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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/34303| Type: | Tese |
| Title: | Desenvolvimento de modelo transiente fuzzy de transporte de massa - estudo do risco ambiental em rios naturais a partir dos parâmetros de análise de DBO e OD |
| Title in English: | Development of fuzzy transient mass transport model - study of environmental risk in natural rivers from DBO and OD analysis parameters |
| Authors: | Lucena, Karyna Oliveira Chaves de |
| Advisor: | Souza, Raimundo Oliveira de |
| Keywords: | Saneamento;Avaliação de riscos;Poluentes - Transporte;Fuzzy theory;Risk analysis;Pollutants transport |
| Issue Date: | 2018 |
| Citation: | LUCENA, K. O. C. de. Desenvolvimento de modelo transiente fuzzy de transporte de massa - estudo do risco ambiental em rios naturais a partir dos parâmetros de análise de DBO e OD. 2018. 104 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil)-Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018. |
| Abstract in Brazilian Portuguese: | Em virtude da crescente degradação da qualidade dos corpos hídricos e diante do cenário de escassez de água, torna-se importante o conhecimento do comportamento destes recursos sob diferentes cenários de lançamentos de efluentes. Para tal fim, modelos matemáticos têm sido desenvolvidos para representar processos de qualidade de água, de alta complexidade, que apresentem diversidade de parâmetros, em variabilidade temporal e espacial, como ocorre em sistemas fluviais. Nesse contexto, este trabalho promoveu o desenvolvimento de uma metodologia capaz de avaliar o risco ambiental de um rio natural sujeito a lançamento de efluente, nos moldes da teoria Fuzzy. A metodologia do modelo foi baseada nos princípios de transporte de massa em conjunto com a Lei de Fick, para o cálculo dos campos de concentração da Demanda Bioquímica de Oxigênio, do Oxigênio Dissolvido e Déficit de Oxigênio Dissolvido em rio natural; sendo consideradas as contribuições provenientes das seguintes fontes difusas: sedimentação, nitrificação, fotossíntese e respiração. As equações parciais obtidas no modelo foram submetidas aos fundamentos matemáticos da teoria Fuzzy, para inserção das incertezas atreladas ao sistema hídrico, por meio de funções de pertinência, a fim de permitir a análise da confiabilidade e do risco de degradação ambiental. Para isso, foi desenvolvido um programa computacional, em linguagem FORTRAN, capaz de permitir a realização das simulações em diferentes cenários de lançamento da fonte poluidora pontual e difusas. Os resultados do modelo, em especial, quanto ao campo de concentração de Demanda Bioquímica de Oxigênio e Oxigênio Dissolvido, corresponderam aos perfis encontrados na literatura, indicando que a utilização da teoria Fuzzy, agregada aos modelos de transporte de poluentes, apresentam-se como uma importante alternativa capaz de fornecer subsídios para a gestão dos recursos hídricos. A incorporação da análise do risco de contaminação do rio ao modelo desenvolvido reforça a importância dessa ferramenta computacional por permitir antever possíveis impactos, destacando-se o tempo e a região da ocorrência desse evento. |
| Abstract: | Due to the increasing degradation of the water bodies quality and the water scarcity scenario, it is important to know the behavior of these resources under different scenarios of effluent releases. For this purpose, mathematical models have been developed to represent processes of water quality, of high complexity, that present diverse parameters, in temporal and spatial variability, as it happens in fluvial systems. In this context, this work promoted the development of a methodology capable of evaluating the environmental risk of a natural river subject to effluent discharge, according to the Fuzzy theory. The methodology of the model was based on the principles of mass transport in conjunction with the Law of Fick, to calculate the concentration fields of the Biochemical Oxygen Demand, Dissolved Oxygen and Dissolved Oxygen Deficit in natural river; being considered the contributions from the following diffuse sources: sedimentation, nitrification, photosynthesis and respiration. The partial equations obtained in the model were submitted to the mathematical fundamentals of the Fuzzy theory, to insert the uncertainties linked to the water system, by means of pertinence functions, in order to allow the analysis of the reliability and risk of environmental degradation. For that, a computational program was developed, in FORTRAN language, capable of allowing the realization of the simulations in different scenarios of point source pollution and diffuse diffusion. The results of the model, in particular, in the concentration field of Biochemical Oxygen Demand and Dissolved Oxygen, corresponded to the profiles found in the literature, indicating that the use of the Fuzzy theory, added to the models of transport of pollutants, is presented as a an important alternative capable of providing subsidies for the management of water resources. The incorporation of the analysis of the risk of contamination of the river to the developed model reinforces the importance of this computational tool because it allows to anticipate possible impacts, highlighting the time and the region of the occurrence of this event. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/34303 |
| Appears in Collections: | DEHA - Teses defendidas na UFC |
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