Antes de definir a dimensão de um bueiro, a cota de uma fundação, uma passagem sobre um curso d’água ou uma solução de drenagem, existe uma questão que precisa ser respondida: como a água vai se comportar diante das condições existentes e das intervenções previstas?
Para entender como essa análise é feita e de que forma os resultados chegam às decisões de projeto, conversamos com Rogério Soliani Studart Filho, doutorando em Recursos Hídricos e integrante da equipe de Engenharia da Quanta, na matriz de Fortaleza, onde atua principalmente na área de Hidrologia.
A modelagem hidrodinâmica é uma das ferramentas utilizadas nesse processo. Por meio dela, é possível representar numericamente o comportamento da água em diferentes condições, analisando níveis d’água, velocidades de escoamento, vazões, propagação de cheias e áreas suscetíveis à inundação. Essas informações apoiam estudos e projetos de drenagem, rodovias, urbanização, barragens e outras infraestruturas relacionadas ao comportamento da água.
O trabalho começa pela representação física da área analisada. Levantamentos topográficos, inclusive aqueles realizados com apoio de drones, permitem construir o Modelo Digital de Terreno — MDT, que reproduz cotas, canais, talvegues, planícies de inundação e outras características relevantes para o deslocamento da água. Quanto maior a correspondência dessa geometria com as condições observadas em campo, maior a capacidade do modelo de representar os caminhos do escoamento, suas profundidades e velocidades.
Da chuva às vazões: dados hidrológicos constroem os cenários de simulação
Depois da representação física da área, a análise avança para a hidrologia. Séries históricas de precipitação, registros de estações e relações de chuvas intensas são utilizados para definir as chamadas chuvas de projeto, associadas a diferentes probabilidades e cenários de ocorrência.
A partir desses dados, são elaborados hidrogramas que representam a variação das vazões ao longo do tempo. Esses valores alimentam o modelo e permitem observar como o sistema responde à entrada de determinados volumes de água, identificando níveis alcançados, velocidades de escoamento e extensão das manchas de inundação.
As simulações podem representar desde condições atuais até cenários associados a novas ocupações, alterações de infraestrutura e eventos de maior intensidade. Essa possibilidade ganha relevância diante das mudanças no regime de chuvas e da ocorrência de eventos extremos, que exigem uma avaliação mais cuidadosa da capacidade das estruturas existentes e projetadas.
Quando há registros de cheias anteriores, os resultados do modelo podem ser comparados aos dados observados em campo, contribuindo para processos de calibração e validação. Em regiões com baixa disponibilidade de informações, técnicas de regionalização hidrológica permitem utilizar referências de bacias monitoradas para apoiar os estudos, com registro das premissas e critérios adotados.
Em análises de maior complexidade, o modelo acompanha ainda a propagação da onda de cheia no espaço e no tempo, permitindo entender onde a água chega e como esse processo se desenvolve ao longo de um curso d’água ou de uma área urbanizada.
Simular antes de construir: como a modelagem orienta o dimensionamento de estruturas
Os resultados passam a orientar decisões de engenharia, urbanismo, meio ambiente e de outras áreas.
Bueiros, pontes, galerias, vertedouros, dissipadores de energia, cotas de aterro e fundação podem ser avaliados a partir dos cenários simulados, bem como de áreas de urbanização onde o saneamento é necessário. O mesmo vale para a delimitação de áreas de risco e para a análise dos efeitos de uma intervenção a montante ou a jusante de uma barragem, por exemplo.
Antes da execução, diferentes alternativas podem ser testadas. É possível comparar posições de travessias, dimensões de estruturas, soluções de drenagem ou alterações no traçado de uma intervenção.
Esse processo ajuda a reduzir dois riscos: estruturas subdimensionadas, que podem não responder às vazões previstas, e soluções superdimensionadas, que elevam custos sem necessidade técnica.
BR-020: simulações avaliaram como a duplicação poderia alterar a drenagem existente
Na duplicação da BR-020, na Região Metropolitana de Fortaleza, a modelagem foi aplicada para compreender o comportamento das águas ao longo do trecho estudado e avaliar de que maneira a ampliação da rodovia poderia interferir na drenagem existente.
As análises permitiram identificar as áreas que contribuíam para cada ponto de escoamento, os caminhos percorridos pela água e a relação entre talvegues, travessias e estruturas previstas para a nova configuração da rodovia.
A partir das simulações, foi possível apoiar o dimensionamento dos dispositivos de drenagem e avaliar medidas de proteção relacionadas a processos erosivos a jusante. O estudo considerou ainda a relação da nova infraestrutura com as áreas vizinhas, verificando se as alterações propostas poderiam ampliar as condições de inundação já existentes.
Em Maricá, na comunidade do Risca Faca, a modelagem apoiou o planejamento de projetos de urbanização
A modelagem hidrodinâmica foi utilizada para compreender o comportamento das águasnuma determinada área de intervenção do projeto. As simulações permitiram avaliar os volumes de cheia e sua distribuição no território, fornecendo informações para o planejamento da drenagem e para a compatibilização das soluções propostas com as características da área.
A análise considerou a relação entre o escoamento, a área de ocupação prevista e os elementos da infraestrutura existente, contribuindo para que as decisões do projeto ocorram alinhadas ao comportamento da água no território.
No Complexo Oiticica, as simulações apoiaram análises de escoamento e segurança da infraestrutura
No complexo hidrossocial da Barragem Oiticica, em Jucurutu, no Rio Grande do Norte, a modelagem hidrodinâmica foi utilizada em análises relacionadas às condições de escoamento e ao dimensionamento de passagens molhadas.
Esse tipo de estudo fornece informações para avaliar o comportamento das cheias e apoiar análises associadas à segurança da infraestrutura e às áreas localizadas a jusante.
Em empreendimentos desse porte, compreender a dinâmica da água é uma etapa diretamente relacionada ao planejamento e à definição das soluções de engenharia.
Diferentes projetos, uma mesma lógica: entender o comportamento da água antes da intervenção
Rodovias, bairros e barragens apresentam escalas e problemas diferentes. Em todos esses casos, a lógica é semelhante: primeiro, entender como a água responde ao território e às intervenções propostas.
Na Quanta, a modelagem hidrodinâmicareúne dados de hidrologia, topografia e análise hidráulica para transformar esse comportamento em informação de projeto. O resultado são decisões apoiadas em cenários simulados, comparações técnicas e leitura das condições reais de cada área antes que a intervenção avance para a execução.
Sobre o especialista
Rogério Soliani Studart Filho é engenheiro ambiental e sanitarista, mestre na área de Saneamento pela Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa e doutorando em Recursos Hídricos pela Universidade Federal do Ceará — UFC.
