Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-03-20T13:06:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ContribuicaoGerenciamentoRecursos.pdf: 5628797 bytes, checksum: 5e17028b734efcf3971e339a1b430534 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-03-20T13:44:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ContribuicaoGerenciamentoRecursos.pdf: 5628797 bytes, checksum: 5e17028b734efcf3971e339a1b430534 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-20T13:44:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ContribuicaoGerenciamentoRecursos.pdf: 5628797 bytes, checksum: 5e17028b734efcf3971e339a1b430534 (MD5) Previous issue date: 1995-09 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho trata de um problema de otimização de fluxo em rede aplicado ao sistema hídrico da bacia do rio Piracicaba: Dentre os métodos matemáticos de otimização, selecionou-se aquele que apresenta grande eficiência computacional, visando á possibilidade de auxiliar o gerenciamento e operação de bacias hidrográficas, cuja preocupação central esteja voltada à quantidade e qualidade de água. Optou-se pelos modelos.. matemáticos computacionais, os quais apresentam-se como ferramentas rápidas e eficientes nos processos de tomada de decisão. O problema foi tratado segundo uma formulação multiobjetivo através do Método dos Pesos, tendo como suporte um algoritmo de otimização de fluxos em rede com função objetivo linear por partes. Verificou-se que o sistema hídrico atende satisfatoriamente aos objetivos proposto, desde que se conheçam as vazões no horizonte de 24 (vinte e quatro) meses -vazões determinísticas, com a devida manipulação dos volumes e diferenciação na evolução dos volumes com o tempo. A visão de conjunto que o modelo proporciona, contrapõe-se aos estudos tradicionais os quais avaliam o beneficio das obras hidráulicas de maneira pontual. / This work deals with a network flow optimization problem applied to the Piracicaba river system. A mathematical optimization method which gives great computational efficiency was selected. The aim is to help the management and operation of hydrografic basins geared to the control of the quality and quantity of the water. Computational mathematical models were chosen due to their speedy and efficient aid to decision making. The problem was handled by adopting the multiobjective formulation of the Weight Method and a networks flow optimization algorithm coupled with a piece-wise linear objective function. At was verified that the river system responds satisfactorily as long as the flow of a twenty-four month's period is known in advance (deterministc flows) and with due manipulation of the storages and differentiation of the storages with time. The systemic vision the models provides is an alternative approach to the traditional studies that evaluate the benefits the hydraulic structures in the punctual form

Submitted by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2018-08-31T20:51:26Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ContribuicaoClassificacaoPequenas.pdf: 5568509 bytes, checksum: 0f163878e1bab16cf61a8f50a955b832 (MD5) / Approved for entry into archive by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2018-08-31T20:52:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ContribuicaoClassificacaoPequenas.pdf: 5568509 bytes, checksum: 0f163878e1bab16cf61a8f50a955b832 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-31T20:52:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ContribuicaoClassificacaoPequenas.pdf: 5568509 bytes, checksum: 0f163878e1bab16cf61a8f50a955b832 (MD5) Previous issue date: 2018-05-25 / A adoção de um valor de área para definir grandes, médias ou pequenas bacias hidrográficas deve levar em consideração os diversos processos envolvidos no comportamento das bacias. Em pequenas bacias, os fenômenos de conversão chuva-vazão são descritos utilizando técnicas mais simples. Buscando classificar pequenas bacias hidrográficas em função de suas áreas de drenagem, o estudo teve como principal objetivo identificar e classificar as pequenas bacias da Amazônia Legal, utilizando um modelo linear simples (MLS). O modelo é aplicado aos dados de chuva e vazão de bacias testes selecionadas, a fim de verificar a linearidade entre essas variáveis. O MLS utilizado neste estudo é baseado em um sistema linear e invariável no tempo, que estabelece uma relação de causa e efeito entre os dados de chuva e vazão. O desempenho do modelo foi avaliado através do RMS (raiz quadrada do erro quadrático médio), e a partir dos resultados pequenas bacias hidrográficas foram classificadas em função da área de drenagem. O método de Otto Pfafstetter é aplicado buscando identificar em que nível de codificação são encontradas apenas pequenas bacias hidrográficas. Os resultados indicaram que nas bacias com áreas de drenagem menores ou iguais a 620 km² o ajuste entre as curvas de permanência das vazões observadas e simuladas foi melhor, apresentando valores de RMS abaixo de 3 m³/s. Já nas bacias com dimensões acima de 620 km², os resultados de RMS ultrapassaram 4 m³/s, e as curvas de permanência não apresentaram bom ajuste, demonstrando que o MLS falha quando aplicado aos dados hidrológicos dessas bacias. Assim, as pequenas bacias hidrográficas da Amazônia Legal foram classificadas com áreas de drenagem menor ou igual a 620 km². O método de Ottocodificação foi aplicado até o nível 9, onde foram delimitadas 51.319 ottobacias, todas classificadas como pequenas bacias. / The adoption of an area value to define large, medium or small river basins should take into account the various processes involved in the basin behavior. In small basins, rainfall-flow conversion phenomena are described using simpler techniques. In order to classify small river basins according to their drainage areas, the main objective of this study was to identify and classify the small basins of the Amazon using a simple linear model (MLS). The model is applied to the rainfall and flow data from selected test basins in order to verify the linearity between these variables. The MLS used in this study is based on a linear and time invariant system that establishes a cause and effect relationship between rainfall and flow data. The performance of the model was evaluated through the RMS (square root of the mean square error), and from the results, small hydrographic basins were classified as a function of the drainage area. The method of Otto Pfafstetter is applied searching to identify at what level of codification are found only small river basins. The results indicated that in the basins with drainage areas less than or equal to 620 km², the adjustment between the observed and simulated flow duration curves was higher, presenting RMS values below 3 m³ / s. In the basins with dimensions over 620 km ², the RMS results exceeded 4 m³ / s, and the flow duration curves did not present a good fit, demonstrating that the MLS fails when applied to the hydrological data of these basins. Thus, the small hydrographic basins of the Amazon were classified with areas of drainage less or equal to 620 km ². The Ottocoding method was applied until level 9, where 51,319 ottobacias were delimited, all classified as small basins.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-03-20T13:27:42Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ModelagemChuvaVazao.pdf: 10740772 bytes, checksum: 840d572f54957188d5477c7b3aba3f37 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-03-20T13:46:35Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ModelagemChuvaVazao.pdf: 10740772 bytes, checksum: 840d572f54957188d5477c7b3aba3f37 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-20T13:46:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ModelagemChuvaVazao.pdf: 10740772 bytes, checksum: 840d572f54957188d5477c7b3aba3f37 (MD5) Previous issue date: 1999-12-06 / FAPESP - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo / Este trabalho investiga a utilização de modelos determinísticos de simulação hidrológica do tipo chuva-vazão, cuja área de estudo refere-se as bacias dos rios Itapetininga, das Almas e Guarapiranga no estado de São Paulo e bacia do rio Guaporé no estado de Mato Grasso. São testados dois modelos determinísticos do tipo chuva-vazão, ambos com processo de otimização dos parâmetros na forma irrestrita e não linear: SMAP (Soi! Moisture Accouting Procedure) com aplicação de um método de otimização de primeira ordem; e outro modelo utilizando a técnica de Redes Neurais Artificiais (RNA's), com método de otimização de segunda ordem. Em ambos os casos é tomado o intervalo de discretização mensal. A concepção testada sobre a posição de inserção do modelos de RNA's acoplado ao SMAP, tem origem na necessidade de investigação do potencial das RNA's em substituição aos parâmetros e processos tradicionais dos modelos chuva-vazão e, representada diretamente a relação chuva-vazão, partindo-se portanto, como entrada a série de precipitações e gerando-se as vazões através da RNA. / This work describes the use of two hydrological simulation deterministic models to represent the rainfuJI-runnoff processo The Itapetiniga, Almas and Guarapiranga rivers basin, located in the State of São Paulo and the Guaporé river basin located in the State of Mato Grasso, are taken as a case study. Both deterministic models used parameters optimization, with a nonlinear and unconstrained structure: (a) SMAP - Soil Moisture Accounting Procedure, which uses a first order optimization procedure; (b) Artificial Neural Network (ARN) model, which uses a second order optimzation procedure. Both models assume a montly interval to account rainfall and river flow. Some tests include a mix structure between SMAP and ARN, aiming at an evaluation of ARN potential to replace physical parameters and typical processes of conceptual rainfall-runnoff models.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-03-08T20:06:20Z No. of bitstreams: 3 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AproveitamentoAguaChuva.pdf: 4625408 bytes, checksum: 4fe13d5baf586d65079752f3b44c1fdb (MD5) Dissertacao_AproveitamentoAguaChuva_PROJETOS.pdf: 346617 bytes, checksum: 429d277d7fce3c820646488125d4690c (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-03-12T16:01:45Z (GMT) No. of bitstreams: 3 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AproveitamentoAguaChuva.pdf: 4625408 bytes, checksum: 4fe13d5baf586d65079752f3b44c1fdb (MD5) Dissertacao_AproveitamentoAguaChuva_PROJETOS.pdf: 346617 bytes, checksum: 429d277d7fce3c820646488125d4690c (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-12T16:01:45Z (GMT). No. of bitstreams: 3 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AproveitamentoAguaChuva.pdf: 4625408 bytes, checksum: 4fe13d5baf586d65079752f3b44c1fdb (MD5) Dissertacao_AproveitamentoAguaChuva_PROJETOS.pdf: 346617 bytes, checksum: 429d277d7fce3c820646488125d4690c (MD5) Previous issue date: 2012 / A Amazônia brasileira detém cerca de 69% da água doce disponível no Brasil, quantidade que acaba criando a ilusão de que não falta e nem faltará água na região, assim, a grande oferta deste recurso se torna um problema quando se trata da Gestão e Planejamento dos Recursos Hídricos na Amazônia, em função do uso perdulário e a falta de conservação dos mananciais, agravado pelo lançamento de resíduos líquidos sem tratamento. Falar em programas de conservação de água na Amazônia algumas décadas atrás e ainda hoje, com menor intensidade, é de certa forma estranha, devido à grande quantidade de água disponível e a cultura da abundância. Porém, com as mudanças climáticas, ssociada à crise da água no século XXI e o crescimento da consciência ambiental, surgiu um novo paradigma para o uso da água. Assim, a presente pesquisa busca discutir a importância do aproveitamento de água de chuva para fins não potáveis, visto o potencial de aproveitamento, ao longo de todo ano, devido o alto índice pluviométrico presente na região amazônica, variando, em média, de 119,6mm no mês de novembro a 441,6mm no mês de março. Foi verificado o potencial de aproveitamento de água da chuva, a partir das áreas dos telhados de alguns prédios, localizados na Universidade Federal do Pará – UFPA, Campus Guamá, também conhecido como Cidade Universitária Professor José da Silveira Netto. Os métodos utilizados para o dimensionamento do reservatório foram os de Rippl e o Interativo, sendo a verificação da viabilidade econômica feita através dos métodos do Valor Presente Líquido - VPL e payback descontado. Como resultado, obteve-se através do método de Rippl um volume superior a 1000 m³, enquanto que, pelo método interativo foi de no máximo 75 m³. A viabilidade econômica apresentou-se fragilizada em função do tempo de retorno ser superior a vida útil do sistema de aproveitamento de água de chuva. / The Brazilian Amazon has about 69% of available freshwater in Brazil, an amount which ends up creating the illusion that no lack of water and not lacking in the region, the large supply of this resource becomes a problem when it comes to the Management and Planning Water Resources in the Amazon, according to the wasteful use and lack of maintenance of stocks, compounded by the release of untreated wastewater. Speaking of water conservation programs in the Amazon a few decades ago and still today, with less intensity, is somewhat strange, given the large amount of water available and the culture of abundance. But with climate change associated with the water crisis in the century XXI and the growth of environmental awareness, a new paradigm for water use. Thus, this research discusses the importance of the use of rainwater for non-potable purposes, since the potential for exploitation, throughout the year, due to this high rainfall in the Amazon region, ranging, on average, 119.6 mm in months from November to 441.6 mm in March. It was verified the potential utilization of rainwater from the areas of the roofs of some buildings, located at the Federal University of Pará - UFPA, Campus Guamá, also known as City University Professor José da Silveira Netto. The methods used for sizing of the reservoir were the Rippl and Interactive, and economic viability checking done by the methods of Net Present Value - NPV and discounted payback. As a result, there was obtained by the method of Rippl a volume exceeding 1000 m³, while the interactive method was a maximum of 75 m³. The economic viability presented fragile as a function of time to return exceed the useful life of the utilization system for rain water.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-03-08T22:10:15Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_DesenvolvimentoSistemaAlerta.pdf: 14875974 bytes, checksum: a253ce95389b2a95597b554d1dded4bc (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-03-14T17:23:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_DesenvolvimentoSistemaAlerta.pdf: 14875974 bytes, checksum: a253ce95389b2a95597b554d1dded4bc (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-14T17:23:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_DesenvolvimentoSistemaAlerta.pdf: 14875974 bytes, checksum: a253ce95389b2a95597b554d1dded4bc (MD5) Previous issue date: 2012 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A presente dissertação desenvolveu um Sistema de Alerta de Enchentes para a Cidade de Marabá, localizada na confluência dos rios Itacaiúnas e Tocantins, a 440 km da cidade de Belém, capital do Estado do Pará. O Sistema de Alerta de Enchentes foi desenvolvido com base no modelo hidrológico MOD-4B incorporado a um Sistema de Informações Geográficas. Esse sistema permite prever as variações do nível do Rio Tocantins ao longo do ano, de modo a acompanhar a evolução da cheia com antecedência de 4 dias, o que torna possível uma ação eficiente da defesa civil. O modelo de previsão utilizou como referência as réguas linimétricas localizadas nos rios Tocantins e Araguaia nas cidades de Carolina e Conceição do Araguaia, distantes aproximadamente 225 e 270 km, respectivamente, da cidade de Marabá. O sistema utiliza o software de geoprocessamento ArcView 3.3, que teve implementada uma interface desenvolvida através da linguagem de programação orientada a objetos Avenue, com a finalidade de rodar o aplicativo do modelo hidrológico. O uso de menus e janelas customizados do sistema possibilitou o acesso a dados espaciais e tabelas de dados relacionais e/ou banco de dados cadastral, além de módulos de análise espacial e de visualização de dados geográficos em um Sistema de Informações Geográficas (SIG), possibilitando a previsão de enchentes na forma de mapas, tabelas e relatórios com a indicação das áreas inundadas para os períodos de 4, 3, 2 e 1 dia de antecedência do evento de enchente. O Sistema permitiu identificar os imóveis e as ruas atingidos, e possibilitará através de levantamentos futuros quantificar a população afetada e os prejuízos causados pelo desastre, facilitando que a defesa civil execute planos de ação para enfrentamento eficiente antes, durante e depois da ocorrência da enchente. / This dissertation develops a Flood Warning System for the city of Marabá, located at the confluence of Tocantins and Itacaiúnas Rivers, 400 quilometers south from Belém, capital of the State of Pará (Brazil). The Flood Warning System is based on the hydrological model MOD-4B incorporated into a Geographic Information System. This system forecasts changes in the level of the Tocantins River throughout the year. It monitors the initiation of the flood 4 days in advance, resulting in more efficient Civil Defense actions. As reference, the forecasting model used the limnimeter poles located on the Tocantins and Araguaia Rivers, in the towns of Carolina and Conceição do Araguaia, respectively about 225 and 270 quilometers south from the city of Marabá. The system uses the GIS software ArcView 3.3, which was implemented through an interface developed through an object-oriented programming language called Avenue to run the application of the hydrological model. The use of windows and menus adapted to the model grants access to spatial data and relational database tables and / or record database. It also provides modules for spatial analysis and visualization of geographic data in a Geographic Information System (GIS), which forecasts flooding in the form of maps, charts and reports, showing the flooded areas for periods of 4, 3, 2 and 1 day before the occurrence of flooding. The system also identifies the affected streets and buildings, quantifying the affected population and the damages caused. With this, the Civil Defense can execute efficient action plans before, during and after the flooding. / ABSTRAKT: Diese Dissertation entwickelte ein Flood Warning System für die Stadt Marabá, locatedat Zusammenfluss der Flüsse Tocantins und Itacaiúnas, 400 km entfernt von Belém, der Hauptstadt des Bundesstaates Pará. The Flood Warning System wurde auf Basis des Modells hydrologischen Mod-4B in einem geografischen Informations System. This System integriert entwickelte können Sie Änderungen in der Ebene des Rio Tocantins das ganze Jahr vorhersagen. Um die Flut mit 4 Tage im Voraus zu überwachen, was eine größere Effizienz der Civil Defense Aktionen. Die Vorhersage-Modell als Referenz verwendet die ruler limnimeters auf dem Tocantins und Araguaia Flüsse, entfernten rund 225 und 270 km beziehungsweise von der Stadt Maraba. Das System nutzt die GIS-Software ArcView 3.3, die über eine Schnittstelle implementiert wurdeentwickelt Programmiersprache objektorientierteAvenue, um die Anwendung aus dem hydrologischen Modell laufen. Die Verwendung von Fenstern und Menüs angepasst, zu modellieren, erleichtern den Zugang zu Geodaten und relationalen Datenbank-Tabellen und/oder Kataster-Datenbank, sowie Module für die räumliche Analyse und Visualisierungvon Geodaten in einem Geographischen Informations System (GIS), das die Vorhersage ermöglicht Überschwemmungen in Form von Karten, Diagrammen und Berichten, welche den überfluteten Gebieten für die Dauer von 4, 3, 2 und 1 Tag vor dem Auftreten der flooding.The System identifiziert auch die betroffenen Straßen und Gebäude, konnte eine Quantifizierung der betroffenen Bevölkerung und derSchaden verursacht hat. Aktivieren Zivilschutz auszuführen Aktionspläne, um effizient gerecht, vor, während und nach dem Auftreten von Überschwemmungen.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-02-03T18:05:29Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_AutodepuracaoIgarapeSanta.pdf: 4708704 bytes, checksum: 2efeeccfc8ffb4f3d007210a72f313c5 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-02-04T12:06:52Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_AutodepuracaoIgarapeSanta.pdf: 4708704 bytes, checksum: 2efeeccfc8ffb4f3d007210a72f313c5 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-04T12:06:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_AutodepuracaoIgarapeSanta.pdf: 4708704 bytes, checksum: 2efeeccfc8ffb4f3d007210a72f313c5 (MD5) Previous issue date: 2012 / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / A presente pesquisa realiza-se em Santa Isabel do Pará. Foi avaliada a autodepuração do igarapé homônimo através da modelagem matemática proposta por Streeter-Phelps (1925). Para isso, durante o período de outubro de 2009 e setembro de 2010, foram analisados os parâmetros físico-químicos OD e DBO e determinadas as variáveis hidráulicas em 11 pontos amostrais, subdividindo em 4 seções o curso d’água. O resultado da modelagem indicou que os trechos 1 e 2 possuem deficiência na autodepuração, pois não obedecem os padrões da legislação CONAMA 357/05. Por fim, ressalta-se ainda que, além de desfavorável capacidade de resiliência que o Igarapé Santa Isabel possui, não há uma atuação efetiva dos órgãos ambientais responsáveis pela fiscalização da qualidade deste recurso hídrico para que haja o controle das quantidades de poluentes lançadas no igarapé. Desta forma, pode-se evitar que, em um cenário futuro, graves problemas, devido aos usos múltiplos das águas deste manancial, venham prejudicar a saúde e o bem estar das populações dependentes do Igarapé Santa Isabel. / This research takes place in Santa Isabel of the Pará was assessed self-purification of the namesake creek through mathematical modeling proposed by Streeter-Phelps (1925). For this, during the period October 2009 to September 2010, we analyzed the physical and chemical parameters DO and BOD and certain hydraulic variables at 11 sampling points, divided into four sections of the watercourse. The result of the modeling indicated that the parts 1 and 2 have low self-purification in, they do not obey the standards of the legislation CONAMA 357/05. Finally, it is noteworthy that, in addition to unfavorable resilience that has Igarapé Santa Isabel, there is an effective action of the bodies responsible for monitoring the environmental quality of water resources so that there is control of the quantity of pollutants discharged into the creek. This way you can avoid that in a future scenario, serious problems due to multiple use of water from this source, compromising the health and well being of people dependent Igarapé Santa Isabel.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-02-04T18:53:33Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_AvaliacaoQuantitativaDinamica.pdf: 9396761 bytes, checksum: 8919f4ad3f75bd2eb0a9fc0491310410 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-02-05T14:20:42Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_AvaliacaoQuantitativaDinamica.pdf: 9396761 bytes, checksum: 8919f4ad3f75bd2eb0a9fc0491310410 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-05T14:20:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_AvaliacaoQuantitativaDinamica.pdf: 9396761 bytes, checksum: 8919f4ad3f75bd2eb0a9fc0491310410 (MD5) Previous issue date: 2012 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A análise do comportamento da precipitação em uma bacia hidrográfica é fundamental para a engenharia e gerenciamento dos recursos hídricos. A Região Hidrográfica Tocantins-Araguaia (RHTA) pela sua ocupação recente e potencialidades econômicas, ganha destaque no cenário nacional. Este trabalho avalia quantitativamente a dinâmica espaço-temporal da precipitação anual nesta região durante um período de 30 anos de dados. A dinâmica da precipitação pode ser analisada pelo cálculo da precipitação média em uma dada área, compondo assim mapas de isoietas de precipitação anual. No entanto, a confecção destes mapas requer um método de interpolação que melhor represente as características pluviométricas em locais não amostrados para posterior análise quantitativa do comportamento da precipitação. Para tanto, foram realizados análises exploratórias descritivas amostral e espacial como requisito de estacionaridade do método de interpolação geoestatístico, ajuste e validação do modelo teórico que se adéque ao variograma de precipitação anual. Após a confecção do mapa de isoietas pelo método de Krigagem Ordinária (sem tendência) e Krigagem Universal (com tendência) foi realizado o cálculo do volume precipitado na região hidrográfica pelo método dos contornos. A dinâmica espacial da precipitação foi realizada com base na análise da estatística descritiva, mapa de isoietas, mapa hipsométrico, Índice de Irregularidade Meteorológica (IMM) e Coeficiente de Variação. A dinâmica temporal foi analisada pela distribuição dos totais anuais de precipitação volumétrica para cada sub-bacia da RHTA, pelo Índice de Anomalia Padronizada, na variação interanual de precipitação e teste de tendência e magnitude representados respectivamente pelo Teste de Mann Kendall e Sen’s. Os resultados correlacionados com as anomalias meteorológicas do Oceano Atlântico (Dipolo) e Pacífico (ENOS) indicam o comportamento da precipitação bastante heterogêneo e com grande variabilidade temporal principalmente na sub-bacia Tocantins-Alto (TOA) (14%). Diminuição da amplitude pluviométrica, em anos de anomalia meteorológica intensa ocasionando um incremento de precipitação ao sul das sub-bacias TOA e ARA e diminuição da precipitação na sub-bacia TOB, em eventos de El Niño. Não se pode comprovar pelo teste de Mann Kendall que há uma tendência estatisticamente significativa no volume precipitado na RHTA, mas o estimador Sen’s dá indícios de queda na precipitação na sub-bacia TOA (-1,24 Km³/ano) e Araguaia (ARA) (-1,13 Km³/ano) e aumento da precipitação na sub-bacia do Tocantins Baixo (TOB) (0,53 Km³/ano) e para a RHTA (-1,5 Km³/ano). Assim a variabilidade espacial e temporal nas sub-bacias está intimamente relacionada aos eventos de anomalia meteorológica, na qual, a sua ação ocorre de maneira irregular ao longo da área de estudo e pode influenciar as diversas atividades sócio-econômicas na RHTA de acordo com sua magnitude e área de ocorrência. / The analysis of the rainfall behavior in a watershed is fundamental for engineering and management of the hydric resources. The Tocantins-Araguaia Basin (TAB) for your recent occupation and economic potentialities, earns prominence in the national scenery. This work evaluates the spatial-temporal dynamics of the annual precipitation in this region quantitatively during a period of 30 years of data. The dynamics of rainfall can be analyzed by the calculation of the mean precipitation in a given area, by composing isohyets maps of annual precipitation. However, the confection of these maps require one interpolation method what better please represent the rainfall characteristics in places not shown for posterior please analyze quantitative of the behaviour of the rainfall. For much, went realized descriptive exploratory analyses sample and spatial how requisition of stationarity of the interpolation method geostatistics, fill and validation of the theoretical model what he embed to the variograma of annual rainfall. The confection of isohyets maps for the method of ordinary kriging (no drift) and Universal Kriging (drift) went afterwards realized the calculation of the precipitate volume in the hydrographic region for the method of the contours. The spatial dynamics of the precipitation was realized with base in the analysis of descriptive statistics, isohyets maps, map hypsometric, Meteorological Irregularity (MI) and Coefficient Variation. Temporal dynamics was analyzed by the distribution of the total annual of volumetric precipitation for every secondary basin of the TAB, Standarized Anomaly, in the variation interanual of precipitation and trend test and magnitude represented respectively by Mann Kendall Test and Sen's. Interrelated upshots with the meteorological anomalies of the Atlantic Ocean (Dipole) and Pacific (ENOS) indicate the behaviour of the enough precipitation heterogeneous and with big variability principally in the under subbasin Tocantins Alto (TOA) (14%.) Diminution of the pluviometric amplitude, in years of intense meteorological anomaly causing a precipitation increment to the south of the under basins TOA and Araguaia (ARA) and diminution of the precipitation to the north of the secondary subbasin Tocantins Baixo (TOB), in El Niño events. One cannot prove for Mann Kendall test precipitate in the TAB, has an trend significative statistically in the volume but the estimated Sen's gives clues of fall in the precipitation in the sub-basin TOA (-1,24 km³/year) and Araguaia (ARA) (-1,13 km³/year) and increase of the precipitation in the under basin TOB (0,53 Km³/year) and for the TAB (-1,5 km³/year). So spatial and temporal variability in the under basins is intimately reported to the events of meteorological anomaly, in which your action occurs of irregular way to the long of the area to study and lop influence the socioeconomic different activities in the TAB in accordance with your magnitude and area of occurrence.

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O segundo é um módulo de previsão de vazões, que é um modelo estocástico chuva-vazão, do tipo RNA. O modelo ARIMA na calibração e na validação apresentou R² médio acima de 0,93 e RMSE abaixo de 0,08, capturando de forma satisfatória o comportamento das séries níveis d’água. O modelo chuva-vazão que foi empregado na composição da vazão afluente ao reservatório, com a utilização de arquitetura RNA, apresentou R² médio de 0,954 e RMSE médio de 0,098. O modelo SOUMA foi aplicado à bacia do rio Tapajós para o futuro Aproveitamento Hidro Energético – AHE São Luiz do Tapajós, Itaituba, PA. Foram criados seis cenários que serviram de parâmetros na otimização e minoração dos conflitos. Vazões afluentes ao reservatório foram obtidas e simuladas, para os cenários hidrológicos seco, médio e úmido e para os cenários climáticos El Niño, Neutro e La Niña. Para geração de energia e profundidade de navegação, considerando as afluências dos cenários hidrológicos seco, médio e úmido, o SOUMA evidenciou, em relação aos níveis de referência dos cenários de navegação baixo, médio e alto, a ocorrência de profundidades abaixo da mínima, para gerações médias abaixo de 2.411 MW, 2.939 MW e 3.586 MW, respectivamente. Para geração de energia e capacidade de carga transportada, considerando as afluências dos cenários hidrológicos seco, médio e úmido, o SOUMA demonstrou, em relação aos níveis de referência dos cenários de navegação baixo, médio e alto, que gerações médias acima de 2.869 MW, 3.508 MW e 4.740 MW, respectivamente, não geram ganhos de capacidade de carga transportada e que gerações médias abaixo de 1.344 MW, 1.622 MW 2.056 MW, respectivamente, inviabilizam o transporte de carga. Para geração de energia e cota de inundação, considerando as afluências dos cenários hidrológicos seco, médio e úmido, o SOUMA mostrou, em relação aos níveis de referência dos cenários de controle de inundação baixo, médio e alto, a ocorrência de inundações a jusante, para gerações médias acima de 4.978 MW, 6.057 MW e 7.390 MW, respectivamente. Retiradas consuntivas são significativas apenas no período de junho a outubro. Considerando a média das demandas consuntivas mensais (145 m³/s), para afluências do cenário hidrológico seco, médio e úmido, o SOUMA evidenciou uma perda mensal na geração de energia elétrica de 50 MW, 47 MW e 44 MW, respectivamente. Os resultados aferidos evidenciam que os modelos desenvolvidos são ferramentas de fundamental importância à otimização operacional de sistemas de reservatórios com usos múltiplos, permitindo a otimização de gerações e de defluências em AHE, em períodos de cheia e de estiagem e de grandes demandas energéticas, com a manutenção de condições de navegabilidade em trechos a jusante de barramentos, através de simulações operacionais sustentáveis que minoram conflitos de uso. / This work deals with a model for management of multiple uses of water, for the mitigation of conflicts of use related to the operation of reservoir systems in hydroelectric power plant of water catchment area. The model SOUMA – "system optimization of multiple uses of water", which consists of a stochastic optimization model based on nonlinear programming, was developed and structured in GAMS (General Algebraic Modeling System) with the use of solver MINOS. The SOUMA is composed of two modules. The first is a module for forecasting of water levels, which consists of a stochastic model of type ARIMA (Auto Regressive Integrated Moving Average). The second is a module for forecasting of streamflow, which is a stochastic model of rainfall-streamflow the RNA type. The ARIMA model calibration and validation presented average R² above 0.93 and RMSE below 0.08, capturing in a satisfactory manner the behavior of water levels. The rain-flow model that was used in the composition of influent flow to the reservoir, with the use of RNA architecture, presented average R² 0.954 and of 0.098 RMSE. The SOUMA model was applied to Tapajós River basin for the future hydroelectric power plant of São Luiz do Tapajós, Itaituba, PA. Six scenarios were created to be used as parameters in optimizing and mitigation of conflicts. The reservoir tributaries streamflow were obtained and simulated for dry, medium and moist hydrological scenarios and for El Niño, La Niña and Neutral climatic scenarios. For the power generation and navigation depth uses, considering the tributaries streamflow of the dry, medium and moist hydrological scenarios, the SOUMA showed, in relation to the reference levels of the low, medium and high navigation scenarios, the occurrence of depths below the minimum, for generations averages below 2,411 MW, 2,939 MW and 3,586 MW, respectively. For power generation and cargo capacity, considering the tributaries streamflow of the dry, medium and moist hydrological scenarios, the SOUMA showed, in relation to the low, medium and high reference levels of the navigation scenarios, that generations averages above 2,869 MW, 3,508 MW and 4,740 MW, respectively, do not generate earnings of cargo capacity and that medium generations below 1,344 MW, 2,056 MW and 1,622 MW, respectively, make the river transport of cargo infeasible. For power generation and flood dimension, considering the tributaries streamflow of the dry, medium and moist hydrological scenarios, the SOUMA showed, in relation the reference levels low, medium and high of the flood control, the occurrence of floods downstream to generations above average 4,978 MW, 6,057 MW and 7,390 MW, respectively. Consumptive withdrawals are meaningful only in the period from June to October. Considering the monthly average consumptive demands (145 m ³/s), to tributaries streamflow of the dry, medium and moist hydrological scenarios, the SOUMA showed a monthly loss in power generation of 50 MW, 47 MW and 44 MW, respectively. The measured results show that the models developed are important tools to operational optimization of reservoir systems with multiple uses, allowing the optimization of generations and defluente flow in the hydroelectric power plant of water catchment area, in periods of flood and drought and large energy demands, with maintenance of navigation conditions downstream from dams, through sustainable operational simulations that minimize usage conflicts.