Simulação de um modelo bidimensional transiente aplicado à dispersão de poluentes em um corpo hídrico

Resumo

O crescimento populacional aliado ao desenvolvimento industrial proporcionou um aumento nos eventos de poluição hídrica. Sabe-se que os corpos hídricos, além de promoverem a sustentação da vida humana e dos ecossistemas, também são os principais receptores dos resíduos gerados pelas atividades antrópicas e que muitas vezes estes resíduos não recebem o tratamento adequado antes do lançamento no ambiente. Tendo em vista, a proteção da saúde humana e a manutenção da qualidade hídrica, faz-se necessário entender os processos que ocorrem no corpo receptor após o lançamento de um poluente. Os processos que governam a dispersão de poluentes são numerosos e complexos, de forma que não é possível descrevê-los sem a utilização de modelos matemáticos. Os modelos matemáticos constituem um instrumento de gestão ambiental indispensável para garantir a segurança das pessoas e do ambiente. Desta forma, no presente estudo é considerado um modelo matemático de dispersão de poluentes no plano bidimensional (longitudinal e vertical) em regime transiente, para investigar o fenômeno de dispersão de poluente em um corpo hídrico, tendo como objetivos principais apresentar uma abordagem de solução analítica e comparar o modelo com dados experimentais obtidos da literatura. A solução analítica proposta utiliza o método de separação de variáveis com uma transformação de similaridade. Para investigar o modelo proposto, são apresentados gráficos do comportamento da concentração em função da distância e do tempo, mostrando o seu comportamento na forma espacial e temporal. Os resultados demonstram que o modelo consegue representar o fenômeno adequadamente.