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.
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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.).
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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.).
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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.).
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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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