Estudo de influência de modelos difusivo e advectivo para a dispersão de poluentes no Rio Paraibuna

Autores

DOI:

https://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2021.001.0022

Palavras-chave:

Dispersão de poluentes, Advecção-Difusão, Transformada de Laplace, GILTT, Rio Paraibuna

Resumo

Incidentes envolvendo despejo de poluentes em meios hídricos vem se tornando cada vez mais frequentes, tornando importante o estudo de novos métodos a fim de desenvolver estratégias que permitam prever esses episódios e amenizar seus danos à natureza e à vida humana. O presente trabalho tem como objetivo fazer uma comparação entre modelos unidimensionais de difusão e advecção para a dispersão de poluentes usando como exemplo de aplicação o rio Paraibuna, com o propósito de discutir e explorar as características de cada modelo. Para isso, foram utilizados o método GILTT (Generalized Integral Laplace Transform Technique) e o método de Taylor para obter a solução do modelo difusivo e o método de Separação de Variáveis com Transformada de Laplace para a solução do modelo advectivo. São apresentadas simulações de dispersão de poluentes para cada metodologia e os resultados são discutidos e comparados com dados reais observados obtidos em literatura. Os resultados mostram que no modelo advectivo, a nuvem de poluente permanece compacta durante todo o processo, apresentando uma boa aproximação do momento no qual ocorre a concentração máxima em uma posição fixa; enquanto no modelo difusivo, para ambas as soluções, nota-se que a quantidade de poluente é maior em locais próximos a fonte, levando um tempo considerável para sua diluição. Foi possível concluir que cada modelo fornece informações satisfatórias que vão de encontro as expectativas teóricas para a dispersão de poluentes e que a metodologia utilizada foi prática e eficaz para os propósitos deste trabalho.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Biografia do Autor

Igor da Cunha Furtado, Instituto Federal Sul-Rio-Grandense

Atualmente professor de magistério do ensino básico, técnico e tecnológico do Instituto Federal Sul-Rio-Grandense. Doutor e Mestre em engenharia mecânica pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Licenciado em Matemática pela Universidade Federal de Pelotas. Tem interesse na área de física matemática, dedicou a formação acadêmica a modelagem da dispersão de poluentes e problemas de infiltração em meios porosos não saturados.

André Rickes, Universidade Federal de Pelotas

Atualmente é licenciando em Matemática e bolsista em iniciação científica pelo Grupo de Dispersão de Poluentes & Engenharia Nuclear (GDISPEN) da Universidade Federal de Pelotas.

Tamires Fonseca de Almeida, Universidade Federal de Pelotas

Acadêmica no curso de Licenciatura em Matemática e bolsista em iniciação científica pelo Grupo de Dispersão de Poluentes & Engenharia Nuclear (GDISPEN) da Universidade Federal de Pelotas.

Josiane Konradt, Universidade Federal de Pelotas

Acadêmica do curso de Licenciatura em Matemática e bolsista em iniciação científica pelo Grupo de Dispersão de Poluentes & Engenharia Nuclear (GDISPEN) da Universidade Federal de Pelotas.

Daniela Buske, Universidade Federal de Pelotas

possui graduação em Matemática Licenciatura Plena pela Universidade Federal de Santa Maria (1999) , mestrado e doutorado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2004;2008) na área de Fenômenos de Transporte / Dispersão de Poluentes e pós-doutorado pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2011) na área de Engenharia Nuclear. Realizou estágio de doutorado na Itália no "Istituto Di Scienze Dell'atmosfera e Del Clima Di Bologna", ISAC/CNR de Bologna. Atualmente é professora associada da Universidade Federal de Pelotas. Participa do PPG em Modelagem Matemática e do PPG em Ciências Ambientais da UFPel. Tem experiência na área de Geociências e Matemática Aplicada, com ênfase em Matemática Aplicada / Física da Atmosfera / Fenômenos de Transporte, atuando principalmente nos seguintes temas: dispersão de poluentes, modelagem matemática, física da camada limite atmosférica, poluição do ar, soluções analíticas/semi-analíticas, transformadas integrais, transferência de calor e massa. Na página do laboratório GDISPEN estão descritas algumas das pesquisas que têm sido desenvolvidas pela pesquisadora e equipe do grupo de pesquisa: https://wp.ufpel.edu.br/fentransporte/

Regís Sperroto de Quadros, Universidade Federal de Pelotas

Possui graduação em Matemática pela Universidade de Passo Fundo (2000), mestrado em Matemática Aplicada pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2003), doutorado em Matemática Aplicada realizado na Technische Universität Darmstadt em Darmstadt na Alemanha (2009) e Pos-doutorado em Energia Nuclear pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2014). Tem experiência na área de Matemática, com ênfase em Análise Numérica e Otimização. Atualmente é professor associado do Departamento de Matemática e Estatística na Universidade Federal de Pelotas e coordenador do Programa de Pós Graduação em Modelagem Matemática do Instituto de Física e Matemática da UFPel. Na página do laboratório GDISPEN estão descritas algumas das pesquisas que têm sido desenvolvidas pelo pesquisador e equipe do grupo de pesquisa: https://wp.ufpel.edu.br/fentransporte/

Guilherme Jahnecke Weymar, Universidade Federal de Pelotas

Atualmente é professor do Magistério Superior da Universidade Federal de Pelotas. Doutor e Mestre em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Licenciado em Matemática pela Universidade Federal de Pelotas. Participa do Programa de Pós Graduação em Modelagem Matemática da Universidade Federal de Pelotas. E tem interesse na área de física matemática, estudando a modelagem da dispersão de poluentes. 

Downloads

Publicado

2020-09-15

Artigos mais lidos pelo mesmo(s) autor(es)