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Tipo: TCC
Título: Avaliação da hidrodinâmica do reservatório Edson Queiroz, no Ceará
Autor(es): Mesquita, Gabriel Carvalho
Orientador: Mesquita, Janine Brandão de Farias
Palavras-chave em português: modelagem hidrodinâmica;CE-QUAL-W2;coeficiente de decaimento
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
Data do documento: 2025
Citação: MESQUITA, Gabriel Carvalho. Avaliação da hidrodinâmica do reservatório Edson Queiroz, no Ceará. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Ambiental e Sanitária) - Campus de Crateús, Universidade Federal do Ceará, Crateús, 2025. Disponível em: Acesso em:
Resumo: A escassez hídrica no semiárido cearense ocorre em quantidade e qualidade, tornando o monitoramento dos reservatórios um desafio, pois as condições climáticas da região afetam diretamente a hidrodinâmica dos reservatórios. O objetivo geral deste trabalho é avaliar os padrões hidrodinâmicos do açude Edson Queiroz, no Ceará, modelados através do modelo hidrodinâmico bidimensional CE-QUAL-W2. A área de estudo foi o reservatório Edson Queiroz, no município de Santa Quitéria, com capacidade de armazenamento de 240 milhões de m³. Foi realizada a calibração do modelo com dados fornecidos pela FUNCEME. As simulações foram realizadas de 2016 e 2021. Para a análise da sazonalidade, considerou-se a precipitação acumulada de cada ano, selecionando 2018 por apresentar menor desvio padrão em relação à média. Os resultados indicaram que a temperatura média interanual foi de 27,31 ºC. O tempo de residência hidráulico teve uma média de 559,03 dias, com aumento no período seco e quedas bruscas no período chuvoso, refletindo a influência da vazão afluente do reservatório. A velocidade horizontal teve uma média de 0,012 m/s, enquanto a velocidade vertical foi de 2,1594 x 10⁻u m/s, indicando fluxo predominantemente horizontal. O coeficiente de decaimento do fósforo apresentou grande variação, com valores entre 0,1082 e 34,0625 ano⁻¹, com média de 0,2247 ano⁻¹. Na avaliação sazonal de 2018, a temperatura média foi de 27,01 ºC no período chuvoso e 26,33 ºC no seco. O período chuvoso apresentou maior variabilidade térmica, com gradientes de temperatura em março, abril e maio. O tempo de residência hidráulica médio foi de 333,49 dias no período chuvoso e 501,07 dias no seco, refletindo a influência do volume de entrada de água no reservatório. A velocidade horizontal média foi de 0,01317 m/s no período chuvoso e 0,01390 m/s no seco. A circulação vertical teve valores médios de 2,4391×10⁻u m/s no período chuvoso e 2,34658×10⁻u m/s no seco. O coeficiente de decaimento do fósforo foi de 0,29 ano⁻¹ no período chuvoso e 0,19 ano⁻¹ no seco, indicando maior eficiência na remoção do nutriente na estação chuvosa. Para validação do modelo, compararam-se as temperaturas medidas e simuladas nos segmentos 83 e 53, com variações de 0,95 ºC e 1,31 ºC respectivamente, indicando bom ajuste do modelo à realidade. Conclui-se que as variáveis ambientais e sazonais influenciam significativamente os padrões hidrodinâmicos, ressaltando a importância da modelagem matemática na gestão dos recursos hídricos no semiárido.
Abstract: Water scarcity in the semi-arid region of Ceará occurs in both quantity and quality, making reservoir monitoring a challenge, as the region's climatic conditions directly affect the hydrodynamics of reservoirs. This study aimed to analyze temperature, hydraulic residence time, horizontal and vertical velocities, and the phosphorus decay coefficient (k), modeled using the two-dimensional hydrodynamic model CE-QUAL-W2. The study area was the Edson Queiroz reservoir, located in the municipality of Santa Quitéria, with a storage capacity of 240 million m³. Data provided by FUNCEME were calibrated, and after modeling, time series of the parameters were created for the period between 2016 and 2021. For seasonality analysis, the accumulated precipitation of each year was considered, selecting 2018 due to its lower standard deviation relative to the average. The results indicated that the interannual mean temperature was 27.31 ºC. The average hydraulic residence time was 559.03 days, increasing during the dry period and showing sharp declines during the rainy period, reflecting the influence of reservoir inflow. The average horizontal velocity was 0.012 m/s, while the vertical velocity was 2.1594 × 10⁻u m/s, indicating a predominantly horizontal flow. The phosphorus decay coefficient showed significant variation, with values ranging from 0.1082 to 34.0625 year⁻¹, with an average of 0.2247 year⁻¹. In the seasonal evaluation of 2018, the average temperature was 27.01 ºC in the rainy season and 26.33 ºC in the dry season. The rainy season showed greater thermal variability, with temperature gradients observed in March, April, and May. The average hydraulic residence time was 333.49 days in the rainy period and 501.07 days in the dry period, reflecting the influence of water inflow into the reservoir. The average horizontal velocity was 0.01317 m/s during the rainy period and 0.01390 m/s in the dry period. Vertical circulation showed average values of 2.4391 × 10⁻u m/s in the rainy period and 2.34658 × 10⁻u m/s in the dry period. The phosphorus decay coefficient was 0.29 year⁻¹ in the rainy period and 0.19 year⁻¹ in the dry period, indicating greater efficiency in nutrient removal during the rainy season. For model validation, measured and simulated temperatures were compared at segments 83 and 53, with variations of 0.95 ºC and 1.31 ºC, respectively, indicating a good fit of the model to real conditions. It is concluded that environmental and seasonal variables significantly influence hydrodynamic patterns, highlighting the importance of mathematical modeling in water resource management in the semi-arid region.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80160
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:ENGENHARIA AMBIENTAL - CRATEÚS - Monografias

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