Faculdade de Ciências e Tecnologia

Modelação em Engenharia Geológica

Código

10740

Unidade Orgânica

Faculdade de Ciências e Tecnologia

Departamento

Departamento de Ciências da Terra

Créditos

6.0

Professor responsável

José António de Almeida, Sofia Verónica Trindade Barbosa

Horas semanais

4

Total de horas

62

Língua de ensino

Português

Objectivos

Distinguir muito bem os conceitos genéricos 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 MOVE, ModFlow e Phase 2. 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.

Pré-requisitos

Conhecimentos de geoestatística de um 1º ciclo.

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).

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 tem duas componentes uma teórico-prática (50%) e outra de projecto (50%). A componente teórico-prática compreende dois testes em que cada um vale 25%. A componente de projecto compreende a entrega de dois trabalhos onde cada um vale 25%.

Os testes referem-se às matérias modelação geológica e hidrogeológica. Têm a duração de 1 hora e cada um conta 25% na nota final. Esta componente pode ser substituída por exame em data marcada (50% da nota).

Os dois trabalhos compreendem a resolução 2 problemas (1-modelação geológica e hidrogeológica; 2- modelação geomecânica) e e elaboração dos respectivos relatórios. Os 2 trabalhos são resolvidos parcialmente nas aulas práticas, devem ser apresentados em grupo de 2 alunos. Cada trabalho vale 25% da nota final.

Não existem classificações mínimas para cada componente sendo exigida para aprovação média final superior a 9,5 valores.

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