Modelagem hidrodinâmica do Lago Paranoá utilizando o Programa MIKE 3

Abstract

O presente trabalho teve por objetivo estudar o funcionamento do software MIKE 3 Flow Model FM numa aplicação de modelagem hidrodinâmica tridimensional do Lago Paranoá. Esse modelo foi construído tendo como base, os dados das séries históricas de vazão das estações fluvio métricas dos tributários; dos dados de vazão das estações de tratamento de esgoto, dos dados de vazão de fluentes da barragem, dos dados de vazão oriundos da contribuição direta ao Lago; dos dados meteorológicos da estação Brasília A001 do INMET e dos dados das séries históricas de evaporação, obtidas a partir do evaporímetro do tipo Tanque Classe A. Com a base de dados construída para o padrão do software, um modelo hidrodinâmico foi construído e etapas como aquecimento do modelo, análise de sensibilidade e calibração foram feitas, onde os parâmetros mais sensíveis foram os de viscosidade, radiação, transferência de calor. A etapa de aquecimento se provou importante para o desempenho do modelo com redução do Erro Médio Absoluto (MEA) de 0,51 para a simulação “fria” para 0,12 na etapa final de aquecimento. Com o modelo aquecido, pôde-se ajustar os parâmetros de temperatura e testá-lo para condições de ausência de vento. No entanto, devido ao elevado custo computacional, poucos ajustes puderam ser feitos aos parâmetros de calibração, resultando em valores de temperatura simulados discrepantes com os valores observados. A simulação não pôde, para os ajustes feitos, representar o efeito de estratificação do Lago. Para a construção do domínio computacional, diversas malhas triangulares foram confeccionadas no intuito de se analisar a relação qualidade versus custo computacional. Essas malhas foram geradas abordando diversos critérios de refinamento, como especificação do limite máximo dos elementos triangulares, entre outros. Após duas malhas ótimas terem sido selecionadas, uma refinada e outra esparsa, verificou-se que, para efeito de distribuição vertical de temperatura, o refinamento da malha na região de interesse não desempenhou um papel significativo, com diferenças inferiores a 1% para todas as profundidades.