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Modelagem Hidrogeológica: Uso do MODFLOW para Previsão de Águas Subterrâneas, Notas de estudo de Hidrogeologia

A utilização do modflow, um software hidrogeológico, para modelar e prever o comportamento de sistemas de águas subterrâneas. O documento aborda a versão original do modflow-88 e modflow-96, além de vários pacotes integrados ao modflow, como pmpath, mt3d, mt3dms, moc3d, pest e ucode. O documento também descreve as funcionalidades do processing modflow for windows (pmwin), que oferece uma interface gráfica de usuário para criar e simular modelos hidrogeológicos.

Tipologia: Notas de estudo

2020

Compartilhado em 24/01/2020

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jessica-botelho-10 🇧🇷

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Universidade Federal do Pampa
Curso de Geologia
Hidrogeologia
Docente: Rui Sérgio Saraiva
Discente: Jéssica de Oliveira Botelho (141151369)
Atividade de Modelamento Numérico Hidrogeológico
Estima-se o aumento da utilização do MODFLOW, para a descrição e
previsão do comportamento dos sistemas de águas subterrâneas, a partir dos
modelos tridimensionais de diferenças finitas modulares da USGS. A versão
“original” do MODFLOW-88 (McDonald e Harbaugh, 1988) ou MODFLOW-96
(Harbaugh e McDonald, 1996a, 1996b) podem simular os efeitos de poços,
rios, drenos, limites dependentes da carga, recarga e evapotranspiração.
Desde a publicação do MODFLOW, vários códigos foram desenvolvidos por
numerosos investigadores. Esses códigos são chamados de pacotes, modelos
ou, às vezes, simplesmente programas. Os pacotes são integrados ao
MODFLOW, cada pacote lida com uma característica específica do sistema
hidrológico a ser simulado, como poços, recarga ou rio (CHIANG, 1998).
O manual e o software complementar Processing Modflow for Windows
(PMWIN) oferecem um Sistema de simulação totalmente integrado para
modelagem de fluxo de águas subterrâneas e processos de transporte com
MODFLOW-88, MODFLOW-96, PMPATH, MT3D, MT3DMS, MOC3D, PEST e
UCODE (CHIANG, 1998).
A interface gráfica do usuário permite criar e simular modelos com
facilidade. O software pode importar gráficos DXF e raster e lidar com modelos
com até 1.000 períodos de estresse, 80 camadas e 250.000 células em cada
camada do modelo. As ferramentas de modelagem incluem uma ferramenta de
apresentação, um extrator de resultados, um interpolador de campo, um
gerador de campo, uma calculadora de orçamento de água e um visualizador
de gráfico. O Extrator de Resultados permite que o usuário extraia os
resultados da simulação de qualquer período para uma planilha. Você pode
então ver os resultados ou salvar em arquivos de dados compatíveis com
ASCII ou SURFER. Os resultados da simulação incluem cargas hidráulicas,
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Universidade Federal do Pampa Curso de Geologia Hidrogeologia Docente: Rui Sérgio Saraiva Discente: Jéssica de Oliveira Botelho (141151369)

Atividade de Modelamento Numérico Hidrogeológico

Estima-se o aumento da utilização do MODFLOW, para a descrição e previsão do comportamento dos sistemas de águas subterrâneas, a partir dos modelos tridimensionais de diferenças finitas modulares da USGS. A versão “original” do MODFLOW-88 (McDonald e Harbaugh, 1988) ou MODFLOW- (Harbaugh e McDonald, 1996a, 1996b) podem simular os efeitos de poços, rios, drenos, limites dependentes da carga, recarga e evapotranspiração. Desde a publicação do MODFLOW, vários códigos foram desenvolvidos por numerosos investigadores. Esses códigos são chamados de pacotes, modelos ou, às vezes, simplesmente programas. Os pacotes são integrados ao MODFLOW, cada pacote lida com uma característica específica do sistema hidrológico a ser simulado, como poços, recarga ou rio (CHIANG, 1998). O manual e o software complementar Processing Modflow for Windows (PMWIN) oferecem um Sistema de simulação totalmente integrado para modelagem de fluxo de águas subterrâneas e processos de transporte com MODFLOW-88, MODFLOW-96, PMPATH, MT3D, MT3DMS, MOC3D, PEST e UCODE (CHIANG, 1998). A interface gráfica do usuário permite criar e simular modelos com facilidade. O software pode importar gráficos DXF e raster e lidar com modelos com até 1.000 períodos de estresse, 80 camadas e 250.000 células em cada camada do modelo. As ferramentas de modelagem incluem uma ferramenta de apresentação, um extrator de resultados, um interpolador de campo, um gerador de campo, uma calculadora de orçamento de água e um visualizador de gráfico. O Extrator de Resultados permite que o usuário extraia os resultados da simulação de qualquer período para uma planilha. Você pode então ver os resultados ou salvar em arquivos de dados compatíveis com ASCII ou SURFER. Os resultados da simulação incluem cargas hidráulicas,

rebaixamentos, termos de fluxo célula por célula, compactação, subsidência, velocidades de Darcy, concentrações e termos de massa. O Field Interpolator coleta dados de medição e interpola os dados para cada célula do modelo. A grade do modelo pode ser irregularmente espaçada. A Calculadora do Orçamento da Água não calcula apenas o orçamento das zonas especificadas pelo usuário, mas também a troca de fluxos entre essas zonas. Esta facilidade é muito útil em muitos casos práticos. Permite ao usuário determinar o fluxo através de um limite particular. O Gerador de Campo gera campos com valores de transmissividade distribuída heterogeneamente ou de condutividade hidráulica. Permite ao usuário simular estatisticamente efeitos e influências de heterogeneidades de pequena escala desconhecidas. O Field Generator é baseado no algoritmo de Mejía (1974). O Graph Viewer exibe curvas de desenvolvimento temporal dos resultados da simulação, incluindo cargas hidráulicas, rebaixamentos, subsidência, compactação e concentrações (CHIANG, 1998). Usando a ferramenta Apresentação, você pode criar mapas de contorno rotulados de dados de entrada e resultados de simulação. Você pode preencher cores em células de modelo contendo valores diferentes e gráficos de qualidade de relatório podem ser salvos em uma grande variedade de formatos de arquivo, incluindo SURFER, DXF, HPGL e BMP (Windows Bitmap). A ferramenta Presention pode até criar e exibir seqüências de animação bidimensionais usando os resultados da simulação (cargas calculadas, rebaixamentos ou concentração) (CHIANG, 1998). O trabalho a ser aplicado, conta com a realização de modelos pré- definidos no manual, com os parâmetros da tabela 1. Tabela 1 – Parâmetros obtidos pelo manual.

Figura 4 – Mapa de Contorno da Carga Hidráulica na camada 2.

Figura 5 – Zona de Captura do Poço de Bombeamento na camada 2.

Figura 6 – Zona de captura de 100 dias calculada pelo PMPATH na camada 2.

Figura 7 – Mapa de Contorno da Carga Hidráulica na camada 3.

Figura 8 – Zona de Captura do Poço de Bombeamento na camada 3.

Figura 7 – Zona de captura de 100 dias calculada pelo PMPATH na camada 3.