[pt] A relação entre os processos hidrológicos de escoamento
superficial e
subterrâneo apresenta uma grande variabilidade espacial
e
temporal. Podendo
ser representado de forma qualitativa como parte
sequêncial do ciclo
hidrológico, estes processos, demostram sua grande
dependência e
importância nos estudos de balanços hídricos. Visando
uma
representação
quantitativa, este trabalho faz o acoplamento, entre os
modelos numéricos de
escoamento superficial e de fluxo em meios porosos. Para
o
meio poroso
adotou-se o modelo numérico SWMS_3D (Simunek et al,
1995),
o qual resolve
a equação de Richards, para fluxo em meios porosos
saturados e não
saturados nas três dimensões. Na simulação da dinâmica
superficial, foram
desenvolvidos dois modelos derivados das equações de
Saint-
Venant: o
modelo da Onda Cinemática e o modelo de Difusão. Para a
solução numérica
foi empregado o método dos elementos finitos através da
formulaçao de
Galerkin, adotando uma malha tridimensional de elementos
tetraédricos,
formando uma sub-malha de elementos triangulares na
superfície. O modelo
de escoamento superficial emprega a malha triangular e
interage com o
programa SWMS_3D modificado (que utiliza a malha de
tetraédros) através
das imposições das condições de contorno transientes.
Este, responderá com
uma parcela de fluxo correspondente à recarga ou
descarga
no contorno a
cada passo de tempo. Com isso, o modelo gerado é capaz
de
quantificar
espacialmente e temporalmente as cargas de pressão em
todos os pontos do
domínio de estudo. / [en] While analyzing the interaction between the hydrological
processes of
surface and groundwater flow, it is seen that there is a
big difference in its
interaction in the space and time. These processes can be
represented in a
qualitative form as part of the hydrological cycle,
demonstrating its
dependences and importance in the hydrological balance.
This work does the
numerical coupling of the surface and groundwater flow.
This work adopted the
SWMS_3D numerical model (Simunek et. al., 1995), which
resolves the
Richards equation for saturated and non saturated porous
media flow in 3D. In
order to simulate the superficial dynamic flow, two models
from Saint-Vennat
equation were developed, these models are: the cinematic
wave model and the
diffusion model. These two models consider the average
outflow in sections in a
2D scenario. For the numerical solution the finite element
method was adopted
through the Galerkin formulation. Adopting a 3D domain
mesh of tetrahedral
elements, seen from above, in 2D, we can see a triangular
element mesh. The
superficial flow model uses the triangular mesh and
iterates with the SWMS_3D
modified software, which uses the tetrahedral elements
mesh. This was done
by changes in the boundary conditions to the models. The
SWMS_3D will
answer with a flow portion corresponding to a sink or
source action in the
surface, in each time step. Finally the generated model is
able to quantify in
space and in time the pressure head in the study domain.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:11037 |
| Date | 14 December 2007 |
| Creators | JOAO PAULO CASTAGNOLI |
| Contributors | EURIPEDES DO AMARAL VARGAS JUNIOR |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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