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Modelação de Sistemas Ambientais


Área Científica: Técnicas de Engenharia e Afins
Ano: 2º
Semestre: 1
Créditos: 6 ECTS
Horas de contacto:

Objectivos/Competências adquiridas:

Esta unidade curricular visa o estudo da modelação matemática enquanto ferramenta de análise e compreensão de processos ambientais naturais e de engenharia, com especial ênfase para o desenvolvimento e aplicação de modelos contínuos. Esta unidade curricular possibilita aos alunos a aquisição de competências várias: caracterizar problemas ambientais vários com base na aplicação da ‘aproximação de sistemas’; construir modelos matemáticos computacionais capazes de descrever o sistema de interesse; utilizar modelos computacionais existentes para avaliar problemáticas ambientais; avaliar a fiabilidade de um modelo; analisar criticamente os resultados obtidos pelos modelos; adquirir uma visão alargada acerca da utilização de ferramentas computacionais no processo de construção de modelos matemáticos de situações reais.

Conteúdo da unidade curricular:

1. Fundamentos teóricos de modelação/simulação de sistemas ambientais: conceitos fundamentais; classificação dos modelos ambientais; simulação contínua, discreta e estatística; modelos estocásticos
2. Modelação/simulação contínua (Dinâmica de Sistemas): sistemas ambientais e suas propriedades; aplicação da aproximação de sistemas a problemas ambientais; processo e fases de construção de modelos
3. Princípios fundamentais de processos ambientais: conteúdo material; equilíbrio de fase; processos de transporte no ambiente; transporte de massa em interfaces; processos ambientais não reactivos; processos ambientais reactivos; balanço material
4. Fundamentos de base e Modelação de sistemas ambientais: classificação de reactores; modelação de reactores homogéneos; modelação de reactores heterogéneos; modelos simples de transporte;
5. Modelação de sistemas ambientais naturais: modelos hidrológicos e de qualidade de águas superficiais e subterrânea; modelos de emissões atmosféricas e de qualidade do ar; modelos de fugacidade; modelos ecológicos; modelos de sistemas de larga escala;
6. Modelação de sistemas ambientais de engenharia: modelos de sistemas de tratamento de águas e águas residuais; modelos de gestão de resíduos; outros.

Bibliografia recomendada:

Brito A. E. S. C. e Teixeira J. M. F., 2001, Simulação por computador. Fundamentos e implementação de código em C e C++. Publindústria, Porto.
Deaton M. L. e Winebrake J. J., 2000, Dynamic modeling of environmental systems. Springer-Verlag New York.
Ford A. 1999. Modeling the environment: an introduction to systems dynamics modeling of environmental systems. Island Press. USA.
Grant W. E., Pedersen E. K. e Marín S. L., 1997, Ecology and natural resource management. Systems analysis and simulation. John Wiley & Sons. USA.
Hannon B. e Ruth M., 1997. Modeling dynamic biological systems. S-Verlag, New York.
Kiely G., 1999, Ingeniería ambiental: fundamentos, entornos, tecnologías y sistemas de gestión. Mc Graw-Hill, International (UK), limited.
Larson R. e Odoni A. R., Urban Operations Research. Prentice Hall, Englew. Cliffs. 1981.
Nirmalakhandan N. 2002. Modeling Tools for Environmental Engineers and Scientists. CRC Press. EUA.
Peng G., Leslie L. M. e Shao Y., 2002. Environmental Modeling and Prediction. Springer-Verlag, New York.
Schnoor J. L., 1996, Environmental modeling: fate and transport of pollutants in water, air and soil. John Wiley & Sons, EUA.


T = teóricas; TP = teórico-práticas; PL = ensino prático e laboratorial; TC = trabalho de campo; S = seminário; E = estágio; OT = orientação tutória;