Modelagem Física e Computacional de um Escoamento Fluvial

1 INTRODUÇÃO
O escoamento em rios é um tema relacionado com diversos setores da atividade
humana, como a construção de aproveitamentos hidrelétricos, o transporte fluvial, estudos
ambientais relacionados à qualidade da água, o transporte de poluentes e de sedimentos,
proteção das margens, lazer e ictiofauna. Prever o comportamento da água sempre foi um
grande desafio para engenheiros e pesquisadores. Ensaios em modelos físicos reduzidos
são freqüentemente utilizados para orientar essas previsões e subsidiar o projeto de obras
de engenharia. Com o desenvolvimento tecnológico dos recursos computacionais, modelos
matemáticos têm se apresentado como uma alternativa cada vez mais atraente para a
simulação dos mais diversos fenômenos físicos envolvendo fluidos.
Há cerca de três décadas, modelos matemáticos processados em computador
começaram a ser utilizados para fins práticos. Bem mais recente, entretanto, é a uti-
lização desses modelos por pessoas que não os próprios autores dos programas. De certa
forma, a difusão desses modelos acompanhou a popularização dos microcomputadores
pessoais de grande capacidade de processamento e armazenamento, iniciada no final da
década de 1980.
Este trabalho apresenta os resultados da utilização de dois modelos: um físico
e um computacional. Os modelos foram utilizados para a simulação de um escoamento
fluvial. O domínio escolhido foi um trecho do Rio Jacuí, no estado do Rio Grande do
Sul. O modelo físico, construído no Centro de Hidráulica e Hidrologia Prof. Parigot de
Souza (CEHPAR), seguiu padrões usuais de simulação de escoamentos com superfície
livre: critério de semelhança de Froude e escala geométrica 1:100. O modelo computaci-
onal utilizado foi o RMA2, desenvolvido pelo Resource Management Associates a partir
da década de 1970 para simulações hidrodinâmicas bidimensionais. O modelo físico foi
calibrado com base em níveis de água medidos no protótipo. A calibração do modelo com-
putacional foi realizada através da comparação de seus resultados com diversas medições
no modelo físico. Portanto, está implícita neste trabalho a confiança depositada nos re-
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