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Title in Portuguese: Aplicação do modelo de Streeter-Phelps na sua forma fuzzy para estudar a qualidade da água em rios sujeitos a várias fontes pontuais
Title: Application of the fuzzy Streeter-Phelps model to study water quality in rivers subject to multiple wastewater discharges
Author: Araújo, Alana da Frota
Advisor(s): Souza, Raimundo Oliveira de
Keywords: Qualidade de água
Análise de risco
Modelo de Streeter-Phelps
Issue Date: 2017
Citation: ARAÚJO, A. D. F. (2017)
Abstract in Portuguese: Este trabalho desenvolveu uma metodologia para estudar o risco de falha em função do Oxigênio Dissolvido para um rio sujeito a múltiplas fontes de lançamentos de efluentes. Utiliza-se da Teoria de Conservação das Massas e Lei de Fick para estabelecer um modelo que represente a distribuição de concentrações ao longo das seções do rio. Em seguida, este modelo é simplificado, gerando o modelo de Streeter-Phelps. As equações calculadas para as concentrações de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), Déficit de Oxigênio e Oxigênio Dissolvido (OD) foram e resolvidas através de um programa computacional na linguagem FORTRAN. Este programa é capaz de determinar os campos de concentrações na forma de funções de pertinência. Também são determinados o Risco e a Confiabilidade nas diversas seções do rio em diferentes situações. Foram feitas algumas simulações, com os valores de vazão do rio e concentração de DBO do lançamento variáveis, bem como simulações com uma, duas e três fontes de lançamento ao longo do rio. Os resultados mostram a curva de decaimento da DBO, bem como o decaimento seguido de recuperação dos níveis de oxigênio, e o déficit do mesmo. Também mostram as curvas de Risco e Confiabilidade para cada simulação realizada. O estudo permitiu concluir que nas condições simuladas o modelo é mais sensível a variações na vazão do rio que nas concentrações de lançamento. A metodologia mostrou-se eficaz na análise de Risco e Confiabilidade para rios sujeitos à lançamentos múltiplos.
Abstract: This work developed a methodology to study the risk of failure relative to the dissolved oxygen in a river with multiple wastewater discharges. It uses the Mass Conservation Theory and Fick’s Law to stablish a model that representes the concentration fields along the river. Then, this model is simplified, generating Streeter-Phelps model. The equations calculated for the Biochemical Oxygen Demand fields, Oxygen Deficit and Dissolved Oxygen were Fuzzyfied and solved by a computer program written in FORTRAN. This program is capable of determinate the concentration fields in membership function forms. The Risk and Reliability are also determined in many points of the river in diferente situations. A few simulations were made, in wich values of river’s flow rate and DBO discharge concentration vary. Also simulations with one, two and three wastewater discharges along the river were made. The results show the decay of DBO, as well as the decay followed by reestablishment of the levels of oxygen and its deficit. It also shows the fields of Risk and Reliability for each simulation made. The study allowed to deduce that in the conditions simulated, the flow rate of the river exerts more influence over the model than the DBO wastecharge water concentration. The methodology showed efficient in riks analysis for rivers with multiple wastewater discharges.
Description: Araújo, Alana da Frota. Aplicação do modelo de Streeter-Phelps na sua forma fuzzy para estudar a qualidade da água em rios sujeitos a várias fontes pontuais. 2017. 63f. Monografia (Graduação em Engenharia Civil)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/28736
metadata.dc.type: TCC
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