VAZÃO

Figura 39 – Séries temporais de elevação geradas pelo modelo sem o canal extravasor em azul e com o canal extravasor em vermelho. Estes resultados são referentes ao cenário com vazão igual a 5100 m³/s sob efeito das marés astronômicas entre os dias 01/01/2010 e 15/01/2010.

6.2.1.2 VAZÃO

As vazões no rio Itajaí-Açu sem o canal extravasor tendem a aumentar em direção à jusante, pois, como dito anteriormente, há um aumento na largura e profundidade no canal do rio, melhorando consequentemente o escoamento, que explica a diminuição nas elevações discutida anteriormente. No entanto, no PC2 há uma leve diminuição das vazões, isto porque este ponto fica próximo à desembocadura do rio Itajaí Mirim evidenciando a resistência gerada pelo mesmo sobre o rio Itajaí-Açu (Figura 40).

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Figura 40 – Representação da resistência sofrida pelo rio Itajaí-Açu e o aumento na vazão do rio Itajaí Mirim devido a presença do canal extravasor. Cenário com vazão extrema de 5100 m³/s no instante de maré vazante de sizígia.

Em condições com o canal extravasor as vazões no rio Itajaí-Açu vão logicamente didminuir, pois parte desta quantidade de água vai ser desviada, respeitando a condição de continuidade do modelo (Figura 41).

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Figura 41 – Representação do canal extravasor funcionando no cenário com vazão de 5100 m³/s no instante de maré vazante de sizígia. Note que após o canal as vazões do rio Itajaí-Açu tendem a diminuir.

A seguir serão apresentadas nas Figuras 42, 43 e 44 as séries temporais de vazão geradas pelo modelo para cada situação extrema e suas respectivas médias na Tabela 10, permitindo a visualização dos padrões descritos anteriormente.

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Tabela 10 - Vazões médias para cada ponto de controle nos cenários modelados em cada evento extremo de vazão sob efeito das marés astronômicas. Suas unidades físicas são metros cúbicos por segundo (m³/s).

Ponto de Vazão = 3300 m³/s Vazão = 4000 m³/s Vazão = 5100 m³/s Controle Sem canal Com canal Sem canal Com canal Sem canal Com canal

PC1 3370,07 1904,02 4089,94 2269,79 5229,11 2832,99 PC2 3326,13 1017,96 4034,45 1241,28 5156,27 1579,70 PC3 3744,72 1648,52 4524,75 1875,63 5761,00 2319,61 PC4 0455,09 0655,96 0531,46 0660,25 0652,30 0773,23 PC5 - 0845,57 - 0978,77 - 1194,25 PC6 - 0861,97 - 1001,15 - 1221,50

Figura 42 - Séries temporais de vazão geradas pelo modelo sem o canal extravasor em azul e com o canal extravasor em vermelho. Estes resultados são referentes ao cenário com vazão igual a 3300 m³/s sob efeito das marés astronômicas entre os dias 01/01/2010 e 15/01/2010.

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Figura 43 - Séries temporais de vazão geradas pelo modelo sem o canal extravasor em azul e com o canal extravasor em vermelho. Estes resultados são referentes ao cenário com vazão igual a 4000 m³/s sob efeito das marés astronômicas entre os dias 01/01/2010 e 15/01/2010.

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Figura 44 - Séries temporais de vazão geradas pelo modelo sem o canal extravasor em azul e com o canal extravasor em vermelho. Estes resultados são referentes ao cenário com vazão igual a 5100 m³/s sob efeito das marés astronômicas entre os dias 01/01/2010 e 15/01/2010.

6.2.2 MARÉ METEOROLÓGICA

Para as marés meteorológicas também se observa o mesmo padrão nas dinâmicas de elevação e vazão, mudando somente as magnitudes, que tendem a aumentar conforme aumentamos os eventos extremos de vazão. Sendo assim, estes padrões serão apresentados de forma genérica a fim de sintetizar e melhorar o entendimento.

Após as descrições dos padrões serão apresentados os gráficos e tabelas com as séries temporais, bem como as médias de elevação e vazão para cada evento extremo.

75 6.2.2.1 ELEVAÇÃO

Os padrões de elevação observados nas marés meteorológicas sem o canal extravasor tendem a diminuir em direção à jusante, conforme já explanado anteriormente com as marés astronômicas. No entanto, quando estas marés meteorológicas são positivas, temos uma maior resistência na diminuição da elevação, resultando em níveis d’água maiores. Já quando são negativas observamos o contrário, ou seja, uma menor resistência, resultando em menores níveis de elevação.

Sob o efeito do canal extravasor as elevações tendem a baixar no rio Itajaí-Açu em todos os pontos, porém devemos ficar atentos aos padrões discutidos anteriormente acerca das marés meteorológicas positivas e negativas, as quais causam, respectivamente, uma maior e menor resistência na diminuição das elevações.

O rio Itajaí Mirim segue os mesmos padrões discutidos no rio Itajaí-Açu, uma vez que ambos estão relacionados de forma direta.

A seguir serão apresentadas nas Figuras 45, 46 e 47 as séries temporais de vazão geradas pelo modelo para cada situação extrema e suas respectivas médias nas Tabela 11 e 12, permitindo a visualização dos padrões descritos anteriormente.

Tabela 11 - Elevações médias para cada ponto de controle nos cenários modelados em cada evento extremo de vazão sob efeito das marés meteorológicas positivas. Suas unidades físicas são metros (m).

Ponto de Vazão = 3300 m³/s Vazão = 4000 m³/s Vazão = 5100 m³/s Controle Sem canal Com canal Sem canal Com canal Sem canal Com canal

PC1 4,43 2,17 4,52 2,39 5,51 2,58 PC2 2,72 1,91 3,23 2,20 3,85 2,34 PC3 2,04 1,76 2,39 2,03 2,64 2,07 PC4 2,75 1,94 3,28 2,25 3,93 2,37 PC5 - 2,25 - 2,19 - 2,55 PC6 - 1,95 - 1,95 - 1,95

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Tabela 12 - Elevações médias para cada ponto de controle nos cenários modelados em cada evento extremo de vazão sob efeito das marés meteorológicas negativas. Suas unidades físicas são metros (m).

Ponto de Vazão = 3300 m³/s Vazão = 4000 m³/s Vazão = 5100 m³/s Controle Sem canal Com canal Sem canal Com canal Sem canal Com canal

PC1 3,80 0,36 3,80 0,33 4,99 0,75 PC2 1,44 -0,20 2,03 -0,04 2,94 0,22 PC3 0,23 -0,52 0,23 -0,24 0,69 -0,44 PC4 1,48 -0,16 2,08 0,01 3,02 0,27 PC5 - 0,02 - 0,27 - 0,64 PC6 - -0,62 - -0,60 - -0,57

Figura 45- Séries temporais de elevação geradas pelo modelo sem o canal extravasor em azul e com o canal extravasor em vermelho. Estes resultados são referentes ao cenário com vazão igual a 3300 m³/s sob efeito das marés meteorológicas.

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Figura 46 - Séries temporais de elevação geradas pelo modelo sem o canal extravasor em azul e com o canal extravasor em vermelho. Estes resultados são referentes ao cenário com vazão igual a 4000 m³/s sob efeito das marés meteorológicas.

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Figura 47 - Séries temporais de elevação geradas pelo modelo sem o canal extravasor em azul e com o canal extravasor em vermelho. Estes resultados são referentes ao cenário com vazão igual a 5100 m³/s sob efeito das marés meteorológicas.

6.2.2.2 VAZÃO

As vazões no rio Itajaí-Açu sob as condições de marés meteorológicas negativas são maiores, pois a resistência causada pela maré é menor aumentando o escoamento. Em contra partida as marés meteorológicas positivas aumentam a resistência e diminuem as vazões, porque há uma sobrelevação nas elevações.

Já em situações com o canal extravasor as vazões logicamente diminuem, porém de forma mais eficiente nas marés meteorológicas negativas e menos eficiente nas marés meteorológicas positivas.

Sob o efeito das marés meteorológicas positivas e em situações sem o canal extravasor, o rio Itajaí Mirim possui uma vazão quase que nula, resultando no

79 represamento de suas águas e possíveis inundações. Contudo, em situações de marés meteorológicas negativas a tendência é melhorar bastante seu escoamento.

A seguir serão apresentadas nas Figuras 48, 49 e 50 as séries temporais de vazão geradas pelo modelo para cada situação extrema e suas respectivas médias nas Tabela 13 e 14, permitindo a visualização dos padrões descritos anteriormente.

Tabela 13 - Vazões médias para cada ponto de controle nos cenários modelados em cada evento extremo de vazão sob efeito das marés meteorológicas positivas. Suas unidades físicas são metros cubicos por segundo (m³/s).

Ponto de Vazão = 3300 m³/s Vazão = 4000 m³/s Vazão = 5100 m³/s Controle Sem canal Com canal Sem canal Com canal Sem canal Com canal

PC1 3359,2 1878,0 4085,1 2261,3 5220,6 2828,1 PC2 3944,6 0973,3 4761,7 1202,5 6052,5 1550,9 PC3 3908,8 1518,1 4729,8 1837,2 6028,5 2255,3 PC4 0003,8 0596,2 0004,0 0689,5 0003,9 0760,5 PC5 - 0793,6 - 0951,3 - 1165,2 PC6 - 0804,9 - 0966,8 - 1185,9

Tabela 14 - Vazões médias para cada ponto de controle nos cenários modelados em cada evento extremo de vazão sob efeito das marés meteorológicas negativas. Suas unidades físicas são metros cubicos por segundo (m³/s).

Ponto de Vazão = 3300 m³/s Vazão = 4000 m³/s Vazão = 5100 m³/s Controle Sem canal Com canal Sem canal Com canal Sem canal Com canal

PC1 3425,4 2007,4 4140,9 2392,9 5269,2 2961,1 PC2 4081,7 1183,0 4876,0 1414,3 6153,3 1766,9 PC3 4106,5 1851,9 4900,7 2170,5 6181,7 2590,3 PC4 0005,7 0624,7 0005,8 0717,0 0006,6 0784,2 PC5 0852,1 0996,7 1203,0 PC6 0881,7 1029,5 1238,4

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Figura 48 - Séries temporais de vazão geradas pelo modelo sem o canal extravasor em azul e com o canal extravasor em vermelho. Estes resultados são referentes ao cenário com vazão igual a 3300 m³/s sob efeito das marés meteorológicas.

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Figura 49 - Séries temporais de vazão geradas pelo modelo sem o canal extravasor em azul e com o canal extravasor em vermelho. Estes resultados são referentes ao cenário com vazão igual a 4000 m³/s sob efeito das marés meteorológicas.

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Figura 50 - Séries temporais de vazão geradas pelo modelo sem o canal extravasor em azul e com o canal extravasor em vermelho. Estes resultados são referentes ao cenário com vazão igual a 5100 m³/s sob efeito das marés meteorológicas.

6.3 ANÁLISE DA EFICIÊNCIA

6.3.1 MARÉ ASTRONÔMICA

A seguir serão apresentadas na Tabela 15, as eficiências relativas para cada ponto de controle em relação aos eventos de vazões extremas sob influencias das marés astronômicas.

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Tabela 15- Eficiências relativas referentes aos eventos extremos de vazão sob efeito das marés astronômicas. Ponto de Controle Eficiência Relativa (%) 3300 m³/s Eficiência Relativa (%) 4000 m³/s Eficiência Relativa (%) 5100 m³/s PC1 64,33 65,66 65,93 PC2 55,70 59,84 62,58 PC3 36,05 43,77 52,36 PC4 55,18 59,63 62,53

Sendo assim, podemos observar que o canal extravasor possui uma boa eficiência em todas as situações e pontos de controle, variando entre 36.05% a 65.93%.

Percebe-se que as eficiências vão diminuindo em direção à jusante, isto porque há um aumento na largura e profundidade do rio, corroborando com os padrões analisados anteriormente. Logicamente, se aumentamos a capacidade do escoamento natural do rio as eficiências do canal extravasor tendem a diminuir.

Note também que a eficiência relativa possui uma relação diretamente proporcional às vazões extremas, ou seja, aumentando as vazões temos um aumento nas eficiências.

6.3.2 MARÉ METEOROLÓGICA

A seguir serão apresentadas as eficiências relativas médias para as marés meteorológicas positivas (Tabela 16) e negativas (Tabela 17).

Tabela 16 - Eficiências relativas referentes aos eventos extremos de vazão sob efeito das marés meteorológicas positivas.

Ponto de Controle Eficiência Relativa (%) 3300 m³/s Eficiência Relativa (%) 4000 m³/s Eficiência Relativa (%) 5100 m³/s PC1 37,53 42,40 48,26 PC2 22,38 27,57 35,13 PC3 09,52 12,66 18,51 PC4 22,19 27,72 35,03

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Tabela 17 - Eficiências relativas referentes aos eventos extremos de vazão sob efeito das marés meteorológicas negativas.

Ponto de Controle Eficiência Relativa (%) 3300 m³/s Eficiência Relativa (%) 4000 m³/s Eficiência Relativa (%) 5100 m³/s PC1 74,04 73,19 71,99 PC2 70,09 70,31 70,83 PC3 61,36 66,37 71,07 PC4 68,91 69,49 70,15

Analisando as eficiências das marés meteorológicas positivas observamos algumas relações iguais as das marés astronômicas. Primeiro é a relação diretamente proporcional entre as vazões extremas e as eficiências relativas; segundo é a diminuição das eficiências em direção à jusante, que está relacionada com a capacidade natural do rio em aumentar seu escoamento, como já discutido anteriormente.

As marés meteorológicas negativas também seguem este padrão, porém se observa uma característica diferente, que é a relação inversamente proporcional entre as vazões e a eficiência no PC1, onde com o aumento das vazões extremas diminuem as eficiências relativas.

Agora, comparando as marés meteorológicas positivas e negativas podemos notar que as negativas possuem eficiências duas ou três vezes melhores que as positivas, corroborando com os padrões analisados de elevação e vazão, que nos mostraram um pior escoamento quando estamos sob efeito das marés meteorológicas positivas e um melhor escoamento quando sob o efeito das marés meteorológicas negativas.