INCERTEZAS SOBRE A MODELAGEM MATEMÁTICA DE QUALIDADE DA ÁGUA EM CURSO DE ÁGUA URBANO

Resumen

Os modelos matemáticos de qualidade da água têm sido utilizados como forma de auxiliar os gestores sobre o controle da poluição hídrica. No entanto, as incertezas dos parâmetros de entrada afetam as previsões do modelo e, portanto, a decisão sobre o processo de gestão. Assim, faz-se necessário identificar as variáveis de entrada que afetam diretamente na incerteza dos resultados de saída do modelo de simulação. A fim de investigar as incertezas envolvidas na previsão da concentração mínima de oxigênio dissolvido, foi realizada uma análise de sensibilidade a partir da utilização de um método estocástico sobre um modelo determinístico de simulação da autodepuração de curso de água em uma bacia hidrográfica urbana. Para tal, foi utilizado o método de análise Monte Carlo e os resultados, interpretados com relação ao atendimento dos padrões de qualidade de águas regulamentado pela legislação vigente. Verificou-se que as variáveis de entrada mais afetadas do modelo foram à concentração de oxigênio e o coeficiente de reaeração. O uso do método estocástico para a análise de incertezas mostrou ser fundamental na verificação de quais parâmetros devem ter maior cuidado na sua determinação para que as respostas do modelo de simulação da autodepuração não sofram grandes variações nas respostas quando comparadas com os dados monitorados. Palavras-chave: Qualidade da água; Autodepuração; Simulação Monte Carlo. ABSTRACT Mathematical models of water quality have been used as a way to assist managers on the control of water pollution. However, the uncertainties of the input parameters affect the model predictions and therefore the decision on the management process. So, it becomes necessary to identify the input variables that directly affect the uncertainty of the output results of the simulation model. To investigate the uncertainties involved in predicting the minimum concentration of dissolved oxygen, a sensitivity analysis was carried through from using a stochastic method on a deterministic simulation model of the watercourse of depuration in an urban watershed. For this, we used the analysis of Monte Carlo method and the results interpreted with respect to meeting the water quality standards regulated by law. We have found that most affected input variables of the model were the concentration of oxygen and re-aeration coefficient. The use of stochastic method for uncertainty analysis was fundamental in check which parameters should be more careful in its determination that the responses of the simulation model do not suffer large variations when compared to monitored data. Keywords: Water quality; Self-purification; Monte Carlo Simulation.