COSTA, I. O. Calibração da condutividade hidráulica de aquíferos utilizando o método iterativo do gradiente hidraúlico. 2014. 103 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-13T16:30:18Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_iocosta.pdf: 5780241 bytes, checksum: cbbacf5977c7a6fb561ce27087273dff (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-14T16:49:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_iocosta.pdf: 5780241 bytes, checksum: cbbacf5977c7a6fb561ce27087273dff (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-14T16:49:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_iocosta.pdf: 5780241 bytes, checksum: cbbacf5977c7a6fb561ce27087273dff (MD5) Previous issue date: 2014-08-28 / The dissertation presented aims to conduct the computer simulation of groundwater flow using the Iterative Method of Hydraulic Gradient (MIGH) for the calibration of hydrodynamic parameters of aquifers. In this case, the calibration of the hydraulic conductivity of the aquifer "Cabeças" in the Valley of Gurguéia in the town of Cristino Castro, southwest of the state of Piauí. For the modeling, simulation and calibration the UFC-FLOW extension/UFC-MIGH, was used, which was developed to be loaded into GIS software gvSIG. From the process of simulation model and the setting of hydraulic head observed and measured in the field, it was possible to obtain satisfactory results in the calibration of hydraulic conductivity, well represented by the stability of the convergence criteria observed in the following charts: root mean square error X number of iterations and mean angles X number of iterations. Also observed the adjustment between the observed and calculated hydraulic head well represented in the potentiometric map generated. The results show the potential of the UFC-FLOW software/UFC-MIGH underpinning a GIS for simulation of groundwater flow and modeling of aquifers, as well as the subsequent solution of the hydrodynamic parameters calibration problem based on MIGH. / A dissertação apresentada tem como objetivo realizar a simulação computacional do fluxo subterrâneo utilizando o Método Iterativo do Gradiente Hidráulico (MIGH) para calibração de parâmetros hidrodinâmicos de aquíferos. Nesse caso, a calibração da condutividade hidráulica do aquífero “Cabeças” no Vale do Gurguéia, no município de Cristino Castro, sudoeste do Estado do Piauí. Para a modelagem, simulação e calibração foi utilizado a extensão UFC-FLOW/UFC-MIGH, desenvolvida para ser carregada no software de geoprocessamento gvSIG. A partir do processo de simulação do modelo e da fixação de cargas hidráulicas observadas e aferidas em campo foi possível obter resultados satisfatórios na calibração da condutividade hidráulica, bem representada pela estabilidade dos critérios de convergência observados nos seguintes gráficos: raiz do erro médio quadrático X número de iterações e média dos ângulos X número de iterações. Também foi observado o ajuste entre as cargas observadas e cargas calculadas bem representadas no mapa potenciométrico gerado. Os resultados obtidos mostram as potencialidades do software UFC-FLOW/UFC-MIGH tendo como suporte um SIG para simulação do fluxo subterrâneo e modelagem de aquíferos, assim como a posterior solução do problema de calibração de parâmetros hidrodinâmicos baseado no MIGH.

CABRAL, S. L. Intervalo de tempo de máxima previsibilidade no acoplamento de modelos climáticos e hidrológico para gerenciamento de reservatório. 2014. 139 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-10T18:38:57Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_slcabral.pdf: 4808746 bytes, checksum: 0db5af5aa3dae7c70268fccfdf360f87 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-16T10:35:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_slcabral.pdf: 4808746 bytes, checksum: 0db5af5aa3dae7c70268fccfdf360f87 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-16T10:35:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_slcabral.pdf: 4808746 bytes, checksum: 0db5af5aa3dae7c70268fccfdf360f87 (MD5) Previous issue date: 2014-10-06 / This work seeks to integrate climatic, hydrologic, and reservoir operation models in order to optimize available water volume in the Brazilian Northeast. The global ECHAM 4.5 climate model was used to feed the RAMS regional climate model for the Alto Jaguaribe hydrographic basin. Resulting precipitation values were calibrated by the probability density function (PDF) correction of simulated data compared with average daily precipitation data using the Thiessen method for the period 1979-2009. The Heidke Skill Score (HSS) was used to evaluate model performance in the Maximum Predictable Time Interval (ITEMP) of the atmospheric model. These PDF-corrected precipitation data, both observed and RAMS-simulated, were inserted in the hydrologic Soil Moisture Account (SMA) model from the Hydrologic Engineering Center – Hydrologic Modeling System (HEC-HMS) to determine modeled flows. These flows were then compared with median observed flows. To calibrate and validate the SMA, an iterative method was used to minimize percentage error of volume. The data returned by this cascade model was applied to assisting policy-makers determine water releases from the Orós reservoir. Three different scenarios were compared, the first based on observed flows, the second flows simulated by SMA with observed precipitation, and the third by flows simulated by SMA driven by the RAMS-PDF precipitation data. The RAMS model showed optimal efficiency in precipitation prediction on a 30 to 45 day interval, with HSS values of 0.56. The SMA model showed satisfactory performance with Nash-Sutcliffe values of 0.89 in the calibration phase and 0.67 in the validation phase, demonstrating its capacity to assist hydrological modeling in the semi-arid. This cascade model showed potential in accurately representing median inflows for the reservoir and as such can be used as a hydrologic tool, assisting reservoir operation decisions to meet the region’s demand. Keywords: Soil Moisture Account; hydrologic / O presente trabalho visa o acoplamento de modelo atmosférico, hidrológico e de operação de reservatório com vistas à otimização da liberação de águas no semiárido do nordeste brasileiro. O modelo atmosférico regional RAMS foi forçado pelo modelo atmosférico global ECHAM 4.5, na bacia hidrográfica do Alto Jaguaribe, e em seguida, aplicada a correção probability density function (PDF) nos dados simulados e comparado com dados diário de precipitação média observada pelo método de Thiessen no período de 1979-2009. Foi utilizando o Heidke Skill Score (HSS) como métrica principal para avaliar o desempenho da previsão em busca do Intervalo de Tempo de Máxima Previsibilidade (ITEMP) do modelo atmosférico. Os dados de precipitações observados e simulados pelo RAMS com correções PDFs foram inseridos no modelo hidrológico Soil Moisture Account (SMA) do Hydrologic Engineering Center - Hydrologic Modeling System (HEC-HMS), e comparado com as vazões médias observadas. Para a calibração e validação do SMA, foi realizado um método interativo para minimizar uma função objetivo, com base no erro percentual do volume. Por fim foi desenvolvido e avaliado um modelo de cascata a fim de comparar as decisões operacionais de liberação do reservatório Orós com diferentes cenários com base nas vazões observadas, vazões simuladas pelo SMA com a precipitação observada e vazões simuladas pelo SMA forçada com o RAMS-PDF. O modelo RAMS mostrou melhor eficiência na previsão da precipitação no intervalo de 30 a 45 dias, com valores de HSS = 0,56. O modelo SMA mostrou desempenho satisfatório com valores de Nash-Sutcliffe de 0,89 na fase de calibração e 0,67 na fase de validação, mostrando ser uma nova alternativa de utilização de modelo hidrológico no semiárido. O modelo de cascata mostrou potencial em representar bem as afluências médias do reservatório, podendo tornar uma ferramenta hidrológica, auxiliando as decisões de operação dos reservatórios, atendendo as demandas da região

LEÃO, J. A. Influência de manobras de válvulas na identificação das rugosidades em tubulações de redes de distribuição de água. 2014. 123 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-14T11:41:20Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_jaleão.pdf: 1835721 bytes, checksum: 3398ac97957f57e5aadc710c5c8c6d5a (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-16T11:20:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_jaleão.pdf: 1835721 bytes, checksum: 3398ac97957f57e5aadc710c5c8c6d5a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-16T11:20:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_jaleão.pdf: 1835721 bytes, checksum: 3398ac97957f57e5aadc710c5c8c6d5a (MD5) Previous issue date: 2014-11-28 / Currently, based on computational analysis, more accurate assessments have been possible in studies of design of water supply networks. The hydraulic transient is a phenomenon that can affect all forced drainage system. Understanding this phenomenon and the constant search for solutions to avoid its harmful effects cause significant technological advances, principally through the application of computational methods. The present work is to use the Transient Inverse Method (TIM) with a genetic algorithm to calibrate the absolute roughness of pipes of two water distribution networks using four different types of maneuvers through genetic parameters. The study was done in two fictitious networks, but with physical characteristics of real networks. We analyzed the influence of valves maneuvers in the identification of roughness in pipes of water distribution networks. The simulations were made by varying two types of selection: elitism with and without elitism, considering the efficiency indicators: Average Relative Error (EMR), Relative Error (RE) and Objective Function (OF), where the results of the Network proved best for the relative error (RE) with elitism in four maneuvers. In network B, the best indicator of efficiency for the calibration of the four maneuvers was the mean relative error (EMR) with elitism and the indicators Relative Error (RE) and Objective Function (OF) vary according to the analyzed maneuver. / Atualmente, com base na análise computacional, avaliações mais precisas vêm sendo possíveis em estudos de dimensionamento de redes de abastecimento de água. O transiente hidráulico é um fenômeno que pode afetar toda rede de escoamento forçado. A compreensão deste fenômeno e a constante busca de soluções para evitar seus efeitos danosos acarretam avanços tecnológicos significativos, principalmente através da aplicação dos métodos computacionais. O presente trabalho consiste em utilizar o Método Transiente Inverso (MTI) com um algoritmo genético para a calibração das rugosidades absolutas das tubulações de duas redes de distribuição de água utilizando quatro tipos de manobras diferentes, através de parâmetros genéticos. O estudo foi feito em duas redes fictícias, mas com características físicas de redes reais. Foi analisado a influencia de manobras de válvulas na identificação das rugosidades em tubulações de redes de distribuição de água. As simulações foram feitas variando dois tipos de seleção: com elitismo e sem elitismo, considerando os indicadores de eficiência: Erro Médio Relativo (EMR), Erro Relativo (ER) e Função Objetivo (FO), onde os resultados da Rede A se mostraram melhores para o Erro Relativo (ER) com elitismo nas quatro manobras. Na rede B, o melhor indicador de eficiência para a calibração das quatro manobras foi o Erro Médio Relativo (EMR) com elitismo e que os indicadores Erro Relativo (ER) e Função Objetiva (FO) variam conforme a manobra analisada.

COSTA, B. C. A. A Influência de erros de medição de carga na calibração de fator de atrito em tubulações de redes de distribuição de água através do método transiente inverso e algoritmo genético. 2014. 108 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-13T18:40:39Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_bcacosta.pdf: 1699384 bytes, checksum: 7640eaaf296d2ad501d96afad1595d8f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-16T12:01:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_bcacosta.pdf: 1699384 bytes, checksum: 7640eaaf296d2ad501d96afad1595d8f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-16T12:01:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_bcacosta.pdf: 1699384 bytes, checksum: 7640eaaf296d2ad501d96afad1595d8f (MD5) Previous issue date: 2014-11-10 / The study of hydraulic networks for operation purposes or viability analysis for extension or renovation of the same is started the calibration in this context understood as identification parameters, such as friction coefficient, surface roughness and diameter. The Transient Inverse Method in conjunction with genetic algorithm is efficient in this task shows. This method employs the method of characteristics in the solution of the equations of motion for transient flow in networks of pipes and the optimization of solutions is based on Evolutionary Theory and evaluated by an objective function, which in this study is the sum of the difference between the module loads measured and calculated by the model for each set of solutions. Whereas the objective of the development of mathematical models for calibration hypothetical networks is their use in real networks, and that these, the collection of payload data is subject to measurement errors, is due to defects in the equipment or by conditions unfavorable environment or other random effects and taking into account the relevance of friction factors in pipelines, by their relationship to head losses that must be controlled to a great operation of networks, ensuring a continuous supply in quantity and appropriate operating conditions, this work is proposed to verify the influence of the presence of transient load measurement errors in the identification of friction factors in two hypothetical hydraulic networks. They are of different sizes with the number of rings, knots and tubes. Both are each fed by a reservoir. The transient conditions are assigned to a valve maneuver installed in one of the nodes of each network. The load data collection is restricted to 20% of the nodes in each network, one of which is the node where the valve is located. The hydraulic transient observation time is restricted to the valve maneuver time, 20s, and occurs at intervals of 0.1s, resulting in 200 charge records. The permanent condition of networks is initially unknown knowledge about the same is restricted to load in the reservoirs and demands on us as well as pipe diameter, the friction factors are initially stipulated. The determination of the permanent and transient conditions and the identification of the friction factors is performed using a hydraulic model and generate transient loads which are conventionally considered true, then these various steps of receiving systematic and random errors, which generate new burdens and these are considered collected with measurement errors. From these new loads are carried IDs friction factors, which are compared with those obtained considering an ideal case with no measurement errors loads. This comparison is performed using the mean relative error and function great goal. The results show that measurement errors in the identification of interfering friction factors although not possible to draw a relationship between them. / O estudo de redes hidráulicas para fins de operação ou análise de viabilidade para ampliação ou recuperação das mesmas é iniciado pela calibração, neste contexto, entendida como identificação de parâmetros tais como: fator de atrito, rugosidade e diâmetro. O Método Transiente Inverso em conjunto com Algoritmo genético se mostra eficiente nessa tarefa. O referido método emprega o Método das Características na solução das equações de movimento para escoamento transiente em tubos de redes e a otimização das soluções é baseada na Teoria Evolutiva e avaliada por uma função objetivo, que neste estudo é o somatório do módulo da diferença entre as cargas medidas e calculadas pelo modelo para cada conjunto de soluções. Considerando que o objetivo do desenvolvimento de modelos matemáticos para a calibração de redes hipotéticas é a utilização dos mesmos em redes reais, e que nessas, a coleta de dados de carga está sujeita a erros de medição, seja devido a defeitos nos equipamentos seja por condições ambiente desfavoráveis ou outros efeitos aleatórios e tendo em vista a relevância dos fatores de atrito nas tubulações, pela sua relação com perdas de carga que devem ser controladas para um ótimo funcionamento de redes, garantindo um abastecimento contínuo em quantidade e condições de funcionamento adequados, este trabalho propõe-se a verificar a interferência da presença de erros de medição de carga transiente na identificação dos fatores de atrito em duas redes hidráulicas hipotéticas. As mesmas são de portes diferentes com relação ao número de anéis, nós e tubos. Ambas são alimentadas por um reservatório cada. As condições transientes são atribuídas a uma manobra de válvula instalada em um dos nós de cada rede. A coleta de dados de carga é restrita a 20% dos nós de cada rede, sendo que um deles é o nó onde se encontra a válvula. O tempo de observação do transiente hidráulico é restrito ao tempo da manobra de válvula, 20s, e ocorre em intervalos de 0,1s, resultando em 200 registros de carga. A condição permanente das redes é inicialmente desconhecida o conhecimento acerca da mesma é restrito a carga nos reservatórios e demandas nos nós, bem como diâmetros dos tubos, os fatores de atrito são inicialmente estipulados. A determinação das condições permanente e transiente bem como a identificação dos fatores de atrito é realizada com a utilização de um modelo hidráulico e geram cargas transientes que são consideradas convencionalmente verdadeiras, essas então recebem incrementos de diversos erros sistemáticos e aleatórios, que geram novas cargas e essas são consideradas coletadas com erros de medição. A partir dessas novas cargas são realizadas identificações de fatores de atrito, os quais são comparados com os que foram obtidos considerando um caso ideal de cargas sem erros de medição. A referida comparação é realizada através do Erro Médio Relativo e da Função Objetivo ótima. Os resultados encontrados demonstram que os erros de medição interferem na identificação dos fatores de atrito apesar de não ser possível delinear uma relação entre os mesmos.

REIS, F. C. A. Modelagem matemática e computacional da contaminação de aquíferos com uso de métodos numéricos sem malha. 2014. 117 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-13T18:58:14Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_fcareis.pdf: 2639986 bytes, checksum: f388d682443a0936e56dcbe5d37e74e6 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-16T13:52:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_fcareis.pdf: 2639986 bytes, checksum: f388d682443a0936e56dcbe5d37e74e6 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-16T13:52:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_fcareis.pdf: 2639986 bytes, checksum: f388d682443a0936e56dcbe5d37e74e6 (MD5) Previous issue date: 2014-03-29 / In many problems of nature and a huge diversity of knowledge areas , there is a real need we model existing phenomena . Sciences like Mathematics , Physics , Chemistry, Biology , Economics and in Engineering , in general , is common among the researchers , the use of models and simulations , whi ch almost always involve fees , principles and laws , governed by Differential Equations . Problems involving fluid motion , intensity of electric current , heat propagation , population growth , among many others , are classic examples of applications of models g overned by Differential Equations , which can be differentiated as to type in Ordinary Differential Equations (ODE ) and Partial Differential Equations ( PDE). In the first , the function to be determined depends on a single variable, while in the second , the dependence of two or more independent variables occurs . Happens is that in a wide variety of problems of nature , the equations do not have well - behaved, analytic and thus solutions , it is necessary the knowledge of numerical methods such as Finite Differen ces , Finite Elements , Boundary Elements , among others, which require the discretization of the domain and therefore the creation of a mesh ( M ESH), with interactive formulas for estimating a solution and minimize the error of approximation . In this sense , t he purpose of this work is to use a very efficient and independent of mesh numerical method , called method without mesh ( MESHLESS), but specifically the method of Kansas , which makes use of Radial Basis Function ( Radial Basis Functions - RBF ) or radial sym metry , the distance between central point of the domain of the function and a generic point of the domain. The interpolating radial basis function also depends on a shape parameter " c" to be found . But the overriding question is how to determine a shape pa rameter " c" great, we can provide a consistent solution , reducing waste and therefore the existing error ? For both , modeled itself a problem of contamination of the aquifer by making use of the diffusion equation , comparing the results of its analytical so lution with the numerical solution obtained by numerical method without mesh and parameter simulated shape and optimized by SCILAB platform (version 5. 4 . 1 ) / Em muitos problemas da natureza e em uma diversidade enorme de áreas do conhecimento, existe a necessidade real de modelarmos fenômenos existentes. Em Ciências como Matemática, Física, Química, Biologia, Economia e nas Engenharias, de uma maneira geral, é comum por parte dos pesquisadores, o uso de modelos e simulações, às quais, quase sempre, envolvem taxas, princípios e leis, regidos por Equações Diferenciais. Problemas envolvendo movimento de fluidos, intensidade de corrente elétrica, propagação de calor, crescimento populacional, entre muitos outros, são exemplos clássicos de aplicações de modelos regidos por Equações Diferencias, às quais, podem ser diferenciadas quanto ao tipo em Equações Diferenciais Ordinárias (EDO) e Equações Diferenciais Parciais (EDP). Nas primeiras, a função a ser determinada depende de uma única variável independente, enquanto nas segundas, ocorre a dependência de duas ou mais variáveis independentes. Acontece é que em uma grande variedade de problemas da natureza, as equações não possuem soluções bem comportadas, analíticas e, dessa maneira, faz-se necessário o conhecimento de métodos numéricos, tais como, Diferenças Finitas, Elementos Finitos, Elementos de Contorno, entre outros, os quais necessitam da discretização do domínio e, portanto da criação de uma malha (MESH), com fórmulas interativas para se estimar uma solução e minimizar o erro da aproximação. Nesse sentido, a proposta desse trabalho é utilizar um método numérico bastante eficaz e independente de malha, denominado método sem malhas (MESHLESS), mas especificamente o método de Kansas, o qual lança mão de Funções de Base Radial (Radial Basis Functions – RBF), ou simetria radial, da distância entre um ponto central do domínio da função e um ponto genérico do domínio. A função interpoladora de base radial, também depende de um parâmetro de forma “c” a ser encontrado. Mas a questão preponderante é: como determinar um parâmetro de forma “c” ótimo, que possa oferecer uma solução consistente, reduzindo o resíduo e, portanto o erro existente? Para tanto, modelou-se um problema de contaminação de aquífero fazendo uso da equação de difusão, comparando o resultado de sua solução analítica, com a solução numérica obtida através do método numérico sem malhas e com o parâmetro de forma simulado e otimizado por meio da plataforma SCILAB

RODRIGUES, M. V. S. Avaliação do desempenho da cobrança da água bruta por categoria de uso nas Bacias do Estado do Ceará utilizando a análise por envoltória de dados. 2014. 174 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-09T13:14:17Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_mvsrodrigues.pdf: 4914117 bytes, checksum: 278ce4d74a9d03315e111d9aba115f56 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-16T16:14:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_mvsrodrigues.pdf: 4914117 bytes, checksum: 278ce4d74a9d03315e111d9aba115f56 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-16T16:14:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_mvsrodrigues.pdf: 4914117 bytes, checksum: 278ce4d74a9d03315e111d9aba115f56 (MD5) Previous issue date: 2014-08-19 / The scarcity of water resources can cause serious conflicts of interest due to its multiple uses. The management of water resources in a watershed is the safest way to ensure these multiple uses, through the adoption of instruments, such as charging for water use. The collection has been implemented very slowly in Brazil, even though the trust of the Law No. 9433/97 and State Policies on Water Resources. The charge for the use of raw water in Ceará began in 1996 and the Water Resources Management Company of Ceará - COGERH, as the agency responsible for its calculation and its implementation. To date no work has been done in order to evaluate the performance of this instrument by use category in the watersheds of the State of Ceará. The main objective of this doctoral work is to propose a methodology through data envelopment analysis, to evaluate the performance of the instrument of charging for the use of raw water applied the main use categories (industrial, public supply and irrigation) in the basins river of Ceará. The proposed performance analysis model was composed of six variables (with four inputs and two outputs) and the method used was the DEA-BCC, with the output orientation, as computational tool using the DEA-Solver, professional version 7.0 software. Altogether 33 DMUs of all Ceará basins were analyzed. These units, thirteen were classified as efficient and consequently twenty were classified as inefficient. The set of 33 DMUs showed an average efficiency of approximately 64.80%. The sector that has proved more efficiently throughout the state was the industry with an average efficiency of about 97.97%, followed by public supply sector with an average efficiency of approximately 68.17%. The irrigation sector was the most inefficient industry throughout the state, with an average efficiency measure equal to approximately 28.25%. Altogether eight DMUs irrigation presented with very low efficiencies, measures below 6.5%, highlighting negatively to DMU24 (Acaraú basin), as the most inefficient unit all analyzed together with a relative efficiency of approximately 0.08%. Among the criteria used for analysis stand out iuo index (granted users) and IBH index (water balance) inputs, and outputs IFVC (billing index volume consumed) and TMF (average billing rate). In relation to the criteria proposed in this paper, we can observe water users which are in disagreement with the laws in force in the State in relation to water resources, billed as users who do not have licenses or users who have higher intakes their grants. / A escassez de recursos hídricos pode causar sérios conflitos de interesse devido aos seus múltiplos usos. A gestão dos recursos hídricos em uma bacia hidrográfica é a forma mais segura de garantir esses usos múltiplos, por meio da adoção de instrumentos, tais como a cobrança pelo uso da água. A cobrança tem sido implementada de uma forma muito lenta no Brasil, mesmo tendo o respaldo na Lei nº 9.433/97 e nas Políticas Estaduais de Recursos Hídricos. A cobrança pelo uso da água bruta no Ceará teve início em 1996, tendo a Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos do Ceará – COGERH, como o órgão responsável pelo seu cálculo e sua efetivação. Até a presente data nenhum trabalho foi feito com o intuito de avaliar o desempenho desse instrumento por categoria de uso nas bacias hidrográficas do Estado do Ceará. O objetivo principal deste trabalho de doutorado é propor uma metodologia, por meio da análise por envoltória de dados, que avalie o desempenho do instrumento da cobrança pelo uso da água bruta aplicada as principais categorias de uso (indústria, abastecimento público e irrigação) nas bacias hidrográficas do Estado do Ceará. O modelo proposto para a análise do desempenho foi composto por seis variáveis (sendo quatro inputs e dois outputs) e o método usado foi o DEA-BCC, com orientação a output, utilizando como ferramenta computacional o software DEA-Solver, professional version 7.0. Ao todo foram analisadas 33 DMUs de todas as bacias hidrográficas cearenses. Dessas unidades, treze foram classificadas como eficientes e consequentemente vinte foram classificadas como ineficientes. O conjunto das 33 DMUs apresentou uma eficiência média de aproximadamente 64,80%. O setor que se mostrou com maior eficiência em todo o Estado foi a indústria, com uma eficiência média de aproximadamente 97,97%, seguido pelo setor do abastecimento público com uma eficiência média de aproximadamente 68,17%. O setor da irrigação foi o setor mais ineficiente de todo o Estado, com uma medida de eficiência média igual a aproximadamente 28,25%. Ao todo oito DMUs da irrigação se apresentaram com baixíssimas eficiências, medidas abaixo de 6,5%, se destacando, negativamente, a DMU24 (bacia do Acaraú), como sendo a unidade mais ineficiente de todo o conjunto analisado, com uma eficiência relativa de aproximadamente 0,08%. Dentre os critérios usados para análise se destacam os inputs IUO (índice de usuários outorgados) e IBH (índice de balanço hídrico), e os outputs IFVC (índice de faturamento por volume consumido) e TMF (taxa média de faturamento). Em relação aos critérios propostos neste trabalho, podem-se observar usuários de recursos hídricos que se apresentam em desacordo com as legislações vigentes no Estado em relação aos recursos hídricos, como usuários faturados que não possuem outorgas ou usuários que apresentam consumos superiores as suas outorgas.

TIMÓTEO, S. L. Diretrizes para estruturação de plano de segurança de água para eventos extremos: secas e cheias. Estudo de caso da implantação da sala de situação da companhia de gestão dos recursos hídricos do Ceará. 2014. 83 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Gestão de Recursos Hídricos) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-13T19:04:55Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_sltimóteo.pdf: 2520820 bytes, checksum: 5938d8381cc155e37ce5b38435369452 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-16T16:58:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_sltimóteo.pdf: 2520820 bytes, checksum: 5938d8381cc155e37ce5b38435369452 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-16T16:58:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_sltimóteo.pdf: 2520820 bytes, checksum: 5938d8381cc155e37ce5b38435369452 (MD5) Previous issue date: 2014-04-28 / A Water Safety Plan for Extreme Events - PSAEE, has the purpose of description the procedures in potentially critical situations due to the occurrence of extreme weather events (droughts and floods). Provides the developing of preventive actions and contingency plan as a way to mitigate the effects of these phenomena. Will be developed in different and complementary steps, aiming anticipation, recognition and risk assessment, identification and monitoring of vulnerable regions and the implementation of a warning network against Floods and Droughts. The present document describes guidelines for structuring a Water Safety Plan for Extreme Events, Floods and Droughts, structured in five (05) steps; 1. Preliminary Steps, 2 Diagnostic System; 3 Operational Monitoring; 4. Management Plans and 5.Validation and Verification. As a case study, the document analyzed the process of implementing the Situation Room of the Water Resources Management Company of Ceará - COGERH , also presenting some suggestion of a Work Plan for the Situation Room, which will serve as a Management Center of Extreme Hydrological Events for the State of Ceará, Brazil. / Um Plano de Segurança de Água para Eventos Extremos – PSAEE, tem como objetivo a descrição de procedimentos em situações potencialmente criticas devido a ocorrência de eventos climáticos extremos (Secas e Cheias). Prevê o desenvolvendo de ações preventivas e plano de contingência como forma de mitigar os efeitos destes fenômenos. Será desenvolvido em etapas distintas e complementares, visando a antecipação, reconhecimento e avaliação de riscos, a identificação e monitoramento de regiões vulneráveis, a implementação de rede de alerta contra Cheias e Secas. O presente trabalho descreve diretrizes para estruturação de um Plano de Segurança de Água para Eventos Extremos, Cheias e Secas, estruturado em 05 (cinco) etapas; 1. Etapas Preliminares, 2. Diagnóstico do Sistema; 3. Monitoramento Operacional; 4. Planos de Gestão e 5. Validação e Verificação. Como estudo de caso, o trabalho analisou o processo de implantação da Sala de Situação da Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos do Ceará – COGERH, apresentando, também, sugestão de um Plano de Trabalho para a Sala de Situação, a qual servirá de Centro de Gestão de Eventos Extremos Hidrológicos para o Estado do Ceará, Brasil.

NEGREIROS, J. R. Q. Relações simplificadas para a estimativa do assoreamento de reservatórios. 2014. 131 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-13T19:15:52Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_jrqnegreiros.pdf: 3671154 bytes, checksum: d5c4a5f64e732e46bda44a778f06f383 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-16T17:08:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_jrqnegreiros.pdf: 3671154 bytes, checksum: d5c4a5f64e732e46bda44a778f06f383 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-16T17:08:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_jrqnegreiros.pdf: 3671154 bytes, checksum: d5c4a5f64e732e46bda44a778f06f383 (MD5) Previous issue date: 2014-12-12 / This research provides an overview of sedimentation rates observed in Brazilian reservoirs, where sedimentation rates were identified ranging approximately 1 to 7% of the starting volume per decade (the lower world average of 10%), and the reservoirs in the State of Ceará those with lower rates, probably due to dense existing reservoirs networks in contribution basins. It was found also a general trend of decay of sedimentation rates with initial volume of the reservoirs. Then we developed two empirical methods to estimate reservoir sedimentation, which are based on empirical correlations adjusted from field data, and with this same goal was carried out the implementation of Lima Methodology Neto et al. (2011) for the Brazilian reservoirs. The proposed methods are simpler than the existing methods in the literature, and depend basically the rainfall in contribution basins and the initial volume of reservoirs. The differences observed between the different methodologies were less than 30%. This suggests that any of the three methods can be used to estimate reservoir sedimentation in level planning. However, it is noteworthy that despite the practicality / simplicity the proposed equations, field measurements and / or more sophisticated models still needed to assess more accurately the reservoir sedimentation. / Esta pesquisa apresenta uma síntese das taxas de assoreamento observadas em reservatórios brasileiros, onde foram identificadas taxas de assoreamento variando aproximadamente de 1 a 7% do volume inicial por década (inferiores à média mundial de 10%), sendo os reservatórios localizados no Estado do Ceará aqueles que possuem menores taxas, provavelmente devido às densas redes de reservatórios existentes nas bacias de contribuição. Verificou-se também uma tendência geral de decaimento das taxas de assoreamento com o volume inicial dos reservatórios. Em seguida, foram desenvolvidos dois métodos expeditos para estimativa do assoreamento de reservatórios, os quais são baseados em correlações empíricas ajustadas a partir de dados de campo, e com este mesmo objetivo foi realizada a aplicação da Metodologia de Lima Neto et al. (2011) para os reservatórios brasileiros. Os métodos propostos são mais simples que as metodologias existentes na literatura, e dependem basicamente da pluviometria nas bacias de contribuição e do volume inicial dos reservatórios. As diferenças observadas entre as diferentes metodologias foram inferiores a 30% . Este dado sugere que qualquer um dos três métodos pode ser utilizado para estimar o assoreamento de reservatórios, em nível de planejamento. Porém, vale ressaltar que apesar da praticidade/simplicidade das equações propostas, medições de campo e/ou modelos mais sofisticados continuam sendo necessários para se avaliar de forma mais precisa o assoreamento de reservatórios.

PEREIRA, F. A. C. Uma análise computacional e geo espacial do sistema hídrico do Complexo Portuário do Pecém. 2014. 91 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Gestão de Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-09T13:07:06Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_facpereira.pdf: 2453517 bytes, checksum: 11cc57b8f4866310974aed253a896641 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-16T18:29:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_facpereira.pdf: 2453517 bytes, checksum: 11cc57b8f4866310974aed253a896641 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-16T18:29:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_facpereira.pdf: 2453517 bytes, checksum: 11cc57b8f4866310974aed253a896641 (MD5) Previous issue date: 2014-04-03 / The present work has for objective to use a model of analysis of computational tools and tabular georeferencing as instruments to diagnose and analyze the water balance of the whole system which meets the Port Complex of Pecém – CPP, In order to provide support in decision making forward the critical events and to give guarantees of supply of raw water in quantity and quality for the multiple users already signed and with a forecast of new concessions within the Port Complex Pecém. Through computational analysis and geo spatial, both of water sources as well as of the users connected to the water resources of the CPP, and with the measurement of some hydraulic information, mainly flow effectively consumed and flow grantee, you can draw as well, a diagram that shows the vulnerability or not this water system and the possible alternatives for solutions to avoid the undersupply of the Port Complex of Pecem, as well as show the prospect of water supply for the care of future water demand from the strategic planning and the study and projects of socio economic development for this important region. Thus, it is expected to develop an efficient network that holds the most different hydraulic structures, to allow the generation of more various scenarios involving the water balance and the security of supply of water to the Port Complex Pecém. / O presente trabalho tem por objetivo utilizar um modelo de análise de ferramentas computacionais tabulares e georreferenciamento como instrumentos para diagnosticar e analisar o balanço hídrico de todo o sistema que atende ao Complexo Portuário do Pecém – CPP, de forma a proporcionar suporte na tomada de decisão frente a eventos críticos e para dar garantias de abastecimento de água bruta em quantidade e qualidade para os múltiplos usuários já outorgados e com previsão de novas outorgas no Complexo Portuário do Pecém. Através análise computacional e geo espacial, tanto das fontes hídricas bem como dos usuários ligados aos recursos hídricos do CPP, e com a mensuração de algumas informações hidráulicas, principalmente vazão efetivamente consumida e vazão outorgada, pode-se traçar assim, um esquema que mostre a vulnerabilidade ou não desse sistema hídrico e as possíveis alternativas de soluções para evitar o desabastecimento do Complexo Portuário do Pecém, bem como mostrar a perspectiva de oferta hídrica para atendimento de demanda hídrica futura a partir do planejamento estratégico e do estudo e projetos de desenvolvimento socioeconômico para este importante região. Sendo assim, espera-se elaborar uma eficiente rede que seja comporta dos mais diferentes estruturas hidráulica, para possibilitar a geração dos mais diversos cenários envolvendo o balanço hídrico e a segurança do fornecimento de água para o Complexo Portuário do Pecém.

SAMPAIO, M. V. N. Segurança de barragens de terra: um relato da experiência do Piauí. 2014. 77 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-14T12:43:09Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_mvnsampaio.pdf: 2897196 bytes, checksum: 2880d2457ff20e99ff6d50a029dfc3f5 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-16T18:38:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_mvnsampaio.pdf: 2897196 bytes, checksum: 2880d2457ff20e99ff6d50a029dfc3f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-16T18:38:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_mvnsampaio.pdf: 2897196 bytes, checksum: 2880d2457ff20e99ff6d50a029dfc3f5 (MD5) Previous issue date: 2014-11-26 / This study aims to compile the factors involved in safety earth dams, identifying key topics related to the security and control of the risks they have. Presents a brief history of the process of dam safety regulations in the international and national scene, emphasizing the importance and challenges in dealing with legal issues that compromise the safety of our dams. Gave a presentation of the main accidents and incidents recorded in the formulation and processing period of legislation passed in Brazil on dam safety, Law 12.334 of September 20, 2010. Describes a risk assessment methodology with its principles and advantages. Presents a study of the disruption of the earth dam Algodões I, built in the city of Cocal, North of Piauí State, emphasizing the history of the work, project characteristics, design features and their construction methods. An analysis of the security features of this dam based on bibliography and application of the described methodology in order to identify the potential risk that the dam stood before his break. From the research of the past and the causes of remote and immediate link to the incident is possible to evaluate some of the factors that contributed to the dam break, subsidized in the technical reports issued by expert and / or competent institutions. The determining factor for the collapse of Algodões I dam was the absence of a mandatory legal provision and the need for intensive supervision in compliance with the rules established by law to ensure dam safety, and that should be taken into account to avoid risk collapse on the type of structure studied, as this dam posed a high risk potential as specific methodology presented. / O presente trabalho busca compilar os fatores envolvidos na segurança de barragens de terra, identificando os principais tópicos relacionados à segurança e ao controle dos riscos que elas possuem. Apresenta um breve histórico do processo das regulamentações sobre segurança de barragem no cenário internacional e nacional, enfatizando a importância e os desafios no trato de questões legais que comprometem a segurança de nossas barragens. Faz uma exposição dos principais acidentes e incidentes registrados no período de formulação e tramitação da recente legislação aprovada no Brasil sobre segurança de barragens, Lei 12.334 de 20 de setembro de 2010. Descreve uma metodologia de avaliação de risco com seus princípios e vantagens. Apresenta um estudo sobre o rompimento da barragem de terra Algodões I, construída no município de Cocal, Norte do Estado do Piauí, enfatizando o histórico da obra, as características do empreendimento, aspectos de projeto e seus métodos construtivos. Faz uma análise dos elementos de segurança desta barragem com base na bibliografia consultada e aplicação da metodologia descrita, objetivando identificar o potencial de risco que a barragem representava antes do seu rompimento. A partir da investigação dos antecedentes e respectivas causas de vinculação remota e imediatas ao incidente é possível avaliar alguns dos fatores que contribuíram com o rompimento da barragem, subsidiado nos relatórios técnicos emitidos por especialista e/ou instituições competentes. O fator condicionante para o colapso da barragem Algodões I foi à ausência de um dispositivo legal imperativo e a necessidade de uma fiscalização intensa no cumprimento dos preceitos estabelecidos pela lei para garantir a segurança da barragem, e que devem ser levadas em consideração para evitar riscos de colapso no tipo de estrutura estudado, já que tal barragem representava um potencial de risco alto conforme metodologia especifica apresentada.