Projeto e modelagem numérica de armadilha de sedimentos aplicada ao lago do Parque Joaquim Teodoro de Oliveira de Campo Mourão - Paraná

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Silva, Sabrina Aguiar da
• Orientador(a): Arantes, Eudes José
• Banca de defesa: Arantes, Eudes José , Cardoso, Flávia Aparecida Reitz , Botari, Alexandre
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Campo Mourao
• Programa de Pós-Graduação: Inovações Tecnológicas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Fluidodinâmica computacional; Sedimentação e depósitos; Computational fluid dynamics; Sedimentation and deposition
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23554

Partindo-se de resultados de estudos já realizados na bacia do Rio do Campo, este trabalho apresenta as etapas do desenvolvimento de uma proposta de solução para o avanço do assoreamento do lago do parque Joaquim Teodoro de Oliveira em Campo Mourão no Paraná, processo natural que atinge praticamente todos os reservatórios de água e que compromete sua capacidade de armazenamento. Inicialmente determinou-se que a vazão média do Rio do Campo é de 2,21 m³/s e que a contribuição da carga de sedimentos que chega até o lago é de, aproximadamente, 0,18 kg/s. Com base nestes dados deu-se início à concepção do projeto construtivo inicial da armadilha de sedimentos por meio da metodologia para dimensionamento de desarenadores (NBR 12213 (1992)), já que não encontrou-se, na bibliografia, uma metodologia específica e consolidada para o dimensionamento de armadilhas de sedimentos. Para verificar a eficiência do projeto inicial foi feito uso da modelagem numérica com base na fluidodinâmica computacional (pacote CFD), ferramenta que permite identificar problemas e erros de projeto antes que o mesmo seja executado, o que garante redução de custos, tempo e otimização do projeto ainda em fase de concepção. Os benefícios da ferramenta utilizada foram comprovados, já que foram identificadas 4 possibilidades de melhorias no projeto inicial: Aumento da largura de captação para eliminação de uma “zona morta” identificada na primeira simulação; Alteração da localização da comporta de descarga de sedimentos para aproveitar o sentido das linhas de corrente para facilitar a o fluxo de saída dos sedimentos; Eliminação da inclinação interna, que mostrou-se desnecessária após alteração da localização da comporta de descarga de sedimentos e Aumento do diâmetro da tubulação de descarga, para diminuição da velocidade de descarga dos sedimentos. Sendo assim, as alterações no projeto foram providenciadas e, por meio dele, foi feita uma nova simulação. Os resultados da segunda simulação comprovaram os benefícios das alterações e os objetivos das mesmas puderam ser atingidos. Portanto, pode-se dizer que o projeto da armadilha de sedimentos desenvolvido é uma ferramenta eficaz de controle de avanço de assoreamento de lagos e reservatórios, já que a mesma apresenta eficiência mínima igual a 76% quando toda a distribuição granulométrica dos sedimentos é considerada e de 100% na retenção de sedimentos classificados como areia. Finalmente, é importante frisar que uma das premissas deste estudo é sua capacidade de adaptação para implantação em outros reservatórios, de acordo com as características particulares de cada local.