Calibração de um modelo de escoamento e simulação de cenários de exploração do sistema aquífero Luz-Tavira: uma ferramenta para a gestão da água

Costa, Luís Ricardo Dias da

http://hdl.handle.net/10400.1/1928

Use this identifier to reference this record.

Name:	Description:	Size:	Format:
Dissertação Luis Costa.pdf		10.18 MB	Adobe PDF	Download
Anexos.pdf		1.03 MB	Adobe PDF	Download

Send Feedback

Authors

Costa, Luís Ricardo Dias da

Advisor(s)

Monteiro, José Paulo

Stigter, T. Y.

Abstract(s)

O presente documento consiste numa dissertação do Mestrado Integrado em Engenharia do Ambiente na qual se pretendeu caracterizar a distribuição espacial da transmissividade do sistema aquífero Luz-Tavira (SALT) e analisar possíveis cenários de exploração do mesmo. O trabalho de investigação realizado consistiu no desenvolvimento de um modelo numérico em Elementos Finitos para o Sistema Aquífero Luz-Tavira (SALT), envolvendo as etapas de definição de condições fronteira, classes de transmissividade, calibração do modelo por modelação inversa e análise de cenários de exploração. Para tal o autor recorreu a trabalhos de investigação já desenvolvidos na Universidade do Algarve como ponto de partida. A este trabalho já efectuado pretende-se contribuir com a calibração dos parâmetros físicos que controlam o escoamento subterrâneo, de forma a aumentar a fiabilidade da simulação do seu funcionamento hidráulico. Para atingir os objectivos, o autor propôs-se não só a desenvolver uma caracterização do SALT com base em pesquisas bibliográficas tão extensa quanto possível, como também com a realização de saídas de campo, de forma a contribuir para o conhecimento do seu funcionamento. Posteriormente procede-se à redefinição e reestruturação do modelo numérico de escoamento, baseado em casos semelhantes e em trabalhos já desenvolvidos sobre o mesmo, aliando a este modelo todo o conhecimento obtido sobre o SALT. O facto do SALT nalgumas fases ser caracterizado como um aquífero multicamada, aliado às suas formações carbonatadas carsificadas e à sua heterogeneidade, resultam numa dificuldade acrescida no desenvolvimento de um modelo de escoamento, o que inspirou o autor a elaborar os esforços necessários na obtenção de informação, de forma a permitir a definição das condições de fronteira e dos detalhes necessários à elaboração de um modelo tão fiável quanto possível. A determinação dos parâmetros hidráulicos que controlam o escoamento subterrâneo é o maior desafio que se coloca à calibração de um modelo como o que se pretende desenvolver. A abordagem da calibração, automática ou por tentativa erro, que se implementou, poderá permite alcançar uma distribuição de valores de transmissividade passível de gerar simulações realistas do comportamento hidráulico do sistema. A redefinição de novas condições de fronteira, zonas de transmissividade e infiltração permitiram aproximar o modelo desenvolvido à piezometria real observada na região, ii pelo que posteriormente se prosseguiu à calibração das zonas de transmissividade do modelo pelo método de modelação inversa. A calibração do modelo por modelação inversa possibilitou o aumento de precisão das simulações realizadas para este sistema aquífero. Desta forma procedeu-se a uma análise de diferentes regimes de exploração, consoante as diferentes condições de exploração a que o aquífero foi exposto nas últimas duas décadas. Destes cenários, verificou-se que os que implicam uma maior exploração do aquífero resultaram num rebaixamento piezométrico bastante significativo (da ordem dos 13 a 14 metros), revelando a alta vulnerabilidade do SALT. Por outro lado, num cenário em que apenas vigoram captações para abastecimento privado das habitações que não têm acesso à rede de abastecimento de água, identificou-se o fenómeno de aumento de tal forma do nível piezométrico que poderá também resultar em impactes nos ecossistemas agrícolas, visto que em certas regiões registaram-se medidas inferiores a 1 metro de profundidade. A análise aos cenários de exploração evidencia a vulnerabilidade e a elevada capacidade de resposta do aquífero Luz-Tavira. Desta forma destaca-se a sensibilização da questão de se alcançar um equilíbrio entre recarga e descarga do sistema, tarefa essa que exige estudos futuros mais aprofundados sobre o modelo, entre eles a simulação em regime transitório do mesmo e a definição dos coeficientes de armazenamento.