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Title: Métodos de estimativa de descarga sólida em rios : análise comparativa
metadata.dc.creator: Brune, Rafaeli Alves
Issue Date: 2014
Abstract: Transporte de sedimentos em bacias hidrográficas está relacionado com geomorfologia, ecologia fluvial, estabilidade das estruturas de engenharia e condições de navegação, dentre outros aspectos importantes para o planejamento e o controle de recursos hídricos. Existência de inúmeras variáveis envolvidas na mecânica de transporte de sedimentos e complexidade nas interações de processos físicos tornam difícil o estabelecimento de metodologias indiretas para estimativa de transporte de sedimentos em rios. Desta forma, não existe ainda metodologia universalmente aceita. O principal objetivo do presente trabalho é a análise comparativa de diferentes métodos empíricos disponíveis na literatura para estimativa de descargas sólidas em rios, considerando suas características específicas e resultados de aplicações às bacias dos rios Santa Joana e Santa Maria do Doce e microbacias Sossego e Santa Júlia, inseridas na porção da bacia do rio Doce localizada no Espírito Santo. Foram aplicados os métodos de estimativa indireta de descarga sólida: Einstein Modificado por Colby e Hembree (1955); Colby Simplificado (1957); Engelund & Hansen (1967); Ackers & White (1973); Yang (1973), Karim (1998) e Cheng (2002). Considerando as médias das estimativas de descarga sólida de material de leito (Qsml) relativas às campanhas realizadas em período chuvoso para a seção transversal do rio Doce, de maior porte, o método de Karim (1998), seguido pelo método de Ackers & White (1973), apresentou o maior valor, enquanto que o método de Yang (1973) apresentou o menor. Para os rios Santa Maria do Doce e Santa Joana e os córregos Santa Júlia e Sossego, verificou-se que o método de Ackers & White (1973), seguido de Karim (1998) e Yang (1973) apresentaram as maiores médias, enquanto que os métodos de Cheng (2002) e Engelund & Hansen (1967) apresentaram as menores. O método Simplificado de Colby apresentou as maiores estimativas de descargas sólidas totais (Qst) para todas as seções transversais de todos os cursos d'água monitorados. Concluiu-se que os diferentes métodos indiretos podem resultar em grandes diferenças em estimativas de transporte de sedimento em rios e que, desta forma, resultados de aplicação destes métodos devem ser considerados com muita cautela. Os resultados mostraram a grande importância de realização de campanhas de medição sedimentométricas para avaliação do transporte de sedimentos e definição dos melhores métodos indiretos de estimativa para cursos d'água específicos.
Sediment transportin watersheds is related to geomorphology, river ecology, engineering structures stability and navigation conditions, among many important water resources planning and control aspects. The large number of variables involved in the mechanics of sediment transport and the existing complexity in the interactions of physical processes make it difficult to establish precise indirect methodologies for estimating sediment transport in rivers. Hence, there is still no universally accepted indirect methodology. The main objective of this work is the comparative analysis of different empirical methods available in the literature for estimating solid transportin rivers, considering their specific characteristics and results of applications to the river Santa Joana and Santa Maria do Doce, Sossego e Santa Júlia watersheds, located in the lower portion of the Doce river basin, in Espírito Santo State, Brazil. Einstein Modified by Colby and Hembree (1955); Simplified Colby (1957); Engelund & Hansen (1967); Ackers & White (1973); Yang (1973), Karim (1998) and Cheng (2002) methods for indirect estimation of solid transport were applied. Considering the average estimates of discharge of solid bed material (Qsml) for campaigns developed during rainy periods for the Doce River cross section, the method of Karim (1998), followed by the method of Ackers & White (1973), showed the highest value, while the method of Yang (1973) showed the lowest. For Santa Joana and Santa Maria do Doce rivers and Sossego and Santa Júlia creeks, it was found that the Ackers & White (1973) method, followed by Karim (1998) and Yang (1973) methods, presented the highest values, while Cheng (2002) and Engelund & Hansen (1967) methods showed the lowest. The Simplified Colby method showed the highest estimates of total solid discharges (Qst) for all cross sections of all watercourses sampled. It was concluded that the application of the different indirect methods can result in large differences in estimates of sediment transportin river sand, thus, results from application of these methods should be taken with caution. The results showed the great importance of carrying out sediment transport measurement campaigns to assess sediment transport and choose the best indirect estimation methods for specific watercourses.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/1349
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