Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O Semi-?rido brasileiro ? marcado por fatores f?sicos e clim?ticos que influenciam diretamente na sobreviv?ncia da popula??o. O regime pluviom?trico irregular as altas taxas de evapora??o e a predomin?ncia de solos cristalinos fazem do Cear? um Estado farto de rios intermitentes. Assim os reservat?rios s?o dimensionados para regularizar vaz?es com car?ter aleat?rio. Nesse contexto o M?todo da Simula??o Monte Carlo torna-se uma ferramenta de grande import?ncia. O m?todo gera s?ries sint?ticas de vaz?es anuais fragmenta essas vaz?es em vaz?es mensais (M?todo dos Fragmentos) e faz a opera??o simulada do reservat?rio. A pesquisa faz uma compara??o entre dois modelos de opera??o de reservat?rios: o modelo mensal e o modelo bi-sazonal para descobrir qual a evapora??o equivalente (Eeq) nos dois modelos que origina uma mesma vaz?o regularizada (Q90) e sua dura??o (meses). Tamb?m foi estudada a influ?ncia da modula??o das retiradas de ?gua no reservat?rio. Para tanto foi aplicado o M?todo de Monte Carlo no dimensionamento das vaz?es regularizadas pelos dois modelos em 50 reservat?rios do Estado do Cear?. Verificou-se que os valores de Q90 para o modelo mensal operado com retiradas constantes foram maiores em m?dia 5% que os valores das vaz?es do modelo mensal modulado. Na regi?o semi-?rida do Estado os valores da evapora??o Eeq atingiu seus maiores valores aproximadamente 2400mm/ano nos Inhamuns chegando em torno de 750mm/ano nas regi?es serranas (clima tropical ?mido e semi-?mido). Para a esta??o seca foi observado que a esta??o de junho a janeiro se adequou ao clima tropical quente semi-?rido enquanto esta??es mais curtas como agosto a dezembro foram caracter?sticas de clima mais ameno como por exemplo o litoral do Estado (clima tropical semi-?mido) / The Brazilian Semi-Arid Region is marked by physical and climatic factors that influence directly in the survival of the population. The irregular pluviometric regimen, the high taxes of evaporation and the crystalline ground predominance make the Cear? a satiated State of intermittent rivers. x the reservoirs are calculeted to regularize outflows with random character. In this context, the Method of the Monte Carlo Simulation becomes a tool of great importance. The method generates synthetic series of annual outflows, breaks up these outflows in monthly outflows (Method Fragments) and makes the simulated operation of the resevoir. The research makes a comparison enters two models of operation of reservoirs: the monthly model and the bi-sazonal model, to discover which the evaporation equivalent (Eeq.) in the two models that originates one same regularized outflow (Q90) and its duration (months). Also was argued the influence of the modulation of the water withdrawals in the reservoir. For in such a way the Monte Carlo Method was applied in the sizing of the outflows regularized for the two models in 50 reservoirs from the State of the Cear?. Were verified that 5% the values of Q90 for the operated monthly model with constant withdrawals was bigger on average, that the values of the outflows of the modulated monthly model. In the Semi-Arid Region of the State the values of the Eeq evaporation reached its bigger values, approximately 2400mm/ano in the Inhamuns, arriving around 750mm/ano in the monutains regions (humid and semi-humid tropical climate). For the dry station, it was observed that the June to January station if adjusted to the semi-arid hot tropical climate, while stations shorter as August to December was a characteristic of weak climate, as for example the coast of the State (semi-humid tropical climate).

Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2016-01-27T16:49:12Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Bruna Ferreira da Silva - 2015.pdf: 4555183 bytes, checksum: 0ef2a345cd917eedfa28915f7328adb7 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-01-28T11:49:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Bruna Ferreira da Silva - 2015.pdf: 4555183 bytes, checksum: 0ef2a345cd917eedfa28915f7328adb7 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-28T11:49:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Bruna Ferreira da Silva - 2015.pdf: 4555183 bytes, checksum: 0ef2a345cd917eedfa28915f7328adb7 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-11-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Hydrological models have been a enough useful tool to management and decision-making support in river basin water resources planning since they are able to reproduce discharges and transport of sediments as well as to simulate different scenarios of land use and water quality. The main objective of this study is to perform the hydrossedimentological modeling of the Samambaia river basin Stream by applying the software SWAT. The study area is located in the north of the city of Goiânia and it has undergone an intense process of urbanization. Daily discharges and suspended sediment concentrations data were collected during 18 months in a specific section of the stream. The monitored data set has been used to analyze the influence of distinct parameters in the SWAT model adjustment. The results of the sensitivity analysis showed the parameters of soil evaporation compensation factor (Esco), threshold depth of water in the shallow aquifer required for return flow to occur (Gwqmn), available water capacity (Sol_Awc) and the depth of the soil layer (Sol_Z) as the most sensitive to simulations in terms of discharge, and the management practices and soil conservation parameter (Usle_P) to simulations in terms of suspended sediment concentrations. Best settings obtained for the precision statistics (Nash-Sutcliffe Coefficient - COE) were of 0.56 to 0.72 for calibration in terms of discharges and of 0.56 to 0.69 for calibration in terms of suspended sediment. The performance showed that the simulation with SWAT was adequate in relation to researches conducted in Brazil, whose values for model indicators are quite similar. / O uso de modelos hidrológicos tem sido uma alternativa bastante explorada para o planejamento e a tomada de decisão relacionados ao gerenciamento de bacias hidrográficas, por possibilitarem a estimativa de vazões, transporte de sedimentos e simulação de cenários sobre o uso do solo e qualidade da água. O principal objetivo deste trabalho é realizar a modelagem hidrossedimentológica da bacia hidrográfica do Córrego Samambaia por meio da aplicação do modelo SWAT. A área de estudo localiza-se na região norte da cidade de Goiânia e vem passando por um processo de urbanização intenso. Foram monitorados, durante 18 meses, vazões e concentração de sedimentos em suspensão diários em uma seção no curso d’água. Tais dados foram utilizados para a análise da influência de distintos parâmetros no ajuste do modelo SWAT. Os resultados da análise de sensibilidade apontaram que parâmetros de fator de compensação da evaporação do solo (Esco), profundidade limite de água no aquífero raso para ocorrer o fluxo de retorno (Gwqmn), capacidade de água disponível (Sol_Awc) e a profundidade da camada do solo (Sol_Z) como os mais sensíveis para as simulações em termos da vazão, e a prática de manejo e conservação do solo (Usle_P) para as simulações com ajuste em termos da concentração de sedimentos em suspensão. Os melhores ajustes obtidos nas estatísticas de precisão (Coeficiente de Nash-Sutcliffe - COE) foram de 0,56 a 0,72 para as simulações em termos da vazão e de 0,56 a 0,69 para as simulações em termos do sedimento em suspensão. O desempenho permitiu concluir que a simulação com o SWAT foi adequada em relação às pesquisas que têm sido realizadas no Brasil, cujos valores obtidos para os indicadores são semelhantes.

Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2016-01-29T17:14:46Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ricardo Santos Coutinho - 2015.pdf: 10137543 bytes, checksum: 50b06893fd31466aedf36ff57ca15495 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-02-01T11:58:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ricardo Santos Coutinho - 2015.pdf: 10137543 bytes, checksum: 50b06893fd31466aedf36ff57ca15495 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-01T11:58:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ricardo Santos Coutinho - 2015.pdf: 10137543 bytes, checksum: 50b06893fd31466aedf36ff57ca15495 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-12-10 / In water distribution systems, most of the electricity is consumed by pumping systems. Thus, reducing the inefficiency of the pump can provide significant energy savings. This can be achieved by substituting fixed-speed pumps by variable-speed pumps (VSP). However, the high costs of installation and operation of the VSPs require a preliminary economic assessment of the design, which is usually accompanied by the use of hydraulic solvers to simulate the behavior of the water network. One of the most used softwares for this purpose is the EPANET 2, which uses the gradient method for the hydraulic analysis of the steady flow. However, the EPANET 2 is inaccurate when computing the VSP efficiency. This is because the software does not take into account the changes in the pump efficiency curve when the pump speed is changed. In this study, a routine for calculating VSPs efficiency, based on the Sârbu and Borza (1998) formula, is implemented in the source code of the EPANET 2. The influence of the new routine on the results predicted by the software for efficiency, power and energy consumption of the VSP is evaluated in simulations with a hypothetical network. The results showed that the original version of EPANET 2 tends to underestimate the efficiency and thus overestimate the power and energy consumption of the VSPs. In the present case, the energy consumption of the system predicted by the original version of EPANET 2 was 21.99% higher than the predicted by the modified version. These results point out that the modified version of EPANET 2 provides a better prediction of VSPs behavior and thus its use is recommended in the simulation of water distribution networks equipped with VSPs. / Em redes de distribuição de água, a maior parte da energia elétrica é consumida pelos sistemas de bombeamento. Deste modo, a redução da ineficiência das bombas pode proporcionar uma economia expressiva de energia. Isto pode ser alcançado pela substituição de bombas de rotação constante por bombas de rotação variável (BRVs). No entanto, os elevados custos de instalação e operação de BRVs requerem uma avaliação econômica prévia do projeto, a qual geralmente é acompanhada do uso de simuladores hidráulicos para simular o comportamento da rede. Um dos programas mais utilizados para este fim é o EPANET 2, o qual emprega o Método Gradiente para a análise hidráulica do escoamento permanente. Todavia, o EPANET 2 é impreciso ao computar a eficiência de BRVs. Isto ocorre porque o programa não leva em conta a mudança na curva de eficiência da bomba quando sua velocidade de rotação é alterada. No presente trabalho, uma rotina para o cálculo da eficiência de BRVs, baseada na fórmula de Sârbu e Borza (1998), é implementada no código-fonte do EPANET 2. A influência da nova rotina nos resultados previstos pelo programa para a eficiência, potência e consumo de energia de BRVs é avaliada em simulações com uma rede hipotética. Os resultados mostraram que a versão original do EPANET 2 tende a subestimar a eficiência e, consequentemente, superestimar a potência e o consumo de energia de BRVs. No caso em tela, o consumo de energia do sistema previsto pela versão original do EPANET 2 foi 21,99% maior que o previsto pela versão modificada. Tais resultados apontam que a versão modificada do EPANET 2 proporciona uma melhor previsão do comportamento de BRVs e, portanto, o seu uso é recomendado na simulação de redes de distribuição de água equipadas com BRVs.

Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2016-04-01T20:10:56Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diogo Coelho Crispim - 2015.pdf: 9176860 bytes, checksum: 39568df57681742a1b670b45c450572b (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-04-04T11:54:37Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diogo Coelho Crispim - 2015.pdf: 9176860 bytes, checksum: 39568df57681742a1b670b45c450572b (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-04T11:54:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diogo Coelho Crispim - 2015.pdf: 9176860 bytes, checksum: 39568df57681742a1b670b45c450572b (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-12-10 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / Human activities and the growing urban sprawl have caused a degradation in both quantity and quality of surface water and as a consequence the increase in the search for alternative sources of water resources. This research sought to contribute to the preservation of aquifers, by mapping the vulnerability to contamination and evaluation of the ionic quality of groundwater. The use of vulnerability maps is of real importance when planning to promote groundwater conservation activities, because, knowing the areas susceptible to contamination, can align the activities to be installed in these regions. The objective of this work was to develop vulnerability maps of groundwater contamination for municipalities located in the Goiania-Anápolis Axis and to evaluate the ionic quality of the groundwater in the Goiânia county. The vulnerability assessment used the GOD method that considers the following parameters: type of the aquifer, depth of water level and characteristics of rock strata above the layer of interest. The GOD method comprises a simple methodology that generates practical results of real usefulness and importance. The study comprises the following municipalities: Anápolis, Campo Limpo de Goiás, Goianápolis, Goiânia, Terezópolis de Goiás, Nerópolis, Ouro Verde and Senador Canedo, which belong to a region of great interest because they have important economic activities and high population density. The vulnerability map obtained show highly vulnerable regions corresponding to 8% of the total area; medium vulnerability, equal to 24%; low vulnerability with 57% being the most prevalent, and insignificant vulnerable regions, totaling 11%. These results are similar to those obtained by Nogueira (2010) for a specific part of the same region, making the maps an important planning tool to assist managers in the definition of risk areas for occupation and in the identification of regions with less possibility of contamination. / As atividades antrópicas e a crescente expansão urbana têm provocado uma degradação na quantidade e qualidade das águas superficiais e conseqüente aumento na busca de fontes alternativas de recursos hídricos. Esta pesquisa buscou contribuir para a preservação dos aquíferos, através do mapeamento da vulnerabilidade à contaminação e avaliação da qualidade iônica das águas subterrâneas. O uso de mapas de vulnerabilidade é de relevada importância no planejamento das atividades de preservação dos aqüíferos, pois, conhecendo-se as áreas susceptíveis à contaminação, pode-se alinhar as atividades a serem instaladas nestas regiões. O objetivo deste trabalho foi de construir mapas de vulnerabilidade à contaminação da água subterrânea nos municípios componentes do Eixo Goiânia - Anápolis e a avaliação da qualidade iônica dessas águas no município de Goiânia. A avaliação da vulnerabilidade foi feita pelo método GOD que considera os seguintes parâmetros: tipo de aquífero, profundidade do nível d'água e características dos estratos da rocha acima da camada de interesse, consistindo em uma metodologia simples que gera resultados práticos de real utilidade e importância. Os municípios que fizeram parte do estudo foram: Anápolis, Campo Limpo de Goiás, Goianápolis, Goiânia, Terezópolis de Goiás, Nerópolis, Ouro Verde e Senador Canedo, os quais pertencem a uma região de grande interessante por possuírem importantes atividades econômicas e elevada densidade populacional. O mapa de vulnerabilidade obtido define regiões de alta vulnerabilidade correspondendo a 8% do total da área; de média vulnerabilidade, somando 24%; de baixa vulnerabilidade com 57% sendo a de maior incidência, e as regiões de vulnerabilidade insignificante, totalizando 11%. Estes resultados coincidem com os obtidos nos estudos de Nogueira (2010) para uma parte dessa mesma região, tornado os mapas em uma ferramenta importante de planejamento para auxiliar os gestores na definição de áreas de risco para ocupação e na identificação de regiões com menor possibilidade de contaminação.

Submitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2017-08-24T18:27:50Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diógenes Aires de Melo - 2017.pdf: 29280291 bytes, checksum: 54f60896fed20376341146bea3a59ed5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-09-15T12:49:02Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diógenes Aires de Melo - 2017.pdf: 29280291 bytes, checksum: 54f60896fed20376341146bea3a59ed5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-15T12:49:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diógenes Aires de Melo - 2017.pdf: 29280291 bytes, checksum: 54f60896fed20376341146bea3a59ed5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-06-26 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / One of the biggest concerns with municipal solid wastes (MSW) is the risk of degradation of final disposal areas (FDA), since many landfills installed as sanitaries, in Goiás State, Brazil, returned to the condition of ilegal dump sites (MP-GO, 2012), and because the technical standards don´t adopt the newest concept of environmental geotechnics (JUCÁ, 2003). It´s necessary evaluate the FDA of MSW and establish the prioritization criterias for the rehabilitation in order to decide about their future. The research aimed the proposition of a multicriteria decision process for the rehabilitation of FDA of MSW in the Metropolitan Region of Goiânia (MRG). The MRG, composed by 20 municipalities, was choosen because it´s responsible for the generation of 46.85 % of the total of 4,088.23 tonnes/day of MSW of Goias State (SECIMA, 2014b). Three evaluations were carried out in 20 areas: quality evaluation of final disposal, through Landfill Quality Index (LQI) (FARIA, 2002); evaluation of environmental vulnerability, with the elaboration of synthesis map, integrating Topograpic Wetness Index (TWI), Length Slope (LS), Water Table and Soils; and the evaluation of legal restriction of the area uses according with Resolution No 5/2014 of Environmental State Council. The evaluations showed only 4 FDA of Aparecida de Goiânia, Bela Vista de Goiás, Trindade and Senador Canedo Counties obtained LQI greater than 8.01 and they were considered as a sanitary landfills. Most areas has moderate vulnerability and the other areas range between low and very low. Only 4 areas are free of legal restriction of use: Inhumas, Bonfinópolis, Bela Vista de Goiás and Hidrolândia; 2 are subject to agreement: Santo Antônio de Goiás and Brazabrantes; and the other 14 are restricted areas. From the hierarchical structure of the 3 combined and weighted evaluation criteria for each of the 20 alternative-areas, the Analytic Hierarchy Process (AHP) was performed, which ordered Guapo as the most priority and lastly, Hydrolandia County. The decision about the future of each area indicates in ascending order that the following 14 FDA: Guapó, Caldazinha, Nova Veneza, Caturaí, Nerópolis, Aparecida de Goiânia, Trindade, Senador Canedo, Goianira, Goianápolis, Terezópolis de Goiás, Aragoiânia, Abadia de Goiás e Goiânia, should to be closed and recovered. On the other hand, the FDA´s of Santo Antônio de Goiás, Brazabrantes, Inhumas, Bonfinópolis and Hidrolândia may continue to dispose their wastes since the elaboration and approval of sanitary landfill projects, as determined by the respective Environmental Agency. The FDA of Bela Vista de Goiás will be able to continue as a sanitary landfill. Finally, possible scenarios were indicated for the final disposal future of the MSW of MRG by sending preferably to the 4 shared landfills pointed by the Solid Waste State Plan, private landfill or manual trench landfill for counties with the generation less than 10 tonnes/day, together with the search of new solutions for final destination. It was concluded that not all landfill considered sanitary can continue its activities due to the environmental fragility of the area and non-compliance with the restrictions imposed by the legislation. / Uma das grandes preocupações com os resíduos sólidos urbanos (RSU) é o risco de degradação das áreas de disposição final (ADF), visto que muitos aterros instalados como sanitários, em Goiás, voltaram à condição de lixão (MP-GO, 2012) e porque as normas técnicas não adotam os conceitos mais recentes de geotecnia ambiental (JUCÁ, 2003). É preciso avaliar as ADF de RSU e estabelecer os critérios de priorização para reabilitação a fim de se decidir acerca do futuro das mesmas. A pesquisa objetivou a proposição de um processo decisório multicriterial para a reabilitação de áreas de disposição final de RSU na Região Metropolitana de Goiânia (RMG). A RMG, composta por 20 municípios, foi escolhida por ser responsável pela geração de 46,85 % do total de 4.088,23 t/dia de RSU de Goiás (SECIMA, 2014b). Foram realizadas 3 avaliações nas 20 áreas: avaliação da qualidade da disposição final, por meio do Índice de Qualidade de Aterros (IQA) (FARIA, 2002); avaliação da vulnerabilidade ambiental, com aelaboração de mapa síntese integrando os fatores Topographic Wetness Index (TWI) e Length Slope (LS), a profundidade do lençol freático e o mapa de solos; e a avaliação da restrição legal de uso das áreas conforme Resolução No 5/2014 do Conselho Estadual do Meio Ambiente. As avaliações mostraram que apenas as 4 ADF, de Aparecida de Goiânia, Bela Vista de Goiás, Trindade e Senador Canedo, obtiveram IQA maiores que 8,01 e foram consideradas como aterros sanitários. A maioria das áreas possuem moderada vulnerabilidade e as demais variam de muito baixa a baixa. Somente 4 estão livres de restrição legal: Inhumas, Bonfinópolis, Bela Vista de Goiás e Hidrolândia; 2 estão sujeitas à anuência: Santo Antônio de Goiás e Brazabrantes; e as 14 restantes são áreas restritas. A partir da estruturação hieráquica dos 3 critérios de avaliação combinados e ponderados sobre cada uma das 20 áreas-alternativas, foi procedida a Análise Hierárquica de Processos (AHP) a qual ordenou Guapó como a mais prioritária e por último Hidrolândia. A decisão do futuro de cada área indicou em ordem crescente que 14 ADF: Guapó, Caldazinha, Nova Veneza, Caturaí, Nerópolis, Aparecida de Goiânia, Trindade, Senador Canedo, Goianira, Goianápolis, Terezópolis de Goiás, Aragoiânia, Abadia de Goiás e Goiânia, devem ser encerradas e recuperadas. Já as ADF de Santo Antônio de Goiás, Brazabrantes, Inhumas, Bonfinópolis e Hidrolândia poderão continuar dispondo resíduos desde que elaborados e aprovados projetos de adequação em aterros sanitários conforme determinações do respectivo Órgão Ambiental. Já a ADF de Bela Vista de Goiás poderá continuar como aterro sanitário. Por fim, foram indicados cenários possíveis para a disposição final futura dos RSU da RMG por meio de envio preferencial a 4 aterros compartilhados apontados pelo Plano Estadual de Resíduos Sólidos, aterro privado ou instalação de aterros por vala para municípios com geração menor que 10 t/dia, juntamente com a busca de novas soluções de destinação final. Concluiu-se que nem toda ADF considerada aterro sanitário, pode continuar suas atividades devido à fragilidade ambiental da área e ao não atendimento das restrições impostas pela legislação.

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2017-11-03T13:22:18Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Layara de Paula Sousa Santos - 2017.pdf: 2403100 bytes, checksum: 73792e08ef369454156c844fd7e57d55 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-11-06T09:47:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Layara de Paula Sousa Santos - 2017.pdf: 2403100 bytes, checksum: 73792e08ef369454156c844fd7e57d55 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-06T09:47:01Z (GMT). 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The NSGA II (Nondominated Sorting Genetic Algorithm II) method was used to optimize the operation of variable rotation pumps, that is, the decision variables of the problem were the rotation of the pumps for each hour throughout the day. A modification of the original EPANET hydraulic simulator, which does not correctly compute the efficiency of variable-speed pumps, was employed so that the power of each pump, and consequently the cost of electric power, was calculated correctly. The representation of the system in the model was done by means of the configuration of the hypothetical network called ANYTOWN in the EPANET and implementation of the Multiobjective Evolutionary Algorithm, determination of the penalty coefficients and determination of genetic parameters and operators (population, generation number, mutation probability and probability of recombination). The validity test of the developed model was obtained through simulations performed with the input data, including the patterns of variation of the speed of rotation of the pumps. Non-dominated solutions (Pareto Front) were obtained considering first the negative pressure penalty at the nodes and, subsequently, the negative pressure penalties at the nodes and the closure / shutdown of tubes and / or pumps. All points found represent optimal operating solutions for the system considering the period of the last 24 hours for calculating the objective functions. The results obtained for the two previously defined objectives demonstrate the effectiveness of the model, since mainly with adoption of penalty 2, presents adequate pressures at the nodes and adequate water level in the reservoir, with the consequent saving of electric energy and increased hydraulic reliability. / Diante do crescimento populacional urbano e importância da água como recurso natural limitado, verifica-se a necessidade de implementar técnicas com a finalidade de reduzir os custos operacionais dos sistemas de distribuição de água e garantir abastecimento adequado. A otimização da operação de bombas pode ser utilizada com o propósito de atender as demandas de consumo com um menor custo energético, além de maximizar a confiabilidade hidráulica. Neste trabalho, um modelo híbrido de otimização/simulação foi desenvolvido tendo como suporte os algoritmos genéticos multiobjetivo e o simulador hidráulico EPANET. O método NSGA II (Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II) foi utilizado para a otimização da operação de bombas de rotação variável, ou seja, as variáveis de decisão do problema foram a rotação das bombas para cada hora ao longo do dia. Uma modificação do simulador hidráulico EPANET original, que não computa corretamente o rendimento de bombas de rotação variável, foi empregada para que as potências de cada bomba e, consequentemente o custo da energia elétrica, fossem calculadas corretamente. Foi realizada a representação do sistema no modelo, por meio da configuração da rede hipotética denominada ANYTOWN no EPANET e implementação do Algoritmo Evolucionário Multiobjetivo, determinação dos coeficientes de penalidade e determinação dos parâmetros e operadores genéticos (população, número de geração, probabilidade de mutação e probabilidade de recombinação). O teste de validade do modelo desenvolvido foi obtido por meio das simulações realizadas com os dados de entrada, incluindo os padrões de variação da velocidade de rotação das bombas. Conjuntos de soluções não dominadas (Frente Pareto) foram obtidos considerando-se primeiramente a penalidade de pressão negativa nos nós e, posteriormente, as penalidades de pressão negativa nos nós e fechamento/desligamento de tubos e/ou bombas. Todos os pontos encontrados representam soluções operacionais ótimas para o sistema considerando-se o período das últimas 24 horas para o cálculo das funções objetivo. Os resultados obtidos para os dois objetivos previamente definidos demonstram a eficácia do modelo, visto que principalmente com adoção da penalidade 2, apresenta pressões adequadas nos nós e nível adequado de água no reservatório, com a consequente economia de energia elétrica e aumento da confiabilidade hidráulica.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2017-09-21T14:14:56Z No. of bitstreams: 1 Luciana_Quadros2017.pdf: 3841180 bytes, checksum: d0ca719c2ed9296ba68c6d8f3de2bf4b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-21T14:14:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luciana_Quadros2017.pdf: 3841180 bytes, checksum: d0ca719c2ed9296ba68c6d8f3de2bf4b (MD5) Previous issue date: 2017-02-09 / This research aims to show meteorological drought occurrences in Paraná State and to present possible future scenarios concerning this extreme weather. There was some requirement to understand better the rainfall patterns in Paraná State when data were analyzed at first, since there were an extensive series of historical precipitation data, from 1980 to 2010 and simulated data by the global model MIROC5 nestled with the Eta regional model, for the future until 2050. The first paper aims to detect analyze variability and precipitation trend in Paraná. Non-parametric tests were applied to detect precipitation trends as well as compare data from historical series with future data. The results have called the researcher’s attention due to the great variability and significant changes in the average monthly precipitation that can occurred in the studied State. Secondly, the extreme drought theme was approached based on the historical series from 1980 to 2015. The second paper aims to analyze variability and future scenarios of drought in Paraná State, using the standardized drought index. The results show that, although there is an increasing trend of precipitation in the State, there is also a change concerning the drought scenario, which warns of a possible decrease in water availability, especially in the Metropolitan mesoregion. Changes in water resources management policies would be interesting to help future mitigation actions of this phenomenon. / Esse trabalho científico tem como objetivo mostrar ocorrências de seca meteorológica sobre o Estado do Paraná e mostrar possíveis cenários futuros desse extremo climático. Em uma primeira análise dos dados, como tínhamos uma série abrangente de precipitação (período de 1980 a 2010) e também dados simulados pelo modelo global MIROC5 aninhado com o modelo regional Eta (para o futuro até 2050), observamos a necessidade de se entender melhor o regime de precipitação no Estado do Paraná. O artigo 1 tem como objetivos detectar e analisar a variabilidade e a tendência de precipitação sobre o Estado, bem como comparar dados da série histórica com dados da série futura. Os resultados chamam atenção para a grande variabilidade e mudanças significativas na precipitação média mensal que poderão ocorrer no Estado do Paraná. Em um segundo momento, o tema seca extrema foi abordado, com série histórica dos anos de 1980 a 2015. O artigo 2 tem como objetivo analisar a variabilidade e os futuros cenários de seca sobre o estado do Paraná, utilizando o índice padronizado de seca. Os resultados mostram que, apesar de haver uma tendência crescente de precipitação sobre o Estado, também há mudança do cenário de seca, a qual alerta sobre uma possível redução da disponibilidade hídrica, principalmente na mesorregião Metropolitana. Mudanças nas políticas de gestão dos recursos hídricos seriam importantes para auxiliar futuras ações mitigadoras desse fenômeno.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2018-02-23T12:23:38Z No. of bitstreams: 2 Wagner_Aguiar2017.pdf: 18143581 bytes, checksum: 12b22329f78b4696bdd0b54a4a35409c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-23T12:23:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Wagner_Aguiar2017.pdf: 18143581 bytes, checksum: 12b22329f78b4696bdd0b54a4a35409c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-11-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Changes in soil use and occupation in watersheds affect the hydrological cycle, which may potentialize or delay the surface runoff of rainwater, as well as the impacts brought about by such process. This work aimed to understand the variation of the surface runoff of two main soil occupation conditions in the basin that drains the high valley of the Marrecas river, upstream of the urban perimeter of Francisco Beltrão-PR. The first condition evaluated the implications of the changes in the criteria for the delimitation of permanent preservation areas (PPAs) established by the new Forest Code (Law 12.651/2012), in detriment of the old standard (Law 4.771/1965), comparing them with the current use of the soil in the basin, in the process of flood mitigation. The second condition studied the temporal distribution generation potentials of surface runoff and the flood risks due to the seasonal dynamics of agricultural land use for each month of the year. The effects of surface runoff were verified by means of HEC-HMS simulated flow peaks, submitted to seven probabilities of precipitation occurrences. The changes in the Forest Code indicated a reduction of PPAs from 44.5 to 13.7%, resulting in a 22.1% increase in average flow peaks. Seasonal use of agricultural land temporarily delimited the months of April and March as the highest potential runoff generators, as well as the lowest in January and August, allowing the establishment of increase rates in the Marrecas river flow peaks due to the occupation of the soil in the contributing basin, ranging from 0.78 to 1.64 m3s-1 for each km2 of exposed soil, depending on the probability of precipitation. It is concluded that the institution of the new Forest Code, compared to the old one, reduced in 69.2% the recoverable PPAs, minimizing the legal possibilities of flood mitigation to the urban perimeter of Francisco Beltrão, as well as the seasonal use and agricultural occupation of the soil established a strong correlation between the increase in the flow peaks and the occupation by exposed soil. / As alterações no uso e na ocupação do solo na bacia hidrográfica afetam o ciclo hidrológico, podendo potencializar ou retardar o escoamento superficial das águas pluviais, bem como os impactos inerentes a este processo. Este trabalho objetivou a compreensão da variação do escoamento superficial de duas condições principais de ocupação do solo na bacia que drena o alto vale do rio Marrecas, à montante do perímetro urbano de Francisco Beltrão-PR. A primeira condição avaliou as implicações nos picos de vazão das alterações nos critérios de delimitação das áreas de preservação permanente (APPs) instituídas pelo novo Código Florestal (Lei 12.651/2012), em detrimento das regras da antiga norma (Lei 4.771/1965) e as comparou, ainda, com o atual uso do solo na bacia, no processo de mitigação das inundações. A segunda condição estudou a distribuição temporal dos potenciais de geração de escoamento superficial e dos riscos de inundação decorrentes da dinâmica sazonal do uso do solo agrícola para cada mês do ano. Os efeitos do escoamento superficial foram verificados por meio de picos de vazão simulados pelo modelo HEC-HMS, submetidos a sete probabilidades de ocorrências de precipitações. As alterações no Código Florestal indicaram a redução de APPs de 44,5 para 13,7%, tendo como consequência o aumento médio nos picos de vazão em 22,1%. A utilização sazonal do solo agrícola delimitou temporalmente os meses de abril e março como os maiores potenciais geradores de escoamento superficial, bem como os menores, janeiro e agosto, permitindo o estabelecimento de taxas de aumento nos picos de vazão do rio Marrecas em função da ocupação do solo na bacia contribuinte, que variaram de 0,78 a 1,64 m3 s-1 para cada km2 de solo exposto, dependendo da probabilidade de precipitação. Conclui-se que a instituição do novo Código Florestal comparado ao antigo reduziu em 69,2% as APPs passíveis de recuperação, minimizando as possibilidades legais de mitigação das inundações ao perímetro urbano de Francisco Beltrão, bem como o uso e a ocupação sazonal do solo agrícola estabeleceram forte correlação entre o acréscimo nos picos de vazão e a ocupação por solo exposto.

Orientador: Bastiaan Philip Reydon / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Economia / Made available in DSpace on 2018-08-24T21:48:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GoulartJunior_Rogerio_D.pdf: 7868785 bytes, checksum: 5ddd30b00268e9a42ebac76768c51e2b (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: No Brasil a gestão das águas avançou após a Constituição Federal de 1988 e a criação da Lei Federal 9.433 de 1997 com a Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH). A legislação brasileira prevê a descentralização da gestão das águas em Comitês de Bacia Hidrográfica com suas Agências de Águas junto aos Conselhos de Recursos Hídricos nas escalas federal e dos Estados. Assim, a questão principal deste trabalho se refere a responder por que, apesar de haver uma legislação de águas que determina que os valores arrecadados devam ser aplicados na bacia hidrográfica sendo utilizados no financiamento de estudos, programas, projetos e obras que alterem, de modo considerado benéfico à coletividade, a qualidade, a quantidade e o regime de vazão de um corpo de água, isto não tem ocorrido seguindo as metas dos programas de investimentos acordados nos Planos de Recursos Hídricos das Bacias. Neste trabalho de pesquisa, a demonstração é de que na aplicação dos recursos financeiros os arranjos políticos-institucionais definem critérios que priorizam projetos de investimento a partir de uma maior ênfase em aspectos de eficiência econômica do que aspectos ecológicos e socioambientais previstos na legislação de águas (Lei 9.433/97 e Constituição de 1988). No primeiro capítulo é apresentado um histórico sobre o controle e regulação das estruturas da gestão das águas no mundo. É feita uma revisão teórica das escolas da economia ambiental e institucionalista com a discussão da economia ecológica sobre as políticas ambientais e seus instrumentos. E, são destacados os aspectos legais das escalas de decisão política sobre a gestão das águas no Brasil e as políticas territoriais da água que determinam ou não a justiça ecológica e socioeconômica. No segundo capítulo é proposto um estudo de casos nos comitês das bacias do PBS e do PCJ sobre as aplicações dos mecanismos jurídico-institucionais aos usos múltiplos dos corpos d¿água, o diagnóstico das bacias estudadas, as políticas e financiamentos presentes no planejamento e gestão da água e a análise das demandas. No terceiro capítulo é proposta a pesquisa nos comitês das bacias do PCJ e do PBS sobre os projetos contemplados com recursos de demanda induzida e espontânea, as prioridades nas aplicações destes recursos e quais são os beneficiários preponderantes para a gestão da água, e os critérios para distribuição dos recursos; e ainda, são avaliados os mecanismos de distribuição da gestão das águas com a análise das formas de distribuição dos recursos nas bacias a partir de aspectos ecológicos e socioambientais / Abstract: Water management in Brazil has advanced since the Federal Constitution of 1988 and the creation of Federal Law 9.433 (1997) with its National Water Resources Policy (PNRH). Brazilian legislation encourages the decentralization of water management in the Hydrographic Basin Committees and their Water Agencies together with the Water Resources Councils at the state and federal levels. Moreover, the water legislation stipulates that the income collected should be applied within the water basin and used to finance studies, programs, projects and infrastructure that change, in a manner considered beneficial to the community, the quality, quantity and flow regime of a waterbody. In this context, the main issue addressed in this research relates to why, despite these stipulations, these requirements have not been implementedin accordance with the goals of the investment programs laid out in the Water Resources Planning documents. This research demonstrates that the political-institutional arrangements define criteria that prioritize investment projects based on placing greater emphasis on aspects of economic efficiency rather than prioritizing ecological and socio-environmental factors, as stipulated in the water legislation (Law 9.433/97 and 1988 Constitution), in the allocation of financial resources. In the first chapter of this thesis a historical perspective of the control and regulation of water management structures around the world is presented. A theoretical review of the environmental and institutional economics, together with a discussion on the ecological economics related to environmental policy and its instruments, is presented. The legal aspects associated with the levels of political decision making on water management in Brazil and the regional water policies that determine whether or not there is ecological and socio-economic justice are highlighted. The second chapter proposes a case study, carried out in the basin committees of the PBS and PCJ, on the application of legal and institutional mechanisms to the multiple uses of water bodies, the diagnosis of the basins studied, the policies and financing associated with water planning and management and an analysis of the requirements. In the third chapter, research in the basin committees of the PCJ and PBS on projects carried out with resources from "induced demand" and "spontaneous demand", the priorities for the application of these resources, the evaluation of the main beneficiaries of water management and the criteria for the distribution of resources is proposed. Also, the water management distribution mechanisms are evaluated along with the criteria for the prioritization of investment projects and an analysis of the distribution of resources in the basins based on ecological and socio-environmental aspects is carried out / Doutorado / Desenvolvimento Economico, Espaço e Meio Ambiente / Doutor em Desenvolvimento Economico

Orientador: Antonio Carlos Zuffo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-23T22:45:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RibeiroJunior_LeopoldoUberto_D.pdf: 7603056 bytes, checksum: 74ce20bf0fd942a64b1199863b05ffc9 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: As pesquisas referentes às mudanças do clima são de extrema relevância para a sociedade; contudo, vêm resultando em divergências no meio científico e o tema necessita de mais estudos. Caso as projeções do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), que apontam para mudanças futuras do ambiente sejam verificadas, as consequências para as atividades humanas devem se manifestar de diversas formas. No Brasil, a hidroeletricidade é a principal fonte da matriz energética, e com a perspectiva de alterações do clima, os conflitos pelo uso da água nos reservatórios podem se acentuar. Dessa forma, analisa-se o possível impacto das mudanças climáticas sobre a Usina Hidrelétrica de Furnas e propõe-se uma abordagem metodológica para mitigação dos conflitos. Como o estudo do comportamento hídrico é fundamental para a eficiência do sistema de gestão, foi realizada análise de tendência temporal das variáveis precipitação e vazão, com base nos registros históricos por meio de sete testes não paramétricos. Diversos critérios restringiram a análise a 15% do total de postos pluviométricos na bacia, o que representa a deficiência do sistema de coleta, tratamento e gerenciamento dos dados, sendo que em 40% das estações avaliadas, as alterações foram significativas; contudo, as distribuições do número de dias chuvosos se mantiveram inalteradas. Em relação aos dados fluviométricos, foram identificadas tendências de aumento não significativas. Para estimativa da disponibilidade hídrica futura, foi utilizado o modelo hidrológico chuva-vazão MGB, que obteve bom ajuste e calibração em relação aos dados observados. A fim de alimentar o MGB, foram utilizados dados do modelo atmosférico global HadCM3; no entanto, o modelo possui limitações devido à alta resolução e custo computacional. Para contornar essa limitação, foi utilizada a técnica do "downscaling" para melhor representação dos processos físicos locais, por meio do modelo regional Eta desenvolvido pelo INPE. Foram projetados cenários por meio de seis variáveis climatológicas de quatro membros, sendo o cenário "medium" o mais restritivo, dentro dos parâmetros do cenário A1B do IPCC, que foram bem ajustados para prever condições futuras, no período 2011 - 2099. Caso os cenários do Eta se verifiquem e a produção de energia de Furnas se mantenha próximo dos registros históricos, o reservatório pode esvaziar-se intensamente devido a uma estiagem prolongada. Assim, buscou-se o aprimoramento de uma metodologia para que as os aproveitamentos hidrelétricos venham atender tanto a produção de energia como a necessidade da comunidade ribeirinha e de jusante. Com base nos dados históricos da operação, prosseguiu-se para fixação da duração e frequência de transgressão de referência, com base na cota 762 m, sendo determinado como condição ideal para um período de cinco anos que o reservatório deva ficar apenas dois ciclos distribuídos em 15 meses abaixo deste nível, que pode ser alcançado com adoção de uma regra operativa por meio do armazenamento de um percentual da vazão afluente planejada para o mês subsequente, sempre que as condições de frequência e duração não sejam atingidas. Como resultado, verifica-se a possibilidade de uso integrado mais eficiente, embora o efeito sobre o Sistema Interligado Nacional não tenha sido analisado / Abstract: The research related to climate change are very important to society; however, has resulted in differences in the scientific community and the topic requires further studies. If the projections of the Intergovernmental Panel on Climate Change - IPCC that point for future changes in the environment, the consequences for human activities should manifest itself in many way. In Brazil, hydroelectric power is the greatest of the energy matrix, and with the possibility of climate change conflicts related to the water use in the reservoirs can be accentuated. In This way, were analyzes the potential impact of climate change on Furnas Hydroelectric Power and proposes a methodology to mitigation the conflicts. As the hydrology study is critical to the efficiency of the water management system, analysis trends of precipitation and flow variables, based on historical records using seven non-parametric tests. Some criteria analysis restricted to 15% of all pluviometer in the Furnas basin, which represents the deficiency in the collection, treatment and data management system, and in 40% of the stations evaluated the changes were significant, however the distributions of the number of rainy days remained without changed. In relation to runoff data, trends were identified no significant increase. To estimate future water availability, was used a hydrological rainl-flow model - MGB, which got good adjustment and calibration to the observed data. In order to use the MGB, were used data from HadCM3 global atmospheric model; however, the model has limitations due to the high resolution and computational cost. To work around this limitation, it was used the technique of "downscaling" for better representation of local physical processes, through the regional model Eta developed by INPE. Scenarios were projected through six climatological variables of four members, the "medium" scenario show the most restrictive, within the parameters of the IPCC A1B scenario, which were well adjusted to predict future conditions in the period 2011 - 2099. If the Eta scenarios occur, and the energy production of Furnas remains similar to historical records, the reservoir may empty intensely due to a prolonged drought. Thus, to improve the hydroelectric plants system will be proposed a methodology to consider energy production, such as the need of the riverside community and downstream public. Based on historical data of the operation, was fixed the duration and frequency of transgression of reference, based on 762 m level, being determined as optimal ideal condition for a period of five years that the reservoir should stay only two cycles distributed in 15 months under this level, which the adoption of an operation rule by storing a percentage of the influent flow planned for the following month, whenever the conditions of frequency and duration are not affected. As a result, there is the possibility of integrated use more efficient, although the effect on National Interconnected System has not been analyzed / Doutorado / Recursos Hidricos, Energeticos e Ambientais / Doutor em Engenharia Civil