Comparação do desempenho dos modelos QUAL-2E e MIKE 11 na região do Alto Iguaçu

Orientador: Maurício Dziedzic

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduaçao em Engenharia Hidráulica

Resumo: A questão ambiental tem canalizado a atenção de pesquisadores e instituições governamentais e não governamentais no sentido do desenvolvimento de atividades que visem a diminuição dos impactos resultantes da ação do homem sobre os recursos hídricos. As principais consequências desta agressão são evidenciadas na poluição dos mananciais de abastecimento, degradação ambiental dos recursos hídricos, e impactos estéticos, econômicos e sociais ao homem. Com base nestes problemas ambientais e o interesse de se conhecer melhor a degradação no corpo de água, o presente trabalho faz a simulação da qualidade da água levando em conta os impactos da poluição pontual e difusa no rio Iguaçu, na região do Alto Iguaçu, para dois cenários, um de seca e outro de chuva. O objetivo principal deste estudo é comparar dois modelos computacionais de qualidade da água: o QUAL-2E (US-EPA), e o MIKE 11 (Dinamarca - DHI), atualmente implantado na SUDERHSA. Na comparação de resultados dos modelos foram considerados os seguintes índices de qualidade da água: OD, DBOs, coliformes fecais, temperatura da água, nitrogênio amoniacal e nitritos e nitratos (juntos). Também são realizadas comparações dos parâmetros hidráulicos velocidade e profundidade do escoamento. Utilizou-se, também, o modelo hidráulico HEC-RAS (UB Army Corps of Engineers), com o objetivo de complementar o estudo efetuado com o modelo de qualidade da água QUAL-2E. Finalmente, é apresentado um teste de sensibilidade do modelo QUAL2E para as taxas de decaimento dos índices de DBOs e OD.

Abstract: Environmental issues have attracted the attention of scientists, governmental and non-governmental institutions, who have tried to implement solutions to diminish the anthropogenic impacts on water resources, the main consequences of which are observed on the pollution of sources, besides aesthetic, social, and economic degradation. Following this trend, and concentration on the degradation of water bodies, the present work seeks to compare the performance of two computational models for the prediction of water quality in the Iguaçu River, more specifically in the region of the High Iguaçu, for two scenarios of flow, corresponding to dry and rainy weather. The two models compared are ERA'S GUAL-2E, combined with USACE's HEC-RAS, and DHI's MIKE 11. Results are compared for DO (dissolved oxygen), BOD (biochemical oxygen demand), coliforms, water temperature, and nitrogen. A sensitivity analysis is carried out for the decay rates employed in QUAL-2E's simulation of BDOs and OD.