Natália Melo da Silva1^{ 1}; Jorge Luis Zegarra Tarqui^{2},Edna Maria de Faria Viana ^{3}

## Abstract

저수지 침전은 수력 발전의 지속 가능한 발전을 위한 주요 문제 중 하나이며 브라질에 매우 중요합니다. 브라질의 주요 에너지원은 수력발전소에서 나옵니다. 소규모 수력 발전소(SHP)는 재생 에너지의 보완적 발전을 위한 중요한 대안입니다.

이들의 설계, 건설, 운영 및 재동력을 최적화하기 위해 저수지 내 퇴적물의 유체 역학 및 이동을 연구하는 것이 매우 중요합니다.

3차원 전산유체역학 – CFD 3D 모델링은 복잡한 흐름 문제에 가장 적합한 방법입니다. 제안된 방법은 MG Jeceaba 자치구에 위치한 PCH Salto Paraopeba의 유체 역학 및 퇴적물 이동 현상을 재현하고 평가하는 것을 목표로 하며, 취수구의 완전한 침전으로 인해 작동이 중단되었습니다.

모델의 검증은 미나스제라이스 연방대학교의 수력학 연구 센터(CPH)에 구축된 축소된 물리적 모델의 실험 데이터를 사용하여 수행됩니다.

Abstract: The reservoir silting is one of the main problems for sustainable development in the

generation of hydroelectric energy and it is of great significance for Brazil. The main source of energy

in Brazil comes from hydroelectric power plant. The Small Hydroelectric Power Plant (SHP) are an

important alternative for complementary generation of renewable energy.

Seeking to optimize the design, construction, operation, and repowering of these, it is extremely

important to study the hydrodynamics and transport of sediments in their reservoirs. Threedimensional Computational Fluid Dynamics – CFD 3D modeling is the most appropriate method for

complex flow problems. The proposed method aims to reproduce and evaluate the hydrodynamic and

sediment transport phenomena of the PCH Salto Paraopeba, located in the municipality of Jeceaba,

MG, which stopped working due to the complete silting up of its water intake. The validation of the

model will be done using experimental data from the reduced physical model, built at the Hydraulic

Research Center (CPH) at the Federal University of Minas Gerais.

## Keywords

퇴적물 수송, 물리적 모델, 소규모 수력 발전소, Sediment transport, physical model, Small Hydroelectric Power Plant.

## REFERÊNCIAS

ALBARELLO, L. “Guia para implantação de pequenas centrais hidrelétricas- PCHs”. Dissertação de Mestrado. Trabalho de Conclusão de Curso de Especialista. Programa de Pós-Graduação em Eficiência Energética Aplicada aos Processos Produtivos. UFSM, Panambi /RS, 2014.

ANEEL, SIGA – Sistema de Informações de Geração da ANEEL. Disponível em: . Acesso em 10 de maio de 2023.

CAMPELLO, B.S.C. “Estudo Da Velocidade de Queda e do Início do Movimento das Partículas de Borracha e Areia”. Dissertação de Mestrado. Programa de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos. UFMG, Belo Horizonte /MG, 2017.

CAMPOS, A.S. “A Importância do Coeficiente de Rugosidade de Manning na Avaliação Numérica

do Assoreamento de Reservatórios A Fio D’água”. Dissertação de Mestrado. Programa de PósGraduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos. UFMG, Belo Horizonte /MG,

2018.

CARVALHO, N. O. et al. Guia de avaliação de assoreamento de reservatórios, ANEEL, Brasília,

2000.

CARVALHO, N. O. Hidrossedimentologia prática, CPRM, Rio de Janeiro, 1994.

CARVALHO, N. O. Hidrossedimentologia prática, CPRM, Rio de Janeiro, 2008.

EMIG, PCH Salto do Paraopeba. Disponível em: < https://www.cemig.com.br/usina/pch-salto-doparaopeba/>. Acesso em 12 de maio de 2023.

ELETROBRÁS; Instituto de Pesquisas Hidráulicas – IPH. Diagnóstico das Condições sedimentológicas dos Principais Rios Brasileiros. UFRGS, Rio de Janeiro, 1992.

FLOW-3D®. FLOW-3D® 2022R2 – User Manual. Disponível em: < https://users.flow3d.com/flow3d/> FORTUNA, A.O. (2000). Técnicas Computacionais para Dinâmica dos Fluidos – Conceitos Básicos e Aplicações. São Paulo – SP.

GONÇALVES, M.O. “Análise Comparativa Entre Modelo Reduzido e Modelos Computacionais Uni

e Bidimensionais”. Dissertação de Mestrado. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de

Recursos Hídricos e Ambiental. UFRP, Curitiba/PR, 2017.

HILLEBRAND, G.; KLASSEN, I.; OLSEN, N. R. B. (2017). “3D CFD modelling of velocities and

sediment transport in the Iffezheim hydropower reservoir”. Hydrology Research 48 (1), pp. 147–159.

JULIEN, P. Y. (2010). Erosion and sedimentation, Cambridge University Press, Cambridge, UK, 2nd

edn.

MAHMOOD, K. (1987). Reservoir sedimentation – impact, extent and mitigation. World Bank Tech.

Paper No. 71. Washington, DC.

MIRANDA, R.B. “A influência do assoreamento na geração de energia hidrelétrica: estudo de caso

na Usina de Três Irmãos – SP”. Dissertação de Mestrado. Programa de Pós-Graduação em Ciências

da Engenharia Ambiental. USP, São Carlos/SP, 2011.

MOHAMMAD, M.E.; AL-ANSARI, N.; KNUTSSON, S.; LAUE, J. (2020). “A Computational

Fluid Dynamics Simulation Model of Sediment Deposition in a Storage Reservoir Subject to Water

Withdrawal”. Water, 12, 959.

OLIVEIRA, M. A.“Repotenciação de pequenas centrais hidrelétricas: Avaliação técnica e

econômica”. Dissertação de Mestrado. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Energia.

UNIFEI, Itajubá/MG, 2012.

SALIBA, A.P.M. Notas de aula, Modelos fundo móvel, Disciplina Introdução a Modelagem Física

em Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais. Belo Horizonte, 2020.

SOARES, W.S. “Taxa de Assoreamento no Reservatório da Usina Hidrelétrica do Funil, MG”.

Dissertação de Mestrado. Programa de Pós-Graduação em Tecnologias e Inovações Ambientais.

UFLA, Lavras/MG, 2015.