Desenvolvimento e validação de equação para determinação do coeficiente de dispersão longitudinal em rios de médio porte

Abstract

No presente trabalho, desenvolveu-se equação para predição do coeficiente de dispersão longitudinal (D L) em rios de médio porte, com vazões entre 16,20 e 98 m³ s-1, a partir de ensaios experimentais utilizando traçadores fluorescentes. A equação foi deduzida utilizando-se análise dimensional e ajustada aos dados de campo pela técnica de regressão linear múltipla. Em seguida, realizou-se a validação da equação testando-a em outra base de dados, diferente daquela para a qual foi desenvolvida, com vazões entre 19,57 a 48,54 m³s-1. Adicionalmente, foram comparados os desempenhos de outras quatro equações empíricas de predição do D L, utilizando-se três métodos comparativos. A equação desenvolvida apresentou ajuste estatístico adequado e bom resultado, com melhor desempenho geral quando comparada a outras equações propostas na literatura.

<b>Prediction of the longitudinal dispersion coefficient for small watercourses

“…Studies related to the process of mixing of pollutants in rivers have shown that the longitudinal dispersion coefficient is influenced by the properties of the fluid, defined by the density ( ), dynamic viscosity ( ), and by hydraulic and geometric characteristics of the channel, such as: velocity (U), width (B), depth (H) and shear velocity ( ) (Seo & Cheong, 1998;Deng et al 2001;Kashefipour & Falconer, 2002;Devens et al, 2010;Ribeiro et al, 2010;Soares, Pinheiro, & Zucco, 2013 …”

“…To validate the produced model, 31 sets of measured data (Table 2) were selected from studies that related the longitudinal dispersion coefficient with geometric and hydraulic characteristics of the channel (Barbosa Jr. et al, 2005;Ribeiro et al, 2010;Soares et al, 2013). These studies were carried out in rivers with flow rates ranging from 0.025 to 42.6 m .…”

“…In this context, empirical and semi-empirical equations are very useful in D L prediction, once they facilitate the process of obtaining D L from few parameters related to the characteristics of the water flow (Ribeiro, Silva, Soares, & Guedes, 2010). Currently, there are several equations (Seo & Cheong, 1998;Kashefipour & Falconer, 2002;Rieckermann, Neumann, Ort, & Gujer, 2005;Barbosa Jr., Silva, Neves, & Devens, 2005;Devens et al, 2006;Ribeiro et al, 2010;Devens, Barbosa, Silva, & Giorgetti, 2010). However, these equations have been deduced for specific conditions of flow, limiting their applicability to similar geometric and hydraulic conditions.…”

<b>Dispersion of pollutants in watercourses intercepted by highway BR-050, in the Triângulo Mineiro region, Minas Gerais, Brazil

“…Five well-known methods involving the use of fluorescent tracer (sodium fluorescein and rhodamine) and saline tracer (sodium chloride, NaCl), which are method of moments (Fischer, List, Koh, Imberger, & Brooks, 1979), routing procedure or propagation method (Fischer et al, 1979;French, 1985), Chatwin's graphical method (Krenkel, 1962), peak concentration method (Rutherford, 1994) and crown concentration method (Devens, Barbosa Jr, & Sivla, 2006); Four empirical equations widely accepted in the scientific community, developed by Vargas and Riquelme (2001), Kashfipour and Falconer (2002 -citada e não referenciada), Devens et al (2006) and Ribeiro et al (2010).…”

“…Os resultados dos métodos Momentos (estatístico), Chatwin, pico de concentração e coroa de concentração foram comparados e as menores razões de discrepância Rd foram obtidas para os dois últimos. Ribeiro et al (2010) também mostraram que o método pico de concentração e coroa de concentração apresentam Rd menores. As análises dos cenários de contaminação ilustram claramente a relação direta que existe entre a capacidade de transporte dos poluentes com a descarga líquida em cursos de água natural.…”