Des études fondées sur l’expérimentation et le retour d’expérience ont montré que les techniques alternatives en assainissement pluvial pouvaient constituer de bons systèmes de dépollution selon leur fonction et leurs caractéristiques.La capacité de dépollution de ces techniques peut entraîner cependant des conséquences susceptibles de menacer la durabilité de la structure. Afin de garantir leur durée de vie et de maintenir leur capacité de stockage et de dépollution, un dispositif de prétraitement par filtration des eaux pluviales a été développé. Il repose sur des principes de simplicité de mise en œuvre et d’entretien, et consiste en une bouche d’injection dérivée d’un modèle commercial de bouche d’égout à décantation équipée d’un filtre amovible.L’objectif de cette thèse est d’étudier en détail le fonctionnement du dispositif et de quantifier son efficacité en termes de dépollution des eaux pluviales ainsi que sa capacité hydraulique. Elle consiste en des expérimentations en laboratoire sur maquette, des expérimentations in situ, et de la modélisation numérique. En expérimentation sur maquette, nous avons testé premièrement le dispositif placé en amont d’une chaussée réservoir en simulant des séries d’événements pluviaux et des pollutions en MES. Les résultats ont montré une efficacité de coupure du filtre de l'ordre de 15 à 20 % pour la granulométrie étudiée (inférieure à 200 µm). Nous avons ensuite étudié le dispositif avec différents types de filtres vis à vis des MES et de l’huile de Colza en simulation d’un hydrocarbure.En expérimentation in situ, nous avons étudié le rendement de la bouche d’injection munie d’un filtre ADOPTA en conditions réelles sur trois sites expérimentaux, qui différent selon leur trafic, en établissant des bilans de pollution  « DCO, MES, HCT, Plomb, Zinc, Cuivre et Cadmium » en amont et en aval du dispositif. Les résultats ont montré un bon fonctionnement hydraulique du dispositif et un abaissement de la charge polluante en matières en suspension lors des pluies de faible intensité. Pour la modélisation numérique, nous avons utilisé un code de calcul commercial pour simuler l’écoulement et le transport solide dans la bouche d’injection sans filtre. / Studies based on experimentation have shown that Best Management Practices (BMP) (alternative techniques) in urban storm drainage represent an efficient way to retain pollution according to their functions and characteristics. But the pollution retention capacity of these techniques (BMP) could cause harmful consequences for the structure. To ensure the durability of these techniques and keep their storage capacity and pollution retention capacity, a device for filtration of storm water was developed called “injection inlet”. This device is simple for implementation and maintenance; it is a commercial developed model of a catch pit equipped with a removable filterThe aims of this work are to study the pollution retention capacity of this device with its hydraulic capacity. The work is based on experimental study in laboratory and in site, in addition with numerical modelling.For the first experimental study, we work on a model in laboratory where the device is placed in the upstream of the reservoir structure. We simulate the storms and the Total Suspended Solids (TSS) injection. The results shown that the filter has a capacity to remove pollution between 15 and 20% for the particles whose size is smaller than 200 µm, and then we tested retention capacity of several types of filters towards TSS and hydrocarbons, and their hydraulic capacity.In three different sites presenting different traffic conditions, we studied the performance of the device (injection inlet or catch pit) with the filter ADOPTA in real conditions, by measurement of « COD, TSS, THC, Pb, Zn, Cd and Cu» in upstream and downstream of the device, The results have shown a good hydraulic capacity and a decrease of the pollution load of suspended solids with small rains. For numerical modeling, we used commercial software to simulate the flows and the sediment transport in device without filter.

A pesquisa teve como objetivo avaliar o fluxo do carbono orgânico dissolvido na solução do solo sob floresta e pastagens da região Amazônica. O experimento constou da instalação de lisímetros de tensão, tensão zero, e coletores de escoamento superficial pluviolixiviado e água de chuva em condições de campo durante o período de janeiro a maio de 2002 na fazenda Nova Vida, município de Ariquemes no estado de Rondônia. Foi quantificada a concentração de carbono orgânico dissolvido, o pH e a condutividade elétrica em três tratamentos: i) floresta nativa, ii) pastagem (controle) com 20 anos de uso; iii) pastagem de Brachiaria brizantha porém gradeada, fertilizada e replantada. A analise química da água da chuva mostrou uma concentração de carbono orgânico dissolvido elevada, em torno de 4 mg L-1, que adicionou aos tratamentos aproximadamente 3000 mg de C m-2. Os pluviolixiviados apresentaram um teor de carbono orgânico dissolvido ainda mais elevado e acrescentaram ao solo cerca de 5200 mg de C m-2. A solução de escoamento superficial foi entre as formas analisadas a que apresentou a maior movimentação do carbono orgânico dissolvido. Sob floresta, essa solução apresentou as maiores concentrações de carbono orgânico dissolvido, porém com o menor volume de solução coletada. Sendo assim, o tratamento controle foi o que apresentou as maiores perdas de carbono (1680 mg de C m-2 por escorrimento superficial, enquanto o tratamento floresta perdeu menos(173 de C mg m-2) por essa via. As concentrações de carbono orgânico dissolvidas na solução lixiviada foram pequenas, 7, 85 e 106 mg de C m-2 para floresta, controle e pastagem gradeada respectivamente. A concentração de carbono orgânico dissolvido na solução do solo foi de 4,87, 4,09 e 3,63 mg L-1 para pastagem gradeada, floresta e controle. Estes resultados foram obtidos no primeiro período de chuvas após a instalação dos equipamentos no campo. Interpretações mais abrangentes só serão possíveis após estudos a longo prazo, que contemplem diversos períodos de coleta que levem em conta oscilações naturais da pluviosidade / not available

Para superar o problema de disponibilidade de água e preservar os recursos hídricos, têm sido buscadas fontes alternativas de água para as atividades humanas. Dentre as soluções encontradas está a captação da água de chuva. Esta técnica é possível através da captação da precipitação em áreas impermeáveis e de seu armazenamento em reservatórios para viabilizar seu uso. Como o reservatório é, em geral, a parte mais dispendiosa para a implantação desse tipo de sistema, é necessário avaliar qual método de dimensionamento é o mais adequado. Para tanto, este trabalho analisou os métodos de dimensionamento de reservatórios para sistemas de captação de água de chuva sugeridos pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), apresentados na norma NBR 15527/07. A partir dos resultados obtidos, foi constatado que o Método Simulação Mensal se destaca por resultar em volumes de reservatórios com garantias de abastecimento elevadas e com capacidades não exageradas. Este método de dimensionamento foi utilizado para desenvolver uma ferramenta eletrônica no Excel®, a fim de auxiliar a tomada de decisão em relação ao pré-dimensionamento de cisternas, localizadas no estado de São Paulo. A ferramenta, denominada SIMCAP, traz como resultados informações técnicas relativas ao volume de reservatório sugerido pelo usuário e a economia resultante da implantação do sistema. Para tanto, a ferramenta necessita que sejam preenchidas as informações sobre a localização, a categoria da edificação e a parcela do consumo a ser abastecido pela captação da água pluvial. A SIMCAP foi testada em estudos de caso com diferentes cenários de consumo de água para uma mesma edificação. Com isso, foi possível concluir que a ferramenta disponibiliza resultados relevantes à tomada de decisão por facilitar a estimativa dos benefícios econômicos e por apresentar a garantia de abastecimento do reservatório analisado. / To overcome the problem of availability of water and to preserve the water resources, there have been sought alternative sources of water for human activities. Among the solutions founded is rainwater harvesting. This technique is based on capturing rainfall in impermeable areas and storing it in reservoirs to enable its use. As the reservoir is usually the most expensive part of the rainwater harvesting system it is necessary to evaluate which method for tank sizing is the most appropriate. Therefore, this paper analyzed the tank sizing methods for rainwater harvesting systems suggested by the Brazilian Association of Technical Standards (Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT), regulated by NBR 15527/07. From the results obtained, the Simulation Monthly Method stands out since it results in volumes of reservoirs with high supply reliability and non exaggerated capabilities. This method of design was used to develop an electronic tool in Excel®, to assist decision-making in relation to presizing tanks, located in the state of São Paulo. The tool, named SIMCAP, brings as results technical information about the volume of reservoir suggested by the user and the savings results from its implementation. Therefore, this tool requires the information regarding the location of this system, the category of the building and the water consumption to be supplied with rainwater. The SIMCAP was tested in case studies with different scenarios of water consumption for the same building. In conclusion, the tool results are relevant for decision making by facilitating the estimation of the economic benefits and by providing the reliability of supply of the evaluated reservoir.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-04-11Bitstream added on 2014-06-13T20:48:27Z : No. of bitstreams: 1 barros_jr_me_rcla.pdf: 6821233 bytes, checksum: 809dd08eaf1f6dfc4b527be573c4a9b4 (MD5) / Por fazer parte de uma região cuja dinâmica climática ainda é pouco conhecida, objetivou-se, ao estudar o Distrito Federal, oferecer uma contribuição para a caracterização do quadro climático local. Para isto, foi feita uma breve caracterização do quadro climático regional no qual esta área encontra-se inserida para, então, chegar-se à caracterização de seu regime pluviométrico. Tendo em vista que nas regiões tropicais as variações pluviais traduzem o ritmo atmosférico, a partir da caracterização do regime das chuvas no Distrito Federal, foram analisados, sob o ponto de vista da climatologia dinâmica, episódios pluviais de caráter habitual e excepcional. Os resultados climatológicos obtidos permitiram que se chegasse à compreensão do regime pluvial, bem como do ritmo de sucessão de alguns estados atmosféricos que ocorrem na área em questão. Espera-se, assim, que este trabalho represente um estudo de base que possa servir de subsídio a futuras pesquisas de climatologia sobre a área em questão. / Being part of an area in wich the climatic dynamics still isn't well know the study of Distrito Federal aims a contribution to the characterization of the local climatic configuration. For that, a small characterization of the regional configuration was done, in wich this area is inserted, reaching then a characterization of the pluviometrical regime. Knowing that in the tropical areas the pluvial variations state the atmospherical rithm, based in the characterization of the rain's regime in the Distrito Federal, under the dynamical climatology's point of view, pluvial episodes of habitual and exceptional nature were analysed. The climatologic results allowed to comprehend the pluviometrical regime, as well as the succession's rithm of several atmospherical states, which occur in the studied area. Hope is that work represents a study which serves as a sudsidy for future climatological researches of this area.

A pesquisa teve como objetivo avaliar o fluxo do carbono orgânico dissolvido na solução do solo sob floresta e pastagens da região Amazônica. O experimento constou da instalação de lisímetros de tensão, tensão zero, e coletores de escoamento superficial pluviolixiviado e água de chuva em condições de campo durante o período de janeiro a maio de 2002 na fazenda Nova Vida, município de Ariquemes no estado de Rondônia. Foi quantificada a concentração de carbono orgânico dissolvido, o pH e a condutividade elétrica em três tratamentos: i) floresta nativa, ii) pastagem (controle) com 20 anos de uso; iii) pastagem de Brachiaria brizantha porém gradeada, fertilizada e replantada. A analise química da água da chuva mostrou uma concentração de carbono orgânico dissolvido elevada, em torno de 4 mg L-1, que adicionou aos tratamentos aproximadamente 3000 mg de C m-2. Os pluviolixiviados apresentaram um teor de carbono orgânico dissolvido ainda mais elevado e acrescentaram ao solo cerca de 5200 mg de C m-2. A solução de escoamento superficial foi entre as formas analisadas a que apresentou a maior movimentação do carbono orgânico dissolvido. Sob floresta, essa solução apresentou as maiores concentrações de carbono orgânico dissolvido, porém com o menor volume de solução coletada. Sendo assim, o tratamento controle foi o que apresentou as maiores perdas de carbono (1680 mg de C m-2 por escorrimento superficial, enquanto o tratamento floresta perdeu menos(173 de C mg m-2) por essa via. As concentrações de carbono orgânico dissolvidas na solução lixiviada foram pequenas, 7, 85 e 106 mg de C m-2 para floresta, controle e pastagem gradeada respectivamente. A concentração de carbono orgânico dissolvido na solução do solo foi de 4,87, 4,09 e 3,63 mg L-1 para pastagem gradeada, floresta e controle. Estes resultados foram obtidos no primeiro período de chuvas após a instalação dos equipamentos no campo. Interpretações mais abrangentes só serão possíveis após estudos a longo prazo, que contemplem diversos períodos de coleta que levem em conta oscilações naturais da pluviosidade / not available

Orientador: João Afonso Zavattini / Banca: José Bueno Conti / Banca: Marcos Norberto Boin / Resumo: O enorme crescimento das cidades brasileiras verificado nas últimas décadas, aliado à dificuldade das camadas populares para a aquisição da moradia, tem contribuído para a constante ocupação de áreas inadequadas à urbanização, sujeitas aos riscos de movimentos de massa. Este grave problema social, potencializado pela falta de planejamento público, expõe, a cada verão, grande número de famílias a graves acidentes nas encostas. Por sua vez, os movimentos de massa, especialmente os escorregamentos, são fenômenos deflagrados pela precipitação. Dessa forma, o entendimento do ritmo climático e da dinâmica pluvial representa importante passo para a previsão e controle desses acidentes. A Região Noroeste da cidade de Juiz de Fora - MG constitui um local de intensa expansão urbana, onde a ocupação desordenada vem causando uma série de transtornos ambientais, inclusive a ocorrência de escorregamentos. Este trabalho tem como objetivo central o reconhecimento da dinâmica e da gênese pluvial em correlação com a ocorrência de escorregamentos na Região Noroeste da Área Urbana de Juiz de Fora. A abordagem parte da escala regional, através do entendimento das principais características climáticas do entorno da cidade de Juiz de Fora, passando-se a escala local, por intermédio da técnica de análise rítmica. / Abstract: The enormous growth of brazilian cities verified in the last decades, allied to the difficulty of the popular classes for the acquirement of the domicile, has contributed to the constant occupation of inappropriate areas for urbanization, liable to the risks of mass movements. This serious social problem, increased by the lack of public planning, exposes, every summer, a great number of families to serious accidents on the hillsides. Thus, mass movements, specially landslides, are phenomenons deflagrated by precipitation. Therefore, understanting the climatic rhythm and pluvial dynamics, represents an important step to prevent and control these accidents. The Nortwest Region of the city of Juiz de Fora - MG, constitutes a location of intense urban expansion, where disordered occupation has been provoking several enviromental disturbances, inclusively the occurence of landslides. This work has as a main purpose , the admission of the dynamics and pluvial genesis in the Nortwest Region of Juiz de Fora Urban Area. The approach begins from the regional scale, through the understanting of the main climatic charactiristics around the city of Juiz de Fora, passing to local scale, through the technique of the rhythmic analysis. / Mestre

Orientador: João Lima Santa'Anna Neto / Resumo: Nesta pesquisa, buscou-se evidenciar a situação espaço/temporal (1970/1999), do Sudoeste do Paraná, em relação às variações termo-pluviométrica ocorridas na mesorregião, bem como as mudanças verificadas nas diferentes formas de uso do solo a partir da década de 70, até o ano de 1999. Esta pesquisa centrou-se em 6 municípios, sendo que 3 deles (Francisco Beltrão, Planalto e Pato Branco), forneceram os dados sobre temperatura e precipitação e os outros (Capanema, Dois Vizinhos, Realeza, e mais Francisco Beltrão),os responsáveis pelos dados sobre produto, produção, área de cultivo e produtividade. Quanto aos resultados obtidos, verificou-se que Francisco Beltrão foi o que mais sofreu variações. / Abstract: This research evidence the spacial/temporal situation between 1970 and 1999, of Paraná's Southwest, in relation to the thermalpluvial variation happened in the region, as well as the changes verified in different forms of soil's use starting from 70's decade until the year of 1999. This research was centred in 6 municipal districts, three of them Francisco Beltrão, Planalto and Pato Branco, data's source about temperature and precipitation. The municipal districts of Capanema, Dois Vizinhos, Realeza and Francisco Beltrão were suitable for obtaining data about product, production, cultivation area and productivity. With relationship to the obtained results, it was verified that the researched municipal districts, in relation to temperature and precipitation, Francisco Beltrão was what more suffered variations. / Mestre

El humedal Pajonales de Tilicura es importante por la nidificación de aves y la población de coipos que se estima es la más abundante en la región. En las laderas del humedal existen plantaciones de Pino Insigne por lo que sería interesante estimar el efecto que tienen sobre el nivel de éste. El objetivo de este trabajo es estimar los caudales medios mensuales afluentes al humedal Pajonales de Tilicura y determinar la sensibilidad de éstos a las condiciones de forestación en la cuenca utilizando un modelo de simulación hidrológica. De acuerdo a las características de la zona de estudio y de los datos disponibles se eligió el modelo de simulación hidrológica TOPMODEL. La calibración y validación del modelo, a nivel diario, se efectuó en la cuenca vecina Estero El Manzano, que presenta un régimen hidrológico similar, obteniéndose indicadores de eficiencia (Nash-Sutcliffe) mayores a 0,79. Posteriormente los parámetros fueron transferidos a la cuenca afluente al humedal pero se modificó el parámetro relacionado con la profundidad de las raíces para reflejar las diferencias entre el uso del suelo de ambas cuencas. Luego se simuló el caudal medio diario afluente al humedal para el período octubre 2003- diciembre 2007 obteniendo un caudal medio mensual promedio entre 0,4m3/s en el mes de junio y 2,7m3/s en el mes de agosto. A pesar de que el modelo no es capaz de simular la gestión de cuáles superficies conviene forestar para minimizar el impacto sobre el recurso hídrico afluente al humedal, si permitió evaluar la sensibilidad del caudal medio mensual afluente para las distintas condiciones de forestación en la cuenca. Los resultados muestran que cuando la cuenca tiene un porcentaje bajo de forestación (18,9%) los caudales máximos alcanzan valores entre 3,5 y 5m3/s mientras que para altos niveles de forestación (90%) éstos disminuyen a valores entre 1,5 y 2,5m3/s.

Neste estudo buscou-se entender as relações dos Jatos de Nível Baixo (JNB) na geração de convecção em escala sinótica e a sua associação com eventos de intensa precipitação. Observou-se o perfil vertical do vento através de radiossondagens realizadas no Aeroporto Internacional Salgado Filho em Porto Alegre e em Uruguaiana no interior do estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Analisou-se a sua variabilidade sazonal, intra e inter-sazonalidade. Estimaram-se suas escalas e intensidades predominantes, descrevendo a interação dos JNB's e o seu importante papel na circulação geral da atmosfera e no transporte de vapor de água e calor das regiões equatoriais para regiões de latitudes médias, influenciando diretamente o balanço hídrico de extensas bacias hidrográficas interligadas neste transporte. Os JNB's associados neste intenso transporte apresentam uma tendência de estarem ligados a eventos convectivos noturnos e na geração de Complexos Convectivos de Mesoescala (CCM), que geram elevados índices pluviométricos que podem causar importante impacto econômico Utilizam-se várias técnicas estatísticas para realização deste estudo, como a Análise das Componentes Principais, Classificação Não-Hierárquica dos JNB's, cálculo das correlações dos sinais das séries temporais dos JNB's e as precipitações, com a utilização de técnicas "Bootstrap", uso de técnicas geoestatísticas, com o cálculo do variograma da precipitação máxima e dos seus dias de evento com ajustamento de um modelo para o variograma teórico. Realiza-se a modelagem com o uso do modelo meteorológico "Model Mesoscale Five" (MM5) para estudar a estrutura e caracterizar o transporte realizado pelo JNB. O emprego destas metodologias facilita o entendimento da complexidade das interações de diferentes escalas meteorológicas envolvidas nos processos sinóticos de macro e mesoescala. Em tal complexidade, o trabalho realizado pelos JNB's nesta interação é o de ser a escala efetiva de transporte na baixa atmosfera, que realiza o importante papel de acoplar a meteorologia regional e o ciclo hidrológico em escala continental.

O cenário de mudanças climáticas globais sugere um aumento da aridez em muitas áreas do mundo, com propensão ao aumento de chuvas no inverno e períodos de seca cada vez mais freqüentes no verão. A deficiência hídrica afeta a performance vegetal através de efeitos sobre o crescimento e a fotossíntese. A mamona (Ricinus communis) é considerada uma cultura tolerante à seca, de elevada importância econômica devido à utilização do óleo extraído de suas sementes na produção de biodiesel. Os efeitos do estresse hídrico sobre o processo fotossintético de plantas de mamona foram investigados em duas fases experimentais distintas. Na etapa 1 de um estudo realizado em casa de vegetação, alterações nos parâmetros da fluorescência da clorofila a foram analisados. Sob condições de déficit hídrico, a absorção de energia pela antena do fotossistema II foi reduzida e um aumento nos mecanismos de dissipação de energia parece regular a atividade do fotossistema. Na etapa 2 deste estudo, as possíveis limitações na assimilação de carbono e a eficiência no uso da água foram investigados. Em condições de estresse hídrico observou-se a redução da atividade de troca gasosa e o aumento da eficiência no uso da água. A análise de curvas de resposta à concentração interna de CO2 (A-Ci) e dos parâmetros bioquímicos demonstrou que, sob suave seca, a limitação estomática é a principal responsável pela redução da fotossíntese. Entretanto, sob condições de severa seca, além da limitação estomática, a fotossíntese é afetada também por limitações bioquímicas. Nas duas fases experimentais, observou-se a redução do crescimento e da área foliar total nas plantas de mamona em estresse hídrico. A redução da disponibilidade de água no solo parece regular a atividade do aparato fotossintético de plantas de mamona, e a redução no processo de fotossíntese é causada por limitações estomáticas e metabólicas que variam de acordo com a intensidade do estresse hídrico. / The worldwide climate change scenario suggests an increase in aridity in many areas around the world. This may be accompanied by increases in rainfall during winter and ever more frequent drought periods during the summer. Reductions in water availability affect the plant performance through the effects upon growth and photosynthesis. Castor bean is thought to be a drought tolerant crop which has grown in economic importance due to the production of biodiesel. In this study, the water stress effects on the photosynthetic processes of castor bean plants were investigated in two distinct experimental phases. At phase 1, changes in chlorophyll fluorescence parameters and stomatal conductance were analyzed in greenhouse grown plants. Under water stress conditions, the PSII antennae energy absorption was reduced and an increase of the energy dissipation mechanisms seems to regulate the activity of photosystem II. At the phase 2, the limitations to carbon assimilation and the water use efficiency were investigated upon water stress conditions. A decrease in gas exchange and an increase on the water use efficiency were observed. The analysis of Assimilation vs internal CO2 concentration response curves and the biochemical parameters of photosynthesis shows that, under mild drought stress, the stomatal limitation was the main factor reducing photosynthetic performance. However, under severe drought conditions, stomata was not the only limiting factor, because photosynthesis was also affected by biochemical limitations. In both phases growth and leaf area decreased under water stress. The reduction on the soil water availability seems to regulate the activity of the photosynthetic apparatus, and the decrease in photosynthesis is caused by stomatal and metabolic limitations, which vary in magnitude according to the water stress intensity.