Este trabalho tem por objetivo principal avaliar o grau de contaminação das águas subterrâneas em áreas de disposição inadequada de resíduos do processamento de carvão, bem como identificar e caracterizar, de forma genérica, as fontes poluidoras - depósitos de rejeitos de carvão e cinzas. Para tanto, foi aplicada, na região de Charqueadas/São Jerônimo, uma metodologia para detecção do grau de contaminação das águas subterrâneas do aqüífero freático que consistiu, resumidamente, na realização das seguintes etapas: (a) caracterização das fontes poluidoras (rejeitos de carvão e cinzas); (b) aplicação do método geofísico EM-34- 3; (c) instalação de piezômetros e monitoramento das águas subterrâneas; (d) tratamento dos dados; (e) análise final, incluindo comparação com o branco da região e legislação vigente. Os resultados obtidos permitiram concluir que as águas subterrâneas (aqüífero freático) da região estudada estão sofrendo influência, em diferentes graus, dos resíduos caracterizados, dependendo, basicamente, do tipo e características dos resíduos, do perfil litológico do local e da distância das fontes poluidoras. Foi confirmado o maior potencial poluidor dos rejeitos de carvão em relação às cinzas, devido, principalmente, ao pH ácido, aos altos percentuais de Stot e aos maiores percentuais de lixiviação e solubilização para os elementos determinados nas amostras de rejeitos de carvão. O método geofísico aplicado configurou-se como uma técnica complementar e orientativa, tendo sido extremamente útil na definição da profundidade preferencial para instalação dos piezômetros, até o nível de 7,5 m. Com base nos resultados obtidos a partir da caracterização físico-química das águas subterrâneas monitoradas, constatou-se que, quando comparados ao branco da região e à legislação vigente, os poços sob influência de rejeitos de carvão apresentaram as concentrações mais elevadas dos metais estudados, especialmente de Fe e Mn, bem como os valores mais elevados de sulfato, condutividade, sólidos totais dissolvidos e resíduo seco. Ainda, dentre os parâmetros determinados, os que melhor detectaram a contaminação das águas subterrâneas, com decréscimo na qualidade, foram: condutividade, sólidos totais dissolvidos, resíduo seco, sulfato, ferro, cádmio, níquel, cromo, alumínio e cálcio. / This thesis aims at evaluating the groundwater contamination degree in several inadequate coal processing waste disposal sites, as well as identify and characterize, in a generic way, the pollution sources - coal wastes and ashes disposal sites. It was applied, in Charqueadas/São Jerônimo region, a methodology for detection of phreatic groundwater contamination degree in coal processing waste disposal sites. In a sumarized way, the study was conduced in the following steps: (a) characterization of potential polluting sources (coal wastes and ashes); (b) application of geophysical technique EM-34-3; (c) monitoring wells installation and sampling of groundwater; (d) data treatment; (e) final analysis, including a comparison with regional background values and present legislation. The results obtained had showed that phreatic groundwater of studied area has been affected, in different levels, by the coal refuses studied, depending on kind of refuse, lithological characteristics of the area and distance from polluting sources. It was confirmed the greatest polluting potential of coal wastes in relation to ashes, which is due to acidic pH, great Stot content and higher metals leaching and solubilization percentual determined in coal waste samples. The geophysical technique was very useful as an aditional and orientative technique for definiton of monitoring wells preferential depht, which was, in the studied case, until 7,5 meters. The groundwaters physical-chemical characterization showed that the wells affected by coal wastes had the highest metals content, mainly to Fe and Mn, as well as the greatest values of sulfate, conductivity, total dissolved solids and dry residue in comparison with background values and legislation. In addition, it was seen that the best parameters to detec the groundwater contamination were conductivity, total dissolved solids, dry residue, sulfate, Fe, Cd, Ni, Cr, Al and Ca.

A Bacia do Camaquã (BC) é uma unidade geológica fundamental no esclarecimento da evolução geotectônica do Rio Grande do Sul. Ela agrupa e preserva, em parte, diferentes associações vulcano-sedimentares representativas do estágio de transição da Plataforma Sul-Americana. Depositada sobre os terrenos ígneos e metamórficos do Escudo Sul-riograndense, sua evolução estratigráfica e geocronológica tem sido pesquisada por diversos autores. Por outro lado, a geofísica tem contribuído pouco nestes estudos, apesar de seu grande potencial como ferramenta exploratória. Por esse motivo, e mediante o avanço das técnicas de processamento de dados, uma nova abordagem foi aplicada ao levantamento aeromagnético realizado em 1972 pelo Serviço Geológico do Brasil, com o objetivo de contribuir para o conhecimento geológico e tectônico da área. O reprocessamento destas variáveis permitiu a reinterpretação da BC e a geração de uma proposta de modelo para o seu arcabouço estrutural. Foram gerados mapas temáticos da BC e realizada a modelagem 2,5D de dados aeromagnéticos de um perfil NW-SE, com 40Km de extensão, localizado ao sul da área. Os mapas temáticos aeromagnéticos, além de delimitar os principais corpos e estruturas da região, permitiram dividir a área de estudo em três grandes domínios geofísicos: Oeste, Central e Leste, separados pela Anomalia Magnética de Caçapava do Sul e pela Zona de Cisalhamento Dorsal de Canguçu, respectivamente. A modelagem aeromagnética 2,5D ilustrou anomalias entre -40 e -110nT associadas às rochas vulcânicas e metamórficas aflorantes e à ocorrência do embasamento cristalino em subsuperfície, modelado a uma profundidade máxima de 7000m na parte NW do perfil. Em termos geotectônicos, o modelo obtido para o perfil evidenciou falhas extensionais, sugerindo uma configuração que se assemelha a um arranjo composto por horsts e grábens, característico de um sistema de riftes, atribuindo um regime distensivo para evolução da BC. O modelo também ilustrou dois altos do embasamento nas bordas do perfil, relacionados aos altos de Caçapava do Sul e da Serra das Encantadas. Esse soerguimento do embasamento nos flancos do perfil e o comportamento flexural que o mesmo assume na porção central, podem ser indicativos de um regime compressivo ocorrido anteriormente ao processo de rifteamento e à deposição da BC. A baixa susceptibilidade dos sedimentos que preenchem a bacia é um indicativo de que as áreas fonte podem ser os altos de Caçapava do Sul e da Serra das Encantadas, compostos por rochas graníticas e gnáissicas de baixa susceptibilidade magnética. O reprocessamento das variáveis geofísicas, os filtros aplicados no perfil estudado e a modelagem geofísica, mostraram-se técnicas eficientes para mapeamento geológico e delimitação do arcabouço estrutural, gerando um modelo geológico representante de uma porção da BC e permitindo assim, um avanço no entendimento de sua arquitetura e evolução geotectônica. / The Camaquã Basin (CB) is an important geologic unit and the knowledge of these rocks helps to clarify the geotectonic evolution of Rio Grande do Sul State. It has partially preserved different volcano-sedimentary associations representing the transition stage of South American Platform. The rocks of the basin overlays the igneous and metamorphic terrains of the Sul-riograndense Shield and its stratigraphic and geochronologic evolution have been widely studied by several authors. On the other hand, the geophysics has a small contribution to these studies, in despite of its great potential as an exploratory tool. Therefore, with the improvement of the data processing techniques, a new approach was applied in the aeromagnetic survey, acquired in 1972 by Brazilian Geological Survey. In this context, this research aims to contributes to the geologic and tectonic knowledge of the basin. The reprocessing of these variables led to the reinterpretation of the CB and to the production of a suggested model for its structural framework. Thematic maps and a 2,5D model of the CB were made from aeromagnetic data of a NW-SE section, with 40 km long, located in the south of the basin. These thematic aeromagnetic maps set out the main bodies and structures inside the basin and also provide a division of the study area into three main geophysics domains: West, Central and East, separated by the Magnetic Anomaly of Caçapava do Sul and the Dorsal de Canguçu Shear Zone, respectively. The 2,5D aeromagnetic modeling shows anomalies between -40 e -110nT, associated with volcanic and metamorphic outcropping rocks and the crystalline basement in subsurface, modeled at a maximum deep of 7000m in the NW portion of the section. In terms of geotectonic, the model obtained for this section revealed extensional faults, suggesting a sketch that resembles a horst and graben structure. This structure is typical for a rift system, assigning a distensive strain event in the evolution of the CB. The model also displayed two basement uplifts on the section borders, related with Caçapava do Sul and Serra das Encantadas uplifts. This uplift of the basement on section borders and its flexural behavior in the central portion can be an evidence of a compressive regime that occurred before the rift process and the sedimentation of the Camaquã Basin. The low susceptibility of the sediments that fill the basin is an indicative that the source areas can be the highs of Caçapava do Sul and Serra das Encantadas, composed mainly by low susceptibility granitic and gneissic rocks. The reprocessing of the geophysical variables, together with the frequency filters applied and the geophysical modeling, proved to be an efficient technique to the geologic mapping and to define the structural framework of the area. Based on this, a geologic model was created, which represents a specific portion of the basin and introduced an important knowledge of the structural framework and geotectonic evolution of the Camaquã Basin.

A técnica geofísica da eletrorresistividade adaptada para ambientes aquáticos, com a tecnologia que hoje temos à disposição, mostra-se bastante promissora e de grande produtividade tanto na coleta dos dados de campo como no reconhecimento de feições de interesse do substrato, possibilitando ainda a liberdade de se adquirir tais informações em perfis subaquáticos contínuos em quaisquer trechos navegáveis de rios e lagos e, eventualmente de mares. Neste contexto, esta dissertação abordou a aplicabilidade desta técnica, com a utilização de modernos equipamentos e acessórios adaptados para trabalhos em lâmina d\'água, onde foram executados e estudados os procedimentos de campo, processamentos e integração dos dados coletados, além da verificação da consistência dos resultados obtidos através da realização de linhas de estudos paralelas e também ortogonais. Os testes de aplicação da técnica foram realizados nas águas do rio São Francisco, mais precisamente em seu trecho que faz divisa dos estados da Bahia e Pernambuco, região nordeste do Brasil, local este que também tem sido objeto de estudos para o Projeto do Aproveitamento Hidrelétrico Riacho Seco, pertencentes à empresa Companhia Hidro Elétrica do São Francisco (CHESF), responsável por diversos estudos e desenvolvimentos desta região, notadamente dos recursos hídricos do baixo São Francisco. Os trabalhos de campo lançaram mão do uso de embarcação para transportar e arrastar, na superfície da água, um cabo multi-eletrodo de imageamento geoelétrico, especialmente desenvolvido para tais fins, bem como todos os equipamentos integrados a saber: equipamento GPS de navegação em ambientes aquáticos, eco-batímetro de dupla freqüência adaptado na embarcação, eletrorresistivímetro multicanal e notebook com software específico para o gerenciamento de todas as operações e dados. Os resultados mostraram que foi possível mapear a fisiografia do leito do rio bem como identificar e delimitar anomalias geofísicas compatíveis a prováveis ocorrências de depósitos de sedimentos assim como feições típicas de contatos litológicos e mesmo de estruturas do tipo alteração/fraturamento no interior dos materiais do subfundo do rio. / The electric tomography geophysical technique adapted for aquatic environment, with the modern technology available nowadays, reveals itself sufficiently promising and of great productivity both in the field data collection and in the recognition of aspects of interest of the substratum. It is possible to make the data acquiring in any navigable stretches of rivers, lakes and some seas. In this context, this paper approached the applicability of this technique, with the use of modern equipment and accessories for works in the water. The field procedures, the data processing and integration of the data collection are discussed considering the acquisition of a great amount of data both parallel and orthogonal to the river. The application tests of the technique were conducted in the river San Francisco, in the region of the border of the states of Bahia and Pernambuco, northeast region of Brazil. This area was selected because it has been subject of studies to install a hydroelectric plant (Riacho Seco), owned by the Companhia Hidro Elétrica do São Francisco (CHESF). To perform the field works a boat was used to carry and drag, in the surface of the water, a multi-electrode cable of electric tomography, especially developed for such purposes, as well as all the integrated equipment namely: GPS especially designed for navigation in aquatic environments, adapted fathometer of double frequency in the boat, multichannel eletrorresistivímeter and notebook with specific software that managed all the operations and data. The results had shown that it was possible to map the fisiography of the riverbed as well as identifying and delimiting geophysical anomalies compatible to the probable occurrences of deposits of sediments as well as typical lithologic contacts and structures like weathering and fractures in the underground materials in the bottom of the river.

Desde 1960, a cidade de Balneário Camboriú, localizada no litoral centro-norte do estado de Santa Catarina, vem sofrendo intensa urbanização de forma não planejada, resultando em problemas que apresentam um impacto negativo ao turismo, principalmente relacionados à superlotação no verão e ao sombreamento da praia no período da tarde, devido à grande quantidade de edifícios altos na beira mar. Buscando ampliar o espaço físico da orla, a Prefeitura Municipal de Balneário Camboriú está desenvolvendo o projeto de alimentação artificial da Praia Central do município, que prevê uma nova largura da faixa de areia de 100 m. Este trabalho descreve, através da análise dos processos físicos, os possíveis impactos advindos da implementação da obra de aterro hidráulico, utilizando o modelo numérico Delft3D. O trabalho de investigação foi separado em três tópicos: (1) propagação de ondas, (2) processos hidrodinâmicos e (3) variações morfológicas, em dois cenários: atual e posterior à alimentação artificial. Os resultados da modelagem de propagação de ondas demonstraram maior energia na porção norte da enseada, sendo a porção sul mais abrigada. Comparando os cenários observa-se uma diminuição na energia de onda em águas rasas devido à nova configuração da costa, principalmente na porção norte da enseada. Os resultados do modelo hidrodinâmico, mostraram que posteriormente a alimentação da praia, as correntes sofrem intensificação na nova zona de arrebentação de ondas, a qual se desenvolverá numa região em que, no cenário atual, as velocidades das correntes litorâneas são muito baixas. A análise dos potenciais impactos na morfologia litorânea demonstrou que as variações morfológicas ocorrerão devido à reorganização do ambiente diante da nova configuração batimétrica da enseada, sendo que a formação dos bancos longitudinais se deslocará em direção ao mar. Não foram observadas áreas de erosão entre o cenário atual e o cenário futuro, demonstrando que a enseada deverá se comportar como um sistema fechado. De modo geral a modelagem numérica demonstrou que os processos futuros reproduzirão aqueles que ocorrem no cenário atual, porém, estarão mais afastados, a cerca de 100 metros à frente, em direção ao mar. / Since 1960, Balneário Camboriú, located on the north-central coast of Santa Catarina, Brazil, has been suffering from an unplanned intense urbanization, resulting in negative impacts on tourism, mainly related to overcrowding during the summer and shading on the beach in the afternoon due to lots of tall buildings in the seafront. Aiming to enlarge the area available for recreational beach use, the city government of Balneário Camboriú is developing the nourishment project of the city's Central Beach, which provides a new sand stretch width of 100 m. This paper describes, through the analysis of physical processes, the possible impacts of the nourishment, using the numerical model Delft3D. The analysis distinguishes three steps: (1) wave propagation, (2) hydrodynamic processes, and (3) morphological variations, in two different scenarios: before and after the beach nourishment. The results of the wave propagation modeling shows the occurrence of greater energy in the northern portion of the bay, with a more sheltered southern portion. Comparing the scenarios it is observed a decrease in wave energy in shallow water due to the new configuration of the coast, especially in the northern part of the bay. Results from the hydrodynamic model indicate that after the beach nourishment the currents are intensified in the new waves surf zone, which will be developed in a region where, in the present scenario, the alongshore currents velocities are very low. The analysis of the potential impacts on coastal morphology showed that morphological changes will occur due to the reorganization of the place because of the new bay bathymetric configuration, since the longitudinal banks formation will move towards the sea. No erosion areas between the present and future scenario were observed, proving that the bay shall behave as a closed system. Overall the numerical modeling showed that future processes will reproduce those that occur in the present scenario, however the process will occur about 100 meters ahead, towards the sea.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-07-05T13:19:56Z No. of bitstreams: 1 textocompleto.pdf: 14039746 bytes, checksum: 3ec0f997a48ded57bd1f83951b26e623 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-05T13:19:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 textocompleto.pdf: 14039746 bytes, checksum: 3ec0f997a48ded57bd1f83951b26e623 (MD5) Previous issue date: 2018-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No Brasil, a área com plantações de eucalipto é superior a 5,7 milhões de ha, destacando-se o estado do Mato Grosso do Sul (MS), que liderou a expansão em áreas plantadas nos últimos cinco anos (2011-2016). A maior parte dessas áreas plantadas no estado do MS está em áreas de floresta nativa do Cerrado, que foram substituídas principalmente por pastagens degradadas e culturas anuais no passado. Portanto, os efeitos desta alteração na cobertura do solo, no ciclo regional de carbono e da água ainda não estão compreendidos. Neste contexto, foi usada a técnica de covariância dos vórtices turbulentos, medidas meteorológicas, do solo e da vegetação para explorar as eficiências intrínsecas do uso da água e da radiação em dois diferentes estudos nos trópicos brasileiros: Primeiro estudo (1) teve como objetivo avaliar um ciclo completo de rotação (9 anos) de fluxos de carbono e água de uma plantação clonal de Eucalyptus grandis. No geral, as variáveis ambientais, radiação fotossinteticamente ativa (PAR), temperatura do ar (Tair), déficit de pressão de vapor de água (VPD), precipitação e o conteúdo de água no solo (SWC) seguiram as condições sazonais de época seca e chuvosa. Durante os 9 anos de estudo, a precipitação total anual variou entre 986 e 1496 mm ano -1 , com uma média de 1238 mm ano -1 . Antes do corte das árvores, a floresta de eucalipto mostrou-se ser um forte sumidouro de carbono durante todos os anos (1-8 anos), a soma anual da produtividade líquida do ecossistema (NEE) aumentou de -256 para -1515 g C m -2 ano -1 , a soma anual da produção primária bruta (GPP) aumentou de 2312 para 4059 g C m -2 ano -1 , e a soma anual da respiração do ecossistema (Reco) aumentaram de 1195 para 2751 g C m -2 ano -1 . O primeiro ano após o corte das árvores (incluindo a preparação do local e o anovo plantio), a soma anual foi NEE = 883, GPP = 1248 e Reco = 2132 g C m -2 ano -1 , indicando ser fonte de carbono neste período. Assim, o total de carbono sequestrado durante um ciclo completo de rotação foi de 78 t C ha -1 . O balanço de energia (Rn = LE + H + G) descreveu padrões diários típicos de transferência de calor sensível, calor latente e fluxo de calor no solo com fluxos máximos ao meio-dia solar. A evapotranspiração (ET) total anual variou entre 837 e 1432 mm ano -1 , com uma média de 1154 mm ano -1 . A eficiência intrínseca de uso da água (WUE i ) e a condutância do dossel (g c ) corresponderam as variações do índice de área foliar (IAF), GPP e ET durante o período de estudo. Em conclusão, os nossos resultados forneceram uma importante contribuição dos balanços de carbono, água e energia em um ciclo completo de rotação em plantações de eucalipto que podem ser úteis para avaliar mudanças de cobertura do solo nesta região e até mesmo em outras regiões do Brasil. Segundo estudo (2) o objetivo foi comparar as diferenças nos fluxos de carbono, água e energia entre uma floresta nativa de Cerrado (SAV) e em plantações de eucalipto (EUC) durante o período de dezembro de 2012 a agosto de 2013. Os valores diários da Tair (média de 23 °C), PAR (média de 34 mol m -2 dia -1 ) e da precipitação acumulada (soma 1013,5 mm) foram semelhantes entre os dois ecossistemas. Ao contrário, os valores diários de VPD e SWC foram menores no ecossistema da SAV do que no ecossistema EUC ao longo do período estudado. A soma da NEE (-1136 g C m -2 ) para este período indica que o ecossistema com EUC é sumidouro de carbono, ao contrário, para o ecossistema com SAV a soma da NEE (256 g C m -2 ) indicou ser um ecossistema fonte de carbono. No geral, o fluxo de calor latente (LE) dominou o balanço de energia em ambos os ecossistemas, seguido pelo fluxo de calor sensível (H) e pelo fluxo de calor do solo (G). A evapotranspiração total na SAV e no EUC foi estimada em 948 e 1050 mm, respectivamente. O índice de área foliar (LAI) no ecossistema SAV variou de 3,8 a 1,9 m -2 m -2 e no ecossistema EUC variou de 4,7 a 3,2 m -2 m -2 , no período úmido e seco, respectivamente. Considerando o período estudado, o cerrado foi fonte de carbono do ecossistema para a atmosfera (2,5 t C ha -1 ), já o plantio de eucalipto foi um forte consumidor de carbono da atmosfera para o ecossistema (11 t C ha -1 ) ao longo do estudo período (9 meses). Os resultados indicam que as plantações de eucalipto no bioma de savana estão bem adaptadas às condições ambientais e têm uma boa resposta à variabilidade das condições climáticas. Além disso, a mudança da cobertura do solo e as práticas de uso do solo do cultivo com pastagens para plantações de eucalipto podem ajudar ou mesmo restaurar a biodiversidade do bioma de savana / In Brazil the eucalyptus’s plantations area is higher than 5.7 million ha, stand out for Mato Grosso do Sul State (MS) which had led the expansion over the last five years (2011-2016). Most of these areas in MS are into a native savanna forest replaced by degraded pasture and annual crops in the past. Therefore, the effect of this land-cover change on regional carbon and water cycle remains unclear. Here, it was used the eddy covariance technique, meteorological, soil and plant measurements to explore the environmental dependence of intrinsic water- and radiation efficiencies in two different studies in Brazilian tropics: First study (1) reported a full rotation cycle (9 years) of carbon, water and energy fluxes from a clonal Eucalyptus grandis plantation. Overall the environmental variables, photosynthetically active radiation (PAR), air temperature (Tair), water vapor saturation pressure deficit (VPD), rainfall, and soil water content (SWC) followed seasonal drought and wet conditions. During the 9-years of study, the annual total rainfall ranged between 986 to 1496 mm yr -1 , with an average of 1238 mm yr -1 . Before the harvest of trees, the eucalyptus forest was a strong carbon sequestration during all years (1-8 years), the annual net ecosystem exchange (NEE) sum increased from -256 to - 1515 g C m -2 yr -1 , the annual gross primary production (GPP) sum increased from 2312 to 4059 g C m -2 yr -1 , and the annual ecosystem respiration (Reco) sum increased from 1195 to 2751 g C m -2 yr -1 . The first year after harvest of trees (including site preparation and planting of new trees), the annual sum was NEE = 883, GPP = 1248 and Reco = 2132 g C m -2 yr -1 , indicating a small carbon source for this period. Thus, the total carbon sequestration during a full rotation cycle was 78 t C ha -1 . Energy balance (Rn = LE + H +G) described typical daily patterns of sensible, latent and soil heat transfer, with maximal fluxes at solar noon. The annual total evapotranspiration (ET) ranged between 837 to 1432 mm yr -1 , with an average of 1154 mm yr -1 . Patterns in intrinsic water-use efficiency (WUE i ) and canopy conductance (g s ) during the study matched those variations in leaf area index (LAI), GPP and ET. In conclusion, our results provide an important contribution of carbon, water and energy balance in a full rotation cycle of eucalyptus plantations that can be useful to evaluate land-cover changes for this region and even in other regions of Brazil. Second study (2) the goal was to compare the differences in carbon, water and energy fluxes between a native Savanna forest (SAV) and eucalyptus plantation (EUC) during December 2012 to August 2013. The daily Tair (mean 23 °C), PAR (mean 34 mol m -2 day -1 ), and rainfall cumulative (sum 1013.5 mm) were similar among the two ecosystems. In contrast, the daily values of VPD and SWC were lower in SAV than EUC throughout the study period. The sum of NEE (-1136 g C m -2 ) for this period indicates that the ecosystem with EUC is a carbon sink, in contrast, for the SAV ecosystem the sum of NEE (256 g C m -2 ) indicated to be a carbon source ecosystem. Overall, the latent heat flux (LE) dominated the energy balances at both ecosystems, followed by sensible heat flux (H) and soil heat flux (G). The total ET at the SAV ecosystem and EUC ecosystem was estimating as 948 and 1050 mm, respectively. Leaf area index (LAI) in SAV ecosystem varied 3.8 to 1.9 m -2 m -2 , and in EUC ecosystem varied 4.7 to 3.2 m -2 m -2 , wet and dry period respectively. In summary, the savanna ecosystem was a weak carbon source from the ecosystem to atmospheric (2.5 t C ha -1 ), and the eucalyptus ecosystem was a strong carbon sink from the atmosphere to ecosystem (11 t C ha -1 ) over the study period (9 months). The results indicate that the eucalyptus plantations in savanna biome are well adapted to the environmental conditions and have a good response to variability of climate conditions. In addition, the land-cover change and land use practices from pasture to eucalyptus plantations can help or even restore the biodiversity of savanna biome

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-07-16T12:52:16Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2137981 bytes, checksum: 0a2f6f4f558b39126ab843816316bb70 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-16T12:52:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2137981 bytes, checksum: 0a2f6f4f558b39126ab843816316bb70 (MD5) Previous issue date: 2018-03-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os sistemas fotovoltaicos integrados a construção (BIPV, do inglês Building Integrated Photovoltaic) podem formar parte da fachada ou da cobertura de uma edificação, assim, o calor acumulado na parte posterior dos painéis pode ser dissipado para o espaço interno da zona. Esta troca de calor pode contribuir para o aquecimento do ambiente interno, ou ainda, provocar o aumento da temperatura de funcionamento da célula fotovoltaica, que afeta negativamente a eficiência de conversão/geração de energia do próprio sistema fotovoltaico (FV). Neste sentido, este trabalho teve como objetivo investigar a influência de sistemas BIPV integrados a fachadas no desempenho energético de edificações comerciais para o clima brasileiro, ao avaliar a influência do calor gerado pelo material FV na temperatura interna do ambiente simulado e na eficiência do próprio sistema FV. O método utilizado é baseado em simulações computacionais por meio do software EnergyPlus. Porém, outros estudos já demonstraram que os modelos de painéis FV disponíveis no software não podem simular com precisão as interações térmicas entre os sistemas BIPV e o ambiente simulado. Assim, este trabalho propôs um método para a simulação de sistemas BIPV por meio do EnergyPlus, levando em consideração as propriedades térmicas dos materiais FV. Foram desenvolvidos dois métodos de simulação para sistemas BIPV, um para sistemas opacos e outro para sistemas fotovoltaico semi-transparentes (STPV, do inglês Semi-Transparent Photovoltaic). As simulações comprovaram que os sistemas BIPV influenciam as condições de conforto térmico do ambiente, tanto pelo acréscimo na temperatura média do ar interno, quanto pelo aumento da própria temperatura superficial interna dos ambientes, que neste chegou a superar o Caso Base em até 17,4°C. A eficiência do sistema apresentou perdas de até 7% devido ao acréscimo de temperatura da célula FV, porém, acredita-se que esta redução será sentida apenas em sistemas de geração em larga escala. Ao avaliar as diferenças entre o consumo de um edifício condicionado artificialmente com e sem material fotovoltaico, houve variação de acordo com a Zona Bioclimática (ZB) devido aos materiais construtivos adicionais adotados na tipologia STPV, em especial o modelo de janelas com vidro duplo. Na ZB3, Florianópolis e Belo Horizonte, o uso de sistemas STPV aumentou o consumo de energia com Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado (AVAC) em cerca de 8% e 3%, respectivamente, enquanto na ZB8, Vitória e Fortaleza, o sistema STPV reduziu este consumo em cerca de 1%. No entanto, o saldo entre o aumento do consumo por ar condicionado e a geração de energia foi positivo em todas as cidades, representando 7% do consumo anual da torre de escritórios no pior caso (Florianópolis) e 10% no melhor (Belo Horizonte). / Building Integrated Photovoltaic systems (BIPV) may be part of facade or building roof, so, the accumulated heat at the back of the panels can be dissipated to the internal space of the zone. This heat exchange may contribute to increase the temperature of interior rooms or, even more, to increase the operating temperature of the photovoltaic cell, which affects negatively the conversion/ power generation efficiency of the photovoltaic (PV) system itself. Then, this work aimed investigate the BIPV systems’ influence integrated to facades in the energy performance of commercial buildings under Brazilian climates, by evaluating the influence of the heat generated by the PV material on the interior temperature of the simulated area and on the efficiency of the system PV itself. The applied method is based on computational simulations using the EnergyPlus software. However, as already pointed in other studies, PV panel models available in the software can not accurately simulate the thermal interactions between the BIPV systems and the simulated environment. Thus, this work proposes a method for the simulation of BIPV systems through EnergyPlus according to PV materials thermal properties. Two simulation methods were developed for BIPV systems, one for opaque system and other for Semi-Transparent Photovoltaic systems (STPV). After the simulations, it has been proven that BIPV systems influence the interior rooms thermal comfort conditions, through the mean air temperature or the surface temperature increase, which was up to 17.4°C higher than the Base Case. The system efficiency had losses up to 7% due to the PV cells temperature increase, however, it is believed that this reduction will only be effective in large- scale generation systems. When evaluating the differences between the consumption of an artificially conditioned building with and without photovoltaic material, there was a variation according to the bioclimatic zone (ZB) due to the other building materials adopted in STPV typology, especially because of double glazed windows. In ZB3, Florianópolis and Belo Horizonte, the use of STPV systems enhanced in 8% and 3%, respectively, the energy consumption with Heating, Ventilation and Air Conditioning (HVAC), while in ZB8, Vitória and Fortaleza, the STPV system reduced this consumption in about 1%. Nevertheless, the balance between increased air conditioning consumption and power generation was positive in all cities, representing 7% of the annual consumption of the offices tower in the worst case (Florianópolis) and 10% in the best (Belo Horizonte).

Orientador: Denis José Schiozer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-16T23:27:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_RafaelMedeirosde_M.pdf: 12544093 bytes, checksum: f23d4c568ee228b9eaa01043ebaf8b21 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A utilização de dados de produção para o aumento da confiabilidade das previsões de produção de um campo apresenta limitações, principalmente no início do seu desenvolvimento, quando há menos dados observados e as incertezas sãomaiores. Uma alternativa para a melhora da qualidade do modelo é a utilização de mapas de saturação e pressão obtidos a partir da sísmica 4D. A incorporação destas informações ainda é pouco explorada em estudos de engenharia de reservatórios e possui grande potencial para diminuição das incertezas causadas pela falta de informação e complexidade de um campo de petróleo. Trabalhos recentes indicam que a forma ideal de se utilizar esta informação na calibração de modelos numéricos de reservatórios é convertê-la em saturação e pressão. Assim, o objetivo deste estudo é avaliar a obtenção, a partir de dados da sísmica 4D, das distribuições de saturação e pressão ao longo de reservatórios de petróleo. A metodologia proposta envolve a definição de dois métodos. No Método 1, a saturação é obtida implicitamente, por meio de um processo de inversão vinculado a dados de engenharia de reservatórios e a pressão é explicitamente obtida com a aplicação deste mapa de saturação em um processo de ajuste de histórico integrado (SOUZA et al., 2010). Este método foi aplicado em um modelo five-spot com duas falhas geológicas e um canal de alta permeabilidade. Os mapas de saturação e pressão obtidos indicam claramente as estruturas do reservatório que definem as tendências de fluxo de fluídos. Estes resultados indicam que o método iterativo mostrou-se eficaz em face às dificuldades de se modelar o comportamento da resposta acústica do reservatório. Além disso, destaca-se o uso de informações da simulação de reservatórios, como ajuste das vazões de líquidos e a abordagem iterativa entre a inversão e o processo de ajuste com o intuito de desacoplar as contribuições da saturação e pressão na composição da resposta acústica do reservatório. No Método 2, mapas de saturação e pressão são obtidos simultaneamente por meio do processo de inversão vinculado a dados de engenharia. Este método foi aplicado em um modelo do Campo de Namorado modificado. Este método permitiu a obtenção dos mapas de saturação e pressão simultaneamente e através deles foi possível identificar as principais estruturas que podem definir as tendências de fluxo no reservatório, como as falhas geológicas e canais de alta permeabilidade presentes. Dentre as principais contribuições deste estudo estão à definição de uma metodologia capaz de estimar saturação e pressão a partir de atributos sísmicos, o desenvolvimento de vínculos, baseados na engenharia de petróleo, aplicados ao processo global / Abstract: The use of production data for increasing the reliability of production forecasts of a field is limited, especially in early development, when there are fewer observed data and the uncertainties are greater. An alternative to improve the quality of the model is the use of saturation and pressure maps obtained from time-lapse seismic. The incorporation of this information is not explored in reservoir engineering studies and hás great potential for reducing uncertainties caused by lack of information and complexity of oil fields. Recent work indicates that the best way to use this information to calibrate numerical models of reservoirs is to convert it to saturation and pressure. Thus, the objective of this study is to obtain, from time-lapse seismic data, the distributions of saturation and pressure over oil reservoirs. The presented methodology consists of the definition of two methods. In Method 1, the saturation is implicitly obtained through an inversion process constrained by reservoir engineering data. Thus, the pressure is explicitly obtained with the application of map saturation in the history matching process (SOUZA et al., 2010). This method was applied to a five-spot model with two faults and a high permeability channel. The saturation and pressure maps obtained clearly indicate the reservoir structures that define fluid flow trends in the reservoir. These results indicate that the iterative method was effective to overcome pressure modeling difficulties in the reservoir acoustic response. Furthermore, it's highlighted the use of reservoir simulation information, such as the well liquid rate matching and the iterative approach between the inversion and matching process in order to decouple the contributions of saturation and pressure in the reservoir acoustic response composition. In Method 2, the saturation and pressure maps are obtained simultaneously through the inversion process constrained by engineering data. This method was applied to a modified model of the "Namorado Field" (Campos Basin, Brazil), that hás geological faults and high permeability channels. It was also necessary to apply na empirical modeling of the rock bulk modules as pressure functions (EMERICK, 2007). This improved the reservoir acoustic sensitivity and allowed, together with the engineering data constraints, obtain these maps. It was possible to identify the main structures that can set fluid flow trends in the reservoir.As major contributions of this study are the developments of a methodology able to provide saturation and pressure trends regarding time-lapse data and engineering data constraints to the overall process / Mestrado / Reservatórios e Gestão / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientadores : Elisabete Maria Pascholati, Carlos Roberto de Souza Filho, Gilberto Amaral (In memoriam) / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-07-28T10:04:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PrietoCainzos_RigobertoLazaro_D.pdf: 7653663 bytes, checksum: c917983c1b12ce1756254e96d4c34310 (MD5) Previous issue date: 2001 / Doutorado

Orientador : Sueli Yoshinaga Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-07-28T19:45:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pane_Edgar_M.pdf: 4596597 bytes, checksum: ed1d24526083cae61ea25e6fdcaeced4 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo principal o estudo do comportamento de nascentes em uma micro-bacia hidrográfica, utilizando técnicas hidrológicas, hidrogeológicas e geofisicas; e como objetivo secundário, a verificação da utilidade de uma técnica geofísica na locação de poços tubuIares em terrenos de rochas cristalinas com manto de alteração sobreposto. A área localiza-se no Município de ltamonte, Sul do Estado de Minas Gerais, integra a unidade de conservação ambiental denominada APA da Mantiqueira, e foi objeto de um requerimento no Departamento Nacional de Produção Mineral-DNPM para pesquisa de água mineral. Para a análise hidrológica utilizaram-se as séries históricas de quatro estações meteoro lógicas próximas à área de estudo, adotando a estação de Alagoa - MG como representativa da área. Foi feito um monitoramento de vazão pelo período de um ano em três pontos da micro-bacia, na cabeceira, na parte média e na porção inferior, que juntamente com os dados pluviométricos da estação meteoro lógica de Alagoa serviram de base para a análise hidrológica da área e cálculo das reservas de água subterrânea. Utilizou-se também o software BALASC/CEPAGRI (1995), que emprega uma metodologia de Thornthwaite & Matter (1955) e calcula a evapotranspiração potencial mensal e o período do ano em que há excesso ou falta de água. Foram feitos levantamentos geofísicos de eletroresistividade, utilizando a técnica denominada "caminhamento elétrico", que indicaram zonas de baixa resistividade elétrica associadas às zonas fraturadas subjacentes. Esta técnica foi de grande utilidade para a locação do poço tubuIar em uma dessas zonas, que está deslocada sub-superficialmente em relação a estrutura geológica indicada pela fotointerpretação / Abstract: The principal objective of this dissertation was to use hydrological, hydrogeological and geophysica1 techniques to study the behavior of springs in a hydrographic microbasin; a secondary objective was the verification of the usefulness of a geophysical technique for the location of bore wells in crysta11ine rocks in embasement areas. The area studied is located in the county of Itamonte, in the south of the state of Minas Gerais, and is part ofthe area ofpreservation ofthe Mantiqueira (APA na Mantiqueira). The study was requested by the National Department for Mineral Production (DNPM) in the investigation of mineral water. Historica1 series from four meterological stations in the vicinity of the area were used for the hydrological analyses, with the station of Alagoa (MG) considered the standard. The yield of springs for the period of one year was monitored at three points in the microbasin: at the headwaters, in the central Part' and in the lower parto Together with rainfall values from the meterological station of Alagoa, these served as the basis for the hydrological analysis of the area. BALASC/CEPAGRI software (1995) was used to apply Thomenthwaite & Matter (1995) methodology. Monthly potential evaporation and the period ofthe year in which excess or lack of water would be expected were calculated. Geophysical surveys of electrical resistivity were also made, using the "Schlumberger gradient array", which indicates zones of low electrical resistivity associated with under1ying fracture zones. The technique proved to be of great utility for the location of bore wells in one of the zones, in which they are not located exactly where photointerpretation of the geological sturcture would suggest / Mestrado / Administração e Politica de Recursos Minerais / Mestre em Geociências

Orientadores: Martin Tygel, Lucio Tunes dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica e Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-12T15:47:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nunes_RodrigoSilva_M.pdf: 3222542 bytes, checksum: a51b6fa6537055a2ce60aa8066fc2be2 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O método CRS (do Inglês "Common Reflection Surface"), introduzido por Peter Hubral em 1997, é uma técnica alternativa ao convencional empilhamento CMP. O empilhamento CRS é capaz de fornecer não apenas uma melhoria nas seções simuladas de afastamento nulo (ZO), mas também um trio de parâmetros que extraem mais informações sobre a propagação do meio do que o único parâmetro do clássico método CMP, a velocidade NMO. O objetivo deste trabalho é analisar o potencial do método CRS em produzir modelos de velocidades sísmicas, analogamente para a computação da velocidade NMO no método CMP. Nós descrevemos os métodos CMP e CRS e comparamos suas performances sobre ilustrações sintéticas e exemplos de dados reais. / Abstract: The Common Reflection Surface (CRS) method, introduced by Peter Hubral in 1997, is an alternative technique to the conventional CMP stacking. The CRS stack is able to provide not only improved simulated zero-offset sections, but also a set of parameters that convey more information of the propagating medium than the single NMO-velocity parameter of the classical CMP method. The objective of this work is to analyze the potential of the CRS method to produce seismic velocity models, analogously to the computation of the NMO velocities in the CMP method. We review the CMP and CRS methods, and compare their performances on illustrative synthetic and real data examples. / Mestrado / Reservatórios e Gestão / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo