Laboratório reproduz rios para testar navegação de comboios

Trechos de rios com curvas e correntes fortes estão sendo reproduzidos em laboratório para avaliar como essas condições interferem na passagem de comboios de carga. A tecnologia, desenvolvida pelo Instituto Nacional de Pesquisas Hidroviárias (INPH), já é aplicada nos estudos do Pedral do Lourenço, no rio Tocantins (PA), um dos principais gargalos à navegação local.

Atualmente, o INPH, vinculado ao Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (Dnit), trabalha com dois modelos de trechos fluviais sujeitos a curvas e correntes fortes. Um está em fase de avaliação e ensaios e o outro, na etapa final de construção antes da calibração. O Ministério de Portos e Aeroportos, entretanto, não informou quais rios são reproduzidos nesses dois modelos.

A técnica permite antecipar situações enfrentadas durante a operação. Uma corrente lateral, por exemplo, pode alterar a trajetória de um conjunto de barcaças e empurrador ao entrar em uma curva. No laboratório, velocidade, vazão e outras condições podem ser reproduzidas em escala para identificar dificuldades de passagem e manobra.

Pedral do Lourenço utiliza tecnologia

No rio Tocantins, o INPH utiliza modelagem física e simulações para estudar as intervenções previstas no Pedral do Lourenço, no Pará. O trecho é considerado um dos principais obstáculos à navegação na hidrovia Tocantins-Araguaia.

Segundo o Dnit, modelos físicos reproduzem as condições do rio para avaliar correntes, velocidade da água e comportamento dos comboios. O órgão também utiliza um simulador aquaviário para analisar a navegabilidade antes da execução das intervenções.

A retirada de formações rochosas do Pedral é projetada para permitir a navegação de embarcações durante todo o ano e ampliar a utilização do rio Tocantins no transporte de cargas, especialmente no escoamento da produção pelo Arco Norte.

Rio é transformado em modelo 3D

A reprodução de um trecho começa com levantamentos topobatimétricos, que registram as características do terreno acima e abaixo da água. A partir dessas informações, os pesquisadores desenvolvem um gêmeo digital do rio.

O modelo virtual é dividido em partes, impresso em 3D e posteriormente montado no laboratório. Segundo o INPH, a manufatura digital permite erros inferiores a um milímetro na construção dos modelos físicos.

A etapa seguinte é a calibração. As medições obtidas no laboratório são comparadas com dados coletados no próprio rio para verificar se velocidade, vazão e comportamento da água correspondem às condições encontradas na natureza.

Câmeras de rastreamento por infravermelho acompanham o fluxo e a trajetória dos comboios em escala. As informações são combinadas com modelagem numérica, séries históricas da Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico (ANA) e simulações computacionais.

Os resultados também alimentam simuladores de manobra, nos quais diferentes condições de navegabilidade podem ser avaliadas em ambiente virtual. Recursos de inteligência computacional auxiliam na organização e comparação dos dados, enquanto a interpretação dos resultados permanece a cargo dos especialistas.

Com a combinação de modelos físicos e digitais, os pesquisadores conseguem testar previamente condições de passagem e identificar pontos críticos para a operação, fornecendo subsídios técnicos para projetos destinados a ampliar a segurança e a eficiência da navegação hidroviária.