No presente trabalho, os modelos de circulação hidrodinâmico bidimensional horizontal (2DH) e de qualidade da água integrados na direção vertical, para escalares não conservativos e passivos, são resolvidos de forma acoplada e aplicados ao reservatório de Rio Verde, localizado no estado do Paraná, Brasil, para simular a circulação e parâmetros qualidade da água no reservatório de Rio Verde. O modelo de qualidade da água utiliza a mesma grade espacial aplicada ao modelo hidrodinâmico. As velocidades e os coeficientes de relacionados à turbulência, previamente definidos no modelo hidrodinâmico, podem ser utilizados diretamente no modelo de qualidade da água. Os resultados de modelagem foram comparados com dados de campo para um período de 308 dias, de 27 de fevereiro de 2010 a 31 de dezembro de 2010. Dados de campo incluem temperatura da água e do ar, vento, umidade relativa, radiação, vazões e valores de concentração de algumas substâncias nos afluentes do reservatório de Rio Verde. Os resultados mostram que a circulação hidrodinâmica e, consequentemente, o transporte horizontal, são fortemente dependentes do vento. As vazões afluentes/efluentes geram uma circulação localizada, restrita as regiões próximas às embocaduras. Os resultados de temperatura e da concentração de oxigênio dissolvido obtidos pelo modelo foram comparados com dados medidos, mostrando uma concordância satisfatória. Apesar dos erros associados às condições de contorno, os modelos demonstraram seu potencial para simular adequadamente o conjunto de dados coletados do reservatório.
Palavras-chave: circulação hidrodinâmica, modelos de qualidade da água, reservatório do Rio Verde.
This work applied the coupled horizontal two-dimensional hydrodynamic circulation model (2DH) and the vertically integrated water quality model for non-conservative and passive scalars to the Rio Verde reservoir in the state of Paraná, Brazil, to simulate flow, temperature and water quality parameters. The water quality model uses the same spatial grid applied for the hydrodynamics model. Flow velocities and turbulence coefficients previously defined in the hydrodynamics model can be used directly in the water quality model. Modeling results were compared to field data for a period of 308 days, from February 27th 2010 and December 31th 2010. Field data included water and air temperature, wind, relative humidity, radiation, discharges and concentration values of some substances in the tributaries of the reservoir. The results indicated that hydrodynamic circulation and, consequently, horizontal transport, are strongly dependent on the wind. Inflows/outflows generated a localized circulation. The results for the temperature and dissolved oxygen concentration were compared with field measures and a satisfactory consistency was achieved. Despite the errors associated with boundary conditions, the models demonstrated their potential to adequately simulate the data set collected from the reservoir.
