Investigação numérica da propagação de ondas em domínio fechado com fundo seco e úmido

Resumo

As ondas de inundação causadas pela ruptura de barragens representam uma ameaça severa para pessoas e propriedades localizadas em regiões a jusante. Este trabalho apresenta simulações numéricas das equações de águas rasas e faz um tratamento numérico para que haja uma boa concordância com os resultados experimentais. A onda de ruptura da barragem foi gerada pela remoção instantânea de uma comporta posicionada no centro de uma parede transversal formando o reservatório. Especificamente, para compreender a influência do nível da água a montante na propagação das ondas, foram realizados três testes sob as condições de fundo seco e úmido com duas profundidades de água a montante diferentes, respectivamente. A presente pesquisa analisa a capacidade do modelo captar a propagação das ondas positivas e negativas originadas pela ruptura da barragem, assim como a reflexão das ondas contra o limite fechado a jusante do canal. Para rastrear padrões da superfície da água foram posicionados sensores em cinco locais diferentes ao longo do canal para obter hidrógrafos do nível da água. As simulações foram comparadas com dados de laboratório e com resultados numéricos obtidos através do software comercial FLOW-3D, resolvendo as SWE (Shallow Waters Equations). A comparação apresentou um acordo razoável com ambos os modelos numéricos, embora o RANS tenha mostrado, em geral, como esperado, um melhor desempenho.