Ficha de Componente Curricular

OBJETIVOS

Apresentação de bases para o tratamento físico e matemático do escoamento de águas subterrâneas. Ao final do curso, o aluno deverá ser capaz de modelar escoamentos em aquíferos livres, confinados e semiconfinados, de construir códigos computacionais para simulação hidrodinâmica das águas subterrâneas, de compreender os principais mecanismos de transporte de poluentes em aquíferos e de conhecer os principais elementos da hidráulica de poços.

Ementa

Introdução à Hidrologia Subterrânea. Conceito de aquífero. Classificação de aquíferos quanto à pressão. Zonas de recarga e de descarga. Propriedades físicas dos meios porosos. Propriedades físicas do sistema meio poroso – água. Lei de Darcy. Principais parâmetros hidrogeológicos. Mapeamento de parâmetros hidrogeológicos e do campo de velocidade. Conservação de massa e equações de escoamento em aquíferos. Solução numérica pelo Método de Diferenças Finitas. Implementações de algoritmos de solução. Poluição de aquíferos. Modelagem lagrangeana de plumas poluentes em aquíferos. Hidráulica de poços. Testes de poços. Testes de aquífero.

PROGRAMA

1. INTRODUÇÃO À HIDROLOGIA SUBTERRÂNEA: Aspectos quantitativos gerais sobre águas subterrâneas. Vantagens e desvantagens da explotação de águas subterrâneas. Definição de aquífero, outros tipos de formação. Classificação dos aquíferos em relação à pressão. Formações geológicas e seu comportamento aquífero. Zonas de recarga e de descarga.
2. PROPRIEDADES FÍSICAS DOS MEIOS POROSOS: Porosidade total, porosidade efetiva. Saturação. Compressibilidade.
3. PROPRIEDADES FÍSICAS DO SISTEMA ÁGUA-MEIO POROSO: Carga hidráulica. Lei de Darcy. Campo de velocidades. Condutividade hidráulica. Permeabilidade intrínseca. Heterogeneidade e anisotropia. Transmissividade. Coeficiente de armazenamento. Rendimento específico. Interpolação espacial dos parâmetros hidrogeológicos. Mapeamento dos parâmetros e do campo de velocidades.
4. MODELAGEM DO ESCOAMENTO EM AQUÍFEROS: Princípio de conservação de massa. Equação diferencial parcial para a carga hidráulica. Modelos tridimensionais e bidimensionais integrados na espessura do aquífero (2DH). Método de Diferenças Finitas (esquemas espaciais e temporais). Modelagem e simulação de escoamento em aquíferos confinados, semiconfinados e  freáticos. Modelagem e simulação de escoamento sob bombeamento intermitente. Mapeamento do campo de velocidades. Introdução à programação em Visual Basic for Applications. Construção e implementação de algoritmos de cálculo. Uso de ferramentas de visualização espacial de resultados.
5. POLUIÇÃO DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS: Principais fontes poluidoras das águas subterrâneas, principais tipos de poluentes. Dispersão hidrodinâmica. Modelagem lagrangeana do transporte de poluentes em aquíferos.
6. HIDRÁULICA DE POÇOS: Características geométricas de poços. Tipos de bombas. Cálculo de pré filtros. Testes de poços. Testes de aquífero. Funções objetivo. Estimativa de parâmetros hidrogeológicos a partir de dados de campo. 

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

   BEAR, J. Hydraulics of groundwater. New York. Mc Graw Hill. 1979.

CLEARY, R.B. Águas subterrâneas. Cleary e Associação Brasileira de Recursos Hídricos. Acessado no endereço: http://www.clean.com.br/cleary.pdf

  FREEZE, R.A.; CHERRY, J.A. Água subterrânea. Tradução de Everton de Oliveira et al. São Paulo. 2017.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

DAWSON,K.J.; ISTOK, D. Aquifer Testing: design and analysis of pumping and slug tests. Chelsea. Lewis Publishers. 1991.

aprovação

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Documento assinado eletronicamente por Alexandre Rossi, Coordenador(a), em 10/01/2024, às 09:45, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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Documento assinado eletronicamente por Paulo Roberto Cabana Guterres, Diretor(a), em 10/01/2024, às 09:53, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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