Incertezas associadas aos dados de entrada em modelagem de transporte de sedimentos e a diferentes técnicas de gestão de sedimentos : estudo de caso da UHE Aimorés

Abstract

A geração de energia elétrica por usinas hidrelétricas representa grande parte da matriz energética mundial. No Brasil, cerca de 65% da energia elétrica é gerada por hidrelétricas. A construção de barragens gera diversos efeitos no curso d’água, entre eles a retenção de sedimentos que antes eram transportados pelo rio. Estes sedimentos acumulados, dentre outros efeitos, podem levar ao assoreamento do reservatório e de tomadas d’água, diminuindo a vida útil. Devido a isso, estudos são feitos sobre técnicas de gestão de sedimentos, tanto para evitar a acumulação de sedimentos dentro dos reservatórios, quanto para recuperar volumes já perdidos Esta pesquisa visou avaliar as incertezas associadas aos parâmetros de entrada na modelagem de transporte de sedimentos no reservatório da UHE Aimorés e às diferentes técnicas de gestão de sedimentos em reservatórios, por meio de cenários com diferentes rebaixamentos de nível do reservatório, equações de transporte, granulometrias e camadas de sedimentos. Para isso, foi utilizado o estudo de caso da UHE Aimorés, utilizando o modelo Delft3D-FLOW, com modelagem bidimensional. Todos os parâmetros influenciaram significativamente no volume de sedimentos mobilizados, impactando os resultados de erosão e deposição. De todos, a camada inicial de sedimentos depositados foi o parâmetro que gerou maiores alterações. De maneira geral, os resultados mostram que as incertezas nos parâmetros de entrada superam as incertezas entre as técnicas (diferentes rebaixamentos), apresentando grandes variações quando avaliado o uso de diferentes equações de transporte.

Power generation by hydroelectric plants represents a large part of the world's energy matrix. In Brazil, about 65% of electricity is generated by hydroelectric plants. The construction of dams generates various effects on the watercourse, among them the retention of sediments that were previously carried by the river. These accumulated sediments, among other effects, can lead to silting of the reservoir and water intakes, reducing their useful life. Due to this, studies are carried out on sediment management techniques, to avoid sediment accumulation within reservoirs and to recover volumes already lost. This research aimed to evaluate the uncertainties associated with the input parameters in the modeling of sediment transport in the reservoir of the Aimorés HPP and the different techniques of sediment management in reservoirs, through scenarios with different reservoir level lowering, transport equations, granulometry, and thickness of the initial sediment layer. The case study of Aimorés HPP was used, using the Delft3D-FLOW model (two-dimensional modeling). All parameters significantly influenced the volume of mobilized sediments, impacting the erosion and deposition results. Among all, the initial layer of deposited sediment was the parameter that generated the greatest changes. In general, the results show that the uncertainties in the input parameters outweigh the uncertainties between the techniques (different subsidence), presenting large variations when evaluating the use of different transport equations.