Estágio realizado na EDP e orientado pelo Engº Pedro Manuel Alves Neves Pinto / Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Além de conhecer o comportamento hidrológico atual de um sistema de rios e planícies, é importante poder prever seu comportamento futuro frente a possíveis impactos decorrentes de atividades antrópicas e face a cenários de variabilidade climática. A modelagem matemática constitui a ferramenta ideal para esse propósito. No caso de sistemas hidrológicos de grande escala, caso o interesse do estudo seja simular padrões espaçotemporais de inundação na planície, as metodologias tradicionais atualmente empregadas não são adequadas. Nesta Tese é apresentado um sistema computacional de simulação desenvolvido com esse propósito, o qual é composto pelo acoplamento de um modelo hidrodinâmico 1D (modelo IPH4), aplicado para simular o escoamento na calha principal dos rios, e um modelo 2D do tipo raster, para a simulação da inundação na planície. Esse modelo discretiza a planície em uma grade regular e simula o escoamento pela planície conforme a topografia e a diferença de níveis de água entre elementos da grade. Um módulo específico simula as trocas laterais canal e planície, conforme a diferença de nível de água, as quais podem acontecer ao longo de toda a extensão dos canais. Outro módulo realiza o balanço vertical entre precipitação e evapotranspiração na planície. Um conjunto de rotinas computacionais foi desenvolvido para agilizar a preparação dos dados de entrada de forma coerente e georreferenciada, principalmente quanto à conexão entre as discretizações do canal e da planície. Como estudo de caso, foram simulados 3965 km de canais de drenagem e 219.514 km2 de planícies (Pantanal) da Bacia do Alto Paraguai, por um período de 11 anos e 4 meses (set/1995 a dez/2006). A despeito da escassez de dados para caracterização física, os resultados obtidos foram satisfatórios, tanto em termos do regime de vazões e variação de nível d’água nos canais de drenagem quanto em termos de áreas inundadas e padrões espaçotermporais de inundações na planície. Nesse último aspecto, o sistema desenvolvido foi capaz de simular o pulso sazonal de inundação do Pantanal. Foram obtidos valores de área inundada coerentes com estimativas de outros autores e manchas de inundação que diferenciaram áreas permanentemente inundadas, devido ao extravasamento de água dos canais, daquelas áreas inundadas sazonalmente pela ocorrência de precipitação. Esse resultado evidenciou a necessidade da consideração dos processos hidrológicos verticais para a simulação das inundações sazonais. Estatísticas de desempenho obtidas pela comparação entre manchas de inundação simuladas e estimadas por satélite em outro estudo foram consideradas equivalentes às obtidas na literatura para estudos de planícies de menor escala e com maior disponibilidade de dados. / Besides understanding the current hydrologic behavior of a river and floodplain drainage system, it is important to be able to predict its future conditions in light of possible impacts due to anthropogenic activities and climate variability. Mathematical modeling is the ideal tool for this purpose. For large scale hydrologic systems, if the objective is to simulate spatiotemporal inundation patterns over floodplain, the traditional methodologies currently being used are not adequate. This Thesis presents a computational simulation system developed for this purpose, which is composed by coupling a 1D-hydrodynamic model (IPH4 model), to simulate flow routing along main channels, and a 2D-raster based model, to simulate floodplain inundation. This floodplain model discretizes the floodplain into a regular grid and simulates the flow over floodplain according with its topography and water level differences between grid elements. A specific module simulates lateral water exchanges between channel and floodplain according with water level differences, which may occur along the whole channel flowpath. Another module performs the vertical water balance between precipitation and evapotranspiration over floodplain. A set of computational routines was developed aimming at facilitating input data preparation in a coherent and georreferenced way, mainly focused on establishing connections between channel and floodplain discretizations. As study case, a total of 3965 km of main channels and of 219.514 km2 of floodplains (Pantanal) of the Upper Paraguay River Basin was simulated for a period of 11 years and 4 months (set/1995 to dez/2006). In spite of data scarcity regarding physical characteristics, the results obtained were satisfactory, in terms of flow regime and water level variation in main channels and also in terms of inundated areas and spatio-temporal inundation patterns over floodplain. Regarding this last issue, the developed system was able to simulate the Pantanal seasonal flood pulse. Calculated inundated areas were coherent with estimates from others authors, and in the inundation maps obtained it was possible to distinguish permanent flooded areas, due to main channel flow spilling, from areas seasonally inundated due to precipitation. This result showed the importance of taking into account the vertical hydrologic proccesses for simulating seazonal floodplain inundation. Performance measures obtained by comparing simulated floodplain maps with those from other study estimated using satellite images were considered similar to the reported values in literature, which in turn refer to modeling lower scale sites with larger data availability.

A expansão dos centros urbanos, determinada pela demanda de áreas, está fortemente associada à vulnerabilidade da população. Este avanço, muitas vezes ocorre em direção a ambientes frágeis como margens de rios, encostas e mananciais. Desta maneira, as mudanças no ambiente, deflagradas pelas atividades antrópicas, têm contribuído fortemente para maior exposição da população e consequente impactos relacionados às inundações, em relação às inundações. Os mapeamentos de vulnerabilidade são medidas não estruturais muito importantes para avaliar as características de determinada população, que as tornam mais ou menos propensas aos impactos de uma inundação. Desta forma, o objetivo principal deste trabalho é propor uma metodologia, baseada na utilização de SIG, para mapeamento de vulnerabilidade à inundação a partir da integração de dados censitários e de outras fontes, usando como estudo de caso o município de Igrejinha, RS. Determinou-se- como unidade de estudo a mancha urbana presente em cada setor censitário do IBGE. Foram elaborados 10 indicadores distribuídos em 3 dimensões que buscaram avaliar aspectos demográficos, sociais e de infraestrutura e saneamento. Os dados utilizados são provenientes do IBGE e também de outras pesquisas realizadas no município por outros autores. Compreende-se nesta pesquisa que cada indicador possui uma importância diferente e atribui-se um peso especifico para cada indicador e dimensão pelo método Analytic Hierarchy Process (AHP). Os pesos foram atribuídos por especialistas da área e por agentes de Proteção e Defesa Civil. Os pesos foram atribuídos para duas fases distintas do gerenciamento de um desastre: resposta e recuperação. Através de ferramentas presente em SIG, foi utilizado o método dasimétrico para os dados à mancha urbana de cada setor censitário. Como resultado obteve-se um mapa de cada indicador e dimensão, bem como o mapa final de vulnerabilidade à inundação. Foram gerados mapas com pesos atribuídos para resposta e para recuperação. Em cada mapa gerado pode-se obter as áreas mais vulneráveis da área de estudo, que corresponderam as Zonas de Interesse Social de Igrejinha. Para observar certos aspectos que poderiam acarretar na vulnerabilidade, segundo o indicadores utilizados, foi empregada a ferramenta Google Street View. Devido ao seu baixo custo, bem como a facilidade da obtenção dos dados, a metodologia proposta pode ser replicada em qualquer município brasileiro. / The expansion of urban centers, determined by area demand, is strongly associated with the vulnerability of the population. This breakthrough often occurs toward fragile environments such as riverbanks, slopes and springs. In this way, environmental changes triggered by anthropic activitythe changes in the environment, triggered by the anthropic activities, have contributed strongly to greater exposure of the population and consequent flood impacts. Vulnerability mappings are very important non-structural measures to assess the characteristics of a given population, which make them more or less prone to the impacts of a flood. Along these lines, the main objective of this work is to propose a methodology, based on the use of GIS, to map vulnerability to flood, from the integration of census data and other sources, using as a case study, the municipality of Igrejinha, RS. The urban spot present in each IBGE census tract was used as the unit of study. Ten indicators were elaborated in three dimensions that sought to evaluate demographic, social, and infrastructure and sanitation aspects. The data used come from IBGE and also from other surveys conducted in the municipality by other authors. It is understood in this research that each indicator has a different importance and is assigned a specific weight for each indicator and dimension by the Analytic Hierarchy Process (AHP) method. The weights were assigned by specialists in the area and by Civil Protection and Defense agents to two distinct phases of disaster management: response and recovery. By means of tools present in GIS, the dasymetric method was used for the data to the urban spot of each census sector. As a result, a map of each indicator and size was obtained, as well as the final map of vulnerability to flooding. Maps with weights assigned for response and retrieval were generated. In each generated map, it is possible to observe the most vulnerable areas of the study area, which corresponded to the Igrejinha Social Interest Zones. In order to observe certain aspects that could lead to vulnerability, according to the indicators used, the Google Street View tool was used. Due to its low cost, as well as the ease of obtaining the data, the proposed methodology can be replicated in any Brazilian municipality.

Orientador: Marlene Cristina Alves / Banca: Edson Lazarini / Banca: Adriano da Silva Lopes / Resumo: A utilização incorreta dos solos e a construção de barragens no meio rural vêm causando alterações nos mesmos, tornando-os menos produtivos, aumentando assim as áreas degradadas. Técnicas que visam à restauração ecológica de solos degradados têm sido investigadas. Neste sentido estudaram-se as alterações no ambiente edáfico de um solo decapitado, em recuperação, usando como indicador a variação de armazenagem de água no mesmo. O Latossolo de Cerrado está sob intervenção antrópica com técnicas para recuperação há sete anos, tendo sido utilizado uma espécie arbórea de cerrado, adubos verdes, lodo de esgoto e braquiária. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados com seis tratamentos e cinco repetições, o qual foi implantado em 2004, sendo os tratamentos: 1-Testemunha - solo exposto (sem manejo); 2-Espécie arbórea Gonçalo-alves (Astroniumfraxinifolium); 3-Gonçalo-alves+feijão-de-porco (Canavaliaensiformis);4-Gonçalo-alves+nabo forrageiro (Raphanussativus), até 2005 sendo substituído no ano de 2006 pela crotalária (Crotalariajuncea); 5-Gonçalo-alves+gramínea (Brachiariadecumbens)+lodo de esgoto (60 t ha-1, base seca). Estudou-se também a condição de vegetação nativa de Cerrado. As amostras de solo foram coletadas no ano de 2010, seis anos após a implantação do experimento. Em duas camadas do solo, de 0,00-0,05 e 0,05-0,10, foram estudados: retenção e a armazenagem de água no solo. Analisaram-se também, densidade, porosidade, textura e os atributos químicos nas camadas 0,00-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m. Os resultados foram analisados efetuando-se a análise de variância e teste de Scoot-knott a 5 % de probabilidade para a comparação de médias. O tratamento Gonçalo-alves+Brachiariadecumbens+lodo de esgoto é o manejo mais indicado para a recuperação do solo degradado em estudo; a retenção de água no solo foi um bom indicador da sua recuperação / Abstract: Incorrect use of land and construction of dams in rural areas have caused changes in them, making them less productive, thus increasing the degraded areas. Techniques aimed at ecological restoration of degraded soils have been investigated. In this sense, we studied the positive changes in the edaphic environment of a beheaded soil, recovering, using the water storage variation as indicator. The Savannah Oxisol is under human intervention techniques for recovery to seven years, having been used a Savanna tree species, green manure, sewage sludge and pasture. The experimental design was randomized blocks with six treatments and five replication, which was implemented in 2004 and the treatments were: 1-Control - bare soil (without management), 2-species tree- Astroniumfraxinifolium, 3 -A. fraxinifolium+Canavaliaensiformis, 4- A. fraxinifolium fodder Raphanussativus by 2005 was replaced in 2006 by Crotalaria juncea, 5- A.fraxinifolium+Brachiariadecumbens+sewage sludge (60 t ha-1, dry basis). We studied the condition of Savannah native vegetation. In two soil layers, from 0.00 to 0.05 and 0.05-0.10 were studied: retention and storage of water in the soil. We analyzed also, density, porosity, texture and chemical attributes of the layers from 0.00 to 0.05, 0.05-0.10, 0.10 to 0.20 and 0.20-0.40 m. The results were analyzed by performing the variance analysis and Scoot-Knott test at 5% probability to averages comparation. The treatment A. fraxinifolium+Brachiariadecumbens+sewage sludge management is the best for the degraded soil recovery under study. The water retention in the soil was a good indicator of recovery / Mestre

Além de conhecer o comportamento hidrológico atual de um sistema de rios e planícies, é importante poder prever seu comportamento futuro frente a possíveis impactos decorrentes de atividades antrópicas e face a cenários de variabilidade climática. A modelagem matemática constitui a ferramenta ideal para esse propósito. No caso de sistemas hidrológicos de grande escala, caso o interesse do estudo seja simular padrões espaçotemporais de inundação na planície, as metodologias tradicionais atualmente empregadas não são adequadas. Nesta Tese é apresentado um sistema computacional de simulação desenvolvido com esse propósito, o qual é composto pelo acoplamento de um modelo hidrodinâmico 1D (modelo IPH4), aplicado para simular o escoamento na calha principal dos rios, e um modelo 2D do tipo raster, para a simulação da inundação na planície. Esse modelo discretiza a planície em uma grade regular e simula o escoamento pela planície conforme a topografia e a diferença de níveis de água entre elementos da grade. Um módulo específico simula as trocas laterais canal e planície, conforme a diferença de nível de água, as quais podem acontecer ao longo de toda a extensão dos canais. Outro módulo realiza o balanço vertical entre precipitação e evapotranspiração na planície. Um conjunto de rotinas computacionais foi desenvolvido para agilizar a preparação dos dados de entrada de forma coerente e georreferenciada, principalmente quanto à conexão entre as discretizações do canal e da planície. Como estudo de caso, foram simulados 3965 km de canais de drenagem e 219.514 km2 de planícies (Pantanal) da Bacia do Alto Paraguai, por um período de 11 anos e 4 meses (set/1995 a dez/2006). A despeito da escassez de dados para caracterização física, os resultados obtidos foram satisfatórios, tanto em termos do regime de vazões e variação de nível d’água nos canais de drenagem quanto em termos de áreas inundadas e padrões espaçotermporais de inundações na planície. Nesse último aspecto, o sistema desenvolvido foi capaz de simular o pulso sazonal de inundação do Pantanal. Foram obtidos valores de área inundada coerentes com estimativas de outros autores e manchas de inundação que diferenciaram áreas permanentemente inundadas, devido ao extravasamento de água dos canais, daquelas áreas inundadas sazonalmente pela ocorrência de precipitação. Esse resultado evidenciou a necessidade da consideração dos processos hidrológicos verticais para a simulação das inundações sazonais. Estatísticas de desempenho obtidas pela comparação entre manchas de inundação simuladas e estimadas por satélite em outro estudo foram consideradas equivalentes às obtidas na literatura para estudos de planícies de menor escala e com maior disponibilidade de dados. / Besides understanding the current hydrologic behavior of a river and floodplain drainage system, it is important to be able to predict its future conditions in light of possible impacts due to anthropogenic activities and climate variability. Mathematical modeling is the ideal tool for this purpose. For large scale hydrologic systems, if the objective is to simulate spatiotemporal inundation patterns over floodplain, the traditional methodologies currently being used are not adequate. This Thesis presents a computational simulation system developed for this purpose, which is composed by coupling a 1D-hydrodynamic model (IPH4 model), to simulate flow routing along main channels, and a 2D-raster based model, to simulate floodplain inundation. This floodplain model discretizes the floodplain into a regular grid and simulates the flow over floodplain according with its topography and water level differences between grid elements. A specific module simulates lateral water exchanges between channel and floodplain according with water level differences, which may occur along the whole channel flowpath. Another module performs the vertical water balance between precipitation and evapotranspiration over floodplain. A set of computational routines was developed aimming at facilitating input data preparation in a coherent and georreferenced way, mainly focused on establishing connections between channel and floodplain discretizations. As study case, a total of 3965 km of main channels and of 219.514 km2 of floodplains (Pantanal) of the Upper Paraguay River Basin was simulated for a period of 11 years and 4 months (set/1995 to dez/2006). In spite of data scarcity regarding physical characteristics, the results obtained were satisfactory, in terms of flow regime and water level variation in main channels and also in terms of inundated areas and spatio-temporal inundation patterns over floodplain. Regarding this last issue, the developed system was able to simulate the Pantanal seasonal flood pulse. Calculated inundated areas were coherent with estimates from others authors, and in the inundation maps obtained it was possible to distinguish permanent flooded areas, due to main channel flow spilling, from areas seasonally inundated due to precipitation. This result showed the importance of taking into account the vertical hydrologic proccesses for simulating seazonal floodplain inundation. Performance measures obtained by comparing simulated floodplain maps with those from other study estimated using satellite images were considered similar to the reported values in literature, which in turn refer to modeling lower scale sites with larger data availability.

Submitted by Pós graduação Engenharia Civil (ppec@ufba.br) on 2017-08-11T17:53:53Z No. of bitstreams: 1 _DISSERTACAO_SANTIAGO_APENDICES_FINAL.pdf: 14347630 bytes, checksum: 0679653add68682948963ed2dbd27231 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-08-18T15:26:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 _DISSERTACAO_SANTIAGO_APENDICES_FINAL.pdf: 14347630 bytes, checksum: 0679653add68682948963ed2dbd27231 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-18T15:26:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 _DISSERTACAO_SANTIAGO_APENDICES_FINAL.pdf: 14347630 bytes, checksum: 0679653add68682948963ed2dbd27231 (MD5) / no Rio Saracura-Ba foi balizada na comparação entre as alturas do nível d’água medidas em campo e as simuladas, os resultados mostram que a variação em área assemelha-se a uma progressão aritmética, alternando em média 4.000m² com a modificação do coeficiente; para uma vazão de 183,61 (m3/s) a maior diferença em área chega a 17.382,35 m². A maior diferença na área encontrada na mancha de inundação utilizando o MDT-SRTM e o MDT-GNSS na modelagem hidráulica foi 16.347,75m² (19,11%), já utilizando o MDT-VANT e o MDT-GNSS foi 13.706,61m² (24,70%). A simulação da mancha de inundação ocorrida em 2013 com dados de posicionamento GNSS (mais precisa) quando comparada com a área da poligonal gerada pela equipe da UFBA através da interpolação dos pontos coletados em campo, apresenta diferença em área de valores que chegam a 22.694,25m² (22,08%) e em perímetro 75.84m (2.90%). Apesar do canal não ter sido apresentado com detalhamento de projeto, é possível observar que o mesmo não comporta a vazão de cheia do tempo de recorrência estudado, mostrando-se insuficiente para confinar o escoamento em sua calha, assim como, existem trechos do canal que não estão localizados no ponto de altitude mais baixa. Constata-se que atualmente ainda há residências em áreas de risco com a necessidade de serem relocadas. / O Brasil encontra-se entre os países do mundo mais atingidos por inundações e enchentes. Com o intuito de priorizar a redução dos riscos de desastres naturais, existe a necessidade de reorientar os esforços sobre o desenvolvimento de estratégias e ações para a redução do risco hidrológico investindo na evolução tecnológica com o intuito de aumentar a resiliência das comunidades mais susceptíveis ao risco. A pesquisa concentra seu estudo no canal do Rio Saracura onde a cidade de Lajedinho está localizada, esta, que em dezembro de 2013 foi atingida por uma inundação, onde as margens do rio foram ocupadas, ocasionando a destruição de casas e equipamentos urbanos, causando irreparáveis danos sociais, econômicos e naturais, assim como, dezessete vítimas fatais. A proposta deste trabalho baseia-se na utilização e análise dos Modelos Digitais de Terreno (MDT) derivados de imagens SRTM, de levantamento GNSS e por imageamento com Veículo Aéreo não Tripulado (VANT) aplicado a uma modelagem hidráulica para definição de áreas de risco de inundação. O escoamento no canal do rio Saracura foi modelado utilizando a equação da Energia, considerando o fluxo unidimensional e o regime permanente implementado no software HEC-RAS 5.0.3. Realizou-se a simulação da mancha de inundação da cheia de dezembro de 2013 observada em Lajedinho-Ba, comparando com dados de relatórios da época. Foram realizadas comparações entre as manchas de inundação geradas por MDT obtido por diferentes métodos de aquisição referentes às vazões máximas associadas aos períodos de retorno de 100, 300, 650, 1000 anos. A análise das discrepâncias das coordenadas do MDT-GNSS e MDT-SRTM atingiram resultados melhores que os esperados nesta pesquisa, a média das discrepâncias analisadas foi de 2.60m sendo menores que as discrepâncias utilizando o MDT-VANT de 4.12m. A calibração do coeficiente de Manning (n)

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-06-01T17:41:58Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 132780 bytes, checksum: aa2fa3f63a6e1b87bc5ed6a8d7b379d1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-01T17:41:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 132780 bytes, checksum: aa2fa3f63a6e1b87bc5ed6a8d7b379d1 (MD5) Previous issue date: 2004-12-06 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / As espécies vegetais cultivadas apresentam ampla variação de comportamento, quando submetidas a condições extremas de ambiente (estresses). O melhoramento genético pode manipular essa variabilidade, visando ao desenvolvimento de variedades tolerantes a condições específicas de estresse. Para isso, é necessária a utilização de metodologia que permita uma avaliação clara dos fatores limitantes e das reações das plantas de milho a elas submetidas. Neste sentido, a Embrapa milho e sorgo (CNPMS), iniciou em 1986, um trabalho de seleção massal em um composto de milho, onde, após 15 ciclos de seleção recorrente foi realizado um experimento com objetivo de avaliar alguns desses ciclos quanto às alterações fisiológicas e os ganhos de seleção obtidos ao longo da seleção. Os materiais utilizados foram: os ciclos 1, 5, 9 e 15 da variedade de milho BRS 4154-Saracura, selecionada para condição de encharcamento intermitente do solo, BR 107 sensível ao encharcamento e o híbrido simples BRS 1010, escolhido por ser bastante cultivado no Brasil. As características fisiológicas avaliadas foram: fluorescência da clorofila, teor de clorofila, área foliar, porosidade de raiz e o teor de macro e micronutrientes. Avaliaram-se também, as características genéticas de produção: altura de planta e da inserção da espiga, número de fileiras de grãos, comprimento da espiga, índice da espiga, peso de 100 sementes, número de grãos por planta e peso de grãos. O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso com 4 repetições em esquema fatorial. Os resultados permitiram concluir que a porosidade de raiz foi o principal mecanismo de tolerância utilizado pelas plantas de milho em condições de encharcamento. A característica número de grãos por planta foi o componente de produção, no ambiente encharcado, de maior efeito isolado no peso de grãos. Desta forma, a seleção para número de grãos por planta resulta em aumento da produtividade. A seleção no ambiente encharcado proporcionou um ganho no peso de grãos do ciclo 1 para o ciclo 15. / The crop species present a wide variation of performance when cultivated under extreme conditions (stresses). Plant breeding can manipulate that variability, seeking to the development of tolerant varieties to specific conditions of stress. To accomplish that, it is necessary to use a methodology that allows a clear evaluation of the factors limiting plant development. In this regard, the Embrapa CNPMS, began in 1986, a work of mass selection in a composite variety of corn, where, after 15 cycles of selection an experiment was carried out with objective of evaluating some of those cycles with relationship to the physiological alterations and genetic progress obtained along the cycles. The used materials were: the cycles 1, 5, 9 and 15 of the corn variety BRS 4154- Saracura, selected for condition of intermittent flood of the soil, BR 107 sensitive to flooding and the single hybrid BRS 1010, chosen for being widely cultivated in Brazil. The appraised physiologic characteristics were: fluorescence of chlorophyll, chlorophyll level, leaf area, root porosity and the level of macro and micronutrients. They were also evaluated the traits associated with yield: plant height and of height of the ear of corn, number of rows in the cob, number of grains, length of the ear of corn, ear index, weight of 100 seeds, number of grains per plant and weight of grains. The used experimental design was random blocks with 4 repetitions in factorial outline. The results allowed to conclude that the root porosity was the main mechanism of tolerance to flood present in corn. The trait number of grains per plant was the yield component, in flooded environment, of larger isolated effect in the weight of grains. Therefore, the selection for number of grains per plant results in increase in yield. The selection under flooding provided gain for weight of grains from cycle 1 to cycle 15.

ROCHA, Alexsandra Bezerra da. Proposta metodológica de gestão dos espaços-riscos de inundações urbana em Mossoró-RN. 2015. 171 f. Tese (Doutorado em geografia)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2015. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-10-14T19:44:38Z No. of bitstreams: 1 2015_tese_abrocha.pdf: 20805550 bytes, checksum: b49665eba6a300fa68599b5eab69b788 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-10-18T19:01:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_tese_abrocha.pdf: 20805550 bytes, checksum: b49665eba6a300fa68599b5eab69b788 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-18T19:01:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_tese_abrocha.pdf: 20805550 bytes, checksum: b49665eba6a300fa68599b5eab69b788 (MD5) Previous issue date: 2015 / This research is within the topic of risk associated with urban floods in a semiarid northeast Brazilian city. The aim of the research is the study of climate dynamics – hydrological (droughts and floods) in situations of emergency and a state of emergency. The research focuses on the methodology of delimitation of urban floods considering the weather and its economic and social impacts on the lives of the affected population. The concepts discussed are: hazard, risk, disaster, catastrophe, vulnerability and extreme events. The methodology used is based on review of existing documentation, database and fieldwork, analysis and interpretation of urban evolution and climatic dynamics and delimitation of flood risky spaces in Mossoró with the following timeframes: urban data (1970-2010), climatic (1970-2013), Mossoró civil defense (1983-2013). The risk management approach in discussion is related to risk mapping, prevention, monitoring, alert and response. Within the analyzed series, 18 events were found, among them 16 were declared as situation of emergency and 2 as state of emergency. This research explores a methodology that enables the definition of flooding areas in the urban core of Mossoró andpeople at risk through the census tracts. The methodology showed that the use of ASTERGDEM images with the resolution of 30 meters is an interesting approach for definition of flooding areas, given that, with the use of Qgis 2.8 and Arcgis 10.1 there is a possibility of application of filters to reduce noise from the images as well as smoothing the contours. Two regions were found, the first with the maximum flood at an altitude of 15 meters and the lowest between 7 and 13 meters. The intersection and delimitation with census tracts shows that 67 census tracts are daily affected, with 35.775 people living in the first region (up to 15metres) and 8.364 people are in the second region (7-13 metres), the sectors with the largest number of people at risk are: Barrocas 10.708 people, Belo Horizonte 6.353, Alto da Conceição 5.306, Paredões 5.187, Ilha de Santa Luzia, Lagoa do Mato 2.015, Pintos 1.436., Bom Jardim 1.430 e Alto de São Manoel 1.153. As a result a contingency plan was proposed considering the most affected neighborhoods. The appreciation of the risky areas, as an expression of the potential hazards, promotes fitness and ensures resources and means for the protection and relief, also favors health and social support (quantitatively and qualitatively) in dangerous areas. / Inserida na temática de risco associados à inundação urbana sobre a realidade de uma cidade potiguar do semiárido nordestino brasileiro. Tendo como objetivo o estudo da dinâmica climática - hidrológica frente a situações de emergência e estado de calamidade pública (estiagens e inundações), com ênfase na metodologia de delimitação das áreas de risco de inundações urbanas considerando as características meteorológicas e os efeitos econômicos e sociais na vida da população atingida. Os principais conceitos discutidos: perigo, risco, desastre, catástrofe, vulnerabilidade e eventos extremos. A metodologia consistiu na pesquisa documental, de bancos de dados, e ainda pesquisa de campo, análise e interpretação da evolução urbana e dinâmica climática, delimitação dos espaços-risco de inundação urbana em Mossoró obedecendo aos seguintes recortes temporais: dados urbanos (1970-2010), climáticos (1970-2013), defesa civil de Mossoró (1983-2013). A gestão do risco em discussão está voltada ao mapeamento, prevenção, monitoramento, alerta e resposta. Na série em análise encontrou-se 18 eventos extremos, destes 16 anos foi decretado situação de emergência e 2 estado de calamidade pública. Adotou-se também metodologia que possibilita a delimitação dos espaços-risco de inundação no núcleo urbano de Mossoró e população atingida por setor censitário. A metodologia mostrou que o uso das imagens ASTERGDEM na resolução de 30 metros são ferramentas interessantes para definição das áreas de risco de inundação, uma vez que através de programas como Qgis 2.8 e Arcgis 10.1 existe a possibilidade da aplicação de filtros para diminuir os ruídos da imagem, bem como a suavização das curvas de nível. Encontrou-se duas zonas a primeira com inundação máxima nas cotas de 15 metros e a menor entre 7 e 13 metros. O cruzamento e delimitação com os setores censitários mostrou que 67 setores são diretamente atingidos, sendo que 35.775 pessoas estão na primeira zona (até 15 metros) e 8.364 pessoas estão na segunda zona (7 a 13 metros). Sendo que os setores com maior número de pessoas em risco são: Barrocas 10.708 pessoas, Belo Horizonte 6.353, Alto da Conceição 5.306, Paredões 5.187, Ilha de Santa Luzia, Lagoa do Mato 2.015, Pintos 1.436., Bom Jardim 1.430 e Alto de São Manoel 1.153. Neste contexto foi elaborada uma proposta para o plano de contingência à inundação considerando os bairros mais atingidos. A valorização dos espaços-risco, como tradutores de expressão dos potenciais perigos, promove a adequação e assegura recursos e meios para a proteção e socorro, favorece também a infraestruturação da saúde e o apoio social (quantitativamente e qualitativamente) das áreas perigosas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:52:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 330911.pdf: 20600886 bytes, checksum: e8b423604b6ce01e668c684d93e35a42 (MD5) Previous issue date: 2014 / O foco desta pesquisa é o estudo da colapsibilidade dos solos que compõem a Bacia Hidrográfica da Lagoa da Conceição. Para tanto, com base em um mapa geotécnico predefinido foram estabelecidos parâmetros de colapsibilidade e gerado mapas de susceptibilidade ao colapso dos solos. Complementarmente, foi analisada a evolução da mancha urbana e a topografia do local. Para a caracterização das unidades geotécnicas quanto ao colapso foram realizados ensaios de laboratório, com amostras indeformadas coletadas em campo. Foi realizado o ensaio edométrico de duplo anel a fim de estimar o potencial de colapso e foram executados os ensaios de caracterização e analisado o colapso por meio de cálculos com base nos resultados. Por ser a unidade com maior presença em área urbana e por apresentar um alto potencial de colapso, a Areia Quartzosa Podzolizada de substrato sedimentos quaternários teve seu estudo aprofundado, sendo realizados ensaios edométrico simples, microscopia eletrônica de varredura, fluorescência de raio X e difratometria de raio X. Os resultados dos ensaios comprovaram a presença de solos com problema de colapsibilidade moderado, sendo a unidade Areia Quartzosa de substrato sedimentos quaternários o solo com maior potencial ao colapso encontrado na área de estudos. Além das unidades citadas, o Cambissolo de substrato granito (Cg) e os Solos Litólicos de substrato granito (Rg) apresentaram problemas moderados quanto à colapsibilidade em quatro ou mais tensões estudadas. Os solos que apresentaram problemas moderados quanto à colapsibilidade totalizaram uma área de 44,96km², o que corresponde a 79,4% da área das unidades estudadas.<br> / Abstract : The focus of this research is the study of soils collapsibility that make up the Watershed of Lagoa da Conceição. For this, based on a predefined map geotechnical parameters of collapsibility, from established and maps of susceptibility the soil collapse were generated. Additionally, we analyzed the evolution of urban sprawl and local topography. For the characterization of geotechnical units as the collapse laboratory tests using undisturbed soil samples collected in the field were performed. Double Oedometric test was performed to estimate the potential collapse and characterization tests were performed and the collapse was analyzed by the collapse of calculations based on the results. Because of the unit with the largest presence in urban area and have a high potential for collapse, Areia Quartzosa Podzolizada de substrato sedimentos quaternários had their study thorough , and were performed single oedometer test, scanning electron microscopy, X-ray fluorescence and diffraction X-ray. The test results confirmed the presence of soils with moderate collapsibility problem, with the Areia Quartzosa de substrato sedimentos quaternários the geotechnical unit with the greatest potential to collapse found in the study area. In addition, the Cambissolo de substrato granito and the Solos Litólicos de substrato granito showed moderate problems regarding collapsibility in four or more strains studied. Soils that had moderate problems regarding collapsibility totaled an area of 44.96km², which corresponds to 79.4% of the area of the studied units.

O tempo que a água fica retida nos rios e planícies de inundação afeta diretamente os processos biogeoquímicos e ecológicos relacionados com os ciclos hidrológicos. Apesar de existirem métodos simplificados e sofisticados para estimar o tempo de viagem e o tempo de residência, a análise de grandes sistemas hidrológicos (e.g. maior do que 104 km2) e de sua variabilidade no tempo e no espaço ainda é um desafio. Neste trabalho foi desenvolvido um modelo numérico de rastreamento de águas, numa abordagem probabilística, capaz de fornecer informações associadas à origem, trajetória e dinâmica das escalas de tempo de renovação de água superficial, com enfoque em bacia hidrográficas. Experimentos numéricos foram utilizados para estudar a dinâmica do escoamento de água na bacia Amazônica, com ênfase nas interações e trocas de água entre rio e planícies de inundação. Devido à importância e magnitude dessa bacia, a presença de grandes áreas inundáveis (17% da bacia) e águas de características distintas associadas a sua origem (i.e. águas brancas, claras e negras), a bacia Amazônica configura um estudo de caso interessante para simulações baseadas em rastreamento. Os resultados demonstraram que a planície de inundação tem um efeito de armazenamento importante para a dinâmica da bacia. As simulações sugerem que: (i) o tempo de viagem da água no canal principal, em sua maioria, é menor do que 70 dias; (ii) cerca de 20% das águas da bacia passam pela planície de inundação; (iii) a vazão de troca entre rio e planície de inundação pode chegar a ordem de 105 m3/s, para a bacia inteira; (iv) se as planícies de inundação atuam como áreas de armazenamento durante a cheia, elas podem acarretar um aumento substancial no tempo de viagem das águas (i.e. maior do que 200 dias); (v) e, nesse caso, águas retidas na planície de inundação podem representar uma grande parcela do escoamento da bacia durante o período de águas baixas. Por fim, outros aspectos sobre a variabilidade espacial e temporal do tempo de viagem das águas superficiais e da composição da água, em relação a sua origem, foram estudados. / The time that water is retained in rivers and floodplains directly affects the biogeochemical and ecological processes associated to the hydrological cycles. Although there are both simplified and sophisticated methods to estimate travel time and residence time, the analysis of large hydrological systems (e.g. larger than 104 km2) and their variability in time and space is still a challenge. In this work, we developed a numerical model for water-packet tracking, with a probabilistic approach, capable to provide information associated to the origin, trajectory and dynamics of the surface water renewal time scales, focusing application to watersheds. Numerical experiments were used to study the dynamics of water flow in the Amazon basin, with emphasis on interaction and water exchanges between river and floodplains. Due to the importance and magnitude of this basin, the presence of large floodable areas (17% of the basin) and waters of distinct characteristics associated with its origin (e.g. white waters, clear waters and black waters), the Amazon basin constitutes an interesting case study for simulations Based on tracking. The results showed that the floodplain has an important storage effect for the dynamics of the basin. The simulations suggest that: (i) the travel time of the water in the main channel is less than 70 days; (ii) about 20% of the waters of the basin pass through the floodplain; (iii) the flow between river and floodplain can reach the order of 105 m3/s at basin scale; (iv) if the floodplains act as storage areas during the flooding period, they could increase substantially the travel time of the basin waters (i.e. larger than 200 days); (v) also, in this case, water retained in the floodplains could represent a large portion of the river discharges during the low water period. In addition, other aspects on the spatial and temporal variability of the travel time and composition of surface waters were also explored.