Modelagem hidrodinâmica tridimensional do Lago Paranoá para análise dos efeitos da operação do reservatório

Abstract

O Lago Paranoá, em Brasília, Distrito Federal, foi criado com o propósito de melhorar o microclima da região, possibilitar a produção energética e proporcionar opções de lazer à população da nova capital do Brasil. A proximidade com o Plano Piloto, contudo, tornou esse ambiente mais vulnerável a impactos provocados por modificações no uso do solo e pelo lançamento de cargas poluidoras, causando eventos de eutrofização ao longo da história do Lago. Faz-se necessário, portanto, que sejam avaliados mecanismos e procedimentos que promovam a melhoria da qualidade da água. Nesse contexto, o principal objetivo deste trabalho foi avaliar a efetividade de descargas rápidas pelos vertedores ou tomada de água da barragem do Lago Paranoá na remoção da camada superficial de água, que contém a maior parcela da comunidade fitoplanctônica. Neste trabalho foi utilizado o modelo Delft3D para construção de um modelo hidrodinâmico tridimensional do Lago Paranoá para a simulação do comportamento das linhas de fluxo sob determinadas condições de operação das estruturas hidráulicas da barragem. Para a construção do modelo, foram necessários dados morfométricos, hidrológicos, climatológicos e da estrutura e operação da usina hidrelétrica do Lago Paranoá, além de parâmetros físicos exigidos pelas rotinas de cálculos. O modelo hidrodinâmico construído passou por uma etapa inicial de calibração, sendo aplicado, em seguida, nas simulações de condições reais observadas, cenários de rebaixamento rápido do nível de água, cenários de rebaixamento condicionados ao perfil vertical de temperatura, vazão efluente e padrões de vento e simulações de partículas traçadoras de fluxo. As simulações conduzidas neste estudo indicaram que o modelo foi capaz de representar com boa precisão as variações de nível de água do Lago ao longo do período analisado. Pela análise dos perfis verticais de temperatura, percebeu-se que o melhor ajuste foi obtido nas camadas superficiais, durante todo o período. Conforme o aumento da profundidade, observou-se que os valores simulados e observados se distanciaram ainda mais após o período do inverno, onde as temperaturas das camadas profundas se mantiveram baixas. A partir da análises das simulações de rebaixamento, verificou-se que a descarga pelos vertedores da barragem promovem uma maior remoção das camadas de água próximas à superfície e baixa ressuspensão do fundo, enquanto que a descarga pela tomada de água restringiria o fluxo a uma faixa intermediária estreita entre a superfície e as camadas mais profundas, ainda com reduzidas chances de ressuspensão de material dos sedimentos.