IMPACTO DO NOVO ESQUEMA DE SOLUÇÃO NUMÉRICA ESTABELECIDO NO HEC-RAS 6.0 EM ESTUDOS DE ROMPIMENTO DE BARRAGENS

Código

XXIV-SBRH0829

Autores

ARTHUR DA FONTOURA TSCHIEDEL, Pedro Frediani Jardim, Thais Magalhães Possa, Fernando Mainardi Fan, Rodrigo Cauduro Dias de Paiva

Tema

SE06.D - Modelagens física e matemática da propagação de ondas de cheia provenientes de rupturas de barragens e os Planos de Ações Emergenciais: avanços e dasafios

Resumo

Estudos de ruptura de barragem se fazem muito presentes e necessários na engenharia brasileira. Tipicamente, esses estudos e simulações associadas são realizadas a partir do uso de softwares de distribuição livre, sendo o HEC-RAS o mais conhecido. Até o ano de 2021, as versões do HEC-RAS (anteriores ou iguais à 5.08) solucionavam as equações unidimensionais de Saint Venant com base em um esquema implícito de diferenças finitas. A partir da versão 6.0 do HEC-RAS passou a ter uma opção adicional, que é a solução das equações unidimensionais de Saint Venant com base em um esquema semi-implícito de volumes finitos. Este trabalho teve o intuito, portanto, de avaliar as diferenças observadas entre simulações hidrodinâmicas de rompimento de barragens realizadas com dados de entrada idênticos, mas com distintos esquemas numéricos de resolução das equações de Saint Venant. Neste sentido, duas conclusões foram obtidas, para as áreas estudadas: (i) Caso as propriedades hidráulicas do modelo não estejam bem ajustadas, os resultados obtidos a partir do uso de um, ou de outro esquema numérico, podem ser totalmente diferentes. Isso ocorre porque o esquema implícito de diferenças finitas é muito mais sensível a essas propriedades hidráulicas do que o esquema semi-implícito de volumes finitos. (ii) Caso as propriedades hidráulicas do modelo estejam bem ajustadas, as diferenças obtidas a partir da comparação entre esses dois esquemas numéricos podem ser irrelevantes (da ordem média de 5% para as variáveis estudadas) frente a outras incertezas associadas a estudos de ruptura de barragens.