Modelagem e análise da descarga de sedimentos em três afluentes da bacia do Rio Mourão, Brasil

Resumo

O transporte de sedimentos em sistemas fluviais tem implicações ambientais e econômicas significativas, afetando a qualidade da água, os ecossistemas aquáticos e a vida útil de estruturas hidráulicas, como reservatórios. Este estudo teve como objetivo quantificar e analisar a descarga de sedimentos em três trechos distintos do rio Mourão, no Paraná, Brasil, aplicando e comparando diversos modelos matemáticos. Os três trechos amostrais foram estabelecidos no rio Campo (Trecho 1), no rio Mourão (Trecho 2) e no rio Sem Passo (Trecho 3). A descarga de sedimentos de fundo foi calculada utilizando os métodos de Einstein (1942) com modificação de Peter-Meyer e de Duboys (1879) e Zeller (1963). A descarga de sedimentos em suspensão foi estimada utilizando os modelos de Yang (1973) e Righetto (1998) e comparada com resultados experimentais de análise de sólidos totais em suspensão. A caracterização hidráulica, incluindo o desenvolvimento de curvas de descarga e o cálculo do número de Froude, foi realizada para compreender o regime de escoamento. Os resultados indicaram um regime de escoamento subcrítico (Fr < 1) em todas as três seções, característico de águas com movimento relativamente lento. O modelo de Duboys (1879) e Zeller (1963) foi aplicável apenas à Seção 1, um canal menor, pois apresentou resultados não representativos para os perímetros maiores das Seções 2 e 3 sob as condições de baixa vazão observadas. Em contraste, a abordagem de Einstein (1942) com a modificação de Peter-Meyer mostrou-se mais robusta, fornecendo estimativas viáveis para todas as seções. Uma forte correlação foi encontrada entre o número de Froude e a descarga de sedimentos prevista pelos modelos teóricos. Este estudo destaca a importância crítica da seleção de modelos apropriados com base nas características hidráulicas e geomorfológicas específicas do canal do rio e ressalta a complexidade de prever com precisão o transporte de sedimentos.

Palavras-chave: curva de descarga, modelagem matemática, número de Froude, Rio Mourão, transporte de sedimentos.