comparative analysis of mathematical mass transport models and tracer experiments for groundwater pollution studies

João Paulo de Cárcomo Lobo Ferreira

O trabalho que se apresenta descreve e compara métodos matemáticos e experimentais apropriados à quantificação do transporte de massa em águas subterrâneas.
Nos três primeiros capítulos apresenta-se a introdução ao trabalho e os aspectos básicos relacionados com o tratamento matemático da equação do transporte de massa e descrevem-se os modelos matemáticos seleccionados para o estudo.
Os modelos baseiam-se nos seguintes métodos: soluções analísticas, método das células de mistura, método das diferenças finitas, método das características, método do percurso aleatório, método dos elementos finitos e método dos elementos de fronteira.
No capítulo 4 desenvolvem-se testes para comparação dos modelos. A análise que se apreasenta permite uma primeira escolha do modelo mais apropriado para estudos do transporte de poluentes em águas subterrâneas. As variáveis consideradas incluem, entre outras, a precisão dos resultados, o custo do processamento dos modelos e a aplicabilidade dos modelos a situações reais..
As técnicas para a realização de ensaios de traçadores em águas subterrâneas e os métodos de análise dos resultados são descritos no capítulo 5. Os ensaios e os métodos referidos permitem o cálculo da dispersividade longitudinal do meio poroso e da velocidade real do escoamento subterrâneo, parâmetros necessários à modelação matemática do transporte de massa.
Descrevem-se os ensaios realizados com cloreto de sódio e com sulforodamina B no aquífero de areias brancas de Rio Maior (Portugal).
A aplicação dos métodos matemáticos e experimentais estudados são exemplificados no capítulo 6 num caso de estudo, que incluiu diversos cenários de poluição de águas subterrâneas.
Finalmente, no capítulo 7, apresenta-se uma síntese, as conclusões do estudo e os temas para o prosseguimento da investigação.


Ferreira, João Paulo de Cárcomo Lobo
Laboratório Nacional de Engenharia Civil
Lisboa
PT 1988

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