Simulação da propagação de poluentes em meio aquático utilizando transformações conformes

Abstract

O trabalho proposto consiste na obtenção de soluções analíticas para problemas de propagação de poluentes em corpos hídricos bidimensionais com contornos irregulares. A distribuição de concentrações utilizada foi obtida resolvendo a equação advectivo-difusiva expressa em termos de coordenadas curvilíneas ortogonais, correspondentes à função corrente e ao potencial velocidade. Essas coordenadas foram escolhidas com o objetivo de padronizar o processo de aplicação das condições de contorno sobre margens de formato arbitrário. As respectivas soluções analíticas foram utilizadas para efetuar testes de carga unitária, a fim de verificar a influência individual de despejos lançados ao longo de um corpo hídrico sobre regiões estratégicas como balneários e áreas próximas a pontos de coleta de água para abastecimento. Os testes de carga unitária efetuados a partir de soluções analíticas visam reduzir o tempo de processamento requerido para o planejamento de redes de esgoto.

The proposed work consists of obtaining analytical solutions for pollutant propagation problems in two-dimensional water bodies with irregular contours. The concentration distribution used was obtained by solving the advection-diffusion equation expressed in terms of orthogonal curvilinear coordinates, corresponding to the stream function and the velocity potential. This coordinate system was chosen in order to standardize the process of applying the boundary conditions on shores of arbitrary format. The respective analytical solutions were used to perform unit load tests in order to verify the individual influence of a sewage dump thrown over a water body on strategical regions such as beaches or collection points for water supply. Unit load tests made using analytical solutions aimed at reducing the processing time required for the planning of sewer networks.