Abstract
A geocomputação, sendo a aplicação de métodos e técnicas computacionais para apoiar a resolução de problemas georreferenciados, auxilia a compreensão de fenômenos naturais relacionados aos recursos hídricos. Algumas ferramentas de geoprocessamento proporcionam mapas digitais que delimitam a bacia hidrográfica em estudo e ainda, a distribuição potenciométrica em conhecidas coordenadas no domínio computacional podem ser usadas na condição inicial e de fronteira do modelo hidrogeológico. Neste sentido, o artigo visa a implementação de técnicas da geocomputação na solução do problema do transporte de contaminante em aquífero livre. A metodologia proposta inicia na geração de uma malha não estruturada; gera a função para a condição de fronteira; aplica um método de iterações de Picard com estimativa inicial calculada numericamente; simula o campo de velocidades de águas subterrâneas em situações de poços de bombeamento e áreas de recarga e, finalmente, acopla a solução estacionária e não-linear do fluxo livre, obtida pelo método de elementos finitos, nos parâmetros advectivo e dispersivo da equação transiente do transporte de contaminantes. Resultados gráficos ilustram a simulação do comportamento hidráulico e as isolinhas de concentração em subsuperfície georreferenciada da bacia hidrográfica do Reservatório do Lobo no município de Itirapina-SP.
Highlights
A geocomputação é a ciência aplicada na resolução de problemas espaciais com o uso de computadores
A bacia possui como principais cursos dágua, o Rio Itaqueri, o Ribeirão do Lobo, os córregos Geraldo e da Água Branca e os seus principais afluentes que percolam sobre uma vasta área de sedimentos holocênicos, com alguns pontos que apresentam a intrusão de basalto (LANNA et al, 2003)
Uma aplicação da obtenção da superfície potenciométrica dada pela solução da equação do fluxo (1) está no acoplamento do campo de velocidades v, de águas subterrâneas, no termo dispersivo div(D∇C) e termo advectivo v ∙ ∇C da equação transiente do transporte de contaminantes (BEAR, 2011):
Summary
A geocomputação é a ciência aplicada na resolução de problemas espaciais com o uso de computadores. De acordo com Dixon e Uddameri (2015), existe um esforço crescente para integrar modelos matemáticos aos softwares livres dos sistemas georreferenciados no intuito de desenvolver processos eficientes que facilitem a entradas de dados georreferenciados na simulação numérica e forneçam sistemas robustos de ferramentas computacionais destinadas às visualizações gráficas dos resultados. A solução numérica do problema do transporte de contaminantes é obtida após o acoplamento, em seus termos advectivos e dispersivo, de um campo de velocidades de águas subterrâneas. A malha do domínio computacional e as condições de contorno são gerados com o uso do FEniCS após a geocomputação fornece a delimitação do sistema hídrico de interesse. A estimativa do potencial hidráulico em toda extensão das águas subterrâneas da bacia em estudo, considerou a interferência dos poços de bombeamento e dos valores de níveis potenciométricos em coordenadas internas e em nós da fronteira do aquífero. Para condução dos passos da modelagem dos recursos hídricos, segundo Dixon e Uddameri (2015), o artigo está sequenciado em: modelo conceitual; desenvolvimento e aplicação do modelo matemático; processamento e visualização dos resultados
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