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Título: Estudo comparativo dos modelos da onda cinemática e da onda difusiva na análise de propagação de cheias, em função dos parâmetros hidráulicos da bacia
Título em inglês: Comparative studies between the kinematic and diffusive waves on the flood routing analisys, in function of hydraulics parameters of the watershed
Autor(es): Gomes, Vanessa Ueta
Orientador(es): Souza, Raimundo Oliveira de
Palavras-chave: Recursos hídricos
Hidráulica fluvial
Data do documento: 8-Ago-2006
Citação: GOMES, V. U. (2006)
Resumo: Os Modelos da Onda Cinemática e da Onda Difusiva foram aplicados em um rio natural, para estudar a propagação de uma onda de cheia neste corpo hídrico. Esses modelos são derivações do Modelo da Onda Dinâmica, a partir de simplificações nas Equações de Saint Venant, onde alguns termos são desprezados. No processo de solução das equações diferenciais, pertinentes aos modelos, foi usado o Método das Diferenças Finitas, sendo que o esquema de aproximação explicita foi aplicado para a onda cinemática, enquanto que o esquema de aproximação implícita foi aplicado para a onda difusiva. Para esta pesquisa, um programa computacional, em linguagem FORTRAN, foi desenvolvido e permitiu que viárias simulações fossem realizadas, para diferentes cenários encontrados nos rios naturais. Estudos para verificar a sensibilidade dos modelos, com respeito aos parâmetros hidráulicos da bacia, foram realizados. Também foi verificada a influência da linearização das equações diferenciais, que compõem os modelos, nós cálculos das variáveis de controle. Os resultados mostraram que o modelo da onda cinemática é mais sensível ao coeficiente de rugosidade das paredes do canal, enquanto que o modelo da onda difusiva é mais sensível para parâmetros da declividade de fundo do canal, onde este parâmetro atua diretamente no processo de amortecimento da onda em propagação. Os resultados mostraram ainda que, para os cenários usados nas simulações, o processo de linearização das equações diferenciais não afeta, consideravelmente, a solução dos modelos.
Abstract: Models of Kinematic Wave and diffusive wave were applied in a natural river, to study the propagation of a flood wave in the water body. These models are derivations of the Dynamic Wave Model, from simplifications in the Saint Venant equations, where some terms are neglected. In the solution process of differential equations relevant to the model, we used the method of finite differences, wherein the explicit scheme approach was applied to the kinematic wave, while the implied approximation scheme was applied to the diffusive wave. For this research, a computer program in FORTRAN language was developed and allowed road simulations were performed for different scenarios found in natural rivers. Studies to verify the sensitivity of the models with respect to the hydraulic parameters of the basin, were performed. the influence of linearization of differential equations, which make up the models, we calculations of the control variables also was verified. The results showed that the model of the kinematic wave is most sensitive to the coefficient of roughness of the channel walls, while the model of the diffusive wave is more sensitive to the channel bottom slope parameters, where this parameter acts directly on the damping process wave propagation. The results also showed that for the scenarios used in the simulations, the linearization process of differential equations does not affect considerably the solution models.
Descrição: GOMES, V. U. Estudo comparativo dos modelos da onda cinemática e da onda difusiva na análise de propagação de cheias, em função dos parâmetros hidráulicos da bacia. 2006. 89 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/17012
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