Estudo da Sustentabilidade do Rio Cocó Através do Método Espectral em Grade Não-Uniforme para os Cálculos da Advecção-Dispersão de Poluentes / Study of the Cocó River sustainability using the Spectral Method in non-uniform grid for the pollutant Advection-Dispersion computations

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

O presente trabalho apresenta um estudo de resistência à injeção de carga orgânica na zona estuarina de um importante manancial da Região Metropolitana de Fortaleza, no caso o Rio Cocó. Para tanto, foi desenvolvido um programa em C++, com a finalidade de simular o escoamento e a dispersão de poluentes em um trecho específico do rio, que recebe influência direta da maré. Para a simulação do escoamento, foi utilizada uma forma das equações de Saint Vennant, com as condições de contorno apropriadas. Na resolução numérica foi aplicado um esquema explícito de diferenças finitas, no caso o de McCormack. Uma vez calculados os perfis temporais do escoamento, a equação de Advecção-Dispersão (A-D) foi utilizada, usando um fator de decaimento de 1 ordem, para simular o transporte de massa de DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio). O programa desenvolvido aplicou um método pseudoespectral com passo de tempo explícito. Para a solução dos sistemas gerados foi utilizado o algoritmo de Gauss sem condensação pivotal. Os resultados encontrados para o escoamento atestam o perfeito ajuste do esquema de McCormack a situações de estuário, onde o movimento de maré faz com que o fluxo esteja uma hora em um sentido e em outra hora no sentido oposto. Já os resultados de A-D demonstraram a sensibilidade dos métodos espectrais às condições de contorno impostas. Ao se resolver a equação para o trecho em estudo do Rio Cocó, houve acúmulo de massa no estuário, indicando que alguma condição de contorno de escoamento não era condizente com a realidade. Aplicando-se a resolução para um estuário hipotético, dez vezes maior que o considerado, o acúmulo de massa desapareceu, e resultados ficaram de acordo com a física do problema. Este fato ratificou a hipótese que a condição de contorno da interface com o rio (aproximadamente no KM 20) não poderia ser estacionária, resultado que está de acordo com o encontrado por Villela (1988).

ASSUNTO(S)

polutants advection-dispertion spectral methods simulation rio cocó advecção-dispersão de poluentes recursos hidricos métodos espectrais cocó river

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