Estimativa e aplicação dos coeficientes de dispersão longitudinal e de reaeração em corpos de água naturais / Estimation and application of longitudinal dispersion coefficients and reaeration on bodies of water natural

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

25/02/2011

RESUMO

A gestão de recursos hídricos utiliza de diversas ferramentas, tais como modelos de qualidade, para promover o uso sustentável da água. Independente do modelo, diversos coeficientes são utilizados para representar as velocidades com que as reações fisico-químicas ocorrem. Neste trabalho, é realizada uma investigação sobre dois importantes aspectos relacionados ao transporte e ao fenômeno de autodepuração de corpos de água. Utilizando-se da técnica modificada dos traçadores gasosos, foram estimados os coeficientes de dispersão longitudinal e de reaeração, em seis cursos de água naturais. A metodologia de injeção gasosa foi alterada, com objetivo a diminuição de custos. Cilindros de GLP foram utilizados para fornecer gás propano como traçador. O corante rodamina-WT foi utilizado como traçador conservativo, permitindo a determinação do coeficiente de dispersão longitudinal e auxiliando no monitoramento do traçador gasoso. Foi realizada a estimativa dos coeficientes cinéticos e de reaeração utilizados pelo modelo Qual2k para simular a qualidade da água em rios. A área de estudo é composta pela rede fluvial de quatro bacias, três com ocupação urbana e uma com ocupação rural, todas localizadas na bacia hidrográfica do rio Itajaí. Os resultados obtidos em campo, para ambos os coeficientes, demonstraram dois grupos distintos de dados. Enquanto o coeficiente de reaeração variou entre 133,1 a 367,7 d-1 para os pequenos cursos de água (0,019 m3s-1 0,226 m3s-1), os valores obtidos para os cursos maiores (0,445 m3s-14,485 m3s-1) variaram entre 25,8 d-1 e 54,5 d-1. O mesmo agrupamento de valores foi visualizado para o coeficiente de dispersão longitudinal, onde os pequenos cursos de água obtiveram valores que variaram de 0,10 m2s-1 a 1,21 m2s-1, enquanto que os maiores cursos de água apresentaram intervalo que variou de 4,64 m2s-1 a 17,04 m2s-1. Com base nos dados obtidos em campo, foram desenvolvidos dois modelos empíricos: um para determinação do 7 coeficiente de reaeração e outro para a determinação do coeficiente de dispersão longitudinal. Cinco equações empíricas foram comparadas com os resultados do coeficiente de reaeração obtidos nos ensaios de campo. Com erros médios relativos de -36,7 e -37,5, as equações propostas por Tsivoglou e Wallace (1972) e Tsivolgou e Neal (1976), respectivamente, apresentaram valores mais próximos aos valores determinados em campo. Da mesma maneira, cinco equações empíricas foram avaliadas através de comparação com os valores de coeficiente de dispersão longitudinal. Foi detectado maior aproximação dos coeficientes de campo com os valores obtidos pela equação proposta por Devens et al. (2010), contudo nenhuma das equações aproximou-se satisfatoriamente dos dados observados em campo. A avaliação dos coeficientes usados no processo de simulação da qualidade da água, através da correlação com as variáveis explicativas, verificou que a vazão explica razoavelmente o coeficiente de reaeração. Contudo, as concentrações dos constituintes apresentaram influência nos seus respectivos coeficientes cinéticos. Em outras palavras, diversos são os processos que podem interferir na velocidade com que as reações ocorrem e, portanto, sugere-se uma abordagem holística para o estudo do tema onde todas, ou quase todas, as variáveis possam ser identificadas e avaliadas

ASSUNTO(S)

agua água Água - conservação; Água - poluição; Água - purificação water

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