• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 45
  • 2
  • 2
  • 2
  • 1
  • 1
  • 1
  • Tagged with
  • 47
  • 47
  • 21
  • 12
  • 10
  • 9
  • 8
  • 7
  • 6
  • 6
  • 6
  • 5
  • 4
  • 4
  • 4
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
21

Estimativa da recarga natural do Aquífero Rio Claro : uma abordagem da regionalização hidrológica através da vazão de permanência /

Maluta, Marcella Cipolla. January 2014 (has links)
Orientador: Antonio Celso de Oliveira Braga / Banca: Cesar Augusto Moreira / Banca: José Luiz Albuquerque Filho / Resumo: Existem vários métodos disponíveis para quantificar a recarga subterrânea e cada método possui suas próprias limitações em termos de aplicabilidade e confiança. A maioria deles requer mais que um parâmetro para estimar a recarga, como por exemplo, coeficientes referentes ao tipo de solo, uso e ocupação da área e o comportamento da evaporação e infiltração. Tendo em vista a indisponibilidade de dados em algumas regiões, o cálculo da recarga por estes métodos se tornaria indisponível e muitas vezes inviável. O objetivo do presente estudo foi estimar a recarga a partir de um método simples, com poucos dados de entrada, e confiável. Assim, o estudo pretendeu estimar a recarga do aquífero Rio Claro, no município de Rio Claro-SP, a partir de um dado obtido através da técnica baseada na classificação de áreas hidrologicamente semelhantes, a técnica da regionalização. A recarga foi estimada pela Vazão de Permanência de 95% (Q95), aplicada para a área de 95,7 Km2 de ocorrência da Formação Rio Claro. Foram utilizados dados de precipitação pluviométrica dos anos de 2002 a 2005. A fim de checar os resultados a recarga foi também calculada a partir da aplicação de dois métodos indianos, cujo parâmetro de entrada era apenas o volume de chuva. A recarga média estimada pelos métodos indianos foi calculada em 315,82 mm/ano e 282,94 mm/ano. O método da Q95 resultou a um valor médio de recarga de 175,4 mm/ano, aproximadamente 12% da precipitação, que em comparação às demais metodologias e às recargas encontradas na mesma área por outros autores, é um volume menor / Abstract: There are Several methods available to quantify ground recharge and each method has its own limitations in terms of reliability and applicability. Most of them requires more than one parameter to estimate the groudwater recharge, as for example, coefficients for the soil type, use and occupation of the area and the evaporation and infiltration. In view of the unavailability of data in some areas, the calculation of groundwater recharge by these methods would become unavailable and often impractical. The objective of this study was to estimate the recharge from a simple method with few input data, and reliable. So, the study intended to estimate the recharge of the Rio Claro aquifer, in the Rio Claro-SP city, from a simple data obtained through the classification based on similar hydrologic areas, the technique of regionalization. The groudwater recharge was estimated by Flow Permanence of 95% (Q95), applied to the area of 95.7 km2 of occurrence of Rio Claro Formation. The study used data on rainfall for the years 2002 to 2005. To check the results, the recharge was also calculated using the application of two Indians methods, which the only input parameter was the amount of rain. The average recharge estimated by Indian methods was calculated on 315.82 mm / year and 282.94 mm / yr. The method of Q95 resulted in an average recharge of 175.4 mm / year, approximately 12% of the precipitation, which in comparison to other methods and recharges, calculated in the same area by other authors, is smaller / Mestre
22

Desenvolvimento de um smart meter : um estudo sobre eficiência energética através das redes inteligentes /

Amaral, Haroldo Luiz Moretti do. January 2014 (has links)
Orientador: André Nunes de Souza / Banca: Oscar Armando Moldonado Astorga / Banca: Paulo Sergio da Silva / Resumo: As smart grids e os smart meters, ou redes inteligentes, respectivamente, tornam-se uma realidade cada vez mais próxima dos consumidores residenciais mundo afora. Diversos paises vêm desenvolvendo estudos com foco nos impactos relacionados à introdução destas novas tecnologias, e a eficiência energética é um dos grandes objetivos a serem alcançados. Os ganhos relacionados à eficiência energética poderão ser percebidos diretamente pelo consumidor através da economia nas contas de energia elétrica. Também serão observados pelas concessionárias através da minimização das perdas de transmissão e distribuição, pelo aumento na estabilidade do sistema, na minimização do carregamento durante os horários de pico, entre outros. Para demonstrar o potencial de eficiência energética serão apresentadas duas referências, uma focando em medidores inteligentes e suas interfaces com os usuários, e a outra relacionando as smart grids a novos conceitos como o demand response. Os smart meters são a base para implantação das smart grids, além de serem indispensáveis na realização de testes como os apresentados. Existem no mercado diversos modelos de medidores eletrônicos disponíveis bem como kits didáticos para desenvolvimento, entretanto, dependendo da aplicação podem se tornar limitados ou inflexíveis quanto à modificações. Assim é apresentado o desenvolvimento de um smart meter de baixo custo com estrutura flexível, tendo com objetivo obter precisão e exatidão nas medidas além da capacidade de armazenar os dados coletados, possibilitando análises posteriores. O smart meter desenvolvido alcançou seus objetivos, mostrando-se uma ferramenta bastante interessante para o monitoramento da rede e também do comportamento dos consumidores / Abstract: The smart grids and smart meters become a reality closer to residential consumers worldwide. Several countries are developing studies with focus on impacts related to the introduction of these new technologies and energy efficiency is one of the major objectives to be achieved. Gains related to energy efficiency will be felt directly by the consumer through the economy in electricity bills. Will also be noted by the concessionaires by minimizing transmission and distribution losses, by the increased system stability, minimizing the load during peak hours, among others. To demonstrate the potential of energy efficiency will be presented two references, one focusing on the introduction of smart meters and their interfaces with users and other relating the smart grids and new concepts such as demand response. The smart meters are the basis for the implementation of the smart grids, and are indispensable to conducting tests as presented. There are many electronic meters as well as educational kits for development available in the market, however, depending on the application may become limited or inflexibe regarding to modifications. Finally it is presented the development of a low cost smart meter, with a flexibe structure, aiming to achieve accuracy and precision in the measurements plus the ability to store the collected data, allowing further analysis. The smart developed achieved it objectives and proved to be a very interesting tool to monitor the network and also the behavior of consumers / Mestre
23

Medição de vazão em tubos de pequeno diâmetro utilizando orifícios integrais /

Filardi, Marcelo. January 2012 (has links)
Orientador: Sérgio Said Mansur / Coorientador: Edson Del Rio Vieira / Banca: João Batista Campos Silva / Banca: Vicente Luiz Scalon / Resumo: Orifício integral é um medidor de vazão industrial útil para as linhas de pequeno diâmetro (tipicamente até 38 mm), que permite um alinhamento muito preciso do conjunto. No presente trabalho, foram realizados vários experimentos utilizando orifícios integrais em tubos de PVC de 1⁄2 polegada, para verificar a influência da rugosidade do tubo, da excentricidade do furo e da geometria do orifício nas medições de vazão. Experimentos adicionais foram feitos para verificar influências de fabricação e a interferência da rugosidade do tubo sobre a operação do equipamento. Os coeficientes de descarga foram obtidos em função do número de Reynolds e, posteriormente, comparados entre si e com a literatura (fabricantes e normas). Os resultados mostraram que os orificios concêntricos com borda em canto vivo permitem operação em uma ampla faixa de Reynolds, além de apresentarem um processo de produção mais barato e uma boa precisão. Uma equação representativa do coeficiente de descarga foi proposta para este tipo de placa / Abstract: Integral orifice is an industrial flowmeter useful for small diameter lines (typically up to 38 mm), which provides a very precise alignment. In the present work, experiments have been performed using integral orifices in 1⁄2 inch PVC pipes, in order to check the influence of the tube roughness, the eccentricity of the hole and orifice geometry in the flow measurements. Additional experiments have been carried out to verify the influence of the manufacturing process and the roughness in tubes on the equipment operation. Discharge coefficients have been obtained for the different orifices as a function of the Reynolds number. Results have been compared to each other and with data from the literature (manufacturers and standards). Results show that concentric plates with square edge permit operation in a wide Reynolds number range, allied a cheaper manufacturing process and a good accuracy. A representative equation for the discharge coefficient of such a plate has been determined / Mestre
24

Extração liquido-liquido em sistemas de fluxo monossegmentado

Facchin, Ileana 21 July 2018 (has links)
Orientador: Celio Pasquini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-21T14:52:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Facchin_Ileana_D.pdf: 12173229 bytes, checksum: e9e5635b2dd18bbec66799050b2c0a9e (MD5) Previous issue date: 1996 / Doutorado
25

Sistema ultra-sonico dopler pulsatil para medição de fluxo sanguineo em circulação extracorporea

Dantas, Ricardo Grossi, 1974- 22 April 1999 (has links)
Orientador: Eduardo Tavares Costa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-25T08:36:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dantas_RicardoGrossi_M.pdf: 7105342 bytes, checksum: 54d821c8ddbe041c7401811d9837aee2 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Em operações cardíacas, freqüentemente há a necessidade de se realizar intervenções em estruturas internas do coração, e a circulação e oxigenação do sangue são feitas por meios artificiais, fora do corpo do paciente, em um procedimento denominado circulação extracorpórea (CEC) ou "bypass" cardio-pulmonar. Durante uma rotina de CEC, um dos parâmetros mais importantes, e que exige constante monitoração, é o fluxo sangüíneo. Em muitos casos, são utilizados estimadores de fluxo baseados na velocidade de rotação das bombas (peristálticas) ou medidores que utilizam o princípio eletromagnético (bombas peristálticas ou centrífugas). Estes métodos são de tecnologia bastante difundida, mas nem sempre confiáveis para sistemas de CEC, em função de suas características intrínsecas. Neste trabalho, foi desenvolvido um medidor de fluxo sangüíneo baseado no sistema ultra-sônico Doppler pulsátil destinado a sistemas de circulação extracorpórea. Foi utilizado um transdutor de 2MHz, medindo vazões de O a 5 litros/min, acoplado externamente à linha arterial de tubulação de CEC destinada à perfusão de adultos (9,53mm de diâmetro), com a vantagem de não entrar em contato com o sangue do paciente. Este medidor apresenta o valor do fluxo em um indicador numérico de 2 dígitos, disponibilizando esta informação também de forma analógica ou digital, esta última com resolução de 8 bits. Testes realizados indicaram um desvio máximo de 3,5% do fundo de escala. Este medidor fornece resultados de forma contínua e confiável, e não apresenta as limitações encontradas nos outros métodos. Além disso, pelo fato de não haver contato com o sangue, ele não é descartável e não necessita de esterilização, reduzindo custos operacionais e viabilizando seu uso / Abstract: : In cardiac surgeries it is frequently necessary to carry out interventions in internal heart structures, and where the blood circulation and oxygenation are made by artificial ways, out of the patient' s body, in a procedure known as extracorporeal circulation (EC) or heart-lung bypass. During an EC procedure, one of the most important parameters, and that demands constant monitoring, is the blood flow. Quite often, blood flow estimators based in the pump rotation speed (for peristaltic pumps) or those using the electromagnetic principle (for peristaltic or centrifugal pumps) are used. The technology available for these methods is relatively well known, but not very reliable for EC systems due to their intrinsic characteristics. In this work, an ultrasonic pulsed Doppler blood flowmeter, to be used in an extracorporeal circulation system, was developed. It was used a 2MHz ultrasonic transducer, measuring flows from 0 to 5 liters/min, coupled externally to the EC arterial line destined to adults perfusion (diameter of 9.53mm or 3/8"), with the advantage of not entering in contact with the patient blood. This flowmeter presents the flow value in a 2 digit numerical display, allowing this information to be used both in analog and digital forms (8 bits resolution). The results indicated a maximum deviation of3.5% of full scale. This flowmeter supplies the results in a continuous and trustworthy way, and it does not present the limitations found in those flowmeters based in other transduction methods. Moreover, due to the fact of not being in contact with the blood, it is not disposable and it does not need sterilization, reducing operational costs and facilitating its use / Mestrado / Engenharia Biomedica / Mestre em Engenharia Elétrica
26

Efeitos das mudanças de discretização espacial no comportamento da vazão em sub-bacias

Venzon, Pedro Thiago, 1992-, Pinheiro, Adilson, 1961-, Kaufmann, Vander, 1979-, Universidade Regional de Blumenau. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. January 2018 (has links) (PDF)
Orientador: Adilson Pinheiro. / Coorientador: Vander Kaufmann. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau.
27

Impactos da precipitação e do uso do solo nas tendências das vazões na bacia hidrográfica do Rio Grande / Impacts of precipitation and land use in the flow trends in the Grande river hydrographic basin

Santos, Cleber Assis dos 16 February 2018 (has links)
Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-04-25T18:28:52Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4679144 bytes, checksum: 5935358573b35d5d654bd90b3f0a8a29 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-25T18:28:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4679144 bytes, checksum: 5935358573b35d5d654bd90b3f0a8a29 (MD5) Previous issue date: 2018-02-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / As mudanças no clima associadas à variabilidade da precipitação e às alterações no uso e cobertura do solo consistem em importantes condicionantes da disponibilidade dos recursos hídricos pelo mundo, em especial das tendências no regime de vazões das bacias hidrográficas. O Brasil possui várias bacias hidrográficas de relevante importância econômica e social, dentre as quais, destaca-se a bacia hidrográfica do rio Grande (BHRG), afluente da margem esquerda do rio Paraná. Esta bacia localiza-se entre os estados de Minas Gerais e São Paulo, uma região estratégica do país, em que as atividades socioeconomicas têm papel relevante sobre a economia brasileira. O objetivo geral do presente trabalho foi analisar e caracterizar os impactos da precipitação e alterações do uso e cobertura do solo sobre as tendências temporais das vazões médias e mínimas de 12 áreas de drenagem da BHRG. Utilizaram-se dados de precipitação e vazão na área da BHRG, disponibilizados pela ANA (Agência Nacional de Águas), correspondentes ao período entre 1940 a 2010. Os dados de uso do solo foram provenientes do Grupo de Pesquisa em Interação Atmosfera-Biosfera da UFV. Aplicaram-se, nas séries de dados hidrológicos de cada área de drenagem, os testes estatísticos de Mann-Kendall (identificação da tendência), Pettitt (identificação do ponto de mudança) e Spearman rho (identificação da força de correlação entre duas variáveis). Também foram isolados os efeitos da precipitação sobre a vazão, através de um modelo chuva-vazão, por intermédio da curva de regressão tipo LOESS (Suavização de Dispersão Localmente Ponderada) entre o Índice de Precipitação Antecedente (API) e a vazão. Os resultados indicaram que, na maior parte da BHRG, entre 1940 e 2010, as vazões médias e mínimas (Q 7 ) apresentaram tendência de crescimento e que o principal responsável para a tendência de aumento nas vazões é a variabilidade natural da precipitação. As alterações de uso do solo apresentaram menor influência sobre as vazões. / Climate change associated with precipitation variability and land use and land cover changes are important determinants of the water availability in the world, especially of the trends in river flow regime. Brazil has several hydrographic basins with economic and social importance, including the BHRG (Grande River Hydrographic Basin), a tributary of the left bank of the Paraná River. This basin is located between the states of Minas Gerais and São Paulo, a strategic region of the country, where socioeconomic activities have a significant role in the Brazilian economy. The general objective of this work was to analyze and characterize the impacts of precipitation and land use and land cover changes on the temporal trends of medium and minimum flows of 12 drainage areas in the Grande river hydrographic basin. Precipitation and flow data from the BHRG area were used, made available by the National Water Agency (ANA), corresponding to the period between 1940 and 2010. Soil use data come from the Research Group on Atmosphere-Biosphere Interaction from the UFV. The statistical tests of Mann-Kendall (trend identification), Pettitt (point of change identification) and Spearman rho (identification of the correlation force between two variables) were applied in the hydrological data series of each drainage area. The effects of precipitation on flow were also isolated through a rain-flow model, using the LOESS regression curve (Locally Weighted Dispersion Smoothing) between API (Antecedent Precipitation Index) and flow. The results indicated that, in most of the BHRG, between 1940 and 2010, the medium and minimum flows (Q 7 ) presented growth trend and that the main responsible for the increasing trend in the flows is the natural variability of precipitation. The land-use changes had lower influence on flow rates. / Não foi localizado o currículo lattes do autor.
28

Concepção de bancada para geração de condições conhecidas e controladas de vazão mássica de fluido de refrigeração

Martins, Erick Finzi January 2011 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T02:02:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Ensaios de desempenho de compressores de refrigeração são importantes para avaliar características energéticas do compressor, tais como capacidade de refrigeração e consumo. Essas características são indicadores de eficiência desses produtos. Os resultados desses ensaios são geralmente obtidos pela indústria através de bancadas específicas. Tais bancadas são produzidas utilizando conceitos e equipamentos semelhantes. Entretanto, possíveis desvios podem ocorrer na medição da capacidade de refrigeração de um compressor, quando esse é ensaiado em diferentes bancadas ou numa mesma bancada em momentos distintos. É usual a utilização de compressores amaciados para intercomparação e avaliação da deriva temporal das bancadas de ensaios de desempenho de compressores. Porém, existem algumas limitações no uso desses compressores específicos como padrões de capacidade de refrigeração. Os compressores padrões utilizados, como qualquer outro, sofrem desgastes naturais com o passar do tempo, gerando, assim, dúvidas quanto à fonte dos possíveis desvios de resultados detectados. Tais desvios podem ser devidos tanto à bancada de ensaio quanto ao próprio compressor padrão. Além disso, quando um compressor padrão se danifica a referência histórica é perdida. Este trabalho propõe o desenvolvimento de um conceito de padrão de capacidade de refrigeração. A capacidade de refrigeração, em condições preestabelecidas, é proporcional à vazão mássica do fluido de refrigeração. Sendo assim, o padrão proposto neste trabalho consiste basicamente de um medidor de vazão mássica e um compressor de capacidade variável cuja frequência rotacional é realimentada através da vazão mássica medida. Através dos resultados obtidos, em ensaios de controle de vazão mássica realizados em bancada desenvolvida para esse fim, foi possível validar o conceito de padrão de capacidade.
29

Modelagem não homogênea e não estacionária de máximos anuais de vazão

Silva, Camila Santos Bueno da 16 June 2015 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2015-10-26T14:18:56Z No. of bitstreams: 1 2015_CamilaSantosBuenodaSilva.pdf: 2333052 bytes, checksum: 3efc3a20899d499ec4fe3e001169864c (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-01-08T18:10:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_CamilaSantosBuenodaSilva.pdf: 2333052 bytes, checksum: 3efc3a20899d499ec4fe3e001169864c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:10:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_CamilaSantosBuenodaSilva.pdf: 2333052 bytes, checksum: 3efc3a20899d499ec4fe3e001169864c (MD5) / As cheias são a principal causa das inundações, por esse motivo, seu comportamento vem sendo estudado durante as últimas décadas. Nesse sentido, destacam-se o estudo e a modelagem de eventos de cheia ou picos de vazão num contexto de mudanças climáticas globais e variabilidade natural do sistema que tem levado a violações nas hipóteses básicas de métodos clássicos de análise de frequência de cheias. Metodologias tradicionais de análise de frequência de cheias vêm sendo complementadas por propostas mais adequadas nos casos em que as suposições de homogeneidade, independência e estacionariedade são violadas. No presente trabalho, é estudada e modelada a dependência existente entre máximos sazonais de vazão provenientes de populações distintas. Particularmente, o estudo foca no máximo advindo de uma população do período de chuvas de inverno e outro máximo decorrente de chuvas de verão, na bacia do rio Paranapanema. Fazendo uso dos avanços já apresentados na área de análise de frequência de cheias e com o intuito de agregar conhecimento na área de previsão de cheias, este trabalho desenvolve um modelo que leva em consideração a não-homogeneidade e a não-estacionariedade das séries com a identificação de picos sazonais e da dependência entre os picos de cheias inserindo essas particularidades na estatística que irá representar a amostra de interesse. É então proposta uma metodologia inovadora para a área de estimação de cheias, por meio da aplicação das chamadas cópulas na modelagem da relação existente entre os picos sazonais. Os resultados obtidos mostram que, para períodos de retorno superiores a 50 anos, o método tradicional leva a superestimação de quantis de cheias quando comparados com as estimativas produzidas pelo método das cópulas, que é uma representação mais adequada num contexto de analise sazonal. A aplicação da metodologia proposta para prever a distribuição do máximo sazonal de inverno, condicional ao máximo observado no período anterior, mostrou-se como uma ferramenta promissora para gerenciamento do risco de cheia nesse período, particularmente por propiciar a implementação de sistemas de aviso de cheias. / Peak river flows are the main cause of floods; therefore, their behavior has been the focus of various studies in the past decades. A global climate change context and natural variability of the system has led to violations of the basic assumptions of classical methods of flood frequency analysis, with this perspective, studies and modeling of peak flows has to be reavaluated in order to incorporate those changes. Traditional methodologies of flood frequency analysis have been complemented by more appropriate proposals where the assumptions of homogeneity, independence and stationarity are no longer valid. In this study, the focus was studying and modeling the dependency between seasonal maximum flow from distinct populations. In particular, we focus on maximum arising from a population of winter rains and another maximum period due to summer rains in the Paranapanema River basin (South of Brazil). Making use of advances already made in the flood frequency analysis, and in order to increase knowledge in the area of flood forecasting, this paper develops a model that takes into account the non-homogeneity and non-stationarity of the series with identifying peaks and seasonal dependency between the flooding of these peaks considering the statistical characteristics that will represent the sample of interest. We propose an innovative methodology for the flood frequency analysis, with the application of copula methodology between seasonal peaks. The results show that, for return periods longer than 50 years, the traditional method leads to overestimation of quantile floods when compared with the estimates produced by the copula, which is also a better representation in the context of seasonal analysis. The application of the proposed methodology to forecast seasonal winter maximum distribution, conditional to the maximum observed in the previous period (summer maximum distribution), proved to be a promising tool for managing flood risk in this period, particularly for providing the implementation of flood warning systems.
30

Modelagem da vazão em cursos de água com base em modelos conceituais chuva-vazão e em método de inteligência artificial / Modeling of flow in watercourses based on rainfall- flow conceptual models and artificial intelligence application

Uliana, Eduardo Morgan 07 November 2016 (has links)
Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-07-04T13:03:15Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 11336124 bytes, checksum: b2c97d117602dc59484aee1d78cb63de (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-04T13:03:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 11336124 bytes, checksum: b2c97d117602dc59484aee1d78cb63de (MD5) Previous issue date: 2016-11-07 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A modelagem hidrológica tem-se tornado ferramenta expressiva para a Engenharia de Recursos Hídricos – por ser utilizada na gestão de reservatórios, elaboração do programa de operação de usinas hidrelétricas, elaboração de cenários de planejamento e gestão dos recursos hídricos – e para a previsão e mitigação de eventos hidrológicos extremos. Devido a essa importância, objetivou-se neste trabalho modelar o regime diário de vazões em uma bacia hidrográfica por meio de modelos conceituais chuva- vazão e por método de inteligência artificial. O trabalho foi dividido em três artigos, em que no Artigo I o objetivou foi avaliar o desempenho dos modelos conceituais chuva-vazão Soil Moisture Accounting (SAC-SMA) e IPH II para a estimativa das vazões diárias na Bacia Hidrográfica do Rio Piracicaba, MG. O estudo foi realizado em três seções de monitoramento de vazão da bacia hidrográfica, sendo a calibração do modelo realizada com o algoritmo Shuffled Complex Evolution (SCE-UA), em que se utilizou como função objetivo o índice de eficiência de Nash-Sutcliffe (ENS). Com a análise estatística dos resíduos, foi possível constatar, de maneira geral, concordância entre os valores de vazões estimados pelos modelos SAC- SMA e IPH II e os observados nas seções de medição, destacando-se que em ambos os modelos houve dificuldade na simulação de valores de pico. Concluiu-se, portanto, que os modelos SAC-SMA e IPH II são adequados para a estimativa das vazões diárias de cursos de água da Bacia do Rio Piracicaba, demonstrando potencial para serem utilizados em estudos relacionados com simulação hidrológica e gestão de recursos hídricos em bacias hidrográficas brasileiras. No artigo II, o objetivo foi utilizar métodos de análise de sensibilidade global (ASG) para verificar a sensibilidade dos parâmetros do modelo hidrológico SAC-SMA e identificar quais parâmetros são responsáveis pelas maiores variações nas vazões simuladas pelo modelo. Para análise de sensibilidade global, utilizaram-se os métodos de Morris e de Sobol. O método de Morris requer pequeno esforço computacional, é simples de ser implementado e de fácil interpretação. Devido a essas características e por permitir avaliação qualitativa da sensibilidade dos parâmetros, esse método pode ser utilizado como análise preliminar dos métodos ASG baseados em variância, como é o caso do método de Sobol. Este método é considerado mais robusto que o de Morris e permite quantificar os efeitos dos parâmetros e de suas interações, de forma individual, nos dados de saída do modelo. Os parâmetros do modelo SAC-SMA que apresentaram alta sensibilidade foram LZPK, LZSK, LZFPM, LZFSM, UZFWM e ADIMP. O parâmetro UZFWM representa a lâmina de água livre na zona superior do solo e interfere no escoamento subsuperficial e na recarga do aquífero freático. Já o parâmetro ADIMP representa a área impermeável adicional da bacia e interfere na geração do escoamento superficial direto. Os demais parâmetros citados estão relacionados ao escoamento de base da bacia. Com base nos resultados, concluiu-se que a maior parte dos parâmetros do modelo SAC-SMA não proporciona variações expressivas nas vazões estimadas e os métodos de Morris e Sobol possibilitam a potencial simplificação do modelo hidrológico SAC-SMA, visto que viabilizaram a identificação dos parâmetros que não possuem sensibilidade. Por fim, no Artigo III foram desenvolvidas Redes Neurais Artificiais (RNAs) para estimar vazões diárias da Bacia Hidrográfica do Rio Piracicaba. Além disso, foi avaliada a utilização das RNAs associadas aos modelos hidrológicos conceituais IPH II e SAC-SMA, de forma a obter um modelo híbrido para estimativa de vazões que representem, ao mesmo tempo, os processos conceituais e não lineares relacionados ao escoamento. No desenvolvimento das redes neurais para estimativa da vazão diária, foram adotados os seguintes passos: coleta e seleção de dados; definição da arquitetura da rede; treinamento; e validação dos resultados. Assim, concluiu-se que as RNAs são adequadas para a estimativa das vazões diárias na Bacia do Rio Piracicaba; que as variáveis de entrada das RNAs que proporcionam os melhores resultados para estimava das vazões são precipitação, evapotranspiração de referência e vazões do próprio curso de água defasadas no tempo; que para o bom desempenho das RNAs para estimativa das vazões é preciso considerar como variável de entrada a vazão do curso de água defasada no tempo; e que a associação das RNAs com o modelo hidrológico IPH II, caracterizando uma conformação híbrida, permite melhorar as estimativas das vazões diárias. / Hydrologic modeling has become a significant tool for water resources engineering since it can be used in reservoir management, scheduling of hydroelectric plant operation, water resources planning and management, and forecasting and mitigation of extreme hydrologic events. Given this importance, this study aimed to model the daily flow regime of a river basin by means of rainfall-flow conceptual models and the application of artificial intelligence. The research results were divided into three papers. The first one showed the performance of two conceptual models, the Sacramento - Soil Moisture Accounting (SAC-SMA) and the IPH II, in estimating the daily flows of the Piracicaba river basin (MG). Three sections were outlined to monitor the river basin flow. The model calibration was carried out by Shuffled Complex Evolution (SCE-UA) algorithm, whose objective function was the Nash-Sutcliffe (ENS) efficiency index. By the statistical analysis of the residues, we could broadly observe that the flows estimated by SAC- SMA and by IPH II correlated with the values measured in the monitoring sections. It is noteworthy mention that peak values were hard to identify in both models. Therefore, we concluded that the SAC-SMA and IPH II models are suitable to estimate daily flows of watercourses in the Piracicaba river basin. Thus, these models can be used in studies of hydrological simulation and management of water resources for Brazilian river basins. In the second paper, we tested the methods of global sensitivity analysis (ASG) for the sensitivity of parameters from the SAC-SMA hydrological model. In addition, we identified the parameters providing the largest variations in flows simulated by the model. For global sensitivity analysis, we use the methods of Morris and Sobol. The Morris method requires little computational effort, being of easy implementation and interpretation. Added to this, it allows a qualitative evaluation of parameter sensitivity; therefore, this method can be used as a preliminary analysis to the ASG methods based on variance, such as the Sobol one. This is considered method stronger than the Morris' one, enabling the quantification of the effects of parameters and their interactions, individually, in the model output data. The parameters of the SAC-SMA model showing high sensibility were LZPK, LZSK, LZFPM, LZFSM, UZFWM, and ADIMP. UZFWM is the parameter representing the free water depth in the upper soil, which interferes with subsurface runoff and groundwater recharge. Yet ADIMP stands for an additional waterproof area in the river basin that interferes with direct surface runoff. The other above-mentioned parameters are related to the river basin baseflow. Based on the results, we concluded that most of the parameters from SAC-SMA model had no significant variations in estimated flows; and the Morris and Sobol methods were able to simplify the SAC-SMA hydrological model since non-sensitive parameters were identified. Lastly, the third paper shows the development of artificial neural networks (ANNs) to estimate daily flows in the studied river basin. Likewise, we evaluated the application of these RNAs together with the conceptual hydrological models IPH II and SAC-SMA, with the purpose of generating a hybrid model for flow estimation, which would represent, at the same time, runoff conceptual and non-linear processes. We followed a set of steps while developing the ANNs, which were data collection and selection, network architecture definition, training, and validation of results. Based on the results, we concluded that the ANNs are adequate to estimate daily flows in the Piracicaba river basin. Also, the input variables with the best results were rainfall, reference evapotranspiration, and time-lagged stream flows. Interestingly, a good performance of the ANNs was reached by taking into account these time-lagged flows as input variables. Furthermore, we may infer that the hybrid model, generated from ANN association to the IPH II hydrological model, improved the estimates of daily flows.

Page generated in 0.4847 seconds