A modelagem matemática da qualidade da água de rios constitui-se em uma ferramenta indispensável ao planejamento e à gestão dos recursos hídricos. No entanto, os modelos atuais disponíveis para a simulação da qualidade da água, como o QUAL2K, apresentam limitações estruturais e funcionais. Com o intuito de oferecer uma ferramenta que elimine essas deficiências, foi desenvolvido um modelo para a simulação da qualidade da água em rios em regime não-permanente, utilizando o software Vensim PLE, que também opera em regime permanente. O modelo desenvolvido simula dezoito variáveis da qualidade da água (oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio carbonácea, nitrogênio orgânico, nitrogênio amoniacal, nitrito, nitrato, fósforo orgânico e inorgânico, sólidos inorgânicos, fitoplâncton, zooplâncton, algas de fundo, detritos, coliformes totais, alcalinidade, carbono inorgânico total, pH e temperatura), bem como o metano e as formas de nitrogênio e fósforo presentes na camada aeróbia e anaeróbia do sedimento. Diversos cenários foram gerados para a realização de simulações computacionais utilizando o modelo desenvolvido neste estudo, o programa QUAL2E, o QUAL2K e quando possível, soluções analíticas. Os resultados das simulações obtidos com este modelo, em regime permanente, ajustaram-se bem aos modelos da família QUAL. As simulações em regime não-permanente também apresentaram bons resultados, visto que a solução numérica produzida pelo modelo seguiu a tendência geral da solução analítica. / The water-quality modeling is an indispensable tool for the water resource planning and management. However, the current available models for the simulation of water-quality, as the QUAL2K, present structural and functional limitations. With the purpose of offering a tool that facing those deficiencies, a model for time-variable simulation of the rivers water quality, using the software Vensim PLE® was developed. The model developed simulates eighteen water-quality variables (oxygen dissolved, carbonaceous BOD, organic nitrogen, ammonia, nitrite, nitrate, organic and inorganic phosphorus, inorganic solids, phytoplankton, zooplankton, bottom algae, coliforms, alkalinity, total inorganic carbon, pH and temperature),in addition to methane and the nitrogen and phosphorus forms existing in the aerobic and anaerobic layer of the sediment. Several scenarios were built to accomplish computational simulation using the model developed in this work, the program QUAL2E, the QUA2K, and when possible, analytical solutions. The results obtained, with this model, adjusted well to the results generated by the QUAL family models, at steady-state. The simulations at unsteady state presented good results since the numerical solutions followed the general tendency of the analytic solution.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-28042009-135617 |
| Date | 10 March 2009 |
| Creators | Gonçalves, Julio Cesar de Souza Inácio |
| Contributors | Giorgetti, Marcius Fantozzi |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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