Estudo da dispersão de poluentes na lagoa da Pampulha utilizando equações diferenciais parciais acoplada a controladores fuzzy

Abstract

Resumo: Neste trabalho propomos um modelo com equação diferencial parcial acoplada a parâmetros fuzzy para estudar a dispersão de uma poluição em uma lagoa. Para as simulações computacionais escolhemos como domínio a lagoa da Pampulha, localizada no município de Belo Horizonte, MG. Consideramos como fonte de poluição da lagoa os seus tributários diretos, ou seja, os seis córregos que alimentam a lagoa da Pampulha. Os controladores fuzzy foram utilizados para estimar os valores das fontes de poluição. Para isso, utilizamos o índice de qualidade da água (IQA), calculada com base em nove parâmetros, considerado por especialistas como sendo os mais importantes para avaliar a qualidade da água e, a partir deste índice, encontramos o valor da fonte. As discretizações espacial e temporal do modelo são, respectivamente, por elementos finitos e Crank-Nicolson

Abstract: In this work we propose a model with partial differential equation coupled to fuzzy parameters to study the dispersion of a pollution in a lake. For the computational simulations we chose as the domain the Pampulha lagoon, located in the city of Belo Horizonte, MG. We consider as source of pollution of the lagoon, its direct tributaries, that is, the six streams that feed the lagoon of Pampulha. The fuzzy controllers were used to estimate the values of the sources of pollution. For this, we use the water quality index (WQI), calculated on the basis of nine parameters, considered by specialists to be the most important for assessing water quality and, from this index, we find the value of the source. The model's discretization methods are, for space, Finite Elements and, for time, Crank-Nicolson