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Modelagem hidráulica do canal do Rio Granjeiro, Crato/CE, utilizando o programa computacional HEC-RAS / Modeling of hydraulic canal river granjeiro, Crato / CE, using the computer program HEC-RAS

Silva, Thiago Alves da January 2013 (has links)
SILVA, T. A. Modelagem hidráulica do canal do Rio Granjeiro, Crato/CE, utilizando o programa computacional HEC-RAS. 2013. 51 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Gestão de Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-08T16:40:19Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_tasilva.pdf: 2565406 bytes, checksum: cd73e6f6de49d827014f55d0f280fea8 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-14T16:09:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_tasilva.pdf: 2565406 bytes, checksum: cd73e6f6de49d827014f55d0f280fea8 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-14T16:09:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_tasilva.pdf: 2565406 bytes, checksum: cd73e6f6de49d827014f55d0f280fea8 (MD5) Previous issue date: 2014-01-17 / This research was conducted in the urban area of the municipality of Crato-CE in the Cariri. The study anger dealing with the application of a hydraulic model for runoff and free channels in a channel that winds masonry part of the urbanized area of the city center and over the years has been occurring flood events due to variable rainfall in the city. The work done included field visits possession of equipment for conducting surveys, measurements of flow, collecting images and measurement field. The information obtained from this study will be a bibliographic database to contribute to the advancement of research and provision of data for better planning and management of water resources site. / Esta pesquisa foi desenvolvida na zona urbana do município de Crato-CE na região do Cariri. O estudo tratou da aplicação de um modelo hidráulico para escoamento em canais livres em um canal de concreto que percorre parte da área urbanizada do centro da cidade e que ao longo dos anos vem ocorrendo eventos de inundação por conta das variáveis precipitações no município. O trabalho elaborado contou com visitas em campo de posse de equipamentos para realização de levantamentos topográficos, aferições de vazões, coleta de imagens e mensuração de campo. As informações obtidas nessa pesquisa servirão de base bibliográfica para contribuir no avanço de pesquisas e fornecimento de dados para um melhor planejamento e gerenciamento dos recursos hídricos local.
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Transporte de Fluidos e Partículas em Meios Irregulares

Cisne Júnior, Roberto Lima da Costa January 2014 (has links)
CISNE JÚNIOR, Roberto Lima da Costa. Transporte de Fluidos e Partículas em Meios Irregulares. 2014. 113 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-06-16T20:47:55Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_rlccisnejunior.pdf: 4679198 bytes, checksum: 53ef0a18b5270d30f9e1fc7f5a1ad112 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-06-18T18:22:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_rlccisnejunior.pdf: 4679198 bytes, checksum: 53ef0a18b5270d30f9e1fc7f5a1ad112 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-18T18:22:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_rlccisnejunior.pdf: 4679198 bytes, checksum: 53ef0a18b5270d30f9e1fc7f5a1ad112 (MD5) Previous issue date: 2014 / O escoamento de fluidos no interior de estruturas irregulares apresenta certa complexidade. De início, investigamos o transporte de partículas no interior de uma estrutura ramificada tridimensional semelhante a um pulmão. Essas partículas são arrastadas por um fluido Newtoniano. Verificamos que a estrutura ramificada se comporta como um separador de partículas por tamanho, e que alguns parâmetros geométricos podem ser ajustados para controlar essa separação. Depois, estudamos o escoamento de um fluido Newtoniano e partículas pontuais no interior de canais catracas bidimensionais. Estes canais foram modelados de forma a permitir uma quebra de simetria espacial na direção do escoamento. No entanto, não encontramos mudanças significativas relacionadas ao perfil de escoamento do fluido. Já em relação às partículas ocorre uma grande assimetria no tempo médio de trânsito devido à existência de caminhos que se estabelecem próximos às paredes de perfil assimétrico. Assim, mostramos como obter um efeito catraca das partículas, podendo ocorrer uma seleção das mesmas em determinadas condições de escoamento. Finalmente, analisamos o escoamento de fluidos não-Newtonianos no interior de meios porosos bidimensionais. O fluido escolhido pode exibir dois principais regimes de escoamento: de altas viscosidades, quando em baixas tensões; e baixas viscosidades, quando em tensões mais elevadas. Para tal, utilizamos o modelo de Herschel-Bulkley usado em fluidos de Bingham (pseudoplásticos). Como resultado encontramos um regime de escoamento peculiar, apresentando uma forte canalização do fluido no interior do meio poroso.
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Formulação matemática para cálculo de variação de concentração em escoamento estacionário / Mathematical formulation for the calculation of changes of concentration in stationary flow

Brandão, Waldo Hosternes Peixoto 28 July 2011 (has links)
BRANDÃO, W. H. P. Formulação matemática para cálculo de variação de concentração em escoamento estacionário. 2011. 97 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-29T14:58:56Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_whpbrandão.pdf: 1247578 bytes, checksum: 19fb4d1f30c7b2910ed1c572bba66de4 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-25T18:11:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_whpbrandão.pdf: 1247578 bytes, checksum: 19fb4d1f30c7b2910ed1c572bba66de4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-25T18:11:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_whpbrandão.pdf: 1247578 bytes, checksum: 19fb4d1f30c7b2910ed1c572bba66de4 (MD5) Previous issue date: 2011-07-28 / The main aim of this research is to evaluate a variation of concentration between the affluent and effluent in a biophysical or physicochemical system. The theoretical system of references used here was based upon a differential equation of steady flow, involving a chemical kinetics and a longitudinal dispersion, in which there is a number of sufficiently low dispersion and efficiency, related to reactors. The chemical kinetics approached was of the Monod type, first order, any order and one which was set up similar to a Monod. We developed a new model of molecular decay which allowed the generation of new equations for steady flow. We obtained relationships between volumetric parameters and chemical kinetics of a perfect mixture of steady flow. In this study we found out about some similarities concerning the literature of chemical kinetics in a steady flow. It was also designed a study aiming to allow better scaling of the actual hydraulic retention time, reasonably proven by the surveyed sources. / Esta pesquisa tem como objetivo principal equacionar uma variação de concentração entre o afluente e o efluente em um sistema biofísico ou físico-químico. O referencial teórico utilizado se embasou em uma equação diferencial de escoamento estacionário, envolvendo uma cinética química e uma dispersão longitudinal, em que haja número de dispersão e eficiência suficientemente baixo, relacionadas a reatores. As cinéticas químicas abordadas foram do tipo Monod, de primeira ordem, de uma ordem qualquer e uma criada semelhante à de tipo Monod. Elaborou-se um novo modelo de decaimento molecular, que propiciou gerar novas equações de escoamento estacionário. Obtiveram-se relações entre parâmetros volumétricos e uma cinética química de uma mistura perfeita ou de escoamento estacionário. Neste estudo, foram obtidas algumas similaridades em relação à literatura de uma cinética química em escoamento estacionário. Também foi desenvolvido um estudo visando a permitir melhor dimensionamento do tempo de detenção hidráulico real, razoavelmente comprovado pelas fontes pesquisadas.
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[en] DEVELOPMENT OF A NUMERICAL SIMULATOR FOR THREE-PHASE FLOW IN OIL RESERVOIRS / [pt] DESENVOLVIMENTO DE UM SIMULADOR NUMÉRICO DE ESCOAMENTO TRIFÁSICO EM RESERVATÓRIOS DE PETRÓLEO

MARCO VAN HOMBEECK 22 November 2011 (has links)
[pt] Neste trabalho é desenvolvido um código de computador para simulação do escoamento de óleo, água e gás simultaneamente em meio porosos, com aplicações em reservatórios de petróleo. O modelo considerado admite efeitos gravitacionais, de pressão capilar, de compressibilidade da rocha e das várias fases em escoamento,assim como distribuições genéricas das permeabilidades relativas com as saturações. A geometria considerada é bidimensional retangular, com o tamanho da malha uniforme. Não são considerados efeitos de destilação nem de solubilidade do gás no óleo ou água. As equações são resolvidas através da técnica IMPES (Pressão Implícita, Saturações Explícitas) e o sistema de equações resultante da discretização por diferenças finitas é resolvido por um dos três métodos numéricos seguintes (i) a eliminação de Gauss (método direto), (ii) o método iterativo da sobrerrelaxação por linhas(LSOR), (iii) o método fortemente implícito de Stone (SIP). Alguns exemplos são apresentados e os resultados do modelo analisados quanto a precisão e também com respeito ao balanço de massa, calculando a cada intervalo de tempo. São apresentados também exemplos resolvidos com diferentes tamanhos de malha interevalos de tempo de integração, verificando-se a influência destes parâmetros sobre resultados encontrados. Em paralelo são feitas comparações entre os três métodos numéricos utilizados, considerando-se a concordância numérica dos valores obtidos e o tempo gasto por cada método para solução do sistema equações. / [en] In the present work a computer program is developped to simulate three-phase flow in porous media,with applications to oil reservois.The model takes into consideration the effects of gravity, capillary as a general function of saturations. Two dimensional rectangular geometry is used,with constant grid sizes. Distillation and solubility effects are not considered. The IMPES(Implicit Pressure, Explicit Saturations) method is used to solve the flow equations and the discretized system of equations is solved either by Gauss elimination, iterative line overrelaxation (LSOR) or strongly implicit procedure (SIP). Examples are presented and results analysed with regard to accuracy obtained in the material balance equation. The effects of the variation of time and grid step-sizes are shown, as well as a comparasion between the numerical methods employed in the solution.
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Simulação numérica de escoamentos com superfície livre com aproximação não-hidrostática

Monteiro, Leonardo Romero January 2014 (has links)
Na prática da engenharia existem diversos problemas relacionados a escoamentos com superfície livre, como escoamentos evoluindo sobre obstáculos de fundo, com recirculação ou ondas, entre outros. No presente trabalho, derivado das Equações de Navier-Stokes e de Continuidade, foi desenvolvido um código utilizando um equacionamento semi-implícito em diferenças finitas, com a finalidade de simular escoamentos com superfície livre e com aproximação não-hidrostática de pressão. O tratamento numérico é realizado com o passo de tempo fracionado em dois subpassos: no primeiro são calculados as velocidades e o desnível com condição de pressão hidrostática e no segundo subpasso é calculada a pressão dinâmica e corrigidas as velocidades e o desnível. Este código foi verificado para casos com resultados analíticos e numéricos e validado para casos com resultados experimentais. Por fim, o código desenvolvido foi aplicado a um caso hipotético que representa esquematicamente o caso de um emissário submarino. A consideração da aproximação não hidrostática da pressão se mostrou fundamental para o ajuste dos resultados com os dados experimentais e analíticos. / In engineering practice there are a lot of problems related to free-surface flow, like flows with bottom obstacles, separation and waves, among others. In the present work, derived from Navier-Stokes and Continuity Equations, a code was developed with semi-implicit finite differences equations in order to simulate non-hydrostatic pressure approximation free-surface flows. The numerical treatment is performed with split time step into two substeps: at the first velocities and free-surface are calculated with hydrostatic pressure condition and at the second substep dynamic pressure is calculated and the velocities and free-surface are corrected. This code was verified with analytical and numerical cases and validated with experimental cases results. Furthermore, this code was applied to a hypothetical case which represents a marine outfall case. The non-hydrostatic pressure consideration are very important for the adjustment of the results with the experimental and analytical data.
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Desenvolvimento de um modelo para a perda de carga em escoamento de óleos parafínicos

Alcântara, Murilo Leite January 2015 (has links)
Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-05-09T20:32:56Z No. of bitstreams: 1 dissertação de mestrado murilo para homologação.pdf: 4410767 bytes, checksum: 630568a4ed97f7e6539ec3c2bd039187 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-05-09T20:33:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertação de mestrado murilo para homologação.pdf: 4410767 bytes, checksum: 630568a4ed97f7e6539ec3c2bd039187 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-09T20:33:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertação de mestrado murilo para homologação.pdf: 4410767 bytes, checksum: 630568a4ed97f7e6539ec3c2bd039187 (MD5) / A deposição de parafinas é um dos problemas na produção e transporte do petróleo. Compreender o fenômeno da precipitação de parafina é o primeiro passo para garantir a produção e escoamento de petróleo com segurança e economia. Este trabalho tem como objetivo desenvolver um modelo que consiga estimar a perda de carga em escoamento de petróleo com precipitação de parafinas, através de uma nova abordagem. Os experimentos analisados no presente trabalho foram realizados por Tarantino (2013). Estes experimentos foram feitos em diferentes condições de temperatura, vazão e teor de água. Óleos de diferentes poços e com diferentes concentrações de parafinas foram utilizados nos experimentos para auxiliar o desenvolvimento do modelo. A temperatura inicial de aparecimento de cristais (TIAC) foi estimada através de microcalorimetria e o comportamento da viscosidade do fluido por viscosimetria. Neste trabalho foi desenvolvido um modelo semi-empírico a partir da combinação dos fenômenos de cristalização e arraste de parafinas. O modelo foi capaz de representar a perda de carga em todas as oito condições testadas. Por fim, o modelo foi aplicado em mais de 50 mil dados de campo coletados ao longo de um ano de operação. Apesar de pequenas modificações, o modelo foi capaz de prever com precisão o efeito da perda de carga do escoamento. Foi efetuada uma análise do comportamento da perda de carga em condições críticas de escoamento. Para a aplicação do modelo em um caso real, os resultados indicaram potencial para aumento da vazão de escoamento, de acordo com os limites operacionais vigentes.
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Estudo e avaliação do escoamento de petróleo parafínico

Tarantino, Gabriel do Bomfim January 2013 (has links)
Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-05-11T12:09:46Z No. of bitstreams: 1 Dissertação completa (final).pdf: 19688080 bytes, checksum: 22a57ac05f2bb6ca4b7f81497992ccce (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-05-11T12:10:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação completa (final).pdf: 19688080 bytes, checksum: 22a57ac05f2bb6ca4b7f81497992ccce (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-11T12:10:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação completa (final).pdf: 19688080 bytes, checksum: 22a57ac05f2bb6ca4b7f81497992ccce (MD5) / O petróleo parafínico possui características físico-químicas que lhe confere um alto valor comercial. Entretanto, o fenômeno da precipitação de parafina e aumento de viscosidade em regiões de baixa temperatura provocam problemas ao escoamento tendo como consequência a diminuição da produção. Isso tem motivado estudos sobre cinética de cristalização, caracterização de petróleo e remoção de depósitos de parafina por diversas técnicas. Além disso, o estudo do escoamento em situações de baixa temperatura tem contribuído para a viabilidade de operações em condições extremas. Os óleos contidos nas bacias baianas possuem como principal característica a elevada quantidade de parafinas que, sob baixa temperatura, aumenta demasiadamente a sua viscosidade, aumentando a sua resistência ao escoamento. Este trabalho tem como objetivo o estudo do comportamento do escoamento de um petróleo parafínico em função da temperatura, vazão e teor de água emulsionada e compará-lo ao comportamento de petróleo não parafínico, porém de características reológicas semelhantes quando em temperaturas acima da TIAC (temperatura inicial de aparecimento de cristais). Foi realizado o planejamento fatorial 3² para a verificação da influencia de seus fatores mencionados acima meio de um simulador de escoamento de produção no qual a amostra é bombeada com temperatura e vazão controlada. A variação de pressão do óleo é obtida a partir de medição diferencial que é continuamente registrada em um diagrama de tempo de ensaio. Foi feita a caracterização das amostras verificando sua distribuição de hidrocarbonetos por número de átomos carbono, o teor de parafinas pelo método UOP 46, o teor SARA, a determinação de densidade relativa e de densidade API, o comportamento reológico, o ponto de fluidez, o teor de água emulsionada pela titulação do reagente de Karl-Fischer e TIAC (utilizando as técnicas de microcalorimetria e microscopia ótica com luz polarizada). Os fatores significativos obtidos pelo simulador de escoamento de produção para o petróleo parafínico foram a vazão, a temperatura e a sua combinação com a vazão e com o teor de água emulsionada. Por outro lado, para o petróleo não parafínico, foram significativos a vazão, o teor de água emulsionada e a combinação entre estes.
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Estudo numerico da estabilidade hidrodinamica em escoamentos radiais

Oliveira, Jáuber Cavalcante de January 1992 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T17:44:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 89786.pdf: 3064950 bytes, checksum: 27fa7a4b1ec72e24f7b9c84aa776c9e5 (MD5) Previous issue date: 1992 / O problema de estabilidade linear em difusores radiais é abordado numericamente através do método dos volumes finitos, utilizando uma adapação do esquema proposto por Patankar (1980). A investigação deste problema tem por finalidade analisar a estabilidade das soluções obtidas por Langer (1991), que identificou a bifurcação de uma solução simétrica em três soluções, duas assimétricas e uma simétrica, a partir de um determinado número de Reynolds. As linhas de corrente e as isobáricas para as autofunções mostraram a presença de fortes recirculações e de acentuados gradientes de pressão próximos aos dois discos (em uma mesma posição radial). Tais efeitos decrescem à medida em que se progride rumo à saída do difusor. As isobáricas indicaram a presença de máximos locais alternados nas paredes do difusor. Acredita-se que este desequilíbrio alternado de perturbações de pressões ao longo do canal (efeito Coanda) é o responsável pela assimetria do escoamento após o ponto de bifurcação.
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Determinação das vazões em escoamentos bifásicos ar-água por meio de tubo venturi e medidor de fração de vazio

Pereira, Matheus Fontanelle January 2006 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T06:43:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 235269.pdf: 2083841 bytes, checksum: 922898ff29eda5f92a2a318c252450ca (MD5) / O tubo venturi é um dispositivo comumente utilizado para a medição de vazão de escoamentos monofásicos. Nas últimas décadas, este dispositivo tem sido investigado para a determinação das vazões em escoamentos bifásicos. Alternativamente aos métodos convencionais de medição de vazão, o emprego do venturi visa à redução de custos e à maior flexibilidade operacional de equipamentos industriais que operam com sistemas bifásicos. Neste contexto, este trabalho apresenta um estudo de um sistema de medição de vazão em escoamentos bifásicos utilizando-se o tubo venturi. Para tanto, escoamentos bifásicos ar-água, à pressão atmosférica e com título de gás de até 0,25%, foram estudados em uma seção de teste na posição vertical. O sistema de medição de vazão de escoamentos bifásicos consiste, além do tubo venturi, de um medidor de fração de vazio. Cinco modelos baseados na equação clássica para o cálculo da vazão de escoamentos monofásicos através de dispositivos deprimogênios, foram implementados para o cálculo da vazão dos escoamentos bifásico, nas condições testadas. As vazões calculadas pelos modelos foram comparadas com as vazões medidas pelos rotâmetros antes da mistura de ar e água. Também foram realizados testes em um tubo reto de seção circular e os resultados foram comparados com modelos de predição da queda de pressão. Referente à instrumentação da bancada experimental, atenção especial foi dada ao medidor de fração de vazio, cujo desenvolvimento representou uma parte importante do presente trabalho. O princípio de funcionamento deste medidor baseia-se na variação da impedância elétrica com a composição da mistura ar-água que escoa entre os eletrodos, que conectados a um circuito de processamento fornece um sinal de corrente-contínua proporcional à fração de vazio. A comparação dos resultados experimentais com os previstos pelos modelos testados, em relação às vazões, mostrou que os menores valores do RMS dos desvios foram de 7,4%, no caso do modelo de Zhang et al. (2005), e de 8,6%, no caso do modelo de Chisholm (1967).
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Retenção de água, sedimento e nutrientes em faixas vegetadas de campo nativo na Região dos Campos Gerais do Paraná

Bortolozo, Fernando Rodrigo 09 April 2013 (has links)
Resumo: Faixas vegetadas têm sido intensamente recomendadas para reduzir o transporte de sedimentos e nutrientes no escoamento superficial em áreas agrícolas. O objetivo deste estudo foi avaliar a retenção de água, sedimento, N-total, N-NH4+, N-NO3-, N-particulado, P-total, P-solúvel, P-particulado e P-biodisponível contidos em escoamento superficial simulado na região dos Campos Gerais do Estado do Paraná, em Cambissolo com textura franco argilo-arenosa, com 10 % de declive. As 12 unidades experimentais, dispostas inteiramente ao acaso, foram delimitadas com chapas de zinco e constituídas por 5, 10, 20 e 30 m de largura. As parcelas foram alocadas no sentido do declive sendo a extremidade inferior (último metro) construído em "V", possibilitando a coleta do escoamento em baldes de 12 litros, canalizado por um tubo de PVC de 75 mm de diâmetro. A concentração de sedimento aplicada foi de 3,22 g L-1 e a de nutrientes foi: de 62,2 mg L-1; 40,9 mg L-1 e 170,3 mg L-1, de P, N-NH4+ e N-NO3-, respectivamente. Para simular o escoamento superficial aplicou-se em todas as parcelas uma vazão de 300 L min-1 equivalente a uma lâmina de água de 60 mm h-1 em 30 m2. A coleta do escoamento superficial ocorreu durante 2 horas a cada 10 minutos, gerando 144 amostras. Foi retirada uma amostra representativa a cada tempo de coleta a qual era acondicionada em garrafas plásticas de 500 mL sendo congeladas para posterior análise química dos nutrientes nas diferentes formas. As maiores reduções nas concentrações médias ponderadas de sedimento, nitrogênio e fósforo para todas as formas analisadas foram de 54, 58 e 49 %, respectivamente. Para água, sedimento, nitrogênio e fósforo, as maiores retenções acumuladas médias foram de 66, 85, 84 e 84 %, respectivamente, comprovando a eficácia das faixas vegetadas, principalmente as de 30 m de largura. Assim, pode-se afirmar que as faixas vegetadas são práticas conservacionistas adequadas para a retenção de água, sedimento e poluentes associados advindos de áreas agrícolas.

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