Made available in DSpace on 2018-08-24T22:53:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_5911_Dissertação_LiviaMeneghel_versao3.2.pdf: 3531969 bytes, checksum: e584735950b44902f2487c4112e32992 (MD5) Previous issue date: 2012-08-17 / O conhecimento da descarga de sedimentos de fundo é de primordial importância em vários aspectos da gestão de uma bacia hidrográfica, incluindo, a geomorfologia e a ecologia fluvial, a estabilidade das estruturas de engenharia e condições de navegação. Apesar da sua fundamental importância, a quantidade de variáveis envolvidas na mecânica de transporte de sólidos de fundo, bem como a complexidade das interações entre os processos físicos, torna difícil estabelecer um critério totalmente satisfatório para determinar o transporte sólido de fundo, assim, não há ainda um método universalmente aceito. Com os avanços recentes, novos métodos têm sido propostos para a medição da descarga de fundo. Com isso, o objetivo deste trabalho foi avaliar a adequação de metodologias para o cálculo da descarga de fundo em um trecho do rio Doce, ES. Foram aplicados os métodos da amostragem direta, com um amostrador Helley Smith, as fórmulas propostas por Einstein & Brown (1950), Engelund & Hansen (1967), Ackers & White (1973), Yang (1973) e Van Rijn (1984); métodos do deslocamento de formas de fundo, considerando a velocidade de deslocamento, e a diferença de superfícies do leito; e o método da velocidade do leito medida com um ADCP. Os resultados indicaram um fluxo instável, com leito composto principalmente de areias finas e médias, e formas de fundo em transição. As descargas de fundo estimadas pelos diferentes métodos apresentaram variação de diferentes ordens de magnitude, e as maiores estimativas foram fornecidas pela equação de Yang (1973). A aplicação dos métodos de deslocamento das formas de fundo foi dificultada pelas condições de leito em transição encontrada no local, entretanto, a descarga do leito a partir da velocidade de deslocamento das formas de fundo foi bastante coerente com as condições hidráulicas. As fórmulas de Engelund & Hansen (1967) e Van Rijn (1984), e o método de velocidade do leito apresentaram ótimo desempenho, sendo este último uma alternativa muito promissora para a medição da descarga de fundo. Para confirmar a adequação desses métodos ao rio Doce (ES) sugere-se que sejam realizadas mais medições, em um trecho uniforme, utilizando principalmente os métodos de velocidade do leito e de deslocamento das formas de fundo.

This paper presents the results of the sediment transport assessment in a small urban stream in Santa Maria city, RS. Liquid and solids discharges were measured and the bed material was collected during thirteen raining events, between December 2003 and November 2004. The laboratory tasks included the particle size analyses and the sediment concentration. The obtained data were used to evaluate the efficiency of the following methods: Einstein Modified by Colby and Hembree (1955), Colby (1957), Engelund and Hansen (1967), Yang (1973), Ackers and White (1973), Van Rijn (1984), Karim (1998) and Cheng (2002). It was done to estimate the solid discharge at the considered measurement section. Einstein Modified by Colby and Hembree (1955) and Colby (1957) are the methods that include measured data of the suspended sediment concentration and are the ones that presented the best results, they presented ratios between the calculated and measured discharge of 1.01 and 1.33 and dispersion index of 0.11 and 0.44, respectively. Considering the total sediment discharges indirect estimative methods, Yang was the one that presented the best results with ratios between the calculated and measured discharges of 1.41 and dispersion index of 2.23. Karim (1998) and Ackers and White (1973) presented satisfactory results, with ratios between the calculated and measured discharges of 0.65 and 0.59 and dispersion indexes of 3.06 and 3.20, respectively. Van Rijn (1984) method presented a ratio between the calculated and measured discharge of 3.53 and dispersion index of 9.37. The worst results were presented by Engelund and Hansen (1967) and Cheng (2002) methods with ratios between the calculated and measured discharges of 4.35 and 24.22 and dispersion indexes of 15.38 and 562.26, respectively. / Este trabalho apresenta resultados da avaliação do transporte de sedimentos em um pequeno rio urbano na cidade de Santa Maria, RS. Foram realizados trabalhos de medição de descargas líquidas e sólidas e coletado material de leito durante treze eventos chuvosos, entre Dezembro de 2003 e Novembro de 2004. Os trabalhos de laboratório consistiram em análises granulométricas e concentrações de sedimentos. Os dados obtidos foram utilizados para avaliar a eficiência dos métodos de Einstein Modificado por Colby e Hembree (1955), Colby (1957), Engelund e Hansen (1967), Yang (1973), Ackers e White (1973), Van Rijn (1984), Karim (1998) e Cheng 2002), para estimar a descarga sólida na seção de medição considerada. Os dois métodos que incorporam dados medidos de concentração de sedimentos em suspensão, Einstein Modificado por Colby e Hembree (1955) e Colby (1957), obtiveram os melhores resultados, com relações entre a descarga calculada e a descarga medida de 1,01 e 1,33 e índices de dispersão de 0,11 e 0,44, respectivamente. Dos métodos da estimativa indireta da descarga total de sedimentos, o método de Yang foi o que apresentou os melhores resultados com a relação entre a descarga calculada e a descarga medida de 1,41 e índice de dispersão de 2,23. Os métodos de Karim (1998) e Ackers e White (1973) apresentaram bons resultados, com as relações entre as descargas calculadas e as descargas medidas de 0,65 e 0,59 e índices de dispersão de 3,06 e 3,20, respectivamente. O método de Van Rijn (1984) apresentou relação entre a descarga calculada e a descarga medida de 3,53 e índice de dispersão de 9,37. Os piores resultados foram apresentados pelos métodos de Engelund e Hansen (1967) e pelo método de Cheng (2002), com relações entre a descarga calculada e a descarga medida de 4,35 e 24,22 e índices de dispersão de 15,38 e 562,26, respectivamente.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:04:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Livia Meneghel de Almeida.pdf: 3825098 bytes, checksum: 99ed41a80ff85db844fb2553aee7b6b3 (MD5) Previous issue date: 2012-08-17 / Knowledge of bedload transport is of primary importance in a number of aspects in watershed management, including fluvial geomorphology and ecology, stability of engineered structures and navigation condition. Despite the fundamental importance of bedload measurement, the amount of variables involved in the bedload transport mechanics, as well the complexity of the interactions among the physical processes, makes it difficult to establish a fully satisfactory criteria to determine the solid transport, thus there is not an accepted universal method. With recent advances, new methods have been proposed for measuring the bedload transport. Therewith, the aim of this study was to evaluate the suitability of methodologies for bedload measurement on a reach of the Doce River, ES, Brazil. For this were used traditional direct sampling method, with Helley Smith s sampler; formulas proposed by Einstein & Brown (1950), Engelund & Hansen (1967), Ackers & White (1973), Yang (1973) e Van Rijn (1984); bedform movement methods, considering velocity of bedform displacement and the difference between bed surfaces; and bedload velocity using an ADCP. Results indicated an unstable flow, with a bed composed primarily of fine and medium-sized sand, and bedforms in transition. Bedload values obtained by different methods showed variation of different orders of magnitude, and the highest estimates were provided by the equation of Yang (1973). The application of the bedform movement methods has been complicated by the bed condition at the site. However, the bedload measured from the velocity of bedform displacement has been quite consistent with the hydraulic conditions. The equations of Engelund & Hansen (1967) and Van Rijn (1984), and the bedload velocity method showed excellent performance, and the latter being a very promising alternative for the measurement of the bedload. To confirm the suitability of these methods in the Doce river (ES) is suggested to be carried out more measurements, in a uniform stretch, primarily using the bedload velocity and the bedform displacement methods / O conhecimento da descarga de sedimentos de fundo é de primordial importância em vários aspectos da gestão de uma bacia hidrográfica, incluindo, a geomorfologia e a ecologia fluvial, a estabilidade das estruturas de engenharia e condições de navegação. Apesar da sua fundamental importância, a quantidade de variáveis envolvidas na mecânica de transporte de sólidos de fundo, bem como a complexidade das interações entre os processos físicos, torna difícil estabelecer um critério totalmente satisfatório para determinar o transporte sólido de fundo, assim, não há ainda um método universalmente aceito. Com os avanços recentes, novos métodos têm sido propostos para a medição da descarga de fundo. Com isso, o objetivo deste trabalho foi avaliar a adequação de metodologias para o cálculo da descarga de fundo em um trecho do rio Doce, ES. Foram aplicados os métodos da amostragem direta, com um amostrador Helley Smith; as fórmulas propostas por Einstein & Brown (1950), Engelund & Hansen (1967), Ackers & White (1973), Yang (1973) e Van Rijn (1984); métodos do deslocamento de formas de fundo, considerando a velocidade de deslocamento, e a diferença de superfícies do leito; e o método da velocidade do leito medida com um ADCP. Os resultados indicaram um fluxo instável, com leito composto principalmente de areias finas e médias, e formas de fundo em transição. As descargas de fundo estimadas pelos diferentes métodos apresentaram variação de diferentes ordens de magnitude, e as maiores estimativas foram fornecidas pela equação de Yang (1973). A aplicação dos métodos de deslocamento das formas de fundo foi dificultada pelas condições de leito em transição encontradas no local, entretanto, a descarga do leito a partir da velocidade de deslocamento das formas de fundo foi bastante coerente com as condições hidráulicas. As fórmulas de Engelund & Hansen (1967) e Van Rijn (1984), e o método de velocidade do leito apresentaram ótimo desempenho, sendo este último uma alternativa muito promissora para a medição da descarga de fundo. Para confirmar a adequação desses métodos ao rio Doce (ES) sugere-se que sejam realizadas mais medições, em um trecho uniforme, utilizando principalmente os métodos de velocidade do leito e de deslocamento das formas de fundo

The monitoring of flood events provide the study of the flow generated during the rains, as well as the production and sediment transport in rural and urban watersheds providing monitoring data for future applications. The work was carried out in a section of Vacacaí Mirim river near the municipality of Restinga Sêca / RS of October 02, 2014 in December 3, 2015 with 16 events monitored with liquid discharge measurement (Q) and solid discharge after occurrence of rainy events. The objective is to perform the temporal assessment of sediment yield and some methods of calculations to estimate sediment transport to the section in the study were quantified solid discharges of the cross section and the characterization of particle sizes of the transported materials. Were determined the solid and liquid discharges for the 2014 period and 2015 in order to evaluate them temporally with the solid and liquid discharges between 2007-2015 using the Pearson correlation coefficient (r) and coefficient of determination (r²).To analyze the results and point out that indirect method of calculation to estimate sediment transport is the most suitable for the current study and compare them with previous studies using the dispersion index (DI) proposed by Aguirre et al. (2004).. The suspended material was shown to be almost all of the solid discharge in river. The granulometric composition of this material is the predominance of silt (58.3%) Sand then (28.4%) and clay (13.4%). For the material bed and drag, there was a predominance of sand, followed by silt and clay. The total solid monthly discharge to the measurement section to 2014-2015 was 117554.62 tons in 15 months evaluated. For the period 2007-2015 the total discharge was 141,039.37 tons/year. The most appropriate methods for the total solid discharge were Einstein's methods modified by Colby and Hembree (1955), Colby (1957), which include the measured sediment concentration data, dispersion index (DI) 0.09 and 2.30 respectively. Predictive methods for overall solid discharge the most appropriate methods were Toffaleti (1969) with value DI = 1.42, Engelund & Hansen (1967) DI = 2.38, Ackers and White (1973) DI = 2.44, Laursen (1958) DI = 4.07 and Yang (1973) DI = 9.42 and unloading solid bed best results were obtained by the methods of Van Rijn (1984) DI = 0.77, Karim (1998), DI = 1.66, Meyer-Peter and Müller (1948) with 6.08 DI. / O monitoramento dos eventos de cheia proporcionam o estudo do escoamento gerado durante as chuvas, assim como, a produção e o transporte de sedimentos em bacias rurais e urbanas propiciando dados de monitoramento para futuras aplicações. O trabalho foi realizado em uma seção do rio Vacacaí Mirim próximo ao munícipio de Restinga Seca/RS, de 02 de outubro de 2014 a 03 de dezembro de 2015 com 16 eventos monitorados, com medição de descarga líquida(Q) e descarga sólida após ocorrência de eventos chuvosos. O objetivo do trabalho é realizar a avaliação temporal da produção de sedimentos e alguns métodos de cálculos para estimar o transporte de sedimentos para a seção em estudo Foram quantificadas as descargas sólidas da seção transversal e a caracterização das granulometrias dos materiais transportados. Determinaram-se as descargas sólidas e líquidas para o período de 2014 e 2015 com o intuito de avalia-las temporalmente com as descargas sólidas e líquidas entre 2007 a 2015 utilizando o índice de correlação de Pearson (r) e coeficiente de determinação (r²). Para analise dos resultados obtidos e apontar qual método indireto de calculo para estimar o transporte de sedimentos é o mais adequado para o atual estudo e compara-los com estudos anteriores com o uso do índice de dispersão (ID) proposto por Aguirre et al. (2004). O material em suspensão demonstrou ser quase totalidade da descarga sólida do rio. A composição granulométrica deste material tem a predominância de silte (58,3%) seguida de areia (28,4 %) e argila (13,4%). Para o material de leito e de arraste, constatou-se a predominância de areia, seguida de silte e argila. A descarga sólida total mensal média até a seção de medição para 2014 a 2015 foi 117.554,62 toneladas e a perda de camada de solo 0,05 mm em 15 meses avaliados. Para o período de 2007 a 2015 a descarga total foi 141.039,37 ton/ano e a perda de camada de solo foi 0,06 mm/ano.Os métodos mais adequados para o cálculo da descarga sólida total foram os métodos de Einstein modicado por Colby e Hembree (1955), Colby (1957), que incluem dados medidos de concentração de sedimentos, com Índice de dispersão(ID) 0,09 e 2,30 respectivamente. Dos métodos preditivos para descarga sólida total os métodos mais adequados foram Toffaleti (1969) com valor de ID = 1,42, Engelund & Hansen (1967) ID = 2,38, Ackers e White (1973) ID = 2,44, Laursen (1958 ) ID = 4,07 e Yang (1973) ID= 9,42 e para descarga sólida de leito os melhores resultados foram obtidos pelos métodos de Van Rijn (1984) ID = 0,77, Karim (1998) com ID = 1,66, Meyer-Peter e Müller (1948) com ID de 6,08.

Made available in DSpace on 2014-07-29T14:39:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Celso de Carvalho Braga.pdf: 3312309 bytes, checksum: f978b2519d34cde7af31bff47e8526ea (MD5) Previous issue date: 2012-03-01 / The construction of reservoirs for hydroelectric generates various environmental impacts, for instance, changes in the displacement and the concentration of suspended solids, thus causing changes in the fauna and flora of the water. The survey of suspended solids in a determined watershed is important to make correct decisions regarding the planning for a bowl, because the amount of solids is directly related to the land use. The problems caused by suspended solids include erosion, transport, deposition and compaction, in addition the suspended solids impair the quality of water for human consumption. This study aimed to analyze the spatial and temporal distribution of the concentration of suspended solids (CSS) in the main source of the lake in Barra dos Coqueiros and its influence on the life cycle of the reservoir from March 2011 to August 2011. To achieve the proposed goals, it was used methods such as calculating the concentration of suspended solids according to the proposal of Wetzel and Likens (1991), checking the levels of turbidity and water clarity in accordance with the proposal to Esteves (1998) and Tundisi (2008), calculating the flow of the sources of water by the method of floats as proposed by Ramos and Oliveira (2003), Palhares (2007), and calculating the total solid discharge of the main sources of water (of the) using simplified method of Colby (1964) that takes into consideration: liquid discharge, average speed, average depth, width and cross section measured concentration of suspended solids. According to the data, we reached the following conclusion: the concentration of suspended solids is well related to the data turbidity and water transparency. In the data collection reservoir of the rainy season, the concentration of suspended solids ranged from 7,5 to 30,5 mgL-1 and greater than the collection of the dry period, which ranged from 0,25 to 7,5 mgL-1. The same thing happens to the water transparency using a Secchi disk that ranged from 0,16 to 0,30 meters in the rainy season and 1,40 to 3,50 meters in the dry season. As for turbidity, the indices found shows that the reflectance of light in a rainy period ranged from 51 to 72 NTU, whereas the dry period ranged from 0 to 3,7 NTU. According to the evaluation of the spatial and temporal distribution of suspended solids concentration of the main sources of water in the reservoir of Barra dos Coqueiros, the main lake stands out among the sources analyzed, due to the higher concentration of suspended solids, ranging from 2,5 mgL-1 in the dry season to 14,5 mgL-1 in the rainy season. / A construção de reservatórios para usinas hidrelétricas geram impactos ambientais diversos, como, por exemplo, mudanças no deslocamento e concentração de sólidos em suspensão, ocasionando assim mudanças na fauna e flora aquáticas. O estudo dos sólidos em suspensão de uma determinada bacia hidrográfica é importante para que se possam tomar decisões corretas quanto ao planejamento de atividades de uma bacia, pois a quantidade de sólidos está diretamente associada ao uso da terra. Os problemas gerados pelos sólidos em suspensão vão desde a erosão, transporte, deposição e compactação, além de que os sólidos em suspensão prejudicam a qualidade da água para o consumo humano. O presente trabalho teve por objetivo analisar a distribuição espacial e temporal da concentração de sólidos em suspensão (CSS) nos principais afluentes e lago da UHE Barra dos Coqueiros, e sua influência na vida útil do reservatório no período de março a agosto de 2011. Os métodos utilizados para alcançar os objetivos propostos foram: calcular a concentração de sólidos em suspensão de acordo com a proposta de WETZEL E LIKENS (1991), verificar os níveis de turbidez e transparência da água de acordo com a proposta de ESTEVES (1998) e TUNDISI (2008), calcular a vazão dos afluentes pelo método de flutuadores, de acordo com a proposta de RAMOS e OLIVEIRA (2003), PALHARES (2007), e calcular a descarga sólida total dos principais afluentes pelo método simplificado de COLBY (1964) que leva em consideração: descarga líquida, velocidade média, profundidade média, largura da seção transversal e concentração medida de sólidos em suspensão. De acordo com os dados obtidos, chegou-se à seguinte conclusão: que a concentração de sólidos em suspensão tem boa relação com os dados de turbidez e transparência da água. Na coleta de dados do reservatório do período chuvoso, a concentração de sólidos em suspensão variou de 7,5 a 30,5 mgL-1, sendo maior que na coleta do período seco, que variou de 0,25 a 7,5 mgL-1. O mesmo acontece com transparência de água utilizando o disco de Secchi que variou de 0,16 a 0,30 metros no período chuvoso e de 1,40 a 3,50 metros no período seco. Quanto à turbidez, os índices encontrados mostram que a refletância da luz no período chuvoso variou de 51 a 72 NTU, enquanto no período seco variou de 0 a 3,7 NTU. Quanto à avaliação da distribuição espacial e temporal da concentração de sólidos em suspensão dos principais afluentes do reservatório da UHE Barra dos Coqueiros o Córrego Matriz se destaca entre os afluentes analisados, por apresentar maiores concentrações de sólidos em suspensão, variando de 2,5 mgL-1 no período seco a 14,5 mgL-1 no período chuvoso.