Quantificação da complexidade do relevo e suas implicações para Propriedades Aerodinâmicas.

Abstract

O presente trabalho pretende contribuir para o entendimento da influência do relevo no comportamento do vento em reservatórios de planalto, mais especificamente em reservatórios de usinas hidrelétricas, onde existe a possibilidade de implementação de parques eólicos com comprovada complementariedade entre as duas formas de geração de energia. Uma vez que a velocidade do vento é influenciada nas proximidades do solo pelo tipo de cobertura presente e disposição do relevo, apresentando um perfil logarítmico crescente com a altitude, o conhecimento das características aerodinâmicas locais é imprescindível para descrever e modelar o comportamento do vento. Deste modo o reservatório da Usina Hidrelétrica (UHE) de Itumbiara e seu entorno foi escolhido como área de estudo, no qual o objetivo principal foi empregar métodos de reconhecimento de padrão para quantificar a complexidade/rugosidade do relevo. Para isso, foi utilizado um Modelo Digital de Elevação (MDE) da área de estudos proveniente dos dados da missão SRTM (Shutle Radar Topography Mission) em conjunto com o método de Análise por Padrões de Gradiente (Gradient Pattern Analysis – GPA), através da aplicação do coeficiente de Assimetria Gradiente (G₁A), desenvolvido por Rosa et al., (1998). O método GPA parte do principio de que a complexidade de um padrão espacial é caracterizada pela sua falta de simetria e grau de fragmentação, utilizando o campo gradiente de uma matriz para caracterizar padrões complexos relacionados a processos dinâmicos submetidos, entre outros, a turbulência. Os resultados foram comparados com estatísticas descritivas e dados de vento medidos através de duas boias meteorológicas fundeadas em pontos distintos no reservatório. Foi comparado o desempenho de duas formas de cálculo do coeficiente G₁A, a forma original, proposta por Rosa et al. (1998) chamado aqui de G₁A Rosa, com a versão implementada por Freitas (2012), chamado aqui de G₁A Freitas. A segunda forma demonstrou-se mais adequada para a quantificação da complexidade do relevo, ao considerarmos a sensibilidade e o nível de abrangência frente aos dados SRTM. Os gráficos polares de Intensidade de Turbulência (IT) indicaram um campo isotrópico, o que confere indícios de que na parte central do reservatório as perturbações dos ventos devido ao relevo adjacente são minimizadas. Após algumas considerações finais foi concluído que os objetivos propostos foram alcançados, demonstrando a eficiência do método GPA, aplicado aos dados SRTM, na quantificação da complexidade/rugosidade do relevo. Os resultados desta dissertação indicam mais um campo de utilização do método aplicado em conjunto com um MDE.