Evaluation and validation of a portable rainfall simulator: Comparison of rainfall
characteristics
Intensidade da chuva, Coeficiente de Uniformidade de Christiansen, Velocidade das gotas, Energia cinética especifica pelo tempo, Chuva simulada, Chuva natural.
O simulador de chuvas é um importante equipamento que pode ser aplicado em diversos estudos hidrológicos. Todavia, o conhecimento das propriedades da chuva simulada é imprescindível para assegurar a aplicação do simulador de chuvas. Este equipamento deve ser capaz de reproduzir características importantes da chuva natural. Assim, a avaliação do simulador de chuvas é essencial para validar o equipamento e sugerir melhorias, e esses resultados são fundamentais para as pesquisas futuras. Neste estudo, avaliou-se, primeiramente, a uniformidade da chuva simulada a partir de diferentes pressões de operação, intensidades da chuva e pontas de pulverização. Logo após, modificou-se a geometria da parcela experimental em busca de melhorar a uniformidade da chuva simulada. Finalmente, foram avaliados os efeitos das alterações de diferentes modelos de pulverizador, pressão de operação e níveis de abertura do disco rotativo na velocidade de impacto das gotas, energia cinética da chuva especifica pelo tempo, intensidade e uniformidade espacial das chuvas simuladas. Constituíram também objetivos do trabalho comparar a chuva artificial com a chuva natural de mesma intensidade. A intensidade da chuva foi avaliada coletando a água na área útil da parcela experimental. Para avaliar a uniformidade da chuva foi utilizado um coeficiente de uniformidade (CU). Por fim, um sistema pluviométrico dinâmico foi usado para quantificar a velocidade das gotas e a energia cinética da chuva especifica pelo tempo (ECtempo). A geometria inicial da parcela experimental tinha 0.7 m x 1.0 m (0.70 m²). No entanto, o equipamento foi validado para ser utilizado com uma área experimental menor porque a distribuição da chuva simulada foi bem melhor representada. Os resultados mostraram que é possível reproduzir uma ampla gama de intensidades de chuva nos padrões desejados de uniformidade. As chuvas simuladas apresentaram gotas com velocidades condizentes com às de gotas de chuvas naturais. A ECtempo da chuva simulada é menor do que a ECtempo esperada para a chuva natural de mesma intensidade. Verificou-se que a intensidade da chuva é influenciada pelo efeito da ponta pulverizadora, da pressão de operação e do nível de abertura do disco rotativo. A velocidade, a ECtempo e o CU da chuva simulada são influenciados pelos efeitos de cada tipo de pulverizador, em cada nível de pressão de operação e cada nível de abertura do disco rotativo. Foi constatado que o simulador de chuvas apresentou desempenho satisfatório e atende aos critérios de validação estabelecidos na literatura.