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metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Modelagem matemática da dispersão de plumas poluentes em aquíferos
Other Titles: Mathematical modeling of the dispersion of pollutants in aquifers
metadata.dc.creator: Santos, Larisse Mendes dos
metadata.dc.contributor.advisor1: Alamy Filho, José Eduardo
metadata.dc.contributor.referee1: Salla, Marcio Ricardo
metadata.dc.contributor.referee2: Wendland, Edson Cezar
metadata.dc.description.resumo: Este trabalho teve como objetivos modelar e simular o transporte de poluentes em aquíferos livres. O modelo desenvolvido nesta pesquisa utiliza regime de escoamento permanente e regime de transporte transiente para poluentes. Foi utilizado um modelo Euleriano baseado na equação advecção-dispersão e um modelo lagrangeano auxiliar para estimativa das dispersividades, para simular a distribuição espacial e temporal da concentração de um poluente genérico em águas subterrâneas. O modelo construído fundamentou-se no Método de Diferenças Finitas, com aplicação do esquema de Crank Nicolson, cujas equações discretas foram convenientemente implementadas em uma linguagem computacional. Para solução do sistema linear resultante, utilizou-se o armazenamento esparso da matriz de coeficientes e o método de Gradientes Bi-conjugados Pré-condicionado e Estabilizado (PBiCGSTAB). Para tanto, foram utilizados os programas computacionais VBA (Visual Basic for Applications) e o Surfer10. A área de aplicação do modelo situa-se na malha urbana da cidade de Araguari/MG, sendo introduzidas fontes de poluição hipotéticas, pontuais, difusas e lineares, disseminadas na malha urbana. Foram realizadas análises de sensibilidade com os parâmetros desconhecidos para o aquífero Bauru, constatando a sensibilidade do modelo ao coeficiente de decaimento de primeira ordem e aos coeficientes que regulam a dispersividade longitudinal e transversal. Os resultados mostraram que o modelo construído apresenta de forma satisfatória o padrão de transporte de poluentes em águas subterrâneas, levando em consideração a explotação de poluentes por poços, seguindo uma expansão com espalhamento do mesmo, ao longo dos anos simulados. A dispersão das plumas poluentes é influenciada pela direção e sentido do fluxo subterrâneo, com migrações para cones de depressão. Uma das vantagens do modelo implementado nesta pesquisa é a possibilidade das simulações serem executadas em computadores individuais simples, sem consumo exagerado de tempo e utilizando o Excel como base, um programa amplamente difundido na prática das Engenharias.
Abstract: This work had as objectives, model and simulate the transport of pollutants in free aquifers. The model developed in this research uses permanent flow regime and transient transport system for pollutants. We used a model based on Eulerian advection-dispersion equation and Lagrangian model to help estimate of dispersivities to simulate the spatial and temporal distribution of the concentration of a generic pollutant in groundwater. The model built was based on the Finite Difference Method, applying the Crank Nicolson scheme, whose discrete equations were conveniently implemented in a computer language. For solution of the linear system, used the sparse storage of the coefficient matrix and the Biconjugate gradients method Pre-conditioning and stabilized (PBiCGSTAB). Therefore, the computer programs were used VBA (Visual Basic for Applications) and the Surfer10. The model application area is located in the urban area of the city of Araguari / MG, together with a hypothetical sources of pollution, punctual, diffuse and linear, disseminated in the urban area. Sensitivity analyzes were performed with the unknown parameters for the Bauru aquifer, noting the sensitivity of the model to the decay coefficient of the first order and the coefficients governing the longitudinal and transverse dispersivity. The results show that the model built satisfactorily presents the standard pollutant transport in groundwater, taking into account the exploitation of pollutants from the wells in an expansion thereof with spreading over the simulated years. The dispersion of pollutants down is influenced by the direction and sense of groundwater flow, with migration to cones of depression. An advantage of the model is implemented in this study the possibility of the simulation being performed in single individual computers without excessive consumption of time and using Excel as a base, a widespread practice of engineering on the program.
Keywords: Água subterrânea
Transporte de poluentes
Equação advecção-dispersão
Dimulação computacional
Groundwater
Pollutant transport
Advection-dispersion equation
Computer simulation
Águas subterrâneas - Poluição
Aquíferos - Araguari (MG)
Poluentes
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil
Citation: SANTOS, Larisse Mendes dos. Mathematical modeling of the dispersion of pollutants in aquifers. 2015. 159 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2015.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14213
Issue Date: 27-Jan-2015
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Civil

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