A mineração é formada pelo conjunto de ações de lavra, concentração e transformação do minério para múltiplas finalidades. O resultado da explotação de diversos minérios, após seus beneficiamentos, é a produção de rejeitos, em quantidades variáveis. Características diversas como vazão e conteúdo de água na polpa, densidade, arredondamento, esfericidade e granulometria do material interferem e definem projetos e construção de barragens para contenção de rejeitos. Desta forma, o estudo e avaliação técnica dos rejeitos empregados na construção destas barragens e o seu comportamento são fundamentais para a divulgação e enriquecimento científico e prático, principalmente no que tange aos aspectos de segurança. Foram avaliadas as características do material depositado ao longo de praias de rejeitos de minério de ferro e fosfato, analisando-se a granulometria, densidade real dos grãos, análise de forma (arredondamento, esfericidade e relação de aspecto), e os ensaios de simulação hidráulica, estudando a variabilidade da granulometria e forma dos grãos. Verificou-se que a deposição hidráulica nas praias de rejeitos ocorre pelo efeito da granulometria e densidade, em lentes e/ou camadas com características semelhantes, condicionando variações verticais e horizontais, análoga a leques aluviais úmidos. Não foram observadas variações significativas na forma dos grãos ao longo da praia. Os ensaios de simulação revelam sedimentação em camadas planares a lenticulares, com a diminuição da granulometria à medida que se afasta do ponto de lançamento, mas alterada pelo efeito das paredes do tanque. Portanto, os comportamentos geológico-geotécnicos das praias em barragens de contenção de rejeitos, determinados por uma variabilidade deposicional, devem ser considerados na elaboração de planos de instrumentação mais eficientes em futuros projetos. / The mining is formed by ore extraction, concentration, and transformation for multiple purposes. The result of the exploitation of several ores is, after their treatment, the tailings production in variable quantities. Several characteristics as flow and content of water in the slurry, as well as density, roundness, sphericity, and grain size distribution of the sediments interfere and define projects and construction of tailings dams. Considering this, the study and technical evaluation of the tailings used are fundamental for scientifical and practical enhancement, mainly referring to security aspects. The material deposited along tailings beaches from iron and phosphate ores was investigated in grain size distribution, real density of the grains, grain shape analysis (roundness, sphericity, and aspect ratio). Also the hydraulic deposition (flumes) was analyzed according to the grain size distribution and shape analysis of sediments. In tailings beaches it was found that the sedimentation happens, due to grain size distribution and density in lenses and/or layers with similar characteristics but with vertical and horizontal variations, muck like humid alluvial fans. Significant variations were not observed in the grain shape analysis along the beaches. The flume tests revealed sedimentation in planar and lenses lamination, with decrease of the grain size distribution in a downstream direction, but modified by the effects of the flume walls. Therefore, the geological and geotechnical behaviors of the beaches in tailings dams, characterized by depositional variability, should be considered in future projects with more efficient instrumentation plan.

The research aimed to evaluate the sediment transportation and deposition and the sedimentation (silt, siltation) in the Coruripe- I Reservoir, analyzing the quantification of the sediment transportation by drag (drag, dragging), and in suspension. The lake has, nowadays, 373 ha of water surface, and was built in 2006 to demand water for irrigation. It is located in the Coruripe River Hydrographic Basin, with 1562 Km2 of area. According to the batimétricos (bathymetric) data, the depth of the reservoir varies from 0.8 to 12.3 m, from the montant to the dam. To quantificate the transportation of the sediments in suspension and bearing, samples were taken above the reservoir, and the bottom sediments samples were collected within the lake at the same time as the Topo-bathymetric survey, with a Ecman dredging machine. Samples of suspended sediments were analyzed through total evaporation and subsequent weighting, than quantified in proportion to the sample volume. The size of the bottom samples wasn t possible to determine due the composition homogeneity of the samples, containing only mud. It was verified that the depositions are predominantly made up of silt and clay. It was estimated that the assoread volume of the lake, in 3 year of existence, is about 59,12%, with mean rate of sediment accumulated around 512,549.43 ton.ano-1. The areas of greater sedimentation and eutrophication were in the direction from downstream to montant by sediments, derived from the river that provides the reservoir and from the laterals to the centre, due to sediment erosion brought from areas of the reservoir slopes, planted with cane sugar, in which are not maintained the tracks of ciliary preservation, which would act as a kind of filter by reducing this direct contribution. It is estimated that, if urgent decisions to contain the marginal sediments were taken, this reservoir utile life can rise to approximately 85 years, otherwise, if the current level of sedimentation (sedimentation) continues, the effective utile life will not exceed 3 years. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A pesquisa teve como objetivo avaliar o transporte no rio Coruripe e o empilhamento de sedimentos provindos de uma barragem que rompeu à montante do Reservatório Coruripe - I, mediante estudos da quantificação do transporte de sedimentos por arraste e em suspensão. O lago possui atualmente espelho d água de 373 ha, construído para demanda de água para irrigação em 2006. Situa-se na BH do Rio Coruripe, com área de 1.562 km². Pela batimetria, a profundidade do reservatório varia de 0,8 a 12,3 m, de montante à barragem. Para a quantificação dos sedimentos transportados em suspensão e rolamento foram coletadas amostras acima do reservatório e para os sedimentos de fundo foram coletados no interior do lago na mesma época do levantamento topo-batimétrico com amostrador draga tipo Ecman.As amostras de sedimentos em suspensão foram analisadas através da secagem total e posterior pesagem, as quais foram quantificadas proporcionalmente ao volume amostrado. Já com as amostras de fundo não foi possível determinar a granulometria por apresentarem homogeneidade na composição, contendo somente lodo. Estima-se que o volume inutilizado do lago em 3 anos de existência é de 59,12 %, com taxa média de sedimentos acumulados de aproximadamente 512.549,43 ton.ano-1. As áreas de maior assoreamento e eutrofização estão no sentido de jusante à montante por sedimentos oriundos de uma barragem rompida à montante e do rio que abastece o reservatório e das laterais para o centro, devido a sedimentos carreados pela erosão das áreas de encostas, as quais são cultivadas com cana-de-açúcar. Diante disso, não são mantidas as faixas de preservação ciliar, que atuariam como uma espécie de filtro, diminuindo essa contribuição direta. Estimou-se ainda que, se forem tomadas decisões urgentes para a contenção de sedimentos marginais, a vida útil deste reservatório pode se elevar para aproximadamente 85 anos. Caso contrário, se o atual nível de assoreamento continuar, a vida útil efetiva não ultrapassará 3 anos.

A mineração é formada pelo conjunto de ações de lavra, concentração e transformação do minério para múltiplas finalidades. O resultado da explotação de diversos minérios, após seus beneficiamentos, é a produção de rejeitos, em quantidades variáveis. Características diversas como vazão e conteúdo de água na polpa, densidade, arredondamento, esfericidade e granulometria do material interferem e definem projetos e construção de barragens para contenção de rejeitos. Desta forma, o estudo e avaliação técnica dos rejeitos empregados na construção destas barragens e o seu comportamento são fundamentais para a divulgação e enriquecimento científico e prático, principalmente no que tange aos aspectos de segurança. Foram avaliadas as características do material depositado ao longo de praias de rejeitos de minério de ferro e fosfato, analisando-se a granulometria, densidade real dos grãos, análise de forma (arredondamento, esfericidade e relação de aspecto), e os ensaios de simulação hidráulica, estudando a variabilidade da granulometria e forma dos grãos. Verificou-se que a deposição hidráulica nas praias de rejeitos ocorre pelo efeito da granulometria e densidade, em lentes e/ou camadas com características semelhantes, condicionando variações verticais e horizontais, análoga a leques aluviais úmidos. Não foram observadas variações significativas na forma dos grãos ao longo da praia. Os ensaios de simulação revelam sedimentação em camadas planares a lenticulares, com a diminuição da granulometria à medida que se afasta do ponto de lançamento, mas alterada pelo efeito das paredes do tanque. Portanto, os comportamentos geológico-geotécnicos das praias em barragens de contenção de rejeitos, determinados por uma variabilidade deposicional, devem ser considerados na elaboração de planos de instrumentação mais eficientes em futuros projetos. / The mining is formed by ore extraction, concentration, and transformation for multiple purposes. The result of the exploitation of several ores is, after their treatment, the tailings production in variable quantities. Several characteristics as flow and content of water in the slurry, as well as density, roundness, sphericity, and grain size distribution of the sediments interfere and define projects and construction of tailings dams. Considering this, the study and technical evaluation of the tailings used are fundamental for scientifical and practical enhancement, mainly referring to security aspects. The material deposited along tailings beaches from iron and phosphate ores was investigated in grain size distribution, real density of the grains, grain shape analysis (roundness, sphericity, and aspect ratio). Also the hydraulic deposition (flumes) was analyzed according to the grain size distribution and shape analysis of sediments. In tailings beaches it was found that the sedimentation happens, due to grain size distribution and density in lenses and/or layers with similar characteristics but with vertical and horizontal variations, muck like humid alluvial fans. Significant variations were not observed in the grain shape analysis along the beaches. The flume tests revealed sedimentation in planar and lenses lamination, with decrease of the grain size distribution in a downstream direction, but modified by the effects of the flume walls. Therefore, the geological and geotechnical behaviors of the beaches in tailings dams, characterized by depositional variability, should be considered in future projects with more efficient instrumentation plan.

O processo de sedimentação e assoreamento reduz a profundidade e a capacidade dos lagos de armazenamento de água do Canal do Panamá, obrigando a realizar dragagens periódicas que aumentam os custos de operação. Esses processos são acelerados pela perda de cobertura florestal na bacia. O presente estudo teve por objetivo estimar o valor econômico associado à redução de sedimentos na floresta da bacia do Canal, através do método de custo evitado de dragagem. O efeito físico da cobertura florestal sobre a redução de sedimentos foi estimado a través de regressão linear de dados biofísicos de sete microbacias que dispõem de medições de produção de sedimentos: Chagres, Pequení, Boquerón, Gatún, Trinidad, Cirí Grande e Caño Quebrado. Os resultados mostram que cada hectare de floresta nesta área reduz em 14,76 t.ano-1 de sedimentos em suspensão. Adicionando sedimentos de fundo isso corresponde a 14,32 t.ha-1.ano-1 e a um valor econômico de USD 197,40 por hectare por ano. Concluiu-se que as florestas contribuem significativamente para mitigar o processo de assoreamento dos lagos de armazenamento de água para o funcionamento do Canal do Panamá, e essa contribuição pode ser valorada em USD 39.640.091 por ano, para toda a floresta da bacia. / Sedimentation and siltation reduce the lakes depth and capacity to hold water in the Panama Canal, requiring periodic dredging which increases the operation costs. These processes are accelerated by the loss of forests that cover the basin. This studys objective is to estimate the economic value associated with reduction of sediments in the Canal basin, based on the method of avoided dredging cost. The physical effect of forest on sediment reduction was estimated through linear regression of biophysical data for seven watersheds that have measurements of sediments yield: Chagres, Pequení, Boquerón, Gatún, Trinidad, Cirí Grande and Caño Quebrado. These results shows that each hectare of forest in this area reduces the sediments in suspension. By adding sediments from the bottom of the riverbed, this corresponds to 14.32 m3.ha- 1.year-1 and to an economic value of USD 197.40 per hectare per year. It was concluded that forests contribute significantly to mitigate the process of siltation of lakes water storage for the operation of the Panama Canal, and this contribution may be valued at USD 39,640,091 per year for the entire basin forest.

O processo de sedimentação e assoreamento reduz a profundidade e a capacidade dos lagos de armazenamento de água do Canal do Panamá, obrigando a realizar dragagens periódicas que aumentam os custos de operação. Esses processos são acelerados pela perda de cobertura florestal na bacia. O presente estudo teve por objetivo estimar o valor econômico associado à redução de sedimentos na floresta da bacia do Canal, através do método de custo evitado de dragagem. O efeito físico da cobertura florestal sobre a redução de sedimentos foi estimado a través de regressão linear de dados biofísicos de sete microbacias que dispõem de medições de produção de sedimentos: Chagres, Pequení, Boquerón, Gatún, Trinidad, Cirí Grande e Caño Quebrado. Os resultados mostram que cada hectare de floresta nesta área reduz em 14,76 t.ano-1 de sedimentos em suspensão. Adicionando sedimentos de fundo isso corresponde a 14,32 t.ha-1.ano-1 e a um valor econômico de USD 197,40 por hectare por ano. Concluiu-se que as florestas contribuem significativamente para mitigar o processo de assoreamento dos lagos de armazenamento de água para o funcionamento do Canal do Panamá, e essa contribuição pode ser valorada em USD 39.640.091 por ano, para toda a floresta da bacia. / Sedimentation and siltation reduce the lakes depth and capacity to hold water in the Panama Canal, requiring periodic dredging which increases the operation costs. These processes are accelerated by the loss of forests that cover the basin. This studys objective is to estimate the economic value associated with reduction of sediments in the Canal basin, based on the method of avoided dredging cost. The physical effect of forest on sediment reduction was estimated through linear regression of biophysical data for seven watersheds that have measurements of sediments yield: Chagres, Pequení, Boquerón, Gatún, Trinidad, Cirí Grande and Caño Quebrado. These results shows that each hectare of forest in this area reduces the sediments in suspension. By adding sediments from the bottom of the riverbed, this corresponds to 14.32 m3.ha- 1.year-1 and to an economic value of USD 197.40 per hectare per year. It was concluded that forests contribute significantly to mitigate the process of siltation of lakes water storage for the operation of the Panama Canal, and this contribution may be valued at USD 39,640,091 per year for the entire basin forest.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:51:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Karl_Heins_Ewald.pdf: 3570741 bytes, checksum: c5bdd80e061dc3f0dc6cf78e808ab2d3 (MD5) Previous issue date: 2013-05-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Rivers are important agents working in the sculpturing of relief, through its high transport capacity of sediments originary from slopes and marginal erosion. The modeling occurs through the processes of erosion and deposition of sediments, which depend on variables such as lithological composition, slope, and flooding. The processes that originate topographic forms are widely described in the literature of alluvial-bed rivers, however little is known about the occurrence of these forms in mixed bed channels (alluvial-rock) and bedrock channel. In this context, this research aims to describe the topographic forms of the valleys on the Cascavel Plateau. The method for the recognition of these forms is the topographic mapping of cross sections in different parts of the channel located at the top, middle and lower course. The mapping is performed with a set level and optical sights. Were mapped four fluvial channels, two channels in areas with altimetric elevations below 400 meters, and two other channels with elevations above 700 meters. The channels have floodplains with varying lengths. Topographic forms were found as dikes, point bars, flood inundation basins, pools and riffles. The data collected show strong channel incision in the sections corresponding to the upper parts of the channels, and that in the course stretches of low flood plains are well developed. Channel meandering is a characteristic feature of the Cascavel Plateau. The formation of point bars is directly associated with the channel marginal erosion, whereas the dikes are the result of sediment settling. The pool-riffle sequences occur by the reduction of the flow velocity in some places, and, in others, by the presence of woody debris. In some parts of the river where are rock outcrop was observed the formation of pot-holes / Os rios são importantes agentes atuando na esculturação do relevo por meio da sua alta capacidade de transporte de sedimentos originários das vertentes e dos processos de erosão marginal. A modelagem ocorre através dos processos de erosão e deposição de sedimentos, que dependem de variáveis como composição litológica, declividade e cheias. Os processos que originam as formas topográficas são descritos vastamente na literatura sobre rios de leito aluviais, no entanto pouco se sabe sobre a ocorrência dessas formas em canais de leitos mistos (aluviais-rochosos) e leitos rochosos. Nesse contexto esta pesquisa objetiva a descrição das formas topográficas de fundos de vale no Planalto de Cascavel. O método para o reconhecimento dessas formas topográficas consiste no mapeamento de seções transversais em trechos distintos do canal localizados no alto, médio e baixo curso. O mapeamento é realizado com um conjunto de nível ótico e mira. Foram mapeados quatro canais fluviais, sendo dois canais em áreas com cotas altimétricas inferiores a 400 metros e, outros dois canais com cotas superiores a 700 metros. Os canais apresentam planícies de inundação com extensões variadas. Foram encontradas formas topográficas como diques, barras em pontal, bacias de inundação, soleiras e depressões. Os dados coletados mostram que há forte incisão do canal nos trechos correspondentes ao alto curso dos canais, e, que nos trechos de baixo curso as planícies de inundação são bem desenvolvidas. O meandramento de canais é uma característica do Planalto de Cascavel. A formação de barras em pontal está associada diretamente a erosão marginal, enquanto que os diques são resultantes da decantação de sedimentos. As sequências de soleiras-depressões ocorrem pela diminuição da velocidade do fluxo em alguns trechos, e, em outros, pela presença de detritos lenhosos. Nos trechos rochosos onde há afloramento rochoso foi observada a formação de marmitas