Modelação em Engenharia Geológica
Objetivos
Distinguir os conceitos de modelo conceptual, modelo determinista, modelo estocástico, modelo estimado e modelo simulado. Reunir os conhecimentos necessários para gerar (1) modelos geológicos, por estimação do topo e base das camadas, digitalização de perfis e interpolação de superfícies ou aplicação de algoritmos geoestatísticos da indicatriz; (2) modelos hidrogeológicos de sistemas aquíferos do tipo camada por diferenças finitas; (3) modelos geomecânicos da distribuição de tensões em maciços rochosos afectados por escavações. Contactar com programas informáticos de modelação, tais como o Leapfrog, ModFlow e Rocscience. Desenvolver a capacidade de desenhar fluxogramas de processamento de dados, desde as sondagens até aos modelos, escolhendo os melhores algoritmos e soluções específicas para cada caso. Aprender as limitações dos modelos e interiorizar que são representações numéricas e computacionais da realidade e que como tal têm incerteza associada.
Caracterização geral
Código
10740
Créditos
6.0
Professor responsável
José António de Almeida, Sofia Verónica Trindade Barbosa
Horas
Semanais - 4
Totais - 62
Idioma de ensino
Português
Pré-requisitos
Conhecimentos de geoestatística de um 1º ciclo.
Bibliografia
[1] Journel, A.G. e Huijbreghts, C., 1978. Mining Geostatistics, Academic Press
[2] Soares, A., 2000. Geoestatistica para as Ciências da Terra e do Ambiente. IST Press
[3] Caers, J. (2011) Modelling Uncertainty in the Earth Sciences. Wiley-Blackwell.
[4] Wang, H.F. e Anderson, M.P., 1982. Introduction to Groundwater Modeling: Finite Diference and Finite Elements Methods. W.H. Freeman.
[5] M.P. Anderson & W.W. Woessner (1992) Applied Groundwater Modeling. Academic Press, Inc., 381p
[6] Evert Hoek, Practical Rock Engineering.
Método de ensino
A unidade curricular compreende aulas de exposição das matérias com o apoio do Powerpoint e quadro e aulas práticas participadas, onde os alunos aprendem a trabalhar com os programas informáticos (Move, ModFlow e Phase2) e resolvem problemas dedicados a cada tema de modelação: (1)geológica, (2) hidrogeológica; (3) geomecânica.
Método de avaliação
A avaliação é do tipo contínuo com as duas componentes (1) avaliação teórico-prática e (2) avaliação somativa. Cada componente contribui com 50% da nota final.
Para a obtensão de Frequência é necessária a presença em 8 das 13 aulas teórico-práticas previstas. A frequência é avaliada pela entrega da ficha de avaliação somativa no final de cada aula.
A avaliação teórico-prática (1) é feita por 2 testes de resolução individual, de cerca de 2 horas cada, no início das aulas 6 e 11. O primeiro teste é da componente Modelação Geológica e o segundo teste é da componente de Modelação Hidrogeológica. Os testes são classificados de 0 a 20, e a nota mínima da média dos dois primeiros testes deve ser de 9,5. Esta componente pode ser substituida por um exame que inclua as duas partes da matéria. Os testes tanto podem incluir as compoentes mas teóricas como as componentes mas práticas, mas não será pedido o uso de computador.
A avaliação somativa (2) é constituida por 10 fichas, uma por aula, que ficam disponíveis no clip no início da parte prática. Devem ser resolvidas em grupos de 2 alunos ao longo da aula prática, podem ter consulta, e deverão ser enviadas por email ao docente no final da aula. Para facilitar o registo das fichas, no assunto do email os alunos devem utilizar a segunte codificação (não necessitam de escrever nada na mensagem)
[MEG_A1_12345_54321] - Este exemplo respeita à entrega da ficha de MEG, aula 1, feita pelos alunos nº(s) 12345 e 54321
Nesta ficha pode ser pedido aos alunos a resposta às questões abordadas da aula, quer teoria quer prática, e também será normal incluirem prtscreen de algumas etapas da componente prática assim como questões concretas aos projetos práticos.
Conteúdo
Modelação em Engenharia Geológica. Modelos conceptuais. Conceitos e estratégias. Workflows. Tratamento e organização de dados georeferenciados de várias IGNOREes de informação (sondagens, geofísica, etc.). Conceito e IGNOREes de incerteza. Modelação geológica por objectos. Abordagem determinista e estocástica. Desenho geológico, geração de superfícies, geração de volumes. Modelação de fracturas e canais de areia. Modelação geológica geoestatística. Partição celular, estimação e simulação geoestatística da indicatriz. Modelação do fluxo da água subterrânea. Parâmetros hidrogeológicos e condições fronteira. Lei de Darcy e equação da continuidade. Métodos numéricos de diferenças finitas e de elementos finitos. Tensor de permeabilidade. Upscaling de permeabilidade. Permeabilidade equivalente. Escoamento em meios fracturados. Modelação geomecânica (distribuição de tensões em escavações subterrâneas).