dissertação buscou, após modelagem da área proposta, analisar os resultados e requisitos do River 2D, e compará-los com o estudo desenvolvido por Pereira (2015) na mesma área, porém utilizando o MIKE 21. Neste trabalho, o River 2D mostrou-se incapaz de gerar uma resposta plausível quando considerada a área toda inicialmente proposta, já que sua relação entre o comprimento e as larguras dos rios Tietê e Piracicaba representam um fator limitante ao modelo, assim a redução da área para o trecho mais largo do reservatório foi a solução adotada, . Os resultados apresentados pelas diferentes áreas testadas apresentam heterogeneidade, bem como para as variações adotadas em busca da calibração. Na região A, a mais extensa, a vazão de saída apresentou-se 4% superior à de entrada na resposta mais próxima com vazões constantes na entrada, enquanto para vazões e nível de saída variando não houve estabilidade no modelo. Na região B, a vazão de saída teve valor inferior a 2% menor que a de entrada na maioria das simulações, entretato apresentando um desnível superior a 50 centímetros entre o início do afunilamento e a borda de saída na barragem, com a variação da densidade da malha foi possível contornar este desnível excessivo no trecho supracitado. O processo mostrou toda a limitação do modelo River 2D, suas dificuldades, vantagens e desvantagens em relação ao MIKE 21, e embora seja um modelo limitado, apresenta potencialidades para utilização em trechos de menor comprimento, especialmente se existirem dados adequados. Além disso, mostra a importância de um processo de seleção criterioso para o modelo a ser utilizadoAbstract: The use of natural water courses for the most diverse purposes is becoming more common and necessary. The use of tools that allow an optimized design and adequate management of them is crucial to avoid and relieve the problems such as those observed in Brazil. Examples such as the UHE Balbina or the migration of the São Francisco River mouth, are some of the possible negative effects. In this context, computational modeling has proved to be fundamental for the studies in this area, and the choice of computational models that can meet the needs of the area of interest is essential to provide results that are close to reality. This work sought to analyze the results and requirements of River 2D, and to compare them with the study developed by Pereira (2015) in the same area, but using MIKE 21. River 2D, was unable to generate a plausible response when considering the whole initially proposed area, since its relation between the length and the widths of the Tietê and Piracicaba rivers represent a limiting factor to the model, so the reduction of the area for the larger stretch of the reservoir was the solution adopted,. The results presented by the different tested areas show heterogeneity, as well as for the variations adopted in search of calibration. In the region A, the most extensive, the outflow was 4% higher than that of the input in the closest response with constant flows at the entrance, while for flow rates and output level varying there was no stability in the model. In the B region, the outflow had a value less than 2% lower than that of the input in most of the simulations, with a drop of more than 50 centimeters between the beginning of the bottleneck and the exit edge in the dam , with the variation of mesh density it was possible to circumvent this excessive gap in the aforementioned section. The process showed all the limitations of the River 2D model, its difficulties, advantages and disadvantages in relation to MIKE 21, and although it is a limited model, it presents potentialities for use in shorter lengths, especially if adequate data exist. In addition, it shows the importance of a careful selection process for the model to be usedMestradoRecursos Hidricos, Energeticos e AmbientaisMestre em Engenharia Civil05-P-04797-2019CAPE