Application of a 2D shallow water model to analyze the flow and the use of groins to protect an area of the Amazon river estuary

Ano: 2009 | Volume: 4 | Número: 2

Autores: C. J. C. Blanco, A. L. A. Mesquita, M. J. D. S. Sena, Y. Secretan

Palavras-chave: Hydrodynamic Model; Velocities Simulation; Section of Belém Shore; Groins.

Resumo Português:

Belém, capital do Pará, passa por um processo de revitalização de sua orla, onde está sendo executado o aterro hidráulico de um trecho da confluência entre o rio Guamá e a baía do Guajará. Nessa área aterrada serão construídos uma avenida de mão dupla e um complexo de lazer e turismo. Para tanto, a proteção da obra pode ser necessária para se minimizar a perda de material durante a execução dos trabalhos e depois para a própria conservação do complexo turístico. Outro ponto importante é a análise do impacto do projeto no escoamento global da confluência entre o rio Guamá e a baía do Guajará. Assim, um modelo hidrodinâmico 2D via método dos elementos finitos é utilizado para simular as velocidades na região em três modelos: o primeiro com a configuração natural da área, o segundo protegido com espigões e o terceiro com o projeto implantado. Os campos de velocidade com e sem a presença da obra servem para caracterizar os impactos sofridos pelo escoamento natural no trecho considerado. A simulação do modelo protegido mostra a eficácia dos espigões em reduzir as velocidades das correntes. De maneira geral, a implantação do projeto não muda o escoamento global da região.

Resumo Inglês:

The waterfront of Belém, the capital of Pará State, Brazil, has undergone a beautification process whereby a hydraulic embankment is being executed at a section located at the confluence of the Guamá River and the Guajará Bay. A two-way avenue and a leisure and tourist complex will be built on this filled area. Protection of the construction site may be required in order to minimize loss of material during the build up operation and it could serve to maintain the tourist complex as well. Other important point is the impact analysis of the construction on the global flow at the confluence of the Guamá River and the Guajará Bay. Thus, a two-dimensional hydrodynamic finite elements model is used to simulate the velocities in the region for three configurations, namely: the first with the natural configuration of the area; the second where the work area is being protected by one groin; and the third one with two groins. The flow simulation for flood tide or ebb tide showed that for flood tide the velocities are higher than those in ebb tide. The simulated velocities with the presence of groins are slower than those simulated with the natural configuration model. Thus, it shows the efficacy of the groins to slow down the currents’ velocities. In addition, the groins could protect the section of the revitalized Belém shore. In a general way, the construction does not change the global flow in the region.