Faculdade

Departamento

Modelação em Engenharia Geológica

Sector: Departamento de Ciências da Terra (DCT)

ECTS: 6

Carga horária: Aulas teórico-práticas 56 h | Orientação tutorial 8 h

Responsável / docente: José António de Almeida | Sofoa Verónica Trindade Barbosa

Objetivos: O objetivo é dotar os alunos de ferramentas avançadas de modelação de sistemas geológicos (superfícies de transição entre camadas, sistemas de fraturas, sistemas aquíferos, avaliação da redistribuição das tensões instaladas na envolvente de uma escavação, trajetórias de queda de blocos) aplicados no contexto da Engenharia Geológica. Em termos de competências, os alunos ficam aptos a integrarem equipas de trabalho que desenvolvam estudos de modelação. Alguns casos de estudo em Engenharia Geológica típicos desta envolvência são, por exemplo, a avaliação de recursos em metal de depósitos minerais, a gestão e exploração de aquíferos e a estabilidade de escavações.

Programa

I) Modelação em Engenharia Geológica. Conceitos e estratégias. Modelos conceptuais. Workflows. Tratamento e organização de dados georreferenciados de várias fontes de informação (sondagens, geofísica, etc.). Conceito e fontes de incerteza. Modelação geológica por objetos. Abordagens deterministas e estocásticas. Desenho geológico, geração de superfícies, geração de volumes. Modelação de fraturas e canais de areia. Modelação geológica geoestatística. Partição celular, estimação e simulação geoestatística da indicatriz.

II) Modelação do fluxo da água subterrânea. Parâmetros hidrogeológicos e condições fronteira. Lei de Darcy e equação da continuidade. Métodos numéricos de diferenças finitas e de elementos finitos. Tensor de permeabilidade. Upscaling de permeabilidade. Permeabilidade equivalente. Escoamento em meios fraturados.

III) Modelação geomecânica: distribuição de tensões em escavações subterrâneas e trajetórias de queda de blocos.

 

Material de ensino mais importante

AG Journel & C Huijbreghts (1978) Mining Geostatistics, Academic Press

A Soares (2000) Geoestatistica para as Ciências da Terra e do Ambiente. IST Press

E. Hoek (2007) Practical Rock Engineering (https://www.rocscience.com/documents/hoek/corner/Practical-Rock-Engineer...)

HF Wang & MP Anderson (1982) Introduction to Groundwater Modeling: Finite Diference and Finite Elements Methods. W.H. Freeman. 

J Caers (2011) Modelling Uncertainty in the Earth Sciences. Wiley-Blackwell

MP Anderson & W Woessner (1992) Applied Groundwater Modeling. Academic Press, Inc.

 

Avaliação: A avaliação tem duas componentes uma teórico-prática (50% da nota final) e outra de projeto (também 50% da nota final). A componente teórico-prática, em regime de avaliação contínua, compreende dois testes, onde cada um vale 25% da nota final. Os testes referem-se às matérias (1) modelação geológica e (2) modelação hidrogeológica. Têm a duração de 2 horas, são feitos durante o semestre, e cada um conta 25% na nota final. Esta componente pode ser substituída por exame final em data marcada (50% da nota). A componente de projeto compreende a entrega de dois trabalhos onde cada um vale 25%. Os dois trabalhos compreendem a resolução de um pequeno projeto de (1) modelação geológica e hidrogeológica e (2) modelação geomecânica e a elaboração dos respetivos relatórios. Os 2 trabalhos são resolvidos parcialmente nas aulas práticas e devem ser apresentados em grupo de 2 alunos. Não existem classificações mínimas para cada componente sendo exigida para aprovação média final superior a 9,5 valores.