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RBRH
Revista Brasileira de Recursos Hídricos
Brazilian Journal of Water Resources

ISSN 2318-0331

VOLUME. 20 - Nº. 1 - JAN/MAR - 2015
ARTIGO
Modelo semi-empírico para obtenção do coeficiente de reoxigenação superficial em canais hidráulicos
Resumo:
O processo de transferência de oxigênio através da interface ar-água em escoamentos com superfície livre pode ser numericamente representado pelo coeficiente de reoxigenação superficial,k2 . Existem muitas equações preditivas empíricas na literatura científica para a estimativa desse coeficiente que consideram apenas dois parâmetros hidráulicos do corpo de água, como a velocidade e a profundidade do escoamento. Alguns estudos demonstram que 14 parâmetros
são importantes no processo de transferência de oxigênio através da interface ar-água. Devido à consideração de apenas esses dois parâmetros, é comum que as equações preditivas disponíveis na literatura apresentem resultados bastante diferentes para as mesmas condições hidráulicas. Esse trabalho visa contribuir com a obtenção de dados para estudos que envolvem o processo de reoxigenação, incluindo mais um parâmetro na análise: a rugosidade do leito do canal. Foi
realizado um estudo da influência da velocidade, da profundidade e da rugosidade do leito de um canal hidráulico em escoamentos, sobre o K2, com o objetivo de desenvolver um modelo preditivo semi-empírico. Foi utilizado um canal hidráulico com recirculação para simular o processo de reoxigenação em corpos de água. Os resultados demonstram que, para determinada faixa de valores, a rugosidade do leito interfere significativamente no processo de reoxigenação. O
modelo desenvolvido pode ser utilizado para a previsão do K2 em escoamentos com características hidrodinâmicas e geométricas semelhantes às estabelecidas
nessa pesquisa. 
Palavras-chave: Transferência de oxigênio. Canal hidráulico. Modelo preditivo. 

 

 

Semi-empirical Model for Obtaining the Coefficient of Surface Water Reoxygenation in Hydraulic Channels
Abstract:
The oxygen transfer process through the air-water interface in flows with free surface can be numerically quantified by the coefficient of surface reoxygenation K_2. There are many empirical predictive equations in the scientific literature that consider only two waterbody hydraulic parameters, such as the flow velocity and depth. Some studies have demonstrated that 14 parameters are important in the oxygen transfer process through the air-water interface. On account of the consideration of only two parametres, the predictive equations available in the literature commonly predict very different results for the same hydraulic conditions. The present work aims at the generation of new data in order to contribute to the understanding of the reoxygenation process, including one more parameter in the analysis: the roughness of channel bed. The study of the influence of the water velocity, depth and roughness in hydraulic channel flows on K_2 was performed aiming at developing a predictive semi-empirical model. A hydraulic recirculating channel was used to simulate the process of reoxygenation in waterbodies. The results show that, for a certain range of values, the roughness of the bed significantly interferes in the reoxygenation process. The developed model can be used to predict the K_2 in flows with the same hydrodynamic and geometric characteristics established in this study. 
Keywords: Transferência de oxigênio. Canal hidráulico. Modelo preditivo. 

 

 

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