INTRODUÇÃO À MODELAGEM MATEMÁTICA DE FLUXO E TRANSPORTE DE CONTAMINANTES EM MEIOS POROSOS

Carga Horária: 60
Créditos: 4
Obrigatória: Eletiva
EMENTA
Objetivo: O objetivo geral da disciplina é introduzir os conceitos básicos relacionados aos processos e mecanismos envolvidos no fluxo de água em meios porosos em solos e meios geológicos, além do transporte de solutos dissolvidos, e aos métodos de modelagem matemática desses sistemas. Temas: De forma introdutória, os seguintes itens serão abordados: conceitos e parâmetros hidrodinâmicos envolvidos no deslocamento de fluidos em meios porosos saturados e não- saturados; sistemas geológicos, hidrogeologia e ciclo hidrológico; processos envolvidos no fluxo de água e transporte de solutos em meios porosos (saturados e não saturados); equacionamento matemático dos processos em meios porosos; processo de modelagem matemática (analítica e numérica); modelo conceitual de fluxo de água em aquíferos; escolha do software a ser utilizado; construção do modelo matemático; condições iniciais e de contorno; parâmetros de entrada; solvers para modelos numéricos; calibração, simulação e verificação; documentação do modelo. O curso foi formatado em duas partes: uma teórica, em que os conceitos e formulações matemáticas são apresentados, e uma prática, envolvendo a aplicação de softwares no desenvolvimento de modelos ilustrativos da teoria estudada. As duas partes serão intercaladas, sendo tentando-se, na medida do possível, aproximar a teoria e sua aplicação. Durante o curso serão utilizados softwares de modelagem de fluxo e transporte nos meios saturados e não-saturados, sendo a escolha dos softwares feita com base no uso consagrado e na sua disponibilidade para utilização. A avaliação do aproveitamento do curso será baseada em realização de exercícios, de um seminário e de trabalho prático de modelagem. Os exercícios envolvem a aplicação dos conceitos teóricos apresentados e são individuais. O seminário em grupo envolve aapresentação de uma análise crítica de artigos e relatórios que descrevem a documentação de modelos, em que os alunos testarão os conhecimentos necessários na elaboração de uma boa documentação de modelo matemático. Ao final do curso, os alunos (individual) serão solicitados a elaborar um modelo numérico com base em um conjunto de dados e de um modelo conceitual estabelecido, finalizando com a elaboração de documentação do modelo, que será avaliado.
BIBLIOGRAFIA
ANDERSON, M.P., WOESSNER, W.W. HUNT, R.J. 2015. Applied Groundwater Modeling. Elsevier. 2nd Edition, 564pp. BEAR, J., CHENG, A.H-D., 2009. Modeling Groundwater Flow and Contaminant Transport, Springer. 834pp. DOMENICO, P. A.; SCHWARTZ, F. W., 1997. Physical and Chemical Hydrogeology. John Wiley & Sons, 2nd Edition. 506pp. FREEZE, R. A.; CHERRY, J.A., 1979. Groundwater, Prentice Hall. 604pp. KRESIC, N., 2007. Hydrogeology and Groundwater Modeling. CRC Press. 807pp.


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