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Gayosso, Alexis Espinosa. Implementação e análise de sensibilidade do modelo numérico hidrodinâmico delft3d para o reservatório de Itaipu. In: CONGRESSO LATINOAMERICANO DE HIDRÁULICA, 21., 2004, São Paulo. Anais... São Paulo: IAHR, 2004.
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Resumo

Os modelos numéricos tem sido usados com freqüência crescente para a simulação de processos hidrodinâmicos complexos em estuários, lagos e reservatórios. O presente estudo descreve a implementação de um modelo hidrodinâmico para o reservatório da usina de hidrelétrica de Itaipu, visando estimar o efeito do vento sobre as oscilações do nível d’água. O reservatório de Itaipu está orientado ao longo da direção norte-sul, que coincide com a orientação dos ventos associados com o deslocamento de sistemas meteorológicos frontais. O vento provoca seiches no reservatório, ora empilhando a água junto à barragem, ora perturbando os níveis na entrada do reservatório. O balanço hídrico do reservatório depende dos níveis registrados junto à barragem, sendo que a perturbação dos níveis, altera a estimativa da vazão afluente que é um resíduo do balanço. A modelagem hidrodinâmica do reservatório visa estimar o efeito do vento sobre os níveis, para posterior correção do balanço. A descrição do processo de implementação do modelo hidrodinâmico teve três etapas: (1) coleta dos dados para construção do modelo, (2) apresentação da conceituação teórica do programa computacional Delft3D, e (3) metodologia de construção da grade numérica. A análise de sensibilidade compara os resultados modelados de níveis d’água, associados com a perturbação de um parâmetro, com os valores medidos em campo. A análise de sensibilidade considerou as mudanças nas condições de contorno, e variações da rugosidade de fundo e viscosidades turbulentas. O estudo conclui com uma discussão sobre as diretrizes para a calibração do modelo e sugestões para sua aplicação na avaliação dos impactos do vento sobre o reservatório.

Abstract

Numerical models have been frequently used to simulate complex hydrodynamic processes in lakes, estuaries and reservoirs. This is particularly evident for investigations of wind impacts on reservoir water levels. Advances in numerical modeling methodologies have been showing increasing results accuracy. The purpose of this study is to describe the implementation of the Itaipu numerical model for subsequent investigation of the wind impact on the reservoir. The development of the model is presented including: (1) data sets utilized in the model construction process, (2) conceptual description of the software DELFT3D, and (3) construction of the numerical grid. Sensitivity analysis methods are presented in detail through comparisons between model water levels results and field measurements. The model results are examined in respect to boundary conditions changes, and variation of bed roughness and eddy viscosity. The study concludes by discussing the directions for the model calibration and providing suggestions for applications on wind impacts investigation.
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