Boletim Informativo da Associação Brasileira de Águas Subterrâneas Junho/2001 - Nº 115
   

Visualização 3D de Resultados de Modelos Matemáticos de Fluxo e Transporte

     Um dos aspectos mais importantes no modelamento de fluxo e transporte de águas subterrâneas é a visualização dos resultados. Para se obter uma boa avaliação e interpretação destes resultados, é necessário que ocorra uma representação tridimensional dos mesmos.
Não faz muito tempo em que a visualização 3-D destes resultados era efetuada de maneira bastante complicada e demorada, sendo que muitas vezes conclusões importantes deixavam de serem feitas por descuido com a terceira dimensão.
    Hoje em dia existem vários softwares especializados na representação 3-D de dados, sendo que entre os que merecem ser citados constam: Autocad (Autodesk Inc.), Surfer (Golden Inc.), RockWorks 3D Visual Pro (Rockware Inc.), Visual Groundwater (Waterloo Hydrogeologic Inc.), Lynx (Lynx Geosystems Inc.) e Datamine (Mineral Industries Computing Ltd.).
    Enquanto que, para a utilização de alguns softwares é necessária a importação dos dados de saída de softwares de modelamento matemático de fluxo e transporte (figura 1), existem programas, como é o caso do Visual Modflow (Waterloo Hydrogeologic Inc.), em que a ferramenta de visualização tridimensional dos resultados (3D-Explorer) encontra-se embutida no programa facilitando de sobremaneira a interpretação dos mesmos. Ou seja, o programa 3D-Explorer lê os dados do modelo matemático diretamente dos arquivos do programa Visual Modflow. Este fato garante que a representação seja uma representação real do modelo, não existindo o risco de modificações que podem ocorrer, quando outros softwares, que muitas vezes reinterpolam os dados, são utilizados.
     A interface do programa consiste de quatro componentes principais:
     1. O "Display Screen" que exibe a imagem gráfica do modelo em 3D;
     2. O "Navigation Panel" que controla a posição e a rotação da representação em 3D;
     3. O "Model Tree Panel" que engloba uma lista estruturada de todos os elementos disponíveis do modelo;
     4. O "Display Properties Table" que engloba uma lista tabular das propriedades disponíveis para um dado elemento do modelo selecionado;

    As principais características do programa são:

  • Exibição de mapas de localidades utilizando arquivos de AutoCAD (formato dxf) e/ou arquivos bitmap (formato bmp);
  • Exibição da malha do modelo utilizando seções em 2D ou através de cortes em 3D;
  • Exibição de poços de bombeamento e de monitoramento utilizando representação gráfica tubular colorida;
  • Exibição de propriedades do solo/geologia e condições de contorno utilizando mapas coloridos e/ou representação gráfica por célula da malha;
  • Exibição dos resultados do modelamento matemático (equipotenciais, rebaixamentos e concentrações de diferentes compostos) utilizando mapas de isovalores, mapas coloridos e isosuperfícies (3D);
  • Exibição do caminhamento de partículas utilizando linhas 3D com marcadores temporais;
  • Elaboração de diferentes cortes horizontais, cortes verticais e seções verticais em todo domínio do modelo;
  • Elaboração de cortes em 3D para visualizar o interior do modelo;
  • Elaboração de representações semitransparentes da maioria dos objetos visualizados;
  • Visualização animada (temporal) dos resultados do modelamento matemático;
  • Gravação de configurações e figuras construídas para uma posterior reutilização;
  • Possibilidade de edição e modificação da imagem utilizando textos, linhas, setas e formas;
  • Exportação da imagem criada em formato gráfico bmp, emf e wmf;
  • Impressão da imagem em impressora colorida utilizando um layout que pode ser definido de maneira individual.

     As figuras 2, 3 e 4 exibem exemplos de representação de resultados na forma tridimensional obtidos com o software Visual Modflow-3D-Explorer.

    Figura 1: Distribuição espacial de uma camada litológica confinante (à esquerda) e de uma pluma de contaminação (à direita) criados com o programa RockWorks 3-D Visual Pro (Rockware Inc.).

    Figura 2: Representação 3D da topografia, geologia, poços de monitoramento, linhas de fluxo e pluma de contaminação - Visual Modflow (3D-Explorer) (Waterloo Hydrogeologic Inc.).

    Figura 3: Representação tridimensional da geometria do sistema aquífero, da topografia, dos poços de monitoramento, das equipotenciais e do caminhamento de partículas com o programa Visual Modflow - 3D-Explorer (Waterloo Hydrogeologic Inc.).

    Figura 4: Exemplo da visualização em 3D do caminhamento de partículas em direção a um poço de bombeamento, exibindo ainda o zona de captura deste poço, a topografia, as equipotenciais e zonas de condutividade hidráulica (Visual Modflow - 3D-Explorer - Waterloo Hydrogeologic Inc.).

Dr. Michel W. Kohnke é
consultor senior da Waterloo Hydrogeologic Inc.
Tel: 1 (519) 746-1798 R.241
(Waterloo, Canada)
(11) 3030-9344 (São Paulo)
E-mail: mkohnke@flowpath.com


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