Publicação

Parâmetros aerodinâmicos em ambiente SIG

Detalhes bibliográficos
Resumo:	A forma como o escoamento atmosférico se desenvolve ao longo do percurso da Camada Limite é o grande foco deste trabalho, onde o ambiente urbano é sem dúvida a zona mais crítica devido à heterogeneidade da superfície e à interface entre o ser humano e a atmosfera. Houve um progresso considerável na compreensão e modelação do ambiente urbano em vários aspetos, sendo que a velocidade do vento pode variar devido a vários aspetos tais como a rugosidade e temperatura do solo. Existem vários pontos importantes a considerar, como por exemplo, a construção e segurança de edifícios, o conforto dos pedestres e energia renovável. Espera-se que a população urbana do mundo aumente em cerca de 66% até 2050 (Kent, et al., 2017) e, à medida que as cidades crescem para fora e, mais importante para cima, populações maiores ficam mais expostas ao vento. Portanto, o conhecimento aprimorado dos efeitos do fluxo urbano é vital para o desenvolvimento das cidades. O presente trabalho tem como principal objetivo obter a caracterização da rugosidade aerodinâmica do solo, recorrendo a modelos morfométricos apropriados e partindo da informação em ambiente SIG – cartas de ocupação do solo disponível através da Direção-Geral do Território – com o apoio do Google Earth que nos permite fazer uma interpretação mais atual da rugosidade aerodinâmica do solo e a recolha dos dados morfométricos, permitindo assim posteriormente estimar perfis verticais de velocidade do vento. Após a análise de dados das COS, foram escolhidas duas zonas distintas dentro da Área Metropolitana de Lisboa, para a implementação do modelo criado, o concelho de Lisboa e o concelho de Alcochete. Com os dados fornecidos pelas cartas, foram criados mapas com oito megaclasses aerodinâmicas, uma vez que a informação dada originalmente era muito detalhada e inapropriada do ponto de vista aerodinâmico. Uma vez classificadas as diferentes áreas aerodinâmicas, recorre-se aos valores tabelados de Wieringa (1993), de modo a atribuir os valores dos parâmetros aerodinâmicos de rugosidade em cada zona distinta dos mapas finais de cada concelho, exceto em áreas urbana/suburbana. Nas áreas urbanas é necessário efetuar o cálculo de 0 e recorrendo ao método de Kanda (2013) para <0,45 e ao método de Macdonald (1998) para >0,45. Sendo o perfil do vento logarítmico e uma vez adquiridos todos os valores de 0 e , estão reunidas todas as condições para o cálculo da velocidade do vento vertical em qualquer ponto. Através da escolha do concelho de Lisboa é percetível que a informação contida nos dados fornecidos pelas COS é insuficiente, uma vez que através desses mapas apenas existiria uma área representativa da urbanização. Do ponto de vista aerodinâmico isso não é credível, uma vez que dentro de uma área urbana podem existir várias zonas suficientemente grandes, com características de densidade e altura dos elementos bastante diferentes. Isso influenciaria no desenvolvimento do escoamento atmosférico. Assim sendo, e com a ajuda da ferramenta do Google Earth, foi possível identificar sete áreas distintas dentro da grande área urbana do concelho. Para além de uma área maioritariamente urbana, foi escolhido o concelho de Alcochete, sendo uma zona maioritariamente agrícola e com uma orografia praticamente oposta à de Lisboa. Através do estudo deste concelho foi fácil perceber que apesar de existirem algumas localidades urbanas/suburbanas, estas estão muito dispersas, com alturas relativamente pequenas e/ou representadas em pequenas áreas, não influenciando em nada o escoamento. Zonas com árvores de pequeno porte, armazéns e estufas foram encontradas, mas mais uma vez com as mesmas características das localidades urbanas, podendo assim englobar tudo numa só zona e considerando no total apenas 4 áreas distintas para a classificação aerodinâmica e desenvolvimento do escoamento no concelho (Rio tejo, Agricultura e outros, Área florestal e Alcochete).
Autores principais:	Madeira, Marina Isabel Dias
Assunto:	CLA Rugosidade SIG Teses de mestrado - 2019
Ano:	2019
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade de Lisboa
Idioma:	português
Origem:	Repositório da Universidade de Lisboa

Descrição
Resumo:	A forma como o escoamento atmosférico se desenvolve ao longo do percurso da Camada Limite é o grande foco deste trabalho, onde o ambiente urbano é sem dúvida a zona mais crítica devido à heterogeneidade da superfície e à interface entre o ser humano e a atmosfera. Houve um progresso considerável na compreensão e modelação do ambiente urbano em vários aspetos, sendo que a velocidade do vento pode variar devido a vários aspetos tais como a rugosidade e temperatura do solo. Existem vários pontos importantes a considerar, como por exemplo, a construção e segurança de edifícios, o conforto dos pedestres e energia renovável. Espera-se que a população urbana do mundo aumente em cerca de 66% até 2050 (Kent, et al., 2017) e, à medida que as cidades crescem para fora e, mais importante para cima, populações maiores ficam mais expostas ao vento. Portanto, o conhecimento aprimorado dos efeitos do fluxo urbano é vital para o desenvolvimento das cidades. O presente trabalho tem como principal objetivo obter a caracterização da rugosidade aerodinâmica do solo, recorrendo a modelos morfométricos apropriados e partindo da informação em ambiente SIG – cartas de ocupação do solo disponível através da Direção-Geral do Território – com o apoio do Google Earth que nos permite fazer uma interpretação mais atual da rugosidade aerodinâmica do solo e a recolha dos dados morfométricos, permitindo assim posteriormente estimar perfis verticais de velocidade do vento. Após a análise de dados das COS, foram escolhidas duas zonas distintas dentro da Área Metropolitana de Lisboa, para a implementação do modelo criado, o concelho de Lisboa e o concelho de Alcochete. Com os dados fornecidos pelas cartas, foram criados mapas com oito megaclasses aerodinâmicas, uma vez que a informação dada originalmente era muito detalhada e inapropriada do ponto de vista aerodinâmico. Uma vez classificadas as diferentes áreas aerodinâmicas, recorre-se aos valores tabelados de Wieringa (1993), de modo a atribuir os valores dos parâmetros aerodinâmicos de rugosidade em cada zona distinta dos mapas finais de cada concelho, exceto em áreas urbana/suburbana. Nas áreas urbanas é necessário efetuar o cálculo de 0 e recorrendo ao método de Kanda (2013) para <0,45 e ao método de Macdonald (1998) para >0,45. Sendo o perfil do vento logarítmico e uma vez adquiridos todos os valores de 0 e , estão reunidas todas as condições para o cálculo da velocidade do vento vertical em qualquer ponto. Através da escolha do concelho de Lisboa é percetível que a informação contida nos dados fornecidos pelas COS é insuficiente, uma vez que através desses mapas apenas existiria uma área representativa da urbanização. Do ponto de vista aerodinâmico isso não é credível, uma vez que dentro de uma área urbana podem existir várias zonas suficientemente grandes, com características de densidade e altura dos elementos bastante diferentes. Isso influenciaria no desenvolvimento do escoamento atmosférico. Assim sendo, e com a ajuda da ferramenta do Google Earth, foi possível identificar sete áreas distintas dentro da grande área urbana do concelho. Para além de uma área maioritariamente urbana, foi escolhido o concelho de Alcochete, sendo uma zona maioritariamente agrícola e com uma orografia praticamente oposta à de Lisboa. Através do estudo deste concelho foi fácil perceber que apesar de existirem algumas localidades urbanas/suburbanas, estas estão muito dispersas, com alturas relativamente pequenas e/ou representadas em pequenas áreas, não influenciando em nada o escoamento. Zonas com árvores de pequeno porte, armazéns e estufas foram encontradas, mas mais uma vez com as mesmas características das localidades urbanas, podendo assim englobar tudo numa só zona e considerando no total apenas 4 áreas distintas para a classificação aerodinâmica e desenvolvimento do escoamento no concelho (Rio tejo, Agricultura e outros, Área florestal e Alcochete).