Modelos Ferramenta de gestão
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- Fábio de Almada
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1 Modelos Ferramenta de gestão ETA ETE Concentração crítica Cidade Concentração admissível (C a ) Bacia Hidrográfica Modelo C<C a Sim Rio Controle Não TH723 - Gestão Ambiental Regina Kishi, 7/15/2013, Página 1
2 Classificação dos modelos Medição de dados Conhecimento do processo físico Totalmente orientado a dados Totalmente orientado a processos Redes neurais Modelos híbridos Modelos numéricos com assimilação de dados Modelos numéricos determinísticos TH723 - Gestão Ambiental Regina Kishi, 7/15/2013, Página 2
3 Modelos matemáticos de simulação Modelo = Representação do sistema (parte da realidade) Simulação = Imitação do sistema modelado Descrevem os processos físicos, químicos e biológicos que ocorrem no ecossistema aquático através de formulações matemáticas. TH723 - Gestão Ambiental Regina Kishi, 7/15/2013, Página 3
4 Modelos existentes - hidrodinâmico TH723 - Gestão Ambiental Regina Kishi, 7/15/2013, Página 4
5 Modelos existentes qualidade da água Processos considerados? TH723 - Gestão Ambiental Regina Kishi, 7/15/2013, Página 5
6 Procedimentos de modelagem Especificação do problema Modelo validado Base teórica Desenvolvimento de modelo Modelo calibrado Seleção de modelo existente Aplicação preliminar Análise de sensibilidade Aplicação Validação Calibração Série de dados Série de dados TH723 - Gestão Ambiental Regina Kishi, 7/15/2013, Página 6
7 Discretização espacial Zero-dimensional Unidimensional Longitudinal Vertical Bidimensional Longitudinal e Transversal Longitudinal e Vertical Tridimensional TH723 - Gestão Ambiental Regina Kishi, 7/15/2013, Página 7
8 Tipos de malhas Fonte: Terabe, Ota e Friedrich (2004) Ortogonal ou retilínea Não Ortogonal ou curvilínea Estruturada Não Estruturada Multi-bloco TH723 - Gestão Ambiental Regina Kishi, 7/15/2013, Página 8
9 Fonte: Terabe, Ota e Friedrich (2004) TH723 - Gestão Ambiental Regina Kishi, 7/15/2013, Página 9
10 Malha: Reservatório de Fiú TH723 - Gestão Ambiental Regina Kishi, 7/15/2013, Página 10
11 Exemplo: velocidade TH723 - Gestão Ambiental Regina Kishi, 7/15/2013, Página 11
12 Exemplo: concentração TH723 - Gestão Ambiental Regina Kishi, 7/15/2013, Página 12
13 Fonte: Jirka et al., 1996; Gudrun Hillebrand, 2003 TH723 - Gestão Ambiental Regina Kishi, 7/15/2013, Página 13
14 CORMIX: Fonte: Gudrun Hillebrand, 2003 Universität Karlsruhe TH723 - Gestão Ambiental Regina Kishi, 7/15/2013, Página 14
15 Escolha do Modelo Escolha: máxima simplicidade com adequado grau de precisão e detalhe Atender: META ÁREA DE ESTUDO TH723 - Gestão Ambiental Regina Kishi, 7/15/2013, Página 15
16 Mudanças no ecossistema após descarga orgânica TH723 - Gestão Ambiental Regina Kishi, 7/15/2013, Página 16
17 Modelo QUAL Um dos modelos mais utilizados na simulação da qualidade da água de cursos de água 1970 QUAL-I F.D.Masch and Associates and the Texas Water Development Board 1972 QUAL-II Water Resources Engineers, Inc. (now Camp, Dresser and McKee), under contract with the US EPA 1987 QUAL2E Brown & Barnwell, maintained by US EPA s Center for Water Quality Modeling in Athens Georgia 2006 (versão 2.04) QUAL2K (ou Q2K) Versão moderna do QUAL2E Steve Chapra, Greg Pelletier e Hua Tao TH723 - Gestão Ambiental Regina Kishi, 7/15/2013, Página 17
18 Modelo QUAL2E Simula até 15 parâmetros de qualidade da água: OD DBO Temperatura Alga como clorofila-a N-orgânico Amônia Nitrito Nitrato P-orgânico P-dissolvido coliformes substância não-conservativa substância conservativa I substância conservativa II substância conservativa III TH723 - Gestão Ambiental Regina Kishi, 7/15/2013, Página 18
19 Oxigênio dissolvido Respiração algal Nitrificação QUAL2E QUAL2E Fotossíntese OD QUAL2E Reaeração Streeter-Phelps QUAL2E Streeter-Phelps QUAL2E Decomposição da MO Denitrificação Demanda pelo sedimento QUAL2E Redução de sulfato TH723 - Gestão Ambiental Regina Kishi, 7/15/2013, Página 19
20 Referência bibliográfica CHAPRA, S.C Surface water-quality modeling. Boston: McGraw-Hill. 844p. ORLOB, G Mathematical modelling of water quality: streams, lakes and reservoirs. California: Davis. 518p. JAMES, A Mathematical models in water pollution control. New Castle: John Wiley. 420p Kishi, R.T Avaliação Ambiental da Lagoa Negra/RS- Índices e Modelagem Matemática. Porto Alegre: UFRGS-Curso de Pós-Graduação em Recursos Hídricos e Saneamento, 248p. Diss. Mestr. Engenharia Civil. Lenhart et al Comparison of two different approaches of sensitivity analysis. Physics and Chemistry of the Earth, n.27, p TH723 - Gestão Ambiental Regina Kishi, 7/15/2013, Página 20
Etapas da Modelagem. Modelagem e Controle da Qualidade da Água Superficial Regina Kishi, 11/11/2014, Página 1
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