Matheus Martins de Sousa
Título
AVALIAÇÃO COMPARATIVA DE METODOLOGIAS DE MODELAGEM HIDRÁULICA 2D E SEU IMPACTO NA INTERPRETAÇÃO E AVALIAÇÃO DE ONDAS DE CHEIA
Orientador(es)
Marcelo Gomes Miguez
Resumo
O uso de modelos computacionais como uma ferramenta de projeto de controle de inundações se consolidou nos últimos anos. No final do século XX e início do século XXI, com a evolução tecnológica, passaram a ser mais frequentes o uso dos modelos matemáticos bidimensionais. Entretanto a escolha por modelos 2D nem sempre é acompanhada de uma real demanda de base física que justifique esse processo, de modo que muitas vezes o problema que se quer resolver não precisa de uma aproximação bidimensional ou não configura de fato uma superfície 2D de solução. Nesse contesto, o presente trabalho busca apresentar uma alternativa de modelagem que resgata a discussão física e o papel do modelador como agente fundamental na interpretação e representação da natureza. Para isso propõe-se o uso de um modelo de escoamento Quasi-2D, que soluciona equações 1D por diferenças finitas, construído de forma conceitual e interpretativa, como uma alternativa ao uso de modelos 2D e avaliando a possibilidade de manter o mesmo grau de representatividade de um sistema real. O modelo Quasi-2D proposto foi submetido a uma batelada de testes propostos pela Agencia Ambiental Britânica e os resultados demonstraram a importância do modelador, ressaltando que o conhecimento da realidade física do problema, das hipóteses e das simplificações adotadas pelo modelador na construção do modelo, garante o controle sobre o processo de modelagem e sobre a qualidade e a avaliação dos resultados.
Abstract
The use of computational models as a flood control design tool has become consolidated in recent years. Due to technological evolution, the use of two-dimensional mathematical models has become more frequent in the late twentieth and early twenty-first century. However, the choice of 2D models is not always accompanied by an actual physical base demand that justifies this process, and often the problem that is solved does not need a two-dimensional approximation or even does not actually configure a 2D solution surface. This study aims to present an alternative modeling in order to bring back the physics interpretation and modeler role as key elements in the interpretation and representation of the real system. It proposes to use a Quasi-2D flow model that solves 1D equations by finite differences, constructed in a conceptual and interpretive way, as an alternative to the use of 2D models and evaluating the possibility of maintaining the same degree of representativity of a real system. The Quasi-2D model was subjected to a batch of tests proposed by the British Environmental Agency. The results have demonstrated the importance of the modeler emphasizing that the knowledge of the physical reality of the problem, of the hypotheses and of the simplifications adopted by the modeler in the construction of the model, guarantees the control over the modeling process and the quality and evaluation of the results.
