ABSTRACT Reservoirs built in watercourses are subject to some degree of silting. Therefore, it is important to estimate the volume of sediment accumulated, since this deposit may interfere with the functions of the reservoir. One way to do this is by using physical models. However, from the existing literature in the area it is not possible to answer some methodological questions that arise in a physical simulation of the silting, such as: which flow and solid discharge to use? Simulate a hydrogram or constant flow? Thus, this work had as objective to propose a simulation methodology of the silting in physical models, so that when using this methodology the observed siltation in the reduced model could represent the one of the prototype. From numerical and experimental simulations, it was chosen to simulate in the physical model the average flows of the waves that comprised the maximum flows. The flow time of each flow was 30 minutes and the total solid discharges used were those referring to the annual average flow rates. Using this methodology, simulation of sedimentation in the reduced model was promoted for the period between 2013 and 2017, and the result obtained was close to that of the prototype, which indicates that the proposed methodology allowed to represent in the reduced model the phenomenon of sedimentation occurred in the actual reservoir.

RESUMO Reservatórios construídos em cursos d’água estão sujeitos a algum grau de assoreamento. Por isso, é importante a estimativa do volume de sedimentos acumulados, visto que esse depósito pode interferir nas funções do reservatório. Uma forma de se fazer isso é utilizando modelos físicos. Entretanto, a partir da literatura existente na área não é possível responder a algumas questões metodológicas que surgem em uma simulação física do assoreamento, como: qual vazão e descarga sólida utilizar? Simular um hidrograma ou uma vazão constante? Assim, esse trabalho teve como objetivo propor uma metodologia de simulação do assoreamento em modelos físicos, de forma que ao se utilizar essa metodologia o assoreamento observado no modelo reduzido pudesse representar o do protótipo. A partir de simulações numéricas e experimentais, optou-se por simular no modelo físico as vazões médias das ondas que compreendiam as vazões máximas. O tempo de escoamento de cada vazão foi de 30 minutos e as descargas sólidas totais utilizadas foram às referentes às vazões médias anuais. Utilizando-se essa metodologia, promoveu-se a simulação do assoreamento no modelo reduzido para o período entre 2013 e 2017, sendo que o resultado obtido foi próximo ao do protótipo, o que indica que a metodologia proposta permitiu representar no modelo reduzido o fenômeno do assoreamento ocorrido no reservatório real.

RESUMO Escoamentos rasos correspondem a fluxos turbulentos cujas dimensões horizontais são consideravelmente maiores que a dimensão vertical. Em Engenharia Hidráulica, referem-se, por exemplo, a bacias de detenção, lagoas de estabilização para tratamento de efluentes e tanques de aquicultura. Por envolverem baixas velocidades de escoamento, tais tipos de reservatórios rasos são frequentemente afetados por contínuo processo de sedimentação. Destaca-se, com isso, a importância em se ampliar o conhecimento acerca da influência de sua geometria sobre o comportamento hidrodinâmico e sobre a tendência de decantação de sólidos. O objetivo desse artigo consiste em analisar os padrões de escoamento para um reservatório retangular com canais de montante e de jusante simetricamente posicionados, levando-se em conta três diferentes vazões em regime permanente (0,50, 1,25 e 3,40 L/s). Para tanto, realizaram-se experimentos em um protótipo de laboratório, consistindo em um tanque com 3,0 m de comprimento, 2,0 m de largura e profundidade máxima de 0,30 m. Utilizou-se também o programa computacional WOLF 2D para modelagem numérica de todas as variantes. Do ponto de vista experimental, notou-se um comportamento hidrodinâmico simétrico unicamente para a menor vazão, ao passo que o padrão de escoamento foi assimétrico para as demais. Por outro lado, o modelo numérico indicou simetria hidrodinâmica para todos os cenários.

ABSTRACT Shallow flows correspond to turbulent flows whose horizontal dimensions are considerably larger than the vertical one. In Hydraulic Engineering, they refer, e.g., to stormwater basins, stabilization ponds for wastewater treatment and aquaculture tanks. Since they involve low flow velocities, a continuous settling process often affects such shallow reservoirs. Therefore, it is important to expand the knowledge about the influence of its geometry on the hydrodynamic behavior and the sedimentation tendency. This paper aims to analyze flow patterns in a rectangular reservoir with symmetrically positioned upstream and downstream channels, taking into account three different flow rates under steady flow regime (0.50, 1.25 and 3.40 L/s). Experimental tests were performed in a laboratory prototype, consisted of a 3.0 m long and 2.0 m wide reservoir, with a maximum depth of 0.30 m. Also, it was applied the WOLF 2D software for numerical modeling of all variants. Experimentally, a symmetrical hydrodynamic behavior was observed only for the lowest flow rate, while the flow pattern was asymmetrical for the other cases. On the other hand, the numerical model indicated hydrodynamic symmetry for all scenarios.

RESUMO O coeficiente de rugosidade Manning é utilizado em várias modelagens hidráulicas. Entretanto, a decisão sobre qual valor será adotado é uma tarefa complexa, principalmente se tratando de cursos d’água naturais, devido aos vários fatores que afetam esse coeficiente. Por isso, na maioria dos estudos realizados sobre o tema se adota uma abordagem local, como a proposta para o Rio Doce. Devido à importância regional deste rio no Brasil, o objetivo deste artigo foi estimar a rugosidade de Manning ao longo do Rio Doce, de forma a auxiliar em simulações hidráulicas, e também discutir as incertezas e as variações associadas a esse valor. Para isso, foram levantadas informações de vazões e profundidades da água em estações fluviométricas ao longo do rio. De posse dessas informações, calcularam-se os referidos coeficientes utilizando-se a equação de Manning, sendo que para isso utilizou-se o software Canal, e foram observadas suas variações espaço-temporal. Além disso, foi observado como as incertezas nas medições de vazões e de profundidades afetam o valor do coeficiente de Manning no caso estudado.

ABSTRACT The Manning’s roughness coefficient is used for various hydraulic modeling. However, the decision on what value to adopt is a complex task, especially when dealing with natural water courses due to the various factors that affect this coefficient. For this reason, most of the studies carried out on the subject adopt a local approach, such as this proposal for the Doce River. Due to the regional importance of this river in Brazil, the objective of this article was to estimate the roughness coefficient of Manning along the river, in order to aid in hydraulic simulations, as well as to discuss the uncertainties and variations associated with this value. For this purpose, information on flow rates and water depths were collected at river flow stations along the river. With this information, the coefficients were calculated using the Manning equation, using the software Canal, and their space-time variations were observed. In addition, it was observed that the uncertainties in flow and depth measurements affect the value of the Manning coefficient in the case studied.

RESUMO Os microrreservatórios vêm sendo implantados nas grandes cidades brasileiras como forma de reduzir o impacto provocado pela urbanização no sistema de drenagem. Todavia, existem poucos estudos que avaliaram sua eficiência em escala real. Este artigo teve como objetivo comparar os dados de monitoramento de um microrreservatório implantado em um empreendimento hospitalar de Belo Horizonte, com os resultados determinados por meio de métodos teóricos, usualmente utilizados no dimensionamento dessa estrutura. No interior do microrreservatório foi instalado um sensor de nível para realizar as medições das alturas d’água durante os eventos de precipitação, sendo os dados registrados a cada 30 segundos durante o período de abril de 2015 a março de 2017. Analisou-se o enchimento do microrreservatório durante a ocorrência de 48 eventos de precipitação. Na comparação dos resultados das alturas máximas do nível d’água no interior da estrutura, verificou-se que, de maneira geral, os valores monitorados foram superiores aos teóricos e que os resultados obtidos com o método Racional foram mais próximos aos monitorados do que os obtidos com o método HUT-SCS. Verificou-se ainda que os tempos de pico e recessão dos linigramas calculados com o método Racional representaram melhor o linigrama monitorado.

ABSTRACT On-site stormwater detention – OSD has been constructed in big Brazilian cities, as a way to reduce the impact of urbanization on the drainage system. However, there are a few studies about its efficiency in real scale. This article aims to compare the monitoring data of an OSD built in a hospital in Belo Horizonte and the results determined by theoretical methods, commonly used in the design of this structure. Inside the OSD was installed a level sensor to monitor water level during rain events. The data was recorded on a data logger every 30 seconds during the period April 2015 to March 2017. It was analyzed the OSD filling during the occurrence of 48 precipitation events. In the maximum heights of water level comparison, it was found that the monitored values were higher than theoretical values and the results using Rational Method were closer to monitoring data than the results with SCS-HU Method. It was also found that the peak and recession time calculated with Rational Method represented better the water levels monitored.