Palestra: Hidráulica Ambiental discute modelos físicos, matemáticos e híbridos

As divisões técnicas especializadas de Recursos Hídricos e Saneamento (DRHS), Engenharia do Ambiente (DEA) e Recursos Naturais Renováveis (DRNR) do Clube de Engenharia e a Associação Brasileira de Profissionais Especializados na França (ABPEF) promoveram, no dia 20 de abril, a palestra "Hidráulica Ambiental: utilização de modelos físicos e matemáticos no lançamento de efluentes". O palestrante foi o professor efetivo do CEFET-RJ e perito do Ministério Público da União, Jorge Luiz Paes Rios, que também é membro do Conselho Diretor do Clube.

O objetivo desse trabalho é apresentar uma visão global do problema de lançamento de efluentes, mostrando a multiplicidade de modelos físicos e matemáticos que podem ser utilizados em Hidráulica Ambiental, com suas aplicações para cada caso.

Além dos modelos meramente conceituais, que facilitam e norteiam a compreensão e a visualização dos fenômenos naturais intervenientes, dois métodos de simulação podem servir de instrumento para o estudo de qualidade de águas fluviais, estuariais e costeiras: modelos físicos e matemáticos.

Devido à complexidade de certos problemas, a escolha entre os dois métodos de análise nem sempre é fácil, devendo-se muitas vezes recorrer a ambos para que se possa chegar a soluções aceitáveis – ensina Rios.

Modelos conceituais

O trabalho foi elaborado com finalidade didática como parte de um programa mais amplo de orientação de pesquisas, tendo o autor contado com a colaboração do professor René Bonnefille, da Sofratome (França), entre outros.

A aplicação de um método não exclui o emprego do outro. O modelo físico pode servir de referência para a calibração do modelo matemático como, por exemplo, nos estudos de jatos (modelos semi-empíricos) – disse.

Jorge Rios explicou que os modelos matemáticos representam os fenômenos da natureza por meio de equações. Estas equações matemáticas dos fenômenos físicos são, em alguns casos, de difícil representação e solução. Além disso, necessitam seguidamente do uso de coeficientes desconhecidos que deverão ser medidos na natureza ou em modelos físicos.

Como a resolução das equações completas nem sempre é possível, faz-se necessário desprezar certos termos e ainda formular hipóteses sobre a distribuição espacial de certas grandezas (modelos integrais) ou discretizar o espaço e o tempo (modelos numéricos).

Estes modelos podem ser uni, bi e tridimensionais. A escolha das hipóteses simplificadoras e do tipo de modelo é fundamental para a validade dos resultados obtidos.

Os modelos físicos têm a vantagem de não apresentarem uma discretização do problema, pois este é continuo e pode ter uma representação geométrica tridimensional sem dificuldades.

Os modelos híbridos, apesar de possuírem custos iniciais elevados, se apresentam como uma solução para reduzir os custos de operações devido à sua grande flexibilidade, pois permite a realização de vários ensaios em pouco tempo. São basicamente modelos físicos por computadores.

 

 

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