Application of a 2D shallow water model to analyze the flow and the use of groins to protect an area of the Amazon river estuary

  • Claudio José Cavalcante Blanco UFPA
  • André Luiz Amarante Mesquita UFPA
  • Manoel José dos Santos Sena IESAM
  • Yves Secretan INRS-ETE

Abstract

The waterfront of Belém, the capital of Pará State, Brazil, has undergone a beautification process whereby a hydraulic embankment is being executed at a section located at the confluence of the Guamá River and the Guajará Bay. A two-way avenue and a leisure and tourist complex will be built on this filled area. Protection of the construction site may be required in order to minimize loss of material during the build up operation and it could serve to maintain the tourist complex as well. Other important point is the impact analysis of the construction on the global flow at the confluence of the Guamá River and the Guajará Bay. Thus, a two-dimensional hydrodynamic finite elements model is used to simulate the velocities in the region for three configurations, namely: the first with the natural configuration of the area; the second where the work area is being protected by one groin; and the third one with two groins. The flow simulation for flood tide or ebb tide showed that for flood tide the velocities are higher than those in ebb tide. The simulated velocities with the presence of groins are slower than those simulated with the natural configuration model. Thus, it shows the efficacy of the groins to slow down the currents` velocities. In addition, the groins could protect the section of the revitalized Belém shore. In a general way, the construction does not change the global flow in the region.

Author Biographies

Claudio José Cavalcante Blanco, UFPA
Engenheiro Mecânico (UFPA) com mestrado em Engenharia Mecânica(UFSC) e Doutorado em Ciências da Água (INRS-ETE/Universidade do Quebec - Canadá). Atualmente é professor da Universidade Federal do Pará do Instituto de Tercnologia, atuando na Faculdade de Engenharia Sanitária e Ambiental, tendo como áreas de pesquisa Modelagem Hidrodinâmica Fluvial, Hidrologia e Mini e Micro Centrais Hidrelétricas.
André Luiz Amarante Mesquita, UFPA
Possui graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Pará (1984), mestrado em Engenharia Aeronáutica e Mecânica pelo Instituto Tecnológico de Aeronáutica (1987) e doutorado em Engenharia Mecânica - Institut National Polytechnique de Grenoble (1992). Atualmente é professor associado da Universidade Federal do Pará em licença sem vencimentos para atuar como Diretor da empresa Solve Engenharia. Tem experiência na área de Engenharia Mecânica, com ênfase em Mecânica dos Fluídos, atuando principalmente nos seguintes temas: transporte pneumático, escoamento bifasico, turbomáquinas, energias renováveis e escoamento fluvial.
Manoel José dos Santos Sena, IESAM
Possui graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Pará (1994) , mestrado em Concepção Mecânica pela Universite de Grenoble I (Scientifique Et Medicale - Joseph Fourier) (1996) e doutorado em Engenharia Mecânica pela Universite de Grenoble I (Scientifique Et Medicale - Joseph Fourier) (1999) . Atualmente é Coordenador do Curso de Sistemas de Informaçã do Instituto de Estudos Superiores da Amazônia. Tem experiência na área de Engenharia Mecânica , com ênfase em Mecânica dos Sólidos.
Yves Secretan, INRS-ETE
Ingénieur en mécanique, École polytechnique fédérale de Zurich M.Sc. génie mécanique, Université Laval Dr. ès sciences techniques, École polytechnique fédérale de Zurich Le Prof. Secretan se spécialise en méthodes des éléments finis, en modèle numérique de terrain. Il est impliqué dans le développement de logiciels scientifiques en programmation orientée-objet.
Published
28/08/2009
Section
Papers