Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Teses
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Tipo: Tese
Título: Caracterização da hidrodinâmica e do transporte de sedimentos dos três principais afluentes do rio Doce
Autor(es): MARCIANO, Alexandre Germano
Primeiro Orientador: ASSIREU, Arcilan Trevensoli
Resumo: Em 5 de novembro de 2015, no município de Mariana, Minas Gerais, houve o maior acidente de barragem de rejeitos do Brasil. A barragem do Fundão rompeu, derramando 32 milhões de metros cúbicos de rejeitos, causando um severo impacto socioeconômico e ambiental no rio Doce. Após o acidente muitas pesquisas vêm sendo feitas para entender e minimizar os impactos. Uma das maneiras de entender a dinâmica do desastre de Mariana – MG, sobre a perspectiva da hidrodinâmica, é através de modelos. Com objetivo de entender a função hidrodinâmica dos afluentes na recuperação do rio Doce, foram realizadas neste trabalho, simulações hidrodinâmicas e de transporte de sedimentos, a partir da versão bidimensional do modelo HEC-RAS, nas confluências do rio Gualaxo do Norte com o rio do Carmo, do rio do Carmo com o rio Piranga, do rio Suaçuí Grande com o rio do Doce e do rio Manhuaçu com o rio Doce. Os resultados do modelo hidrodinâmico 2D mostraram os hidrogramas e as áreas inundadas pelo desastre de Mariana – MG, que o reservatório da Usina Hidroelétrica Risoleta Neves hipoteticamente comportaria os rejeitos do desastre caso as comportas tivessem sido mantidas fechadas, que o estreitamento do canal do rio Doce no município de Governador Valadares – MG fez com que a velocidade do escoamento aumentasse substancialmente, e que as condições da topografia da confluência do rio Manhuaçu com o rio Doce fizeram com que a simulação fosse diversificada com velocidades lentas (inferior a 0,5 m/s) nos reservatórios e altas nos trechos estreitos. Os resultados do modelo de transporte de sedimentos 2D apresentaram as erosões e sedimentações nas áreas estudadas, que o rio do Carmo exerce uma função de mistura e diluição dos sedimentos transportados pelo rio Gualaxo do Norte, que o rio Suaçuí Grande e o rio Manhuaçu não têm capacidade para exercer uma função de mistura e diluição dos sedimentos transportados pelo rio Doce num curto período (dias), e que as barragens interferem consideravelmente no regime de transporte de sedimento. Além desses resultados, o modelo de transporte de sedimento apontou que grandes quantidades de sedimentos foram retidas nas margens dos rios da confluência do rio do Carmo com o rio Piranga e nos bancos de rocha, o que torna esta confluência um local importante para a retenção de sedimentos contaminados, com influências significativas para a qualidade de água a jusante. Esses resultados podem contribuir para a tomada de decisões, para identificação de trechos com maior suscetibilidade à erosão e à deposição de sedimentos e para planejamento da restauração desses rios.
Abstract: On November 5, 2015, in the municipality of Mariana, Minas Gerais, there was the biggest tailings dam accident in Brazil. The Fundão dam collapsed, spilling 32 million cubic meters of waste, causing a severe socioeconomic and environmental impact on the Doce River. After the accident, much research has been carried out to understand and minimize the impacts. One of the ways to understand the dynamics of the Mariana – MG disaster, from the perspective of hydrodynamics, is through models. With the aim of understanding the role of tributaries in the recovery of the Doce River, hydrodynamic and sediment transport simulations were carried out in this work, using the two-dimensional version of the HEC-RAS model, at the confluences of the Gualaxo do Norte River with the Carmo River, of the do Carmo with the Piranga river, the Suaçuí Grande river with the Doce river and the Manhuaçu river with the Doce river. The results of the 2D hydrodynamic model showed the hydrographs and areas flooded by the disaster in Mariana – MG, that the reservoir of the Risoleta Neves Hydroelectric Plant would hypothetically hold the waste from the disaster if the floodgates had been kept closed, that the narrowing of the Doce river channel in the municipality of Governador Valadares – MG caused the flow speed to increase substantially, and the topographic conditions of the confluence of the Manhuaçu River with the Doce River meant that the simulation was varied with slow speeds in the reservoirs and high speeds in narrow stretches. The results of the 2D sediment transport model showed erosion and sedimentation in the studied areas, that the Carmo river exerts a mixing and dilution function of the sediments transported by the Gualaxo do Norte river, which the Suaçuí Grande river and the Manhuaçu river do not have capacity to perform a mixing and dilution function of the sediments transported by the Doce River in a short period, and that the dams interfere considerably with the sediment transport regime. In addition to these results, the sediment transport model showed that large amounts of sediment were retained on the banks of the rivers at the confluence of the Carmo River with the Piranga River and on the rock banks, which makes this confluence an important location for the retention of contaminated sediments, with significant influences on downstream water quality. However, these results can contribute to decision-making, to identify stretches with greater susceptibility to erosion and sediment deposition and to plan the restoration of these rivers.
Palavras-chave: HEC-RAS
Modelo hidrodinâmico 2D
Modelo de transporte de sedimentos 2D
Barragem de rejeitos de Fundão
Confluência de rios
Restauração de rios
Morfodinâmica
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITÁRIA::RECURSOS HÍDRICOS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IRN - Instituto de Recursos Naturais
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Meio Ambiente e Recursos Hídricos
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4047
Data do documento: 12-Mar-2024
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