ACOPLAMENTO DE MODELOS 2D E 3D DE ALTO DESEMPENHO PARA MODELAGEM HIDROLÓGICA E HIDRODINÂMICA EM ECOSSISTEMAS LACUSTRES

Código

XXIV-SBRH0304

Autores

Tomas Carlotto, Pedro Luiz Borges Chaffe

Tema

SE04.C - Engenharia Limnológica e Mecânica dos Fluidos Ambiental

Resumo

A interdependência entre a hidrodinâmica dos lagos e as entradas de água das bacias hidrográficas é um fator determinante na compreensão de como os processos físicos, químicos e biológicos se desenvolvem nos ecossistemas lacustres. Neste trabalho, realizamos um acoplamento off-line em que usamos um modelo bidimensional baseado nas equações de águas rasas (SW2D) para modelar os fluxos das águas superficiais na bacia hidrográfica e a versão paralelizada do Código de Dinâmica de Fluidos Ambiental (EFDC) para a hidrodinâmica do lago. O modelo EFDC foi implementado com Message Passing Interface (MPI) e nós implementamos o modelo SW2D em linguagem CUDA C/C++ para processamento paralelo em unidade de processamento gráfico (GPU). O modelo acoplado SW2D-EFDC foi aplicado na modelagem hidrodinâmica da Lagoa do Peri considerando as interações entre a hidrodinâmica do lago e as entradas das águas superficiais simuladas na bacia hidrográfica durante um evento de precipitação. Nas simulações foram considerados diferentes cenários, que mostram as influências das entradas de água e do vento na hidrodinâmica do lago. O SW2D-EFDC é uma ferramenta útil para estudos da hidrodinâmica de lagos considerando a hidrologia da bacia hidrográfica. Além dos processos analisados neste estudo, o modelo tem diversas configurações que possibilitam a modelagem do transporte de solutos e sedimentos, processos térmicos e de qualidade da água em lagos.