A modelagem matemática tem sido uma ferramenta cada vez mais importante e valorizada no mercado, seja para avaliação de disponibilidade hídrica, simulação de impactos referentes ao rebaixamento dos aquíferos ou para gerenciamento de áreas contaminadas.
O software Visual MODFLOW Flex é um dos pacotes de software mais completos para construção de modelos matemáticos para simulação de fluxo e transporte de contaminantes em águas subterrâneas.
Com esta ferramenta, é possível criar um modelo hidrogeológico conceitual e numérico integrados, de maneira otimizada e economizando o tempo necessário para simulações.
O Visual MODFLOW tem sido um líder no mercado de simulação nos últimos 30 anos e está em constante evolução. Recentemente a versão 9.0 do Visual MODFLOW Flex foi lançada, trazendo uma série de novos recursos e aprimoramentos, com destaque para a capacidade de suportar o MODFLOW-6, a mais nova versão central do código de modelagem de águas subterrâneas desenvolvido pelo Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS).
Esta nova versão eleva o padrão do Visual MODFLOW Flex, que passa a trabalhar com o método de volumes finitos de controle em adição a diferenças finitas, entregando uma solução matemática tão flexível quanto a de elementos finitos, propiciando a criação de malhas não estruturadas e ampliando o potencial de aplicação da ferramenta.
O MODFLOW-6
O código/algorítimo MODFLOW-6 é uma versão completamente redesenhada do MODFLOW com uma estrutura de arquivo de entrada totalmente nova e mais legível que combina os principais recursos das versões/variantes mais populares do MODFLOW lançadas nas últimas duas décadas:
- Malhas estruturadas, processos de fluxo de águas subterrâneas e condições de contorno do núcleo (MODFLOW-2000/2005)
- Malhas não estruturadas e correção de nó fantasma (MODFLOW-USG),
- Formulação de Newton-Raphson (MODFLOW-USG, MODLFOW-NWT),
- Transporte de soluto de domínio duplo (MT3D-MS),
- Múltiplas grades de modelo conectadas/aninhadas (MODFLOW-LGR),
- Fluxo dependente de densidade e transporte de soluto (SEAWAT)
Alguns recursos novos/exclusivos:
- Suporte de tensor de anisotropia 3D completo (através da formulação XT3D),
- Arquivos de entrada de série temporal separados,
- Condutividades variáveis no tempo e valores de parâmetros de armazenamento,
- Várias instâncias de pacote de estresse e
- Pacotes de mudança/troca
Fonte/Uso: Domínio público/USGS (MODFLOW 6: USGS Modular Hydrologic Model | U.S. Geological Survey).
Esta figura mostra uma malha triangular na qual o tamanho das células triangulares é reduzido em áreas com gradientes hidráulicos relativamente grandes, como ao redor da margem de um lago, perto de poços de bombeamento e ao longo de um córrego. Esse tipo de malha em camadas pode ser representado usando o pacote Discretization by Vertices (DISV) no MODFLOW 6.
O MODFLOW 6 contém atualmente dois tipos de modelos hidrológicos: o Modelo de Fluxo de Água Subterrânea (GWF) e o Modelo de Transporte de Água Subterrânea (GWT). O modelo GWF para MODFLOW 6 é baseado em uma abordagem generalizada de diferenças finitas de volume de controle (CVFD) na qual uma célula pode ser conectada hidraulicamente a qualquer número de células vizinhas. Os usuários podem definir a malha do modelo usando:
- uma malha MODFLOW regular que consiste em camadas, linhas e colunas
- uma malha em camadas definida por (x, y) pares de vértices, ou
- uma malha geral não estruturada baseada em conceitos desenvolvidos para MODFLOW-USG
Formulação de Fluxo XT3D
Uma nova formulação de fluxo de água subterrânea foi desenvolvida especificamente para o Modelo GWF no MODFLOW 6 (e para representar a dispersão no Modelo GWT). Essa nova formulação de fluxo é chamada de opção XT3D. A opção XT3D estende os recursos do MODFLOW, permitindo a simulação de anisotropia totalmente tridimensional em grades regulares ou irregulares de uma forma que leva em conta adequadamente o tensor de condutividade hidráulica tridimensional completo. Também pode melhorar a precisão das simulações de fluxo de águas subterrâneas nos casos em que a grade do modelo viola certos requisitos geométricos. Assim, a opção XT3D é uma alternativa ao pacote Ghost-Node Correction (GNC), que foi desenvolvido para o MODFLOW-USG.
Connected Linear Network (CLN)
O processo Connected Linear Network (CLN) foi desenvolvido para o MODFLOW-USG para modelar recursos unidimensionais conectados que são muito menores do que as células de um modelo de fluxo de águas subterrâneas. [1] O processo CLN pode ser usado para substituir poços multicelulares que usariam o pacote MNW1 ou MNW2 em outras versões do MODFLOW. Outro ganho desse processo é a possibilidade de representar unidades discretas no modelo, como falhas, fraturas, condutos carsticos assim como intervenções de estruturas de engenharia, como drenos horizontais e tuneis.
A Water Services and Technologies é representante oficial da Waterloo Hydrogeologic no Brasil, desenvolvedora do Visual MODFLOW Flex, oferecendo atendimento personalizado em projetos e capacitação no uso da ferramenta.
Para obter mais informações sobre essa ferramenta ou ainda solicitar um orçamento, entre em contato com nosso time por meio do e-mail [email protected].
Veja mais em:
https://www.waterloohydrogeologic.com/modflow-6-next-gen-groundwater-modeling/
https://www.usgs.gov/software/modflow-6-usgs-modular-hydrologic-model
