Solução analítica do modelo estacionário de propagação de poluentes em meio aquático

Resumo

Este trabalho apresenta uma nova abordagem analítica para a solução de problemas de dispersão de poluentes ao longo de corpos hídricos com contornos irregulares. Nesta abordagem, a equação advectivo-difusiva é expressa em termos de coordenadas curvilíneas ortogonais que são definidas pelo potencial de velocidade e pela função de corrente correspondente para fluídos invíscivos. A condição de contorno reescrita em termos destas novas coordenadas é reduzida a uma de terceira espécie clássica, isto é, a derivada da distribuição de concentração em relação à função de corrente é proporcional ao valor numérico da concentração de poluente local. A solução obtida a partir da formulação proposta foi empregada para simular dispersão de poluentes (coliformes termotolerantes) ao longo do Arroio Pampa, afluente do rio dos Sinos, na periferia de Novo Hamburgo, cidade do sul do Brazil. Os resultados obtidos reproduzem o comportamento qualitativo da distribuição de concentração esperada.

Palavras-chave:
dispersão de poluentes; equação advectivo-difusiva; sistema de coordenadas curvilíneas ortogonais; soluções analíticas; transporte mássico.