Modelagem computacional de barragens móveis de pequeno porte para aplicação em canais urbanos

Jaime  Joaquim da Silva Pereira Cabral; Yuri Tomaz Neves; Arivânia  Bandeira Rodrigues; José  Almir Cirilo

doi:10.26848/rbgf.v18.1.p741-755

Autores

Jaime Joaquim da Silva Pereira Cabral Universidade de Pernambuco e Universidade Federal de Pernambuco https://orcid.org/0000-0002-1348-8004
Yuri Tomaz Neves Universidade Federal de Pernambuco https://orcid.org/0000-0003-0844-2877
Arivânia Bandeira Rodrigues Universidade Federal de Pernambuco https://orcid.org/0000-0003-0452-0006
José Almir Cirilo Universidade Federal de Pernambuco https://orcid.org/0000-0002-8672-0898

DOI:

https://doi.org/10.26848/rbgf.v18.1.p741-755

Palavras-chave:

HEC-RAS; Drag force; Friction instability

Resumo

A crescente necessidade de manutenção e limpeza dos canais urbanos de Recife, associada à complexidade e alta demanda de serviços manuais e mecânicos, motivou o desenvolvimento da “barragem móvel”, uma estrutura hidráulica que utiliza uma onda de translação para limpar cursos d’água urbanos. Este estudo visa avaliar o comportamento da onda gerada por uma barragem móvel de pequeno porte, fornecendo uma ferramenta que possa apoiar a gestão eficiente dos cursos d'água urbanos. A metodologia incluiu experimentos laboratoriais com uma barragem móvel em canal de concreto, monitorando a variação temporal dos níveis da onda. Esses dados foram utilizados para calibrar um modelo computacional no software HEC-RAS, que simula o comportamento da onda por meio de equações de águas rasas. Os resultados mostraram que as profundidades variaram entre 0,113 m e 0,555 m, com velocidades entre 1,620 m/s e 1,860 m/s, indicando potencial para remover sedimentos e causar instabilidade por fricção em blocos de até 22,5 kg. Conclui-se que a barragem móvel é eficaz para a limpeza de canais urbanos, embora haja necessidade de atenção a possíveis riscos de erosão em canais com materiais não coesivos. A modelagem computacional demonstrou ser uma ferramenta precisa para o estudo do comportamento hidrodinâmico, oferecendo suporte técnico à gestão de águas urbanas.

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Biografia do Autor

Jaime Joaquim da Silva Pereira Cabral, Universidade de Pernambuco e Universidade Federal de Pernambuco

Engenheiro Civil pela Universidade Federal de Pernambuco, Mestre em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Rio de Janeiro, PhD em Métodos Computacionais Aplicados à Engenharia - Wessex Institute of Technology (Inglaterra), Pós-doutorado pela Universidade do Mississippi (USA) e Livre Docente pela Universidade de Pernambuco. Professor Associado da Universidade de Pernambuco (UPE) e professor Titular da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE). Tem experiência em Recursos Hídricos (Água Subterrânea e Drenagem Urbana) e em Métodos Numéricos aplicados à engenharia. Nos últimos anos tem atuado principalmente nos seguintes temas: manejo sustentável de águas pluviais urbanas, salinização de água subterrânea, subsidência de solos devido à explotação de aqüíferos, revitalização de rios urbanos, gestão de bacias hidrográficas, e modelagem computacional.

Yuri Tomaz Neves, Universidade Federal de Pernambuco

Engenheiro Civil pela Universidade Estadual da Paraíba, mestre e doutorando em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Pernambuco.

Arivânia Bandeira Rodrigues, Universidade Federal de Pernambuco

Doutoranda em Engenharia Civil na área de Recursos Hídricos (Universidade Federal de Pernambuco - UFPE). Mestre em Engenharia Civil com ênfase em Recursos Hídricos e Tecnologia Ambiental (UFPE). Graduada em Engenharia Civil (UFPE). Iniciação científica no Laboratório de Recursos Hídricos (UFPE) com foco na modelagem computacional de escoamento em canais levando em conta a variabilidade temporal como subsídio para entendimento da malha hidrográfica da planície de Recife com o uso do modelo hidrológico HEC-RAS. Monitoria na disciplina Fenômeno dos Transportes, com participação no planejamento, organização e acompanhamento das atividades didáticas desenvolvidas em sala de aula. Os principais trabalhos são em Modelagem de Sistemas Hídricos através de ferramentas como HEC-RAS, SWMM, auxiliadas por programas especializados em geoprocessamento como QGIS e ArcGIS. Participação na Empresa Júnior: Prisma Consultoria e Serviços em Engenharia, em funções relativas ao planejamento,organização de cursos e eventos internos, assim como projetos.

José Almir Cirilo, Universidade Federal de Pernambuco

É graduado em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Pernambuco (1977), com Mestrado em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1979) e doutorado em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1991). Atualmente é Professor Titular da Universidade Federal de Pernambuco, Campus Acadêmico do Agreste e permanece na orientação de Mestrado e Doutorado do Campus Recife. Tem coordenado diversos projetos financiados pelo CNPq, CAPES e instituições internacionais. Exerceu as seguintes funções de gestão nas áreas de recursos hídricos, meio ambiente e ciência e tecnologia no Governo de Pernambuco: Secretário Executivo de Recursos Hídricos da Secretaria de Desenvolvimento Econômico (2015-2016); Secretário Executivo de Coordenação Geral da Secretaria de Infraestrutura (2014); Secretário de Recursos Hídricos e Energéticos (2012/2013); Secretário Executivo de Recursos Hídricos (2007/2011);Diretor de Recursos Hídricos e Secretário Adjunto de Ciência, Tecnologia e Meio Ambiente (1995-1998). Secretário Executivo (1998, 2007-2011; 2014-2016) e Presidente (2012-2013) do Conselho de Recursos Hídricos Participou do CTHIDRO-Comitê Gestor do Fundo de Recursos Hídricos do Ministério de Ciência e Tecnologia, primeiro como representante da comunidade científica (2001-2004) e depois como Presidente do Comitê Gestor (2005-2010). Coordena diversos projetos de pesquisa e cooperação técnica Universidade/Empresa/Instituições de gestão pública. É Ex-Presidente da ABRH - Associação Brasileira de Recursos Hídricos, da qual hoje é conselheiro. Foi membro da diretoria do comitê da bacia do rio São Francisco, representando até 2006 a comunidade científica, e posteriormente o Governo de Pernambuco (2007 a 2016). Foi membro titular do Conselho Nacional de Recursos Hídricos em 2001. Sua experiência é voltada à Engenharia Civil, atuando principalmente nas seguintes áreas: Hidrologia, Hidráulica Fluvial, Macrodrenagem, Geoprocessamento, Gestão de Recursos Hídricos, Otimização e Sistemas de Suporte à Decisão. É comendador da Ordem Nacional do Mérito Científico e da Sociedade Brasileira de Cartografia. É membro da Academia Pernambucana de Engenharia e da Academia Pernambucana de Ciências. Em 2023 ocupa o cargo de Secretário de Recursos Hídricos e Saneamento de Pernambuco.

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