Caracterização de estruturas coerentes em leitos vegetados

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil

A caracterização de estruturas coerentes num escoamento com leito vegetado continua a ser um desafio devido à imprevisibilidade dos fenómenos envolvidos. A crescente importância da preservação do meio ambiente levou a que fossem procuradas novas soluções para obras de engenharia como modelação de paisagens e restauração fluvial ou problemas como cheias e dispersão de poluição. Através desta dissertação pretende-se caracterizar estruturas coerentes para um escoamento com superfície livre com e sem vegetação. Foram realizados dez ensaios de campo sendo escolhidos dois perfis. Para medir as velocidades instantâneas usou-se um velocimetro acústico doppler. Foi efectuada uma filtragem dos dados, de modo a serem usados apenas aqueles considerados úteis. A partir desta filtragem foi calculado o ângulo de correcção, velocidades médias, tensões de Reynolds e efectuada uma análise de eventos. Os resultados obtidos permitem concluir que a tensão normal de Reynolds é consistente com a distribuição da velocidade longitudinal para ambos os perfis analisados, no entanto, no que diz respeito à tensão tangencial de Reynolds, essa consistência apenas se verifica para o perfil situado na vegetação. Esta dissertação utilizou dados dispostos segundo um plano horizontal ao escoamento. Os eventos foram identificados consoante o quadrante em que se verificam. Com base nesta designação, foi possível observar que, de uma forma geral, os quadrantes que mais contribuem para o aparecimento de estruturas coerentes são o primeiro e terceiro, ao contrário do que se verifica na análise de eventos para um plano vertical ao escoamento. Pode-se assim concluir que a contribuição dos quadrantes na análise de eventos está dependente do plano onde se faz a análise dos mesmos (vertical ou horizontal).

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