O fator de retardamento é a mesma coisa que decaimento?

Não. O retardamento atrasa o transporte: parte da massa fica temporariamente sorvida na matriz. O decaimento destruiria massa; aqui ele não existe.

Por que a curva no poço tem uma cauda longa?

A dispersão estica o pulso por um intervalo de tempos de chegada. Aumentar α_L alarga a curva de chegada e baixa o pico, mesmo que o tempo de chegada advectiva não mude.

Pluma de contaminante em água subterrânea

Pulso de contaminante dissolvido num aquífero homogêneo: advecção, dispersão longitudinal e transversal, fator de retardamento R e curva de chegada no poço de observação.

Aquíferos reais acrescentam heterogeneidade, isotermas de sorção, decaimento, bombeamento e fronteiras. Aqui ficou a solução didática de um pulso, para se verem advecção, dispersão, retardamento e a chegada no poço.

Gráficos

Sobre o modelo

A pluma de contaminante em água subterrânea é levada pelo escoamento e se alarga por dispersão. Um pulso instantâneo num aquífero homogêneo obedece à equação de advecção–dispersão; a sorção linear entra pelo fator de retardamento R, de modo que a velocidade e os coeficientes de dispersão efetivos são v/R e D/R. O mapa mostra a concentração em planta; o gráfico de baixo é a curva de chegada C(t) no poço de observação. Variam-se a velocidade do escoamento, a dispersividade longitudinal α_L, R, a escala do lançamento e a posição do poço. Não há heterogeneidade, sorção não linear, decaimento, bombeamento nem recarga do aquífero.

Para quem: Hidrogeologia, engenharia ambiental, curso introdutório de equações de transporte.

Conceitos-chave

equação de advecção–dispersão
fator de retardamento
curva de chegada
pluma de contaminante
dispersividade

Como funciona

R ∂C/∂t = D_L C_xx + D_T C_yy − v C_x para um pulso num aquífero homogêneo. O mapa é a pluma bidimensional; o gráfico de baixo é a curva de chegada C(t) no poço. R dá v_eff = v/R e D_eff = D/R; aumentar α_L estica a cauda e baixa o pico; a posição do poço muda o tempo de chegada.

Fórmulas principais

R ∂C/∂t = D_L ∂²C/∂x² + D_T ∂²C/∂y² − v ∂C/∂x

v_eff = v/R, D_eff = D/R, pico em x_w por volta de t ≈ R(x_w−x_0)/v

Perguntas frequentes

O fator de retardamento é a mesma coisa que decaimento?: Não. O retardamento atrasa o transporte: parte da massa fica temporariamente sorvida na matriz. O decaimento destruiria massa; aqui ele não existe.
Por que a curva no poço tem uma cauda longa?: A dispersão estica o pulso por um intervalo de tempos de chegada. Aumentar α_L alarga a curva de chegada e baixa o pico, mesmo que o tempo de chegada advectiva não mude.

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