Para os sistemas drenantes exerçam adequadamente a sua função de coleta e condução da água de percolação, prevenindo a migração excessiva de partículas do solo de base, elementos de filtro devem ser a eles associados. Estes elementos de filtro devem apresentar uma permeabilidade adequada de forma a prevenir o aumento da pressão de poros, ao mesmo tempo em que permitem um fluxo adequado do volume de percolação. Substituindo os filtros convencionais granulares, os geotêxteis têm sido usados com sucesso por serem altamente efetivos na função de filtração. O desempenho, economia e facilidade de aplicação proporcionados por estes materiais, além da adequação de suas propriedades, têm sido os fatores responsáveis pelo crescimento de seu emprego. Apesar dos geotêxteis serem considerados uma alternativa consistente para substituir os pragmáticos filtros granulares, a prática não é isenta de algumas preocupações. Em especial para condições de solo e hidráulicas severas, problemas em sistemas filtro-drenantes podem surgir devido à inconsistência de grande parte dos métodos de dimensionamento disponíveis. O principal problema relacionado aos métodos consagrados de dimensionamento é que estes não consideram as características estruturais do solo de base. Com relação à estrutura peculiar dos colúvios, esta incapacidade dos métodos convencionais de considerar adequadamente todos os quesitos necessários para um dimensionamento de filtros consistente pode acarretar no comprometimento e até no colapso do sistema filtro-drenante. O presente trabalho tem como objetivo discutir como a heterogeneidade estrutural comumente observada nos colúvios podem propiciar situações críticas para o desenvolvimento dos mecanismos de filtração. Discute-se ainda como as peculiaridades destes solos deveriam ser consideradas para efeito de dimensionamento dos sistemas filtro-drenantes.

Estudamos o modelo epidemiológico denominado susceptível-exposto-infectado (SEI) na rede quadrada por meio de simulações numéricas. Nesse modelo, cada sítio da rede pode estar susceptível, exposto ou infectado. Um sítio susceptível nas vizinhanças de um infectado se torna infectado com uma certa probabilidade e exposto com probabilidade complementar. Sítios infectados ou expostos permanecem para sempre nessa condição. Mostramos que os aglomerados gerados a partir de um único infectado numa rede repleta de suscetíveis são os mesmos aglomerados presentes na percolação isotrópica. Calculamos os expoentes críticos dinâmicos com bastante precisão permitindo colocar o modelo SEI na classe de universalidade da percolação dinâmica. / We have studied the epidemiologic model called susceptible-exposed-infected (SEI) on a square lattice by numerical simulations. In this model, each site of the lattice may be susceptible, exposed or infected. A susceptible site in the neighborhood of an infected site becomes infected with a given probability, or exposed with a complementary probability. Infected and exposed sites remain forever in these states. We have shown that clusters generated by a single infected site in a lattice full of susceptible are the same clusters as in the isotropic percolation. The critical dynamic exponents were calculated with large precision allowing to put the SEI model into the dynamical percolation universality class.

Neste trabalho foi avaliado o desempenho de liners compostos frente a soluções de \'CU\'\'CL IND.2\'.2\'H IND.2\'\'O\'. Foram utilizados um solo argiloso compactado (CCL) da Formação Corumbataí (interior do estado de São Paulo) e um geocomposto bentonítico (GCL) de fabricação nacional. Quatro corpos de prova foram preparados para a realização do ensaio de percolação em coluna, sendo dois montados com CCL sobre GCL e outros dois com GCL sobre CCL. Os corpos de prova com configurações distintas foram submetidos à percolação de duas soluções de \'CU POT.2+\': uma com concentração de 0,024M e outra com 0,012M. Após o início da percolação da solução contaminante houve aumento da condutividade hidráulica, porém os valores mantiveram-se na ordem de \'10 POT.-11\' m/s, compatíveis com as exigências requeridas em diversas legislações ambientais. O liner composto mostrou-se mais eficiente como barreira de controle de fluxo comparado com Musso (2008), que estudou ambos materiais separadamente. A configuração dos liners não influenciou os valores de Rd obtidos, ao contrário da concentração das soluções. Observou-se que os resultados de Rd são inversamente proporcionais às concentrações utilizadas. Neste trabalho, os valores de Rd obtidos foram maiores que em Musso (2008), evidenciando a vantagem de se combinar diferentes materiais para a contenção de íons. / This research evaluated composite liners performance when permeated by \'CU\'\'CL IND.2\'.2\'H IND.2\'\'O\' solution. It were used a compacted clayey soil (CCL) samples from Formação Corumbataí (state of São Paulo) and a geosynthetic clay liner (GCL) manufactured in Brazil. Four specimens were prepared to column percolation tests. A pair of them was made with CCL on top of GCL and the other two with GCL on top of CCL. Specimens with different configurations were subjected to two \'CU POT.2+\' solutions: one with a concentration of 0,024M and other with 0,012M. Just after solution percolation began, there was an increase of hydraulic conductivity, but remaining around \'10 POT.-11\' m/s, in accordance with environmental laws. The composite liners demonstrated to be more efficient as barrier when compared to Musso (2008), which has analyzed both materials separately. The configuration of the liners did not influenced Rd values, unlike solutions concentration. It was observed that Rd results are inversely proportional to used concentrations. Rd values were larger than those obtained in Musso (2008), showing the advantage of matching different materials aiming ions retention.

Este trabalho relata resultados de estudos sobre drenagem de camadas próximas à superfície que visam contribuir para aperfeiçoar o entendimento de comportamento da fase não saturada de solos, e disseminar o uso de elementos finitos para estudo de movimento de água em componentes que constituem a plataforma de vias. Descreveram-se e comentaram-se tópicos sobre as relações entre o formato de vias e a drenagem na estrutura de vias, processos para estimativas de vazões percoladas e infiltradas em solos por métodos simplificados, tópicos sobre a evolução do estudo de movimento de água e estimativa de medidas sobre propriedades de solos não saturados. Para estudo de caso se adotou a simulação com elementos de volume de sólido e método dos elementos finitos para com dados publicados sobre propriedades de solo arenoso ou argiloso obter dados para testes estatísticos que ressaltassem as diferenças entre as vazões estimadas com uso da condutividade hidráulica constante e de solo saturado, e a condutividade que incluísse o solo não saturado. Os dados usados foram obtidos por simulação, que estimou vazões percoladas e infiltradas, que foram submetidos a teste de hipóteses sobre diferenças de médias. O objetivo proposto foi atingido discutindo resultados de análise sobre a significância estatística de diferenças entre vazões percoladas. / This work reports the conclusions of studies on draining water from surface layers of a way structure that aim to contribute to the knowledge on the behavior of non saturated ground, and to spread the use of the finite element technique for studies on the water movement inside components that constitute these platforms. It was discussed: an introduction on highways in Brazil, topics that had motivated the studies, methods and processes for treatment of the non saturated phase of the water movement. It was described and commented topics on the relations between the format of ways and the draining in their structure, processes to estimate the percolation and infiltration outflows using simplified methods, topics on the evolution of the study movement of water and estimating measures on non saturated ground properties. For case study it was adopted the simulation using elements of solid volume and the finite element technique obtained from bibliographical data on saturated and non saturated sand and clay properties, including the hydraulic conductivity. The tested data had been gotten by simulation, and had been submitted to the test of hypotheses on differences of percolated water volumes. The main objective was reached discussing statistical results on the significance of the differences among percolated volume of water.

Orientador: Cristian Favio Coletti. / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Matemática, 2012.

Orientador: Cristian Favio Coletti. / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Matemática, 2012.

Orientador: Alexandre Marco da Silva / Banca: Welber Senteio Smith / Banca: Cassio José Montagnani Figueira / Resumo: As mudanças na paisagem causadas por fatores antrópicos geram grandes impactos sobre os ecossistemas. Uma das principais alterações que vem acontecendo é a substituição da vegetação nativa por outros formas de cobertura, resultando num cenário de fragmentação da vegetação natural que resta. Neste trabalho, avaliou-se quantitativamente e qualitativamente os fragmentos florestais remanescentes no município de Sorocaba, utilizando mapas digitais de cobertura da terra de duas épocas (1988 e 2011) gerados a partir de imagens de satélite. As métricas da paisagem como tamanho dos fragmentos, distância entre eles e efeito de borda, foram calculadas. Analisou-se também a qualidade da cobertura da terra conforme a intensidade de uso humano e o potencial de percolação na matriz. Os resultados apresentaram que apesar da alta variação da paisagem, ocorreu um aumento da área de Vegetação Natural Remanescente/Reflorestamento. Houve também um grande aumento da área urbana em 18,1%. O número de fragmentos florestais diminuiu em 161 fragmentos no período. Contudo, notou-se que os fragmentos estão maiores em áreas. A distância entre os fragmentos teve sua maior variação na classe <100m, sugerindo haver uma maior conectividade entre eles. Apesar da proximidade entre os fragmentos, eles estão sob efeito de borda, e a tendência se manteve para o período de estudo. A qualidade da cobertura da terra mostrou que a paisagem do município passou por um processo de transformação induzido por atividades antrópicas. Além disso, o potencial de percolação da classe não habitat revelou dados tabulares que sugerem preocupação com as áreas onde há intensificação de uso humano e, ainda, mapas com regiões importantes que favorecem a recomposição da paisagem. De forma geral, o estudo se torna base para o conhecimento da paisagem local e dá sustentabilidade para a tomada de decisões quanto ao planejamento ambiental e urbano do... / Abstract: Changes in the landscape provoked by anthropogenic factors usually cause that threat for ecosystems. One important change that has occurring is the replacement of native vegetation by other kinds of land cover, resulting in a fragmentation process of the remaining vegetation. Here we investigated the dynamic of the land cover change, as well as the dynamic of patches of the natural remnant vegetation (NRV) in the Sorocaba municipality - Brazil for a period of 23 years (1988 and 2011) using digital land cover maps, which were generated from satellite images. Several landscape metrics as fragment size, distance between them and also edge effect were calculated. The quality of land use was also analyzed, according to the intensity of human use, and percolation potential in the matrix. The results showed that despite the high variation in the landscape, there was an increase in the area of remaining vegetation. There was also an expressive increase in the urban area 18.1%. The number of forest fragments declined in 161 fragments in the period. However, it was noted that the fragments are denser. The distance among the fragments had a greater variation in class < 100m, suggesting that there was greater connectivity among them. Despite the connectivity among the fragments, they are under edge effect, and the trend continued for the period of study. Through the quality of land use, it was verified that the landscape of the city experimented a process of transformation induced by anthropogenic activities. Moreover, the potential percolation of non habitat area revealed tabular data that suggest concern about areas where there intensification of human use and also with important regions that favor the restoration of the landscape. Overall, the study becomes the basis for knowledge of the local landscape and provides sustainability for making decisions about the environmental and urban planning of Sorocaba city / Mestre

A construção de barragens de terra sobre formações geológicas permeáveis constitui um dos mais sérios desafios da engenharia de barragens. Neste tipo de projeto, as principais variáveis que devem ser analisadas são a vazão, o gradiente de saída e a subpressão, todas decorrentes da percolação de água pela fundação. Este trabalho apresenta um estudo acerca da eficácia dos dispositivos de controle da percolação a partir de análises paramétricas realizadas em uma barragem típica utilizando o método dos elementos finitos através do programa SEEP/W. Nestas análises foram variadas as características dos dispositivos e a anisotropia hidráulica do maciço de fundação. Verificou-se que a trincheira de vedação parcial é extremamente ineficaz, que o tapete impermeável à montante apresenta cerca de 60% de eficácia para relações entre o comprimento do tapete e a largura da base da barragem da ordem de 1,70 e que a trincheira de vedação total associada aos dispositivos de drenagem constitui a solução mais eficaz no controle das variáveis vazão, gradiente de saída e subpressão. / The construction of earth dams on pervious geologic formations constitutes one of the most serious problems of the engineering of dams. In this type of project, the main variables that must be analyzed are the discharge, the exit gradient and the uplift pressure, all decurrent ones of the water seepage for the foundation. This work presents a study on the effectiveness of devices of control of the seepage from parametric analyses carried through in a typical dam using the method of the finite elements through program SEEP/W. In these analyses the characteristics of the devices and the hydraulic anisotropy of the foundation mass had been varied. It was verified that the cut-off trench of partial is extremely inefficacious, that the impermeable blanket to the sum presents about 60% of effectiveness for relations between the blanket length and the width of the base of the dam of the order of 1.70 and that the cut-off trench of associated to the drainage devices constitues the solution most effective in the control of the variables discharge, exit gradient and the uplift pressure.

Associamos independentemente a cada vértice v de un grafo infinito G um raio de infecção aleatório R_v e definimos um modelo de percolação sujeito às seguintes regras: (1) no tempo zero só a raiz é declarada infectada, (2) um vértice é declarado infectado em um instante t, t>0, se está a uma distância no maximo R_v de algum vértice v previamente infectado, e (3) vértices infectados permanecem infectados para sempre. Dizemos que há sobrevivência em uma realização particular do modelo se o número final de vértices infectados é infinito. Neste trabalho damos condições suficientes sobre o grafo G para a transição de fase deste modelo, estabelecendo limitantes não triviais para o parâmetro crítico quando os raios R_v têm distribuição geometrica de parâmetro 1-p. Além disto, restringindo nosso estudo para o caso das árvores esfericamente simétricas, obtemos um melhor limitante superior para este parâmetro. Finalmente, concluímos que o parâmetro crítico para o modelo nas árvores homogêneas de grau d+1 se comporta assintoticamente como 1/(2d). / We assign independently to each vertex v of an infinite graph G, a random radius of infection R_v and define a percolation model subject to the following rules: (1) at time zero, only the root is declared infected, (2) a vertex is declared infected at time t, t>0, if it is at distance at most R_v of some vertex v previously infected, and (3) infected vertices stay infected forever. We say that there is survival in a particular realization of the model if the final number of infected vertices is infinite. In this work, we give sufficient conditions on the graph G for the phase transition of this model, by stating non-trivial bounds for the critical parameter when the radii have geometrical distribution with parameter 1-p. In addition, restricting our study to the case of the spherically symmetric trees, we obtain an improved upper bound for this critical parameter. Finally, we conclude that the critical parameter for the model on homogeneous trees of degree (d+1) behaves asymptotically as 1/(2d).

Tendo em vista o fato de que o sistema radicular das culturas modifica as propriedades do solo ao seu entorno e da praticamente ausência de trabalhos científicos para avaliação das diferenças estruturais entre solo e rizosfera, o objetivo deste estudo foi aprofundar o conhecimento destas diferenças, avaliando a agregação do solo junto às raízes e fora da sua influência, em diferentes rotações culturais. A amostragem foi realizada na camada superficial do solo (0,00 - 0,05 m) em cada sistema de rotação, considerando como rizosfera o solo aderido às raízes e como solo sem influência das raízes, aquele não aderido a elas. Para avaliar a estabilidade estrutural do solo, foram feitas as análises da argila prontamente dispersa em água, da argila mecanicamente dispersa em água e da estabilidade de percolação. As análises granulométrica e química também foram realizadas. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e, quando significativo, ao teste de médias Tukey (p<=0,05). Posteriormente, foram feitas correlações entre os atributos físicos utilizados como indicadores da estabilidade dos agregados e os demais atributos avaliados. A rizosfera apresentou agregados mais estáveis em água do que o solo fora dela, sendo a argila mecanicamente dispersa em água o indicador mais sensível na detecção desse resultado. Foi evidênciado que o sistema radicular de diferentes culturas influenciaram de forma diferente a agregação das partículas do solo. As correlações mais significativas foram para a argila mecanicamente dispersa em água. / Considering the fact that the crops root system modifies the soil properties around it and in the almost absence of scientific works to evaluate the structural differences between soil and rhizosphere, the objective of this study was to increase the knowledge of these differences by evaluating soil aggregation close to the root and out of its influence, at different crop rotations. Sampling was performed in the soil surface layer (0.00 - 0.05 m) in each rotation system, considering as rhizosphere the soil adhered to the roots and as soil without influence of the roots, that not adhered to them. To evaluate the structural stability of the soil, analyzes of clay readily and mechanically dispersed in water and of the percolation stability were made. The granulometric and chemical analyzes were also made. Data obtained were analysed by the analysis of variance and, when significant, by Tukey test (p<=0.05). Then, the correlations were made between the physical attributes used as indicators of the aggregates stability and the other attributes evaluated. Rhizosphere presented more stable aggregates in water than the soil outside it, being the mechanically clay dispersed in water the most sensitive indicator in the detection of this outcome. It was evidenced that the root system of different crops influenced of different way the soil particles aggregation. The more significant correlations were those for clay mechanically dispersed in water.