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Ferramenta computacional para a estimativa de parâmetros hidrossedimentológicos em reservatório: estudo de caso da PCH de Mogi-Guaçu (SP) / Computational tool for the estimating hydrosedimentological parameters in reservoir: a case study of the SHP of Mogi-Guaçu (SP)

Miranda, Renato Billia de 03 July 2015 (has links)
Os reservatórios são utilizados pelo homem há milhares de anos e são fundamentais em países que apresentam uma matriz energética predominantemente hidrelétrica como o Brasil. Desta forma, há uma preocupação relacionada à vida útil de um reservatório que é influenciada diretamente pelo transporte e deposição de sedimentos. No entanto, a maioria dos reservatórios nacionais não apresenta atualmente estudos hidrossedimentológicos consistentes para auxiliar seus gestores no planejamento e gerenciamento dos mesmos. Uma das principais justificativas apresentadas para a ausência destes estudos se refere à dificuldade na aplicação de metodologias relacionadas à sedimentologia nos recursos hídricos. Neste contexto, a tese apresenta o desenvolvimento de uma ferramenta computacional (NH Sediment) de livre acesso que poderá auxiliar os gestores de reservatórios no monitoramento e análise dos parâmetros hidrossedimentológicos. A ferramenta computacional é fundamentada em metodologias consolidadas na literatura técnica e acadêmica. Ela permite que o usuário estime parâmetros hidrossedimentólogicos, como a descarga sólida total, o peso específico aparente, a eficiência de retenção, além do volume assoreado e do tempo de vida útil de reservatórios. A ferramenta foi aplicada no Reservatório da Pequena Central Hidrelétrica de Mogi-Guaçu (SP) e foi possível observar que os resultados estavam condizentes com os parâmetros obtidos no levantamento de campo (dados primários) e com os dados fornecidos pela empresa que administra a PCH. Desse modo, a ferramenta computacional é mais uma alternativa para auxiliar o acompanhamento do processo de assoreamento em reservatórios, principalmente das pequenas centrais hidrelétricas onde este problema tende a ser maior. Além disso, ela também poderá ajudar na escolha das melhores medidas para prevenção ou minimização de parte dos problemas causados pelos sedimentos nos reservatórios. / Reservoirs have been used by people for thousands of years and are essential in countries with a predominantly hydroelectric energy matrix, such as Brazil. Although, there is a concern about the life of a reservoir, which is directly influenced by transport and deposition of sediments, most national reservoirs have not conducted consistent hydrosedimentological studies to assist their managers in their planning and managing. One of the main justifications for such a lack is the difficulty of application of methodologies related to sedimentology in water resources. This thesis addresses the development of a computational tool (NH Sediment) of free access that can assist reservoir managers in monitoring and analyzing hydrosedimentological parameters. The tool is based on methodologies consolidated in the technical and academic literature and enables users to estimate hydrosedimentological parameters, such as total solid discharge, apparent specific weight, retention efficiency, silting volume and lifetime of reservoirs. It was applied to the reservoir of the Small Hydropower Plant (SHP) of Mogi-Guaçu (SP) and the results were consistent with the parameters obtained in a field survey conducted and data provided by the company that manages SHP. It has proven an alternative to help users in monitoring the silting process in reservoirs, especially in small hydropower plants, where this problem tends to be more serious. It can also be employed for the choice of best measures for the prevention or minimization of problems caused by sediments in reservoirs.
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Estimate of a small reservoir sedimentation in rural semiarid through the study of soil and sediment sources / Estimativa do assoreamento de um pequeno reservatÃrio do semiÃrido rural atravÃs do estudo dos solos e de fontes de sedimento

Eliakim Martins AraÃjo 23 November 2012 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / This study aims to estimate the sedimentation of the BoqueirÃo, located in the 12-km Aiuaba Experimental Basin - BEA, through detailed survey of its soil classes, hydrosedimentological modelling in the watershed, analysis of the deposition and distribution of the bed material in the reservoir through mineralogical analysis and geoprocessing tools. The soil classes survey is performed through sampling and analysis of soil from different areas of the basin, where changes on soil and landscape characteristics may be visually noted. From the soil survey four distinct classes of soils are identified in the BEA: ARGISSOLOS AMARELOS EutrÃficos tÃpicos, LATOSSOLOS VERMELHO-AMARELO DistrÃficos tÃpicos, LUVISSOLOS CRÃMICOS PÃlico planossolicos and NEOSSOLOS LITÃLICOS DistrÃficos fragmentÃrios. The reservoir silting is estimated for the period 2000 to 2008 using the rating curve of sediment fluxes immediately upstream of the Boqueirao reservoir and daily water discharges generated using the model WASASED. Comparing the erosion values estimated by USLE with the sediment yield calculated by the sediment rating curve, a sediment delivery ratio of 3.4% is found and applied to the whole period since the dam was built. Since the Aiuaba catchment is located inside of an Ecological Protection Area of IBAMA, preserved since the year of 1977, the estimate of sediment yield for the initial period (1932-1976) takes into account two different scenarios of land use in the watershed concerning the percentage of agricultural use, and another characterization for the most recent period (1977-2011), based on the current survey of land use. The identification of sediment sources is performed using the erosion model and GIS techniques, with overlapping maps of each USLE parameters. To relate the deposited material in the reservoir bed to the sediment sources, samples of the reservoir deposit and the soil classes of the catchment are collected and analyzed techniques of X-Ray Diffraction To estimate the sediment deposition pattern at the reservoir, the sediment deposit thickness is assumed to be proportional to the water column at that point derived from a detailed topographical survey of the lake performed in this study.. The simulation of hydrosedimentological processesusing the USLE modelling indicates that sediment yield at the catchment may vary from 11,8 to 24,0 tonkm-2year-Â, which results in siltation rates ranging from 1.5 to 2.7% decade-Â, depending on the soil use scenario considered. The silting of the BoqueirÃo reservoir, since its construction (1932), results in a storage capacity decrease of about 11.6% and 16,3% for the two soil use scenarios with 10% and 30% of agricultural use, respectively.. The results also show that the thickness of the deposited sediment is much less than that observed in the field, by opening of trenches, which indicates that the sediment deposition processes had already occurred previously, before the dam construction, due to local topographical features. / Este estudo tem como objetivo estimar o assoreamento do aÃude BoqueirÃo, situado na Bacia Experimental de Aiuaba â BEA de 12 kmÂ, atravÃs do levantamento detalhado das classes de solo da bacia, modelagem hidrossedimentolÃgica na bacia hidrogrÃfica, estudo da deposiÃÃo e distribuiÃÃo do material no leito do reservatÃrio atravÃs de anÃlises mineralÃgicas e tÃcnicas de geoprocessamento. O levantamento das classes de solos à realizado a partir de visitas e observaÃÃes realizadas em campo e da coleta de amostras de diferentes regiÃes da bacia, de forma representativa, com identificaÃÃo de quatro classes distintas de solos na BEA: ARGISSOLOS AMARELOS EutrÃficos tÃpicos, LATOSSOLOS VERMELHO-AMARELO DistrÃficos tÃpicos, LUVISSOLOS CRÃMICOS PÃlico planossolicos e NEOSSOLOS LITÃLICOS DistrÃficos fragmentÃrios. O assoreamento do reservatÃrio à estimado para o perÃodo de 2000 e 2008 utilizando-se a curva-chave de sedimentos do reservatÃrio em questÃo e atravÃs de sÃries de vazÃes afluentes geradas pelo modelo WASASED. Comparando-se os valores de erosÃo estimados pela USLE e a produÃÃo de sedimentos gerada pela curva chave, obtÃm-se uma razÃo de aporte de sedimento de 3,4%, a ser usada na simulaÃÃo para todo o perÃodo desde a construÃÃo do reservatÃrio. Dado que a bacia em questÃo està inserida em uma EstaÃÃo EcolÃgica de ConservaÃÃo do IBAMA, sendo preservada desde o ano de 1977, a estimativa da produÃÃo de sedimentos considera para o perÃodo inicial (1932-1976) dois diferentes cenÃrios de uso do solo na bacia, quanto ao percentual de uso agropecuÃrio na bacia, e outra caracterizaÃÃo para o perÃodo mais recente (1977-2011), com base no levantamento atual de uso do solo. A identificaÃÃo das fontes de sedimentos à realizada utilizando o modelo USLE e tÃcnicas de geoprocessamento, com superposiÃÃo dos mapas de cada um dos parÃmetros. Para relacionar os sedimentos depositados no reservatÃrio com as Ãreas de contribuiÃÃo, amostras no leito do mesmo e em Ãreas representativas em cada uma das classes de solos sÃo coletadas e analisadas utilizando a tÃcnica de DifraÃÃo por Raios X. Para a estimativa do padrÃo de deposiÃÃo de sedimentos no reservatÃrio, admite-se que a espessura do depÃsito de sedimento à proporcional à coluna de Ãgua obtida do levantamento topogrÃfico detalhado da atual situaÃÃo do aÃude realizado neste estudo.. A simulaÃÃo dos processos hidrossedimentolÃgicos na bacia utilizando a modelagem da USLE indica valores de produÃÃo de sedimentos na bacia variando de 11,8 a 24,0 tonkm-2ano-Â, o que resulta em taxas de assoreamento variando entre 1,5 e 2,7 %decada-Â, dependendo do cenÃrio de uso do solo considerado. O assoreamento do aÃude BoqueirÃo, desde sua construÃÃo (1932), resulta em uma diminuiÃÃo de sua capacidade de armazenamento da ordem de 11,6% e 16,3% para os dois cenÃrios de uso do solo considerados, com 10 e 30% de uso agrÃcola, respectivamente. Os resultados tambÃm mostram que a espessura do sedimento depositado à bem inferior à observada em campo, atravÃs da abertura de trincheiras, indicando que o processo de deposiÃÃo de sedimentos jà ocorria bem antes da construÃÃo da barragem, em virtude das caracterÃsticas topogrÃficas locais.
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Ferramenta computacional para a estimativa de parâmetros hidrossedimentológicos em reservatório: estudo de caso da PCH de Mogi-Guaçu (SP) / Computational tool for the estimating hydrosedimentological parameters in reservoir: a case study of the SHP of Mogi-Guaçu (SP)

Renato Billia de Miranda 03 July 2015 (has links)
Os reservatórios são utilizados pelo homem há milhares de anos e são fundamentais em países que apresentam uma matriz energética predominantemente hidrelétrica como o Brasil. Desta forma, há uma preocupação relacionada à vida útil de um reservatório que é influenciada diretamente pelo transporte e deposição de sedimentos. No entanto, a maioria dos reservatórios nacionais não apresenta atualmente estudos hidrossedimentológicos consistentes para auxiliar seus gestores no planejamento e gerenciamento dos mesmos. Uma das principais justificativas apresentadas para a ausência destes estudos se refere à dificuldade na aplicação de metodologias relacionadas à sedimentologia nos recursos hídricos. Neste contexto, a tese apresenta o desenvolvimento de uma ferramenta computacional (NH Sediment) de livre acesso que poderá auxiliar os gestores de reservatórios no monitoramento e análise dos parâmetros hidrossedimentológicos. A ferramenta computacional é fundamentada em metodologias consolidadas na literatura técnica e acadêmica. Ela permite que o usuário estime parâmetros hidrossedimentólogicos, como a descarga sólida total, o peso específico aparente, a eficiência de retenção, além do volume assoreado e do tempo de vida útil de reservatórios. A ferramenta foi aplicada no Reservatório da Pequena Central Hidrelétrica de Mogi-Guaçu (SP) e foi possível observar que os resultados estavam condizentes com os parâmetros obtidos no levantamento de campo (dados primários) e com os dados fornecidos pela empresa que administra a PCH. Desse modo, a ferramenta computacional é mais uma alternativa para auxiliar o acompanhamento do processo de assoreamento em reservatórios, principalmente das pequenas centrais hidrelétricas onde este problema tende a ser maior. Além disso, ela também poderá ajudar na escolha das melhores medidas para prevenção ou minimização de parte dos problemas causados pelos sedimentos nos reservatórios. / Reservoirs have been used by people for thousands of years and are essential in countries with a predominantly hydroelectric energy matrix, such as Brazil. Although, there is a concern about the life of a reservoir, which is directly influenced by transport and deposition of sediments, most national reservoirs have not conducted consistent hydrosedimentological studies to assist their managers in their planning and managing. One of the main justifications for such a lack is the difficulty of application of methodologies related to sedimentology in water resources. This thesis addresses the development of a computational tool (NH Sediment) of free access that can assist reservoir managers in monitoring and analyzing hydrosedimentological parameters. The tool is based on methodologies consolidated in the technical and academic literature and enables users to estimate hydrosedimentological parameters, such as total solid discharge, apparent specific weight, retention efficiency, silting volume and lifetime of reservoirs. It was applied to the reservoir of the Small Hydropower Plant (SHP) of Mogi-Guaçu (SP) and the results were consistent with the parameters obtained in a field survey conducted and data provided by the company that manages SHP. It has proven an alternative to help users in monitoring the silting process in reservoirs, especially in small hydropower plants, where this problem tends to be more serious. It can also be employed for the choice of best measures for the prevention or minimization of problems caused by sediments in reservoirs.
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Estimativa do assoreamento de um pequeno reservatório do semiárido rural através do estudo dos solos e de fontes de sedimento / Estimate of a small reservoir sedimentation in rural semiarid through the study of soil and sediment sources

Araújo, Eliakim Martins January 2012 (has links)
ARAÚJO, Eliakim Martins. Estimativa do assoreamento de um pequeno reservatório do semiárido rural através do estudo dos solos e de fontes de sedimento 2013. 87 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia Agrícola, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Fortaleza-CE, 2012. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-22T13:07:57Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_emaraujo.pdf: 1787537 bytes, checksum: 4af6101a4319b5ba666fde2568f757f6 (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-22T13:12:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_emaraujo.pdf: 1787537 bytes, checksum: 4af6101a4319b5ba666fde2568f757f6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-22T13:12:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_emaraujo.pdf: 1787537 bytes, checksum: 4af6101a4319b5ba666fde2568f757f6 (MD5) Previous issue date: 2012 / This study aims to estimate the sedimentation of the Boqueirão, located in the 12-km² Aiuaba Experimental Basin - BEA, through detailed survey of its soil classes, hydrosedimentological modelling in the watershed, analysis of the deposition and distribution of the bed material in the reservoir through mineralogical analysis and geoprocessing tools. The soil classes survey is performed through sampling and analysis of soil from different areas of the basin, where changes on soil and landscape characteristics may be visually noted. From the soil survey four distinct classes of soils are identified in the BEA: ARGISSOLOS AMARELOS Eutróficos típicos, LATOSSOLOS VERMELHO-AMARELO Distróficos típicos, LUVISSOLOS CRÔMICOS Pálico planossolicos and NEOSSOLOS LITÓLICOS Distróficos fragmentários. The reservoir silting is estimated for the period 2000 to 2008 using the rating curve of sediment fluxes immediately upstream of the Boqueirao reservoir and daily water discharges generated using the model WASASED. Comparing the erosion values estimated by USLE with the sediment yield calculated by the sediment rating curve, a sediment delivery ratio of 3.4% is found and applied to the whole period since the dam was built. Since the Aiuaba catchment is located inside of an Ecological Protection Area of IBAMA, preserved since the year of 1977, the estimate of sediment yield for the initial period (1932-1976) takes into account two different scenarios of land use in the watershed concerning the percentage of agricultural use, and another characterization for the most recent period (1977-2011), based on the current survey of land use. The identification of sediment sources is performed using the erosion model and GIS techniques, with overlapping maps of each USLE parameters. To relate the deposited material in the reservoir bed to the sediment sources, samples of the reservoir deposit and the soil classes of the catchment are collected and analyzed techniques of X-Ray Diffraction To estimate the sediment deposition pattern at the reservoir, the sediment deposit thickness is assumed to be proportional to the water column at that point derived from a detailed topographical survey of the lake performed in this study.. The simulation of hydrosedimentological processesusing the USLE modelling indicates that sediment yield at the catchment may vary from 11,8 to 24,0 tonkm-2year-¹, which results in siltation rates ranging from 1.5 to 2.7% decade-¹, depending on the soil use scenario considered. The silting of the Boqueirão reservoir, since its construction (1932), results in a storage capacity decrease of about 11.6% and 16,3% for the two soil use scenarios with 10% and 30% of agricultural use, respectively.. The results also show that the thickness of the deposited sediment is much less than that observed in the field, by opening of trenches, which indicates that the sediment deposition processes had already occurred previously, before the dam construction, due to local topographical features. / Este estudo tem como objetivo estimar o assoreamento do açude Boqueirão, situado na Bacia Experimental de Aiuaba – BEA de 12 km², através do levantamento detalhado das classes de solo da bacia, modelagem hidrossedimentológica na bacia hidrográfica, estudo da deposição e distribuição do material no leito do reservatório através de análises mineralógicas e técnicas de geoprocessamento. O levantamento das classes de solos é realizado a partir de visitas e observações realizadas em campo e da coleta de amostras de diferentes regiões da bacia, de forma representativa, com identificação de quatro classes distintas de solos na BEA: ARGISSOLOS AMARELOS Eutróficos típicos, LATOSSOLOS VERMELHO-AMARELO Distróficos típicos, LUVISSOLOS CRÔMICOS Pálico planossolicos e NEOSSOLOS LITÓLICOS Distróficos fragmentários. O assoreamento do reservatório é estimado para o período de 2000 e 2008 utilizando-se a curva-chave de sedimentos do reservatório em questão e através de séries de vazões afluentes geradas pelo modelo WASASED. Comparando-se os valores de erosão estimados pela USLE e a produção de sedimentos gerada pela curva chave, obtém-se uma razão de aporte de sedimento de 3,4%, a ser usada na simulação para todo o período desde a construção do reservatório. Dado que a bacia em questão está inserida em uma Estação Ecológica de Conservação do IBAMA, sendo preservada desde o ano de 1977, a estimativa da produção de sedimentos considera para o período inicial (1932-1976) dois diferentes cenários de uso do solo na bacia, quanto ao percentual de uso agropecuário na bacia, e outra caracterização para o período mais recente (1977-2011), com base no levantamento atual de uso do solo. A identificação das fontes de sedimentos é realizada utilizando o modelo USLE e técnicas de geoprocessamento, com superposição dos mapas de cada um dos parâmetros. Para relacionar os sedimentos depositados no reservatório com as áreas de contribuição, amostras no leito do mesmo e em áreas representativas em cada uma das classes de solos são coletadas e analisadas utilizando a técnica de Difração por Raios X. Para a estimativa do padrão de deposição de sedimentos no reservatório, admite-se que a espessura do depósito de sedimento é proporcional à coluna de água obtida do levantamento topográfico detalhado da atual situação do açude realizado neste estudo.. A simulação dos processos hidrossedimentológicos na bacia utilizando a modelagem da USLE indica valores de produção de sedimentos na bacia variando de 11,8 a 24,0 tonkm-2ano-¹, o que resulta em taxas de assoreamento variando entre 1,5 e 2,7 %decada-¹, dependendo do cenário de uso do solo considerado. O assoreamento do açude Boqueirão, desde sua construção (1932), resulta em uma diminuição de sua capacidade de armazenamento da ordem de 11,6% e 16,3% para os dois cenários de uso do solo considerados, com 10 e 30% de uso agrícola, respectivamente. Os resultados também mostram que a espessura do sedimento depositado é bem inferior à observada em campo, através da abertura de trincheiras, indicando que o processo de deposição de sedimentos já ocorria bem antes da construção da barragem, em virtude das características topográficas locais.
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Relações entre precipitação, escoamento e sedimentos suspensos na bacia do Rio das Antas, Goiás / Relationships between rainfall, runoff and suspended sediments in the Antas River watershed, Goiás

Didonet, Thais Teodoro dos Santos Cordeiro 06 September 2017 (has links)
Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-10-16T10:28:49Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thais Teodoro dos Santos Cordeiro Didonet - 2017.pdf: 3406839 bytes, checksum: 596f54252c80087a5daf3da4918ebd91 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-10-16T10:29:09Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thais Teodoro dos Santos Cordeiro Didonet - 2017.pdf: 3406839 bytes, checksum: 596f54252c80087a5daf3da4918ebd91 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-16T10:29:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thais Teodoro dos Santos Cordeiro Didonet - 2017.pdf: 3406839 bytes, checksum: 596f54252c80087a5daf3da4918ebd91 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-09-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Sediments transported by surface runoff and by rivers are essential components in the comprehension of changes in a river basin and the quality of aquatic systems. The high variability of rainfall events, the SSC and the relation between them produce complex behavioral dynamics difficult to interpret but the study of these aspects is a useful and frequently used tool in the quantification of impacts due to erosive and hydrossedimentological processes. The main objective of this study was to characterize and quantify the hydrological, sedimentological and granulometric characteristics of the urban watercourse of the Rio das Antas basin, located in Anápolis, Goiás, wich faces various erosion processes. Continuous monitoring of precipitation, flow rates, sediment concentrations and turbidity was performed using pluviographs, linigraphs, an automatic sampler and a laser granulometer during most of a rainy season, where samples were collected and 14 events were analyzed. Descriptive statistical analyzes, identification of hysteresis patterns, Event Mean Concentration, “first flush” phenomenon effects and grain size distribution and their relationships with precipitations and flow rates were performed. The peak concentration of total sediments reached 3,380 mg L -1 , and approximately 83% were suspended sediments. No “first flush" has been recorded in any event. The highest mean concentration observed for suspended sediments was 1,714.6 mg/m3 and the mean of the events was 1,001.3 mg/m3, values considered to be high when compared to river basin flows, where the highest was 15.49 m 3 s -1 . The maximum flow rates were determinant in the total sediment, however, the same flow range carried very different amounts of suspended sediments during the floods. This behavior suggests that the variation also depends on precipitation characteristics and sediment sources. In the hysteresis analyzes, it can be verified that these sources are located farther from the monitoring point, but are also the river itself, since the most frequent hysteresis loop was "Figure Eight" followed by the"Counter Clock-wise” type. There were complex hysteretic loops characterized by multiple peaks of flow and sediments. The size of particles carried by the flow varies throughout the rainy season. The suspended sediment particles had dimensions between 0.0019 mm and 0.990 mm being characterized as sandy silt material. The small and medium particles were more frequent in final events and larger particles occurred in the middle of the period. Finner particles were more present during the rise of the hydrograph and in the recession phase the amount of particles with dimensions between 0.2 mm e 0.6 mm increased in some events. Particles larger than 0.6 mm were not related to precipitation. It was also observed that the amount of dissolved solids decreases with increasing particle size and may indicate that larger particles have less capacity to absorb/adsorb other pollutants. It is observed that the suspended sediments vary between the events and within the same event and depends on the hydrological behavior, the characteristics of the water body and the type of monitoring. / Os sedimentos transportados pelo escoamento superficial e pelos rios são componentes essenciais no entendimento das mudanças ocorridas em uma bacia hidrográfica e da qualidade de sistemas aquáticos. A alta variabilidade dos eventos chuvosos, da CSS e da relação entre eles produzem dinâmicas comportamentais complexas de difícil interpretação. Porém o estudo destes aspectos é uma ferramenta útil e frequentemente usada na quantificação dos impactos decorrentes de processos erosivos e hidrossedimentológicos. Este estudo teve por objetivo caracterizar e analisar quanti-qualitativamente as características hidrológicas, sedimentológicas e granulométricas dotrecho urbano da bacia do Rio das Antas, localizado no município de Anápolis, Goiás, o qual enfrenta vários processos erosivos. Um monitoramento contínuo das precipitações, vazões, concentrações de sedimentos e turbidez foi realizado utilizando pluvíografos, linígrafos, um amostrador automático e um granulômetro a laser durante o período chuvoso, onde foram coletadas amostras e analisados 14 eventos. Análises estatísticas descritivas, identificação dos padrões de histerese, Concentração Média do Evento, efeitos de “first flush” e a distribuição granulométrica e suas relações com as precipitações e vazões foram realizados. O pico de concentração de sedimentos totais foi de 3.380 mg L -1 , sendo que, aproximadamente, 83% eram sedimentos suspensos. Não foi registrado o fenômeno “first flush” em nenhum evento. A maior Concentração Média do Evento observada para os sedimentos suspensos foi de 1.714,6 mg/m3 e a média dos eventos foi de 1.001,3 mg/m3, valores considerados altos quando comparados as vazões de base do rio, onde o maior pico registrado foi 15,49 m3 s -1 . As vazões máximas foram determinantes no total de sedimentos, no entanto, uma mesma faixa de vazão transportou quantidades bem diferentes de sedimentos suspensos durante as cheias. Este comportamento sugere que sua variação também depende das características das precipitações e das fontes geradoras de sedimentos. Nas análises de histerese, pode-se verificar que estas fontes estão presentes no próprio rio, mas também em locais mais distantes do ponto de monitoramento, pois o laço de histerese mais frequente foi “Figura Oito” seguido do tipo “Anti-horário”. Houveram laços histeréticos complexos caracterizados por picos múltiplos de vazão e sedimentos. O tamanho das partículas transportadas pelo escoamento varia em todo o período chuvoso. As partículas de sedimentos suspensos tinham dimensões entre 0,0019 mm e 0,990 mm sendo caracterizadas como material silte arenoso. As partículas pequenas e médias foram mais frequentes nos eventos finais do período chuvoso e as partículas maiores ocorreram no meio do período. Partículas mais finas estavam mais presentes durante a ascensão do hidrograma e, na fase de recessão, a quantidade de partículas com dimensões entre 0,2 mm e 0,6 mm aumentava em alguns eventos. As partículas maiores que 0,6 mm não apresentaram relação com a precipitação. Foi observado ainda que a quantidade de sólidos dissolvidos diminui com o aumento do tamanho da partícula, podendo indicar que partículas maiores tem menor capacidade de absorver/adsorver outros poluentes. Observa-se que os sedimentos suspensos variam entre os eventos e dentro do mesmo evento e depende do comportamento hidrológico, das características do corpo hídrico e do tipo de monitoramento.
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Análise espaço-temporal dos processos hidrossedimentológicos e sedimentação no reservatório da UHE Caçu / The time and space analysis of the process of water sedimentation and sedimentation of the Caçu power plant dam

Braga, Celso de Carvalho 20 December 2017 (has links)
Submitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2018-01-23T12:54:05Z No. of bitstreams: 2 Tese - Celso de Carvalho Braga - 2017.pdf: 9540248 bytes, checksum: 3a834222bff81ecf21b81c2822cee415 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-01-24T11:39:12Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Celso de Carvalho Braga - 2017.pdf: 9540248 bytes, checksum: 3a834222bff81ecf21b81c2822cee415 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-24T11:39:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Celso de Carvalho Braga - 2017.pdf: 9540248 bytes, checksum: 3a834222bff81ecf21b81c2822cee415 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-12-20 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / The useful life of dam depends upon exclusively on the soil use model of a watershed and the amount of leavings and nutrients that are laid up in its riverbed, diminishing the useful volume of the dam. Due to the water crisis of the last decade, the studying of the amount and distributions of the leavings became imperative for the decision making process of preventive measures about the silting process as well as the electricity generation in Brazil. This research has the goal of evaluating the level of silting and the quality of the leavings on the Caçu power plant (UHE Caçu), located in the Goia's south east region, with the purpose of taking preventive measures against the silting process. To locate the main areas susceptible to the silting process, It was detected areas of greater and lesser levels of environmental fragility in the watershed of the dam, by using different kinds of parameters (soil, geology, geomorphology, rain density and vegetal cover). It was created a map with a varying levels of fragility as proposed by Ross (1994), describing and discussing the potential for contribution for the environmental degradation of the watershed. The results founded shows that the watershed has 75% of the area classified as low fragility, but, 25% of it classified as medium or high fragility, showing the necessity of planning and using conservational practices in the soil using model. The evaluation of the water data relied in six gathering of samples in the field, between the years of 2014 and 2017, divided in three gathering during the rainy season (January and February), and three gathering during the wet season (July and august), it was analyzed the concentration of suspended solid (CSS) founded in the epilimniun, the turbidity, and the transparency of the water through the Secchi disc (SEC). According to the analyzed data, there is a greater uniformity of data both CSS and TURB during the wet season and greater uniformity of SEC during the rainy season, highlighting the correlation between the variables CSS, SEC and TURB. To evaluate the depositional models that happens in the dam, it was analyzed the facies and deposition models to understand the process of sedimentation in the dam. IT was detected different kind of facies that differentiate from silt-clay to sandy material, providing depositional models from stream deposit, riverbed deposit facies and delta deposit facies. From the beginning of the dam until the the Cachoeirão stream and in the river mouth of the córrego Caçu, it was founded leavings from the deep with greater granulometry, representatives of stream deposit, in the river mouth of some tributary rivers, it was spotted representative delta deposit facies, and in the greatest part of the dam, the central part, representatives deposits of riverbed deposits. Qualitative analysis of leavings were made from heavy metals that were found as: lead, cadmium, mercury, copper, nickel, zinc. There was a high concentration of cadmium in all samples analyzed, according to the stipulated parameters from the CONAMA 454/2012 act, showing a great possibility of adverse effects on the biota. It was made a bathymetric data collection during the wet season between the years 2014 and 2016, with the goal of evaluating the silting process in the whole dam, the result showed a high level of silting of 0,3% during the period, the approximate dam volume is 245 hm3. If there were no changing in the soil use model and rainy levels in the watershed, it would take the dam more than 667 years to be silted completely. Nevertheless, the silting process in the backwater area is to worry about, due to the accentuated of depth, causing for instance, problems in the local navigation. / A vida útil de um reservatório depende exclusivamente do modelo de cobertura do solo de uma bacia hidrográfica e da quantidade de sedimentos e nutrientes que são depositados em seu leito, reduzindo o volume útil. Devido à crise hídrica ocorrida na última década, o estudo da quantidade e distribuição dos sedimentos em reservatórios passou a ser imprescindível para tomadas de medidas preventivas quanto ao assoreamento para garantir a geração de energia hidroelétrica no Brasil. Esta pesquisa teve o objetivo de avaliar o estado de assoreamento e a qualidade dos sedimentos depositados no reservatório da Usina Hidrelétrica de Caçu (UHE Caçu), localizada no Sudoeste Goiano, para possíveis tomadas de medidas mitigadoras. As principais áreas susceptíveis a processos erosivos, foram detectadas as áreas de maior e menor grau de fragilidade ambiental na bacia hidrográfica do reservatório da UHE Caçu, por intermédio do solos, geologia, geomorfologia, pluviosidade e cobertura vegetal. Foram gerados mapas com classes de fragilidade, conforme proposta de Ross (1994), descrevendo e discutindo o potencial de contribuição para degradação ambiental da bacia. Os resultados encontrados mostraram que a bacia tem, aproximadamente, 75% da área classificados como baixa fragilidade; porém, 25% da área da bacia foram classificados como de média a alta fragilidade, demostrando a necessidade de planejamento e utilização de práticas conservacionistas em relação a cobertura do solo. A avaliação dos dados hidrossedimentológicos consistiu em seis coletas de dados em campo, entre os anos de 2014 a 2017, sendo três em período chuvoso (janeiro e fevereiro) e três no período mais seco (julho e agosto), foram analisadas a concentração de sólidos em suspensão (CSS) presentes no epilímnio, a turbidez (TURB) e a transparência da água pelo disco de Secchi (SEC). De acordo com os dados avaliados, ocorrem uma maior uniformidade dos dados de CSS e TURB no reservatório no período mais seco e maior uniformidade de SEC no período chuvoso, destacando uma boa correlação entre as variáveis CSS, SEC e TURB. Para avaliar os modelos deposicionais que ocorrem no reservatório, foram realizadas análises de fácies e modelos deposicionais para se compreender o processo de sedimentação no reservatório. Foram detectados diferentes tipos de fácies, que variaram de material silto-argiloso a arenoso, proporcionando modelos deposicionais de corrente, fácies de depósitos de leito e fácies de depósitos de delta. Na parte inicial do reservatório até o córrego Cachoeirão e na foz do Córrego Caçu, foram encontrados sedimentos de fundo de maior granulometria, típicos de depósitos de corrente; nas desembocaduras de alguns afluentes, foram verificados fácies típicos de depósitos de delta, e na grande maioria do reservatório, parte central, depósitos típicos de depósitos de leito. Análise qualitativa de sedimentos foi realizada a partir da presença de metais pesados, como: Cádmio, Chumbo, Mercúrio, Cobre, Níquel e Zinco. O Cádmio apresentou altas concentrações em todas as amostras analisadas, de acordo com os parâmetros estipulados pela resolução CONAMA 454/2012, mostrando a grande possibilidade de efeitos adversos à biota. Foram realizados levantamentos batimétricos no período seco de 2014 e 2016, com o objetivo de avaliar o processo de assoreamento em todo o reservatório, cujo resultado apresentou uma taxa de assoreamento de 0,30% no período, sendo que o volume aproximado do reservatório é de 245 hm3. Se não houvesse alterações nos modelos de cobertura do solo e variações pluviométricas na bacia, o reservatório levaria mais 667 anos para assorear totalmente. Porém, o assoreamento na área de remanso do reservatório preocupa, devido à diminuição acentuada da profundidade, causando, por exemplo, problemas para navegação no local.
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Estudo da concentração de sedimentos em suspensão no reservatório de Mogi-Guaçu (SP) / Study of suspended sediment concentration in Mogi-Guaçu (SP) reservoir

Santos, Bruno Bernardo dos 21 July 2015 (has links)
Os processos hidrossedimentológicos são complexos e dependem de diversos fatores. Entendê-los requer alto grau de especialização de mão de obra, além da utilização de equipamentos e técnicas ainda incipientes no país. O monitoramento hidrossedimentológico com dados confiáveis de concentração de sedimentos em suspensão pode ser problemático quando são empregados métodos convencionais, pois geralmente os mesmos apresentam medições com quantidade de postos e frequências inferiores aos desejáveis, limitando estudos e a gestão de recursos hídricos quando se trata de reservatórios. Nesse contexto, esta dissertação apresenta um estudo realizado no reservatório da Pequena Central Hidrelétrica Mogi-Guaçu (SP) na qual realizou-se a correlação dos dados de concentração de sedimentos em suspensão mensuradas com dispositivo automático (LISST-100X) e por amostragem convencional (Garrafa Van Dorn). Por meio de regressões lineares e testes estatísticos avaliou-se a eficiência da técnica de difração à laser, e se estimaram as concentrações de sedimentos em suspensão para as duas campanhas realizadas. Analisando os resultados obtidos, confirmou-se estatisticamente que dentre todos os cenários de regressões lineares adotados, o modelo que divide o reservatório em setores apresentou melhores estimativas de concentração, inferindo-se que a concentração do sedimento em suspensão possui um comportamento característico ao segmento do reservatório de Mogi-Guaçu. Notou-se também, a redução da concentração entre as duas campanhas realizadas, decorrente principalmente pela redução da velocidade do fluxo d\'água. Desse modo, a sonda LISST-100X, se mostrou viável para o estudo de caso. Ressalta-se que a utilização desta sonda possibilitou a obtenção de um número maior de dados do que os obtidos por meio do emprego de técnica convencional, possibilitando uma análise mais completa do reservatório e reduzindo significativamente o trabalho de campo, laboratório e escritório. / Hydrosedimentological processes are complex and depend on many factors and understanding them requires a high degree of labor specialization, as well as the use of equipment and techniques still incipient in Brazil. The hydrosedimentological monitoring with reliable sediment concentration data may be problematic when conventional methods are used. Its measurements are usually undertaken at a number of stations and frequencies below the desired ones, which limit studies and the management of water resources of reservoirs. This dissertation reports on a study on the Mogi-Guaçu (SP) Small Hydroelectric Plant reservoir and the correlation between the suspended sediment sample data measured by an automatic device (LISST-100X) and conventional sampling conducted by a Van Dorn sampler. The laser diffraction efficiency was evaluated by linear regression and statistical tests and the concentration of suspended sediment was estimated for the two campaigns. The results show the model that divides the reservoir into sectors provided better estimates of concentration and the concentration of suspended sediment exhibited a characteristic behavior for the segment of Mogi-Guaçu reservoir. A reduction in the concentration, caused mainly by a decrease in the water flow speed, was also observed between the two campaigns and laser diffraction proved feasible for the case study. This methodology enables the obtaining of a larger amount of data than that achieved by conventional techniques, a more complete analysis of the shell and significant reductions in the field, laboratory and office work.
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Desenvolvimento de ferramenta computacional suporte para cálculos hidrossedimentológicos e estatísticos / Development of computational tool support for hydrosedimentological and statistical calculations

Santos, Bruno Bernardo dos 11 March 2019 (has links)
Apesar da complexidade envolvendo a compreensão dos processos hidrossedimentológicos, o conhecimento da quantidade de sedimentos transportados pelos rios é importante para o planejamento e aproveitamento dos recursos hídricos e não deve ser ignorado. Além disso, a quantidade de dados obtidos em monitoramentos é significativa, e o entendimento dessas variáveis requer obrigatoriamente análises estatísticas. Com base na dificuldade em relacionar hidrossedimentologia com estatística, buscou-se com esse trabalho desenvolver uma ferramenta computacional gratuita e de código aberto em Visual Basic for Applications (VBA) integrando métodos de cálculos hidrossedimentológicos e estatísticos. Ela permite que o usuário calcule descarga sólida em suspensão, descarga sólida total, e realize testes estatísticos como, teste Kolmogorov-Smirnov de normalidade dos dados, testes paramétricos F de Fisher-Snedecor e T de Student, além do teste não-paramétrico Wilcoxon. A ferramenta computacional (NH Sediment and Statistic) foi aplicada em dados obtidos em medições de características hidráulicas, da concentração de sedimentos em suspensão, turbidez e temperatura do reservatório da Pequena Central Hidrelétrica de Mogi-Guaçu (SP). Desse modo, a ferramenta utilizada para o suporte às análises hidrossedimentológicas alcançou resultados equivalentes a outros softwares para cada um dos módulos desenvolvidos, se mostrando confiável e de fácil aplicação. Destaca-se, por fim, que a ferramenta pode ser aplicada em outras áreas de estudo permitindo planejamento e gerenciamento completo de recursos hídricos, assim como outras áreas do conhecimento. / Despite the complexity that involves the understanding of hydrosedimentological processes, the knowledge of the amount of sediment transported by rivers is fundamental for the planning and utilization of water resources. The amount of data obtained from the monitoring is significant, and the understanding of such variables requires statistical analyses. This paper addresses the development of a free and open-source computational tool in Visual Basic for Applications (VBA) that integrates methods of hydrosedimentological and statistical calculations and relates hydrosedimentology to statistics. Users can calculate solid suspended discharge and total solid discharge and perform important statistical tests, such as Kolmogorov- Smirnov normality test, Fisher-Snedecor and Student T parametric tests, and Wilcoxon non- parametric test. The computational tool (NH Sediment and Statistic) was applied to data obtained from measurements of hydraulic characteristics, suspended sediment concentration, turbidity and reservoir temperature of the Mogi-Guaçu Small Hydroelectric Power Plant. It supports hydrosedimentological analyses and yielded results equivalent to those of other software for each module developed. It also proved reliable and of easy application and provides a friendly interface. It can be applied to other areas of study for a complete planning and management of water resources, as well as other areas of knowledge.
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Caracterização de sedimento em áreas rurais e urbanas do município de Toledo-PR / Sediment characterization in rural and urban areas of Toledo city, Paraná

Juchen, Carlos Roberto 26 September 2014 (has links)
Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carlos _Roberto Juchen.pdf: 4651753 bytes, checksum: 3109cc48a932cf6c73a7ff9fd56302c2 (MD5) Previous issue date: 2014-09-26 / The present study aims to determine trace elements concentration, adsorbed by sediments in waterproofed areas of the city limits as well as sediments that are deposited in the main rivers beds, which are responsible to perform drainage in Toledo city, Paraná. In order to study the sediment enrichment by trace elements, initially, there was some need to know the basal contents of these elements at the researched site. Therefore, and according to the scientific guidelines for this procedure, the chosen soil samples were taken from legal reserve areas located in the nearby rural farms, since these areas meet the requirements of preserving the natural characteristics of the soil in this region. Thus, five (5) sites were selected for sampling sediments on the streets as well as five (5) sites from the main rivers that have received sediments carried from the urban area by natural and anthropogenic processes. There were monthly collections in the studied rivers from April 2012 to March 2013 as well as fortnightly monitoring concerning the main physical parameters of river water (pH, dissolved oxygen, oxide reduction potential, conductivity, total dissolved solids, temperature and turbidity) in order to determine how these conditions can interfere on trace elements adsorbed by sediments deposited in the water environment. The applied analytical techniques were inductively coupled argon plasma-atomic emission spectroscopy (ICP-OES), total organic carbon (COT), laser granulometry and mineralogy by diffraction. The background showed the following concentrations: Fe (105,956), Al (102,372) Mg (2,303.2), Mn (916.4), Na (493.1), Cu (212.3), Zn (82.14 ), Ba (62.51), Cr (52.4), Ni (30.36), Pb (17.46), Sb (4.58) and Cd (0.69) in mg kg-1. The statistical analysis of the main components is summarized in three components that explained 96% variability of the background results, thus, it shows that there is no source of geogenic or anthropogenic contamination on the legal reserves. The sediments were classified as having an average particle size greater than 0.09 mm. The average clay fraction varied from 2 to 6% of the total mass of sediment samples. Mineralogical presences in the urban and aquatic environments were equivalent; they presented the following decreasing sequence number of the following minerals: quartz> hematite> andesite> kaolinite. They were compared to the background levels previously determined, the sediments of streets and rivers were enriched by trace elements in the following percentage rates: Ba (45.4 to 39.3%), Cu (48.6 to 44.3%), Cr (37.2 to 56.3%), Mn (81.6 - 0%), Ni (0 - 18.6%), Pb (40 - 0%), Zn (283.7 to 140.2 %), Mg (34.3 to 18.4%) and Na (250.2 to 295%), while TOC percentages showed an average distribution of 1% in all sites where samples were analyzed. The highest geo-accumulation rates were obtained where there was great enrichment by Zn as a trace element and according to the main guidelines, the maximum values obtained by trace elements such as Cd, Cr, Cu, Ni and Zn can produce adverse effects in this watershed. Finally, the monitoring methodology using control charts associated with the scores of the main components has demonstrated that among the monitored physicochemical parameters, electrical conductivity was retained in all the first components of the analyzed rivers. Thus, this parameter showed the highest correlations that interfere in the processes of adsorption and desorption of trace elements from sediments to water environment. At last, it was concluded that rural and urban anthropogenic contributions are responsible for the enrichment of sediments by trace elements in this area of study and also that scientific data are important for future environmental management processes of this municipality. / Este estudo teve como objetivo determinar a concentração de elementos-traço adsorvidos pelos sedimentos nas áreas impermeabilizadas do perímetro urbano e também dos sedimentos que se depositam nos leitos dos principais rios que realizam a drenagem do município de Toledo-PR. Para os estudos de enriquecimento dos sedimentos por elementos-traço, houve inicialmente a necessidade de que se conhecessem os níveis basais desses elementos no local de estudo. Portanto, e conforme as orientações científicas para este procedimento, este estudo optou por amostras de solo retiradas de áreas denominadas de reserva legal, situadas em propriedades rurais próximas do município, uma vez que estas áreas atendem aos requisitos de preservação das características naturais do solo da região. Para amostragens de sedimentos, foram selecionados cinco locais situados em ruas de alto tráfego de automóveis do município e também cinco locais nos principais rios que recebem os sedimentos carreados da área urbana por processos naturais e antrópicos. Nos rios, além das coletas mensais de sedimentos, realizadas entre abril de 2012 e março de 2013, foi realizado quinzenalmente o monitoramento dos principais parâmetros físicos da água (pH, oxigênio dissolvido, potencial de oxido redução, condutividade, sólidos totais dissolvidos, temperatura e turbidez) a fim de verificar como essas condições podem interferir na concentração dos elementos-traço adsorvidos pelos sedimentos que são depositados nesses locais. As técnicas analíticas utilizadas foram as de espectrometria de emissão óptica com plasma acoplado indutivamente (ICP-OES), carbono orgânico total (COT), granulometria a laser e mineralogia por difração. O background apresentou a seguinte concentração: Fe (105.956), Al (102.372), Mg (2.303,2), Mn (916,4), Na (493,1),Cu (212,3), Zn (82,14), Ba (62,51), Cr (52,4), Ni (30,36), Pb (17,46), Sb (4,58) e Cd (0,69) em mg Kg-1. A análise estatística de componentes principais se resumiu em apenas três componentes que explicaram 96% da variabilidade dos resultados do background, mostrando assim que as reservas legais não possuem qualquer fonte de contaminação geogênica ou antropogênica. Os sedimentos foram classificados com granulometria média superior a 0,09 mm. A fração argila foi determinada entre 2 a 6% em média da massa total das amostras dos sedimentos. As presenças mineralógicas no ambiente urbano e aquático foram equivalentes; apresentaram a seguinte série sequencial decrescente dos seguintes minerais: quartzo > hematita > andesito > caulinita. Comparados aos níveis do background determinado anteriormente, os sedimentos de ruas e de rios foram enriquecidos por elementos-traço nas seguintes proporções percentuais respectivas: Ba (45,4 - 39,3%), Cu (48,6 - 44,3%), Cr (37,2 56,3%), Mn (81,6 - 0%), Ni (0 - 18,6%), Pb (40 - 0%), Zn (283,7 - 140,2%), Mg (34,3 - 18,4%) e Na (250,2 - 295%) e os percentuais de COT apresentaram distribuição média de 1% em todos os locais de amostragens analisados. Os maiores índices de geoacumulação foram atingidos nos locais de amostragens onde ocorreu grande enriquecimento pelo elemento-traço Zn e segundo os principais guidelines, os valores máximos obtidos pelos elementos-traço Cd, Cr, Cu, Ni e Zn são capazes de produzir efeitos adversos nesta bacia hidrográfica. Por fim, a metodologia de monitoramento que utiliza gráficos de controle, associados aos escores das componentes principais, permitiu demonstrar que dentre os parâmetros físico-químicos monitorados, a condutividade elétrica foi retida em todas as primeiras componentes dos rios analisados. Portanto, foi o parâmetro que apresentou maiores correlações que interferem nos processos de adsorção e dessorção de elementos-traços dos sedimentos para o meio hídrico. Concluiu-se que as contribuições antropogênicas rurais e urbanas são responsáveis pelo enriquecimento dos sedimentos por elementos-traço nesta área de estudo e também que os dados científicos obtidos são importantes para futuros processos de gestão ambiental deste município
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Estimativa do assoreamento de um pequeno reservatório do semiárido rural através do estudo dos solos e de fontes de sedimento / Estimate of a small reservoir sedimentation in rural semiarid through the study of soil and sediment sources

Araújo, Eliakim Martins January 2012 (has links)
ARAÚJO, Eliakim Martins. Estimativa do assoreamento de um pequeno reservatório do semiárido rural através do estudo dos solos e de fontes de sedimento. 2012. 73 f. Dissertação (Mestrado em engenharia agrícola)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2012. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-06-17T19:02:50Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_emaraújo.pdf: 1937435 bytes, checksum: 2db80011b59ab79e80a9a7cec1ca1741 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-07-21T20:10:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_emaraújo.pdf: 1937435 bytes, checksum: 2db80011b59ab79e80a9a7cec1ca1741 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-21T20:10:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_emaraújo.pdf: 1937435 bytes, checksum: 2db80011b59ab79e80a9a7cec1ca1741 (MD5) Previous issue date: 2012 / This study aims to estimate the sedimentation of the Boqueirão, located in the 12-km² Aiuaba Experimental Basin - BEA, through detailed survey of its soil classes, hydrosedimentological modelling in the watershed, analysis of the deposition and distribution of the bed material in the reservoir through mineralogical analysis and geoprocessing tools. The soil classes survey is performed through sampling and analysis of soil from different areas of the basin, where changes on soil and landscape characteristics may be visually noted. From the soil survey four distinct classes of soils are identified in the BEA: ARGISSOLOS AMARELOS Eutróficos típicos, LATOSSOLOS VERMELHO-AMARELO Distróficos típicos, LUVISSOLOS CRÔMICOS Pálico planossolicos and NEOSSOLOS LITÓLICOS Distróficos fragmentários. The reservoir silting is estimated for the period 2000 to 2008 using the rating curve of sediment fluxes immediately upstream of the Boqueirao reservoir and daily water discharges generated using the model WASASED. Comparing the erosion values estimated by USLE with the sediment yield calculated by the sediment rating curve, a sediment delivery ratio of 3.4% is found and applied to the whole period since the dam was built. Since the Aiuaba catchment is located inside of an Ecological Protection Area of IBAMA, preserved since the year of 1977, the estimate of sediment yield for the initial period (1932-1976) takes into account two different scenarios of land use in the watershed concerning the percentage of agricultural use, and another characterization for the most recent period (1977-2011), based on the current survey of land use. The identification of sediment sources is performed using the erosion model and GIS techniques, with overlapping maps of each USLE parameters. To relate the deposited material in the reservoir bed to the sediment sources, samples of the reservoir deposit and the soil classes of the catchment are collected and analyzed techniques of X-Ray Diffraction To estimate the sediment deposition pattern at the reservoir, the sediment deposit thickness is assumed to be proportional to the water column at that point derived from a detailed topographical survey of the lake performed in this study.. The simulation of hydrosedimentological processesusing the USLE modelling indicates that sediment yield at the catchment may vary from 11,8 to 24,0 tonkm-2year-¹, which results in siltation rates ranging from 1.5 to 2.7% decade-¹, depending on the soil use scenario considered. The silting of the Boqueirão reservoir, since its construction (1932), results in a storage capacity decrease of about 11.6% and 16,3% for the two soil use scenarios with 10% and 30% of agricultural use, respectively.. The results also show that the thickness of the deposited sediment is much less than that observed in the field, by opening of trenches, which indicates that the sediment deposition processes had already occurred previously, before the dam construction, due to local topographical features. / Este estudo tem como objetivo estimar o assoreamento do açude Boqueirão, situado na Bacia Experimental de Aiuaba – BEA de 12 km², através do levantamento detalhado das classes de solo da bacia, modelagem hidrossedimentológica na bacia hidrográfica, estudo da deposição e distribuição do material no leito do reservatório através de análises mineralógicas e técnicas de geoprocessamento. O levantamento das classes de solos é realizado a partir de visitas e observações realizadas em campo e da coleta de amostras de diferentes regiões da bacia, de forma representativa, com identificação de quatro classes distintas de solos na BEA: ARGISSOLOS AMARELOS Eutróficos típicos, LATOSSOLOS VERMELHO-AMARELO Distróficos típicos, LUVISSOLOS CRÔMICOS Pálico planossolicos e NEOSSOLOS LITÓLICOS Distróficos fragmentários. O assoreamento do reservatório é estimado para o período de 2000 e 2008 utilizando-se a curva-chave de sedimentos do reservatório em questão e através de séries de vazões afluentes geradas pelo modelo WASASED. Comparando-se os valores de erosão estimados pela USLE e a produção de sedimentos gerada pela curva chave, obtém-se uma razão de aporte de sedimento de 3,4%, a ser usada na simulação para todo o período desde a construção do reservatório. Dado que a bacia em questão está inserida em uma Estação Ecológica de Conservação do IBAMA, sendo preservada desde o ano de 1977, a estimativa da produção de sedimentos considera para o período inicial (1932-1976) dois diferentes cenários de uso do solo na bacia, quanto ao percentual de uso agropecuário na bacia, e outra caracterização para o período mais recente (1977-2011), com base no levantamento atual de uso do solo. A identificação das fontes de sedimentos é realizada utilizando o modelo USLE e técnicas de geoprocessamento, com superposição dos mapas de cada um dos parâmetros. Para relacionar os sedimentos depositados no reservatório com as áreas de contribuição, amostras no leito do mesmo e em áreas representativas em cada uma das classes de solos são coletadas e analisadas utilizando a técnica de Difração por Raios X. Para a estimativa do padrão de deposição de sedimentos no reservatório, admite-se que a espessura do depósito de sedimento é proporcional à coluna de água obtida do levantamento topográfico detalhado da atual situação do açude realizado neste estudo.. A simulação dos processos hidrossedimentológicos na bacia utilizando a modelagem da USLE indica valores de produção de sedimentos na bacia variando de 11,8 a 24,0 tonkm-2ano-¹, o que resulta em taxas de assoreamento variando entre 1,5 e 2,7 %decada-¹, dependendo do cenário de uso do solo considerado. O assoreamento do açude Boqueirão, desde sua construção (1932), resulta em uma diminuição de sua capacidade de armazenamento da ordem de 11,6% e 16,3% para os dois cenários de uso do solo considerados, com 10 e 30% de uso agrícola, respectivamente. Os resultados também mostram que a espessura do sedimento depositado é bem inferior à observada em campo, através da abertura de trincheiras, indicando que o processo de deposição de sedimentos já ocorria bem antes da construção da barragem, em virtude das características topográficas locais.

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