Theoretical-Numerical Comparison for Rating Curve Simulations in Spillways with Variable Crest (Stop Logs) and Complex Hydraulic Control Sequences

Código

XXVI-SBRH0344

Autores

Felipe Angelo Neves Campera, Cecilia Ribeiro Tourino Costa, ROSSANA CRISTINA VASCONCELLOS SOARES, CAMILA BILLERBECK, Aloysio Portugal Maia Saliba, Rodrigo Cristiano Barbosa, Robson Siqueira Filadelfo dos Santos, Laís Freitas, Daniela Giroto Amorim

Tema

G - Engenharia Hidráulica, de Sedimentos e Costeira

Resumo

As equações hidráulicas clássicas, utilizadas para prever o desempenho de estruturas de engenharia, como extravasores de barragens, apresentam limitações naturais. Estas limitações frequentemente se relacionam ao intervalo de vazões simuladas e a condições geométricas específicas que replicam o comportamento hidráulico em escala laboratorial. Como resultado, essas equações nem sempre conseguem representar toda a variabilidade encontrada em aplicações reais, nem acomodar desvios em relação às premissas embutidas nas formulações publicadas, levando a equações que não contemplam variações nos parâmetros de entrada. Nesse contexto, as simulações de dinâmica de fluidos computacional (CFD) têm proporcionado avanços significativos na capacidade de prever o comportamento de estruturas hidráulicas complexas ao longo dos últimos dez anos. As equações de Navier-Stokes, que governam o movimento dos fluidos, existem há mais de dois séculos, mas a capacidade computacional necessária para resolver essas equações diferenciais parciais, sem solução analítica, só emergiu recentemente e ainda está em desenvolvimento. Este trabalho apresenta simulações CFD para um extravasor com soleira variável (stop logs), composto por uma galeria de encosta, galeria de fundo e canal seguido por uma bacia de dissipação. Os resultados mostram uma grande similaridade entre o comportamento teórico e o simulado no trecho da galeria de fundo, funcionando como conduto forçado. Para o trecho inicial de soleira livre, o coeficiente de descarga (Cd) foi superior a 1,71, indicando que a condição de soleira espessa para a região de soleira livre é conservadora. Esse comportamento foi mensurado com precisão pelo modelo 3D.