MODELAGEM HIDROLÓGICA CHUVA-VAZÃO E ... - UFRJ

A.1. Modelo de Células de Escoamento – MODCEL
A.1.1. Hipóteses do Modelo de Células
Uma bacia pode ser subdividida em células, formando uma rede de escoamento
bidimensional, com possibilidades de escoamento em várias direções nas zonas de
inundações, a partir de relações unidimensionais de troca. Na célula, o perfil da
superfície livre é considerada horizontal, a área dessa superfície depende da elevação do
nível d‟água no interior da mesma e o volume de água contido em cada célula está
diretamente relacionado com o nível d‟água no centro da mesma, ou seja, Vi = V (Zi).
Cada célula comunica-se com células vizinhas, que são arranjadas em um esquema
topológico, constituído por grupos formais, onde uma célula de um dado grupo só pode
se comunicar com células deste mesmo grupo, ou dos grupos imediatamente posterior
ou anterior.
O escoamento entre células pode ser calculado através de leis hidráulicas conhecidas,
como, por exemplo, a equação dinâmica de Saint-Venant, completa ou simplificada, a
equação de escoamentos sobre vertedouros, livres ou afogados, a equação de
escoamento através de orifícios, equação de escoamento através de bueiros, entre outras
várias. A vazão entre duas células adjacentes, em qualquer tempo, é apenas função dos
níveis d‟água no centro dessas células, ou seja, Qi,k = Q(Zi, Zk). As seções transversais
de escoamento são tomadas como seções retangulares equivalentes.
O escoamento pode ocorrer simultaneamente em duas camadas, uma superficial e outra
subterrânea, em galeria, estando as células da superfície e as da galeria associadas por
uma ligação vertical entre elas. Nas galerias, o escoamento é considerado inicialmente à
superfície livre, mas pode vir a sofrer afogamento, passando a ser considerado sob
pressão.
A.1.2. Modelação de uma bacia através das células de
escoamento
As células podem representar a natureza isoladamente ou em conjuntos, formando
estruturas mais complexas. Um conjunto resumido de tipos de células pode
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