Modelação em hidráulica fluvial e ambiente

Abordam-se nesta obra aspetos essenciais relativos às relações de semelhança em modelação física e confrontam-se as modelações física e numérica numa perspetiva de inter-dependência e complementaridade. Apresentam-se os principais modelos matemáticos para estudos de hidrodinâmica em meios fluviais e discutem-se várias técnicas numéricas de resolução das equações básicas. É dada grande ênfase ao estudo das solicitações hidrodinâmicas que podem conduzir à rutura de uma barragem e, em consequência da rutura, aos mecanismos de geração e propagação da onda de cheia resultante. Abordam-se conceitos básicos sobre os processos de erosão, transporte e deposição de sedimentos em leitos aluvionares e apresentam-se formulações matemáticas e modelos numéricos para a simulação da evolução de fundos móveis. Tecem-se considerações sobre medidas preventivas e corretivas comummente utilizadas com objetivos de proteção contra cheias. São apresentadas soluções para o dimensionamento de seções transversais de canais aluviais estáveis e resumem-se algumas das principais formulações existentes para o cálculo de profundidades máximas de erosão junto de obstáculos implantados em meios fluviais. Dedica-se ainda esta obra ao estudo dos efeitos de descargas em correntes naturais, apresentando os principais modelos analíticos para difusão e dispersão de matéria, em regimes permanente e variável, considerando descargas instantâneas e contínuas. Termina este capítulo com a apresentação de um modelo numérico para o cálculo da evolução da concentração de um poluente ao longo de um curso de água. Abordam-se, por último, aspetos essenciais sobre os principais parâmetros e processos biológicos e químicos utilizados em modelos de qualidade da água. Discutem-se soluções analíticas para fontes pontuais isoladas e múltiplas, e fontes distribuídas. Termina esta obra com a apresentação da estrutura global de um modelo de qualidade da água.