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Previsão de vazão no semi-árido nordestino, utilizando modelos atmosféricos: um estudo de caso / Streamflow forecasting in semi-arid northeast, using atmospheric models: a case study

Silva Filho, Vicente de Paula 29 April 2005 (has links)
SILVA FILHO, V. P. Previsão de vazão no semi-árido nordestino, utilizando modelos atmosféricos: um estudo de caso. 2005. 110 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2005. / Submitted by João silva (jpauloqxb@gmail.com) on 2016-06-20T15:21:43Z No. of bitstreams: 1 2005_tese_vpsilvafilho.pdf: 2368656 bytes, checksum: 361d2cc449bbc39e170b0953c3bfd684 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-08-17T11:14:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2005_tese_vpsilvafilho.pdf: 2368656 bytes, checksum: 361d2cc449bbc39e170b0953c3bfd684 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-17T11:14:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2005_tese_vpsilvafilho.pdf: 2368656 bytes, checksum: 361d2cc449bbc39e170b0953c3bfd684 (MD5) Previous issue date: 2005-04-29 / The numerical dynamical climatological precipitation prediction for Northeast Region of Brazil is already a reality and its results have shown to help decision makers on their matters. Those predictions, which are based on sea surface temperature (SST) evolution, may be used as base for flow predictions. This work makes use of FUNCEMEs numerical climatological rain prediction and Central Atlantic/Pacific SST, to propose and test a set of six possibilities (models) to allow the prediction of flow at a small hydrological basin from Brazils Northeast Semi-Arid region. The basin name is Fazenda Cajazeiras and is located at the central northwest region of Ceará State – Brazil. The model set is composed by a set of combinations between single and multiple regressions from SST series and basin flow series, interchanged or not, with the ECHAM and RSM atmospheric models. The CN-3S hydrological model is also used as part of some of those possibilities. Two ways of improving the atmospheric simulated data are presented and tested. One of them is adopted. The model that has shown being best suited to predict Fazenda Cajazeiras flows is that one which uses the rain data set generated from the linear multiple regression form lagged SST, transformed into flow by the CN-3S model. The two models which used ECHAM and RSM results going through the CN-3S to get flow also have a high potential for flow prediction. A case study for the prediction of 2002 and 2003 flow is done and the prediction for 2005 flow is also presented. / A previsão numérica dinâmica climatológica de chuva para a região Nordeste do Brasil já é uma realidade cujos resultados têm mostrado contribuir nas tomadas de decisão relativas ao assunto. Estas previsões, que são baseadas na evolução da temperatura da água na superfície dos oceanos (TSM), podem ser usadas como base para a previsão de vazões em determinadas bacias da região. Este trabalho utiliza as previsões numéricas climatológicas de chuva realizas na FUNCEME, assim como os campos de TSM dos oceanos Pacífico e Atlântico centrais, para propor e testar um conjunto de seis possibilidades (modelos) que permitam a previsão das vazões ocorrendo em uma pequena bacia do Semi-Árido Nordestino. A bacia é a da Fazenda Cajazeiras, localizada na região centro-noroeste do Estado do Ceará - Brasil. Os modelos são combinações de regressões lineares simples e múltiplas entre as séries de TSM e a série de vazão observada, intercaladas ou não pelos modelos numéricos de simulação do comportamento da atmosfera ECHAM e RSM. O modelo hidrológico de chuva-vazão CN-3S também é usado como parte de algumas das possibilidades. Duas formas para melhorar a qualidade dos dados dos modelos numéricos são apresentadas e testadas, sendo uma delas adotada. O modelo que se mostrou com melhor desempenho para este caso da bacia hidrológica da Fazenda Cajazeiras, foi aquele que utiliza os dados de chuva gerados a partir da regressão linear múltipla com as series de TSM e transformados em vazão com o auxílio do CN-3S. Os modelos que usam os resultados do ECHAM e do RSM, passando pelo CN-3S, também apresentaram alto potencial para a previsão de vazão. Um estudo de caso é feito para os anos de 2002 e 2003 e a previsão de chuva e de vazão para o ano de 2005 para a bacia da Fazenda Cajazeiras é apresentado.
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Gerenciamento das fontes no cariri: uma perspectiva integrada e multidisciplinar / Managing fonts in cariri: an integrated and multidisciplinary approach

Sabiá, Rodolfo José 03 1900 (has links)
SABIÁ, R. J. Gerenciamento das fontes no cariri uma perspectiva integrada e multidisciplinar. 2000. 69 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2000. / Submitted by João silva (jpauloqxb@gmail.com) on 2016-06-17T14:42:02Z No. of bitstreams: 1 2000_dis_rjsabiá.pdf: 1353742 bytes, checksum: 8cba634642e83010b2f4c5a8b034de63 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-08-17T11:37:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2000_dis_rjsabiá.pdf: 1353742 bytes, checksum: 8cba634642e83010b2f4c5a8b034de63 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-17T11:37:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2000_dis_rjsabiá.pdf: 1353742 bytes, checksum: 8cba634642e83010b2f4c5a8b034de63 (MD5) Previous issue date: 2000-03 / Since the past century, the springs of the Cariri are of great importance for the development of agricultural, social, and cultural activities. The “Water Partition Act” of the Municipality of Crato, promulgated in 1854, was the first legal instrument for the administration of there waters, later adopted by other municipalities of the region. However, modern legislation is in contradiction with the Act, as Law 9433/97 determines that water is of public dominion. At present, little use is made of spring waters, mainly due to a lack of administration of the resource. An inventory of the springs and measures to preserve quality and quality. We monitored monthly the discharge of the springs Bom Jesus and João Coelho in Caldas, and Farias in the district of Arajara/ Barbalha and pluviosity on the top of the Araripe Plateau through instruments installed by us. In addition, we made a survey of the actual use of the waters from these springs. For the Farias springs, a delay of 5 months of maximum discharge in relation to rainfall was observed, confirming prior results of seasonal variations. However, for those in Caldas, a delay was of one month only. In the light of these variations a monitoring propane is needed in order to avoid allotment of an inexisting resource. / As fontes no Cariri, desde o século passado, possuem grande importância para o desenvolvimento das atividades agrícolas, sociais e culturais. A Lei de Partilha das águas do município de Crato, promulgada em 1854, foi o primeiro instrumento jurídico, que posteriormente foi adotado pelos demais municípios da Região, criando assim, um mecanismo disciplinador no seu gerenciamento. Hoje, observa-se o contraste entre a Legislação de Recursos Hídricos em vigor, e a Legislação herdada, pois as águas escrituradas para inúmeros foreiros no século XIX são, conforme a Lei 9433/97, bens de domínio público. Atualmente, verifica-se um mal aproveitamento da água das fontes, causado principalmente, pelo mal gerenciamento destes exutórios. São necessários um inventário, uma análise e a adoção de medidas, que proporcionem uma garantia da qualidade e quantidade necessária aos diversos usos. Experimentalmente, foram monitoradas mensalmente as vazões das fontes Bom Jesus e João Coelho no Caldas e Farias em Arajara (municípios de Barbalha), e concomitantemente, monitorada a pluviosidade no topo da Chapada do Araripe em pluviômetros por nós instalados. Inventariou-se os atuais usos das águas através de pesquisa de campo nos córregos das fontes citadas. Constatou-se a existência de defasagem entre precipitação na Chapada e vazão na fonte Farias de aproximadamente cinco meses. Porém para as fontes do Caldas, observa-se uma defasagem da ordem de um mês, sendo necessário um amplo programa de monitoramento e controle, pois constatou-se que a comunidade degrada o seu principal recurso. A qualidade das águas nos córregos é preocupante, pois o mal uso, produz águas impróprias para os diversos fins.
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Recursos hídricos da chapada do Araripe / Water resources of Araripe

Mendonça, Luiz Alberto Ribeiro 26 October 2001 (has links)
MENDONÇA, L. A. R. Recursos hídricos da chapada do Araripe. 193 f. 2001. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2001. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-01-13T12:06:03Z No. of bitstreams: 1 2001_tese_larmendonça.pdf: 3085708 bytes, checksum: 2c54a73f320f14d0d1b2602073fcb71b (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-01-13T17:13:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2001_tese_larmendonça.pdf: 3085708 bytes, checksum: 2c54a73f320f14d0d1b2602073fcb71b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-13T17:13:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2001_tese_larmendonça.pdf: 3085708 bytes, checksum: 2c54a73f320f14d0d1b2602073fcb71b (MD5) Previous issue date: 2001-10-26 / The objectives of this research were to understand the aquifers of the Araripe Plateau, quantify their resources, and assess their vulnerability to pollution. In order to address the lack of hydrologic and hydrogeologic data, methods from various areas were employed (hydrogeology, hydrochemistry, isotope hydrology, soil science, ecology and numerical modeling). Results are interpreted in a synoptic way. We performed (i) geologic analysis, (ii) chemical and isotopic analyses (O-18, C-13, H-3 and C-14) of water samples, (iii) studied organic material in soils (important to recharge) using N-15 and C-13, (iv) determined the capacity of infiltration for soils with different vegetation using the GREEN and AMPT model, (v) performed MODFLOW and MODPATH simulations of groundwater flow, and (vi) vulnerability study (FOSTER and HIRATA). In this fashion, an intimate relationship between hydrology, climate and ecology was verified for the Araripe Plateau. In the eastern section, with forests and elevated rainfall, waters of the Upper Aquifer System are young (residence time ≈ 180 years) and are derived from present day rainfall, whereas in the western section, with low rainfall and sparse vegetation, paleo-waters (pmC ≈ 25,5, ≈10.932 years) are found, identified by its colder pleistocenic climate (δ 18O ≈ -5 ‰). In the first area, recharge is estimated to be ≈ 4 % of annual rainfall. However, for areas of deforestation, soil analyses indicate a reduction in the infiltration capacity to only 20 %, illustrating the strong influence of changes in vegetation on the water balance (and the discharge of springs) of the Plateau. MODFLOW simulations calculate for the Upper Aquifer System permanent reserves of 13*109 m3/year, regulating reserves of 21,4*106 m3/year, and a deep percolation, through fractures in the aquiclude Santana, to the Cariri Valley of 3*105 m3/year. With respect to vulnerability, the eastern section is moderate, with exception of the fault of Jardim which is highly vulnerable. The western section of the Araripe Plateau presents low vulnerability, but increasing to moderate in the area of the wells Serrolandia I and II. The ponds (“barreiros”) of the Plateau are of very poor sanitary condition and represent critical spots for aquifer pollution / Com a finalidade de entender o funcionamento dos aqüíferos da Chapada do Araripe, quantificar suas reservas e avaliar a vulnerabilidade à poluição, foram aplicados, na ausência de dados hidrogeológicos e hidrológicos sistematizados, métodos de hidrogeologia, hidroquímica, hidrologia isotópica, edafologia, ecologia e modelagem numérica. Os resultados são interpretados sinoticamente. Foram feitos (i) a avaliação da geologia, (ii) a interpretação de medidas química e isotópica (O-18, C-13, H-3 e C-14) das águas, (iii) o estudo da matéria orgânica dos solos (importante agente na recarga) utilizando os isótopos N-15 e C-13, (iv) o cálculo da capacidade de infiltração, em solos de diferentes formações florestais, utilizando o modelo de GREEN e AMPT, (v) a simulação do fluxo subterrâneo utilizando os modelos computacionais MODFLOW e MODPATH e (vi) a obtenção dos índices de vulnerabilidade à poluição utilizando o método de FOSTER e HIRATA. Verificou-se, desta maneira, a intima interrelação entre hidrologia, climatologia e ecologia da chapada. Na porção leste, área de floresta e de pluviosidade elevada, as águas do Sistema Aqüífero Superior são jovens (tempo de residência de ≈ 180 anos e δ 18O≈ -3,24 ‰) derivadas de chuvas atuais (δ 18O ≈ -3,2 ‰), enquanto na porção oeste, mais seca e com vegetação rala, encontra-se paleo-águas (pmC ≈ 25,5, ≈10.932 anos) marcadas ainda pelo clima pleistocênico mais frio (δ 18O ≈ -5 ‰). Na primeira área, a recarga é avaliada em ≈ 4 % da precipitação anual; porem, as análises de solos indicam uma redução da capacidade de infiltração para somente 20 % em áreas desmatadas, ilustrando a forte influência de mudanças da cobertura vegetal sobre o balanço hídrico (e a vazão das fontes) da chapada. A reserva permanente do Sistema Aqüífero Superior, calculada pelo MODFLOW, é de 13 * 109 m3/ano, a reserva reguladora de 21,4 * 106 m3/ano e a infiltração profunda através de fraturas no aquiclude Santana de 3 * 105 m3/ano. A porção leste, é de moderada vulnerabilidade à poluição, com exceção da falha de Jardim que é de alta vulnerabilidade. A porção oeste apresenta-se de baixa vulnerabilidade, com exceção da falha nas proximidades dos poços Serrolândia I e II que é de moderada vulnerabilidade. Os barreiros estão em estado sanitário muito ruim e constituem a entrada principal de poluição para a água subterrânea
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Gestão dos recursos hídricos

Araujo, Alessandra Rodrigues Machado de January 2017 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Sócio-Econômico, Programa de Pós-Graduação em Contabilidade, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-02-13T03:08:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 350017.pdf: 6221024 bytes, checksum: fcf026a70fa21035e9290d3f6cf4d545 (MD5) Previous issue date: 2017 / A gestão dos recursos hídricos tem por finalidade promover o uso desse recurso de forma adequada em benefício dos seus usuários, o que possibilita as empresas, benefícios não só ambientais como econômicos. No caso do setor têxtil há utilização da água em quase todas as fases do processo. Com foco em reduzir os efeitos dessas atividades humanas, o Balanço Hídrico exerce um papel importante de acompanhamento e controle. Diante do exposto, a presente pesquisa tem por objetivo analisar a gestão dos recursos hídricos na indústria têxtil catarinense. A amostra é composta por 10 indústrias têxteis catarinenses de médio e grande porte que contribuíram por meio de um questionário com 28 questões abertas e fechadas. Para tal, empregou-se a técnica de análise de conteúdo nos resultados obtidos, adicionalmente utilizou-se de um modelo de Likert calculado pelo Ranking Médio (RM) e indicadores de desempenho na gestão da água com dados de 2015. Os resultados obtidos evidenciam que quanto ao uso sustentável da água, a maioria das empresas se encontra em um baixo estágio, identificando-se a necessidade dessas investirem em novas tecnologias; reutilização, reciclagem e reaproveitamento da água; estabelecimento de metas, indicadores e planos de ação visando um menor consumo de água. Quanto ao nível de práticas ambientais relacionadas à água, tem-se que algumas empresas se sobressaem, com até 100% de adoção, entretanto observam-se diversas ações que se aplicam ao processo produtivo dessas empresas e que não são contempladas, em que estas poderiam fazer a diferença na gestão consciente desse recurso. Em relação aos fatores que influenciam a tomada de decisão quando o assunto é a gestão da água, identifica-se que os itens mais relevantes pelos respondentes são da categoria Meio Ambiente, seguida pela Comunidade e Negócios. Por fim, com base nos indicadores de desempenho na gestão da água, observou-se que as indústrias têxteis despendem valores relevantes para o consumo de água e descarte de efluentes, destacam-se entre os achados que o custo para tratar o efluente chega a ser 6 vezes maior do que o custo para tratar a água captada por algumas empresas, e que a maioria das indústrias têxteis apresenta maiores volumes de entrada de água do que de saída, ocorrendo geralmente devido a recirculação da água e perdas durante o processo, principalmente por meio da evaporação. / Abstract : The purpose of water resources management is to promote the use of adequate water for the benefit of its users, which enables companies to benefit not only environmental but also economic benefits. In the case of the textile sector there is use of water in almost all phases of the process. With a focus on reducing the effects of these human activities, the Water Balance plays an important role of monitoring and control. In view of the above, the present research aims to analyze the water resources management in the Santa Catarina textile industry. The sample is made up of 10 medium and large size Santa Catarina textile industries that contributed through a questionnaire with 28 open and closed questions. For this, the technique of content analysis was used in the obtained results, in addition it was used a Likert model calculated by the Average Ranking and indicators of performance in water management with data of 2015. The results obtained show that With regard to sustainable water use, most companies are at a low stage, identifying the need to invest in new technologies; Reuse, recycling and reuse of water; Establishment of targets, indicators and plans of action aiming at a lower consumption of water. Regarding the level of environmental practices related to water, some companies stand out, with up to 100% of adoption, although there are several actions that apply to the production process of these companies and are not contemplated, in which they can Make a difference in the conscious management of this resource. Regarding the factors that influence decision making when it comes to water management, the most relevant items by the respondents are identified as Environment, followed by Community and Business. Finally, based on performance indicators in water management, it was observed that the textile industries spend relevant values for water consumption and effluent disposal, among the findings that the cost to treat the effluent comes to be 6 times greater than the cost to treat the water captured by some companies, and that most textile industries present higher volumes of water than the output, generally occurring due to losses during the process, mainly through evaporation.
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Metodologias baseadas no mínimo residuo para escolha do parâmetro de forma utilizado em RBF'S aplicadas no método assimétrico livre de malhas (MESHLESS) / Based methodologies at least residue to choose the shape parameter used in RBF's applied in free asymmetrical method loops (MESHLESS)

Araújo, Renata Shirley de Andrade 29 June 2016 (has links)
ARAÚJO, R. S. A. Metodologias baseadas no mínimo residuo para escolha do parâmetro de forma utilizado em RBF'S aplicadas no método assimétrico livre de malhas (MESHLESS). 2016. 208 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-07-15T16:29:44Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_rsaaraújo.pdf: 12677347 bytes, checksum: d4d6a5c5a62bc8cfb3b7a212f6343214 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-07-18T17:08:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_rsaaraújo.pdf: 12677347 bytes, checksum: d4d6a5c5a62bc8cfb3b7a212f6343214 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-18T17:08:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_rsaaraújo.pdf: 12677347 bytes, checksum: d4d6a5c5a62bc8cfb3b7a212f6343214 (MD5) Previous issue date: 2016-06-29 / The main objective of this research is to propose a new methodology to determine the shape parameter c in the Meshless numerical method using examples in one and two dimensional. For each dimension, it was developed two computers codes using Scilab 5.3.3. It was used a general format that represents various kinds of partial differential equations. The Meshless method choosen was the Asymmetric Method using Multiquadric RBF’s and Inverse Multiquadric RBF’s. It was proposed to minimize the residues of the domain and the boundary in order to find the better c parameter. It was used two methods: Method 1 uses both domain and contour residues while Method 2 uses both residues too, but contour residues is calculated like it was domain residue. For 1-dimension, three equations with yours exacts solutions were used. For 2-dimensions, the Laplace equation was used to compare the numerical results from model in three cases: For Cases 1 and 2 (hypothetic cases), the exact solution was known, therefore it was possible to compare the analytical solution with the solution achieved by using the residue methodology proposed. Case 3 is a real scenario for which the methodology was applied to simulate the hydraulic head situation in a small region in the Araripe Sedimentary Basin, situated in the state of Ceará-Brazil. For 1-dimension cases, method 2 had great numerical results when they were compared with the analytic solution. Although, in 2-dimension problems, method 1 had good numerical results, it was the best one, most cases the obtained shape parameter was the same as the best one obtained with the exact solution. In the real case application, the results indicate good potential for methodology. The percentage of errors was about 5%. The quantity of nodes and contour condition influence the numerical results. / Este trabalho tem como objetivo principal a busca de um parâmetro de forma ideal c da metodologia numérica livre de malha, Meshless. Para tanto, dividiu-se o trabalho em duas etapas de aplicação: ambiente unidimensional e bidimensional. Para cada etapa, foram desenvolvidas duas rotinas computacionais para o cálculo numérico, dentro da plataforma Scilab 5.3.3. Fez-se uso de um formato geral que representasse equações diferenciais parciais, implementou-se o método Meshless de Colocação Assimétrico utilizando Funções de Base Radial – RBF. Foram usadas as RBFs: Multiquádrica e a Multiquádrica Inversa. Para encontrar o c, foi proposta uma metodologia baseada no resíduo total (domínio e contorno) dividida em dois métodos, os quais variam em função do modo de cálculo do resíduo do contorno. Na primeira etapa, foram adotadas três equações, com suas respectivas soluções analíticas, para aplicação do modelo. Na segunda etapa, a equação de Laplace (modelo bidimensional) foi aplicada em dois casos hipotéticos, utilizados para comparar os resultados numéricos obtidos pelo modelo com as soluções exatas e em um caso real para simular a variação da carga hidráulica de uma pequena região dentro da Bacia Sedimentar do Araripe, situada no Estado do Ceará-Brasil. Os resultados obtidos para o modelo unidimensional mostram uma boa convergência entre as soluções numéricas e analíticas. Seguindo a linha anterior, os resultados apresentados para o modelo bidimensional indicam que existe um bom potencial para aplicação do método 2, sendo o c ótimo obtido pelo modelo, em algumas situações, igual ao parâmetro de forma ideal obtido com o auxílio da solução exata. Os resultados obtidos na aplicação do caso real geraram resultados bastante favoráveis a utilização do modelo, uma vez que os resultados indicaram erros percentuais em torno de 5%. Observou-se que a quantidade de pontos da malha e as condições de contorno podem influenciar no resultado.
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Acoplamento do modelo atmosférico WRF ao modelo hidrológico SCS/HMS para a previsão de cheias na Bacia do Paraíba do Meio em Alagoas

Santos, André Gonçalo dos 16 August 2016 (has links)
SANTOS, A. G. Acoplamento do modelo atmosférico WRF ao modelo hidrológico SCS/HMS para a previsão de cheias na Bacia do Paraíba do Meio em Alagoas. 2016. 132 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-10-04T13:44:54Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_agsantos.pdf: 4143555 bytes, checksum: 990f1590eaf776f57b796725173e5315 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-11-17T12:53:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_agsantos.pdf: 4143555 bytes, checksum: 990f1590eaf776f57b796725173e5315 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-17T12:53:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_agsantos.pdf: 4143555 bytes, checksum: 990f1590eaf776f57b796725173e5315 (MD5) Previous issue date: 2016-08-16 / The basin of the Paraíba do Meio river located between the states of Pernambuco and Alagoas in the northeast region, totaling an area of 3.148,5km2, distributed among 21 cities, eight of them belong to the state of Pernambuco, and the other 13 to the state of Alagoas. As it happens in most Brazilian cities, the process of the urbanization of the municipalities of the valley of the Paraíba do Meio river happened intensely and erratically on the river, which consequently led to high vulnerability to events of flood. The impacts caused by the floods in the region are: material and social losses as well, disruption of economic activities in the affected areas, and loss of human life. Regarding the problem, this study aimed to evaluate the unidirectional coupling between the atmospheric forecasting mesoscale model WRF (Weather Research and Forecasting) and a hydrological model formulated in HEC-HMS program (Hydrologic Engineering Center - Hydrologic Modeling System) in the perspective of the development of a monitoring and warning system, in order to reduce the damage caused by extreme flow events in the region. Therefore, the FNL data analysis were used (Final Analysis GFS) resulting from the Global Forecast System model (GFS) as initial and boundary conditions of the WRF model for simulation of rainfall, and data on hourly scale precipitation and flow, collected in Data collected in vests Platforms (DCPs), which were used in the phase of adjustment and validation of both models. To assess the results generated by the models during and after calibration, we used seven statistical bias indicators, Bias, to evaluate the existence of systematic errors; the root of mean squared error to estimate the magnitude of the error of the simulated values; Pearson correlation coefficient, to measure the degree of relationship among the simulated and observed series; and the quantifiable measures, Nash-Sutcliffe, Heidke Skill Score (HSS), hit rate (H) and the false alarm ratio (FAR), to assess the predictive ability of the models involved and the unidirectional coupling technique. After the calibration and validation steps, the results were analyzed statistically and visually. The atmospheric model WRF showed underestimation of the observed rainfall; however, its predictability was considered satisfactory according to the indicators. In assessing the hydrological model SCS/HMS formulated in HEC-HMS program, acceptable results were obtained in the phases of calibration and validation. Correlation coefficients were greater than 0.90 in two stages, despite the evidence of the presence of systematic error, and thus, underestimating the flow observed according to the statistical criteria. The forecast of the hydrological model was rated between satisfactory and acceptable by the efficiency coefficients evaluated. The corresponding analysis to the coupling indicated correlations above 0.75, with satisfactory predictability (Nash = 0.572 and Nash = 0.749) for a forecasting system. However, the model underestimated 15% to 44% the flow rates observed in the analyzed points. Overall, the analysis of the method used for the purpose of the development of an early warning system to floods showed promising results in the short-term flow forecasts. / A bacia hidrográfica do rio Paraíba do Meio localiza-se entre os estados de Pernambuco e Alagoas na região Nordeste, totalizando uma área de 3.148,5km2, distribuída entre 21 municípios, dos quais oito pertencem ao estado de Pernambuco e 13 ao estado de Alagoas. Assim como a grande parte das cidades brasileiras, o processo de urbanização dos municípios do vale do rio Paraíba do Meio ocorreu de forma intensa e irregular às margens do rio, o que, por consequência, gerou alta vulnerabilidade aos eventos de inundações. Os impactos proporcionados pelas inundações na região são: perdas materiais, sociais, interrupção das atividades econômicas das áreas afetadas, e perdas de vidas humanas. Diante da problemática, o presente trabalho teve como objetivo principal avaliar o acoplamento unidirecional entre o modelo de previsão atmosférica de mesoescala WRF (Weather Research and Forecasting) e um modelo hidrológico semidistribuído formulado no programa HEC-HMS (Hydrologic Engineering Center - Hydrologic Modeling System), na perspectiva do desenvolvimento de um sistema de monitoramento e alerta, com vistas a reduzir os danos causados pelos eventos extremos de vazão na região. Para tanto, foram utilizados os dados de análise FNL (Final Analysis GFS), resultante do modelo Global Forecast System (GFS) como condições iniciais e de contorno do modelo WRF para simulação das precipitações, além dos dados em escala horária de precipitação e vazão, coletados nas Plataformas de Coletas de Dados (PCDs), os quais foram usados nas fases de ajustes e validação dos dois modelos. Para avaliar os resultados gerados pelos modelos durante e após a calibração, foram utilizados sete indicadores estatísticos: Viés, para avaliar a existência de erros sistemáticos; a Raiz do Erro Quadrático Médio, para estimar a magnitude do erro dos valores simulados; o Coeficiente de Correlação Linear de Pearson, para aferir o grau de relação entre as séries simuladas e observadas; e os coeficientes de eficiência Nash–Sutcliffe, Heidke Skill Score (HSS), Proporção de acerto (H) e a Razão de alarme falso (RAF), para avaliar a habilidade preditiva dos modelos envolvidos e da técnica de acoplamento unidirecional. Depois das etapas de calibração e validação, os resultados foram analisados, estatística e visualmente. O modelo atmosférico WRF apresentou subestimativas das chuvas observadas; contudo, sua previsibilidade foi considerada satisfatória segundo os indicadores. Na avaliação do modelo hidrológico SCS/HMS formulado no programa HEC-HMS, foram obtidos resultados aceitáveis nas fases de calibração e validação. Os coeficientes de correlações foram superiores a 0,90 nas duas etapas, apesar de evidenciar a presença de erro sistemático, e, assim, subestimar as vazões observadas de acordo com critérios estatísticos utilizados. A previsibilidade do modelo hidrológico foi classificada entre satisfatória e aceitável pelos coeficientes de eficiências avaliados. A análise correspondente ao acoplamento indicou correlações superiores a 0,75, com previsibilidade satisfatória (Nash=0,572 e Nash=0,749) para um sistema de previsão. Contudo, o modelo subestimou entre 15% a 44% as vazões observadas nos pontos analisados. De forma geral, a análise do método utilizado com o propósito no desenvolvimento de um sistema de alerta a inundações apresentou resultados promissores no prognóstico de vazão em curto prazo.
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Análise comprativa do desempenho de índices de seca aplicados à região do Alto Jaguaribe - Ceará / Comparative analysis of drought indices of performance applied to the High region Jaguaribe - Ceara

Ferreira, Luciana Kamila Rodrigues 24 August 2016 (has links)
FERREIRA, L. K. R. Análise comprativa do desempenho de índices de seca aplicados à região do Alto Jaguaribe - Ceará. 2016. 84 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-10-27T14:01:50Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_lkrferreira.pdf: 3397519 bytes, checksum: 037f231dbbbc9fe303a44281dbab35da (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-11-17T13:05:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_lkrferreira.pdf: 3397519 bytes, checksum: 037f231dbbbc9fe303a44281dbab35da (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-17T13:05:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_lkrferreira.pdf: 3397519 bytes, checksum: 037f231dbbbc9fe303a44281dbab35da (MD5) Previous issue date: 2016-08-24 / Drought is a natural phenomenon that can bring immeasurable consequences to activities human, mainly because it is a lasting phenomenon, without beginning and end certain. In this context, several scholars have been trying to get means for the determination and forecast drought, based on the measurement data, namely precipitation, humidity soil, air humidity, among others. In the context of Ceará, where drought is a phenomenon well this in view that this is a semi-arid region and have low rainfall and high evaporation rates, a sub-basin was chosen, the high Jaguaribe, to present many Concise data and representing the first sub-basin covered by the river Jaguaribe, which is a representative river to the state. A literature review was conducted for the choice of more applicable indices to climatic characteristics of the region, namely: Severity Index Herbst (HSI) and Dry Index Bhalme and Mooley (BMDI), applied to the entire historical series two rainfall stations distributed in the sub-basin. The results obtained were compared to their performance indices applied to a smaller series, to evaluate the feasibility of using these indexes in regions with poor data. The index that best set for two data sets was the HSI. / A seca é um fenômeno natural que pode trazer consequências imensuráveis às atividades humanas, principalmente por ser um fenômeno duradouro e sem início e fim determinados. Nesse contexto, diversos estudiosos vêm tentando obter meios que possibilitem a determinação e previsão de secas, com base na medição de dados, sendo eles de precipitação, umidade do solo, umidade do ar, entre outros. No contexto do Ceará, onde a seca é um fenômeno bem presente, tendo em vista ser essa uma região semiárida e apresentar baixa precipitação e altos índices de evaporação, uma sub-bacia foi escolhida, a do alto Jaguaribe, por apresentar muitos dados concisos e por representar a primeira sub-bacia percorrida pelo rio Jaguaribe, que é um rio representativo para o estado. Uma revisão bibliográfica foi realizada para a escolha dos índices mais aplicáveis às características climáticas da região, a saber: Índice de Severidade de Herbst (HSI) e Índice de Seca de Bhalme e Mooley (BMDI), aplicados à série histórica inteira de dois postos pluviométricos distribuídos na sub-bacia. Os resultados obtidos foram comparados com o desempenho dos mesmos índices aplicados a uma série menor, para avaliar a viabilidade do uso desses índices em regiões com escassez de dados. O índice que melhor se ajustou para os dois conjuntos de dados foi o de HSI.
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Influência da sazonalidade climática e da seca prolongada sobre a qualidade das águas subterrâneas do Perímetro Irrigado do Baixo Acaraú - CE / Influence of climatic seasonality and prolonged drought on the groundwater quality of the Acaraú-CE Irrigated Perimeter

Carvalho, Leonaria Luna Silva January 2017 (has links)
Carvalho, Leonaria Luna Silva de. Influência da sazonalidade climática e da seca prolongada sobre a qualidade das águas subterrâneas do Perímetro Irrigado do Baixo Acaraú - CE. 2017. 124 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola)-Universidade Federal do Ceará, 2017. / Submitted by Luís Camboim Neto (camboim@ufc.br) on 2017-07-20T02:38:17Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_llscarvalho.pdf: 2636847 bytes, checksum: d2b7a53625351fa7ba2b85399f71b20f (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-07-25T15:00:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_llscarvalho.pdf: 2636847 bytes, checksum: d2b7a53625351fa7ba2b85399f71b20f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-25T15:00:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_llscarvalho.pdf: 2636847 bytes, checksum: d2b7a53625351fa7ba2b85399f71b20f (MD5) Previous issue date: 2017 / The quality characteristics of water sources vary in space and time, and there is a need for monitoring. Thus, the objective was to identify the influence of climatic seasonality and prolonged drought on the groundwater quality in the Irido Perara Irado do Baixo Acaraú - CE. A participatory research was carried out with the lot owners to characterize these. We selected 37 points (wells, cacimbas and tanks) for hydrochemical analysis in June/2015, November/2015, June/2016 and November/2016. In the study to evaluate the prolonged drought were selected 6 points of the studied for comparison with data of November / 2010 and June/2011. The cluster analysis, using the agglomerative hierarchical method, was used using square Euclidean distance. The groups formed by the cluster analysis had averages compared by the T test at the level of p<0.05, by the SPSS 16.0 program. The characterization and the evaluation of the waters were done by the Piper diagram, in the waters for irrigation the methodology of the Laboratory of Salinity of the United States was used with the aid of the software QUALIGRAF 1.17 and the determination of the degree of restriction for use in the irrigation by the methodology of University Of California of Consultants. There was an increase in the demand for groundwater use due to the prolonged drought (2012 to 2016), mainly in the years 2014 and 2015, with more than 80% of the sources being used due to the drought. There is a lack of precise information and technical guidance on water quality. About 30% of producers have detected problems caused by groundwater quality. For the two-year study (2015 and 2016) it was verified that climatic seasonality did not influence water quality. Two groups were formed, in which group 2 (29% of the total samples) presented high levels of cations, mainly sodium, and chloride, presenting restrictions for human consumption and irrigation. In the hydrochemical classification there was a predominance of the sodium-chlorinated class, confirming the high presence of these ions in the analyzed waters. Regarding the classification of waters for irrigation for the groups, there was a predominance of C2S1 and C3S1 classes, with a higher salinity risk than sodicity. The dynamics of the water table indicated that the prolonged drought reduced the level of the water slide in the cacimbas. There were 2 groups. In group 2, the variables increased according to their location. In order to classify the irrigation water, there was not a greater influence of the drought in general, but for C8 there was, due to the location of this point. To classify irrigation water, there was a variation of classes C1S1 to C3S2. / As características de qualidade das fontes hídricas variam no espaço e tempo, havendo necessidade de um monitoramento. Sendo assim, objetivou-se identificar a influência da sazonalidade climática e da seca prolongada sobre a qualidade da água subterrânea no Perímetro Irrigado do Baixo Acaraú – CE. Foi feita uma pesquisa participativa com os proprietários dos lotes para caracterização desses. Foram selecionados 37 pontos (poços, cacimbas e tanques) para análises hidroquímicas em junho/2015, novembro/2015, junho/2016 e novembro/2016. No estudo para avaliar a seca prolongada foram selecionados 6 pontos dos estudados para comparação com dados de novembro/2010 e junho/2011. Foi utilizado a análise de agrupamento, pelo método hierárquico aglomerativo, empregando a distância euclidiana quadrada. Os grupos formados pela análise de agrupamento tiveram médias comparadas pelo teste T ao nível de p < 0,05, pelo programa SPSS 16.0. A caracterização e a avaliação das águas foram feitas pelo diagrama de Piper, nas águas para irrigação foi usado a metodologia do Laboratório de Salinidade dos Estados Unidos com auxilio do software QUALIGRAF 1.17 e a determinação do grau de restrição para uso na irrigação pela metodologia da University of California of Consultants. Houve aumento da demanda do uso da água subterrânea em decorrência da seca prolongada (2012 a 2016), principalmente nos anos de 2014 e 2015, sendo que mais de 80% das fontes foram utilizadas devido à seca. Há carência de informações precisas e de orientação técnica sobre qualidade da água. Cerca de 30% dos produtores detectaram problemas causados pela qualidade da água subterrânea. Para o estudo de dois anos (2015 e 2016) verificou-se que sazonalidade climática não influenciou a qualidade das águas. Houve a formação de 2 grupos, em que o grupo 2 (29% do total das amostras) apresentou altos teores de cátions, principalmente o sódio, e de cloreto, apresentando restrições para consumo humano e irrigação. Na classificação hidroquímica houve predominância da classe sódica-cloretada, confirmando a alta presença desses íons nas águas analisadas. Quanto à classificação das águas para irrigação para os grupos houve uma predominância das classes C2S1 e C3S1, com maior risco de salinidade do que de sodicidade. A dinâmica do lençol freático indicou que a seca prolongada reduziu o nível da lâmina de água nas cacimbas. Houve a formação de 2 grupos. No grupo 2 as variáveis aumentaram em função da sua localização. Para classificação das águas de irrigação não houve uma influência maior da seca no geral, porém para o C8 houve, decorrente da localização desse ponto. Para classificação das águas de irrigação houve uma variação das classes C1S1 a C3S2.
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Avaliação de benefícios econômicos da água alocada para agricultura irrigada : aplicação no sistema hídrico da parte moçambicana da bacia do rio Limpopo

Livele, Virgílio Antônio January 2015 (has links)
A agricultura, o sector que mais água demanda no mundo, constitui a base de desenvolvimento e alavanca das economias de vários países, sobretudo os em via de desenvolvimento, dos quais, Moçambique faz parte. Entretanto, a continuidade e intensificação desta actividade socioeconómica encontra-se sobremaneira comprometida devido ao aumento disputado pela busca dos recursos hídricos, associado às incertezas futuras (crescimento populacional, ocorrência das mudanças climáticas), o que confere razão suficiente para gerar conflitos entre usuários. Como forma de garantir a sustentabilidade das actividades agrícolas, vê-se como indispensável o conhecimento do valor real e económico da água alocada para este sector. Com este trabalho, cujo objectivo é modelar o sistema hídrico da parte moçambicana da bacia do Limpopo para uma avaliação económica dentro da capacidade de suporte do sistema hídrico no atendimento das actuais e acomodação de futuras demandas, pretende-se contribuir e auxiliar aos usuários e gestores de água daquela bacia na sua melhor percepção sobre o valor real de água, os benefícios decorrentes do seu uso e os custos económicos relacionados com a disponibilidade restrita de água. Como procedimentos metodológicos, através do método Point Expansion, foram construídas curvas de demanda de água dos principais usuários na agricultura irrigada, para a determinação dos seus benefícios económicos através do Sistema de Suporte a Decisões Acquanet, que também permitiu a simulação de diferentes cenários, visando a avaliação das vazões de água fornecidas para cada usuário e seus volumes de déficits acumulados; análise dos impactos económicos decorrentes do atendimento ou não das quantidades de água necessárias entre os usuários. Com o Acquanet, foi ainda testada uma nova regra de operação alternativa da barragem de Massingir. Os resultados mostraram que o sistema hídrico estudado, dentro das disponibilidades de água e condições actuais de sua operação, consegue a 100% atender as demandas actuais de todos os usuários. Porém, possui uma capacidade não suficiente para acomodar e satisfazer na sua totalidade as futuras necessidades de água, o que consequentemente geraria um acúmulo de perdas económicas por parte dos agricultores. Com isto, a alternativa de operação do reservatório de Massingir testada, figurou-se adequada e necessária para a definição de novas políticas de alocação de água baseadas em prioridades, o que tornaria a operação do sistema hídrico analisado flexível e mais eficiente. / Agriculture, the sector that more water demand in the world, is the basis of development and leverage the economies of many countries, especially developing ones, of which Mozambique is a part.. However, the continuity and intensification of this socio-economic activity is greatly compromised due to increased competition for water resources demand, associated to future uncertainties, (population growth, occurrence of climate change), that gives enough reason to generate conflicts between users. In order to ensure the sustainability of farming activities, it is seen as essential to the real value and economic knowledge of water allocated for this sector. With this work, whose aim is to model the water system of the Mozambican part of the Limpopo basin for an economic analysis and assessment of water-system support capacity in meeting the current and future demands accommodation, we intend to contribute and assist users and managers of that catchment basin in perception on the real value of water, the benefits arising from its use and economic costs related to the restricted availability of water. As methodological procedures, through the method Point Expansion, water demand curves were constructed of the main users in agricultural irrigation, for the determination of their economic benefits through the Acquanet decision support system, which also allowed the different simulation scenarios, aiming the evaluation of water flows supplied for each user and their volumes of accumulated deficits; analysis of the economic impacts arising from the availability or not of the quantities of water required between users. With the Acquanet, was even tested a new alternative Massingir dam operation. The results showed that the water system studied, inside water availabilities and current conditions of its operation, achieves 100% meet the current demands of all users. However, it has a capacity not enough to accommodate and satisfy all future needs of water, which consequently will generate an accumulation of economic losses for farmers. So, the alternative of Massingir reservoir operation tested figured suitable and necessary for the definition of new water allocation policies based on priorities, which will make the operation of the water system considered more efficient and flexible.
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Avaliação do comportamento da fundação de barragem em Rocha Arenítica: estudo de caso da Barragem Jaburu I / Assessment performance of the foundation in sandstone of a Dam: case study of the Jaburu I Dam

Sousa, Lucrécia Nogueira de 23 January 2014 (has links)
SOUSA, L. N. Avaliação do comportamento da fundação de barragem em Rocha Arenítica: estudo de caso da Barragem Jaburu I. 2014. 97 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Gestão de Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-07T17:00:42Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_lnsousa.pdf: 4844924 bytes, checksum: be5fad13a24d4b20864f79dd6e80d3b1 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-16T12:38:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_lnsousa.pdf: 4844924 bytes, checksum: be5fad13a24d4b20864f79dd6e80d3b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-16T12:38:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_lnsousa.pdf: 4844924 bytes, checksum: be5fad13a24d4b20864f79dd6e80d3b1 (MD5) Previous issue date: 2014-01-23 / The foundation of the Jaburu I dam it is a classical performance case of foundations in sandstone sedimentary rock. The continuous monitoring of the dam has been the detected the non-regular seepages and adopted in establishing the planning and execution of the remediation campaigns in way to keep the foundation and dam’s structures in safety conditions over three decades of operation, in despite of the ineffectiveness of conventional treatment foundation in sedimentary formation that had been used. Seepage anomalies indentified since the first filling of the reservoir in some regions of embankment and its foundation, detaching a significant flow in the left abutment which reached the maxima discharge of 47 l / s in 1988. Since then new points of resurgences have been identified and monitored by flow gages located in the downstream region. This monograph presents the events recorded in the flow gages and the remedial campaigns adopted to reduce the seepage in the foundation, embankment and abutments of the dam, as well as others specific interventions designed to recover the internal drain, stabilize the dam and to fill the cavities formed by the decomposition of the sandstone rock in the foundation. After the publication of the Law 12.334/2010, which established the National Policy of Dam Safety, it was established a complete list of responsibilities related to the safety of dams in Brazil, some of them already taken as routine by the Government of Ceará since 2002. This monograph recommends to the rock foundations of the dam, treatments with new sealing technologies that would mitigate the present anomalies. / A fundação da Barragem Jaburu I apresenta comportamento clássico em se tratando de fundações em rocha sedimentar tipo arenítico. O monitoramento contínuo deste empreendimento tem sido o principal indicador no estabelecimento do planejamento e execução das ações de tratamento das fundações e recuperação das estruturas comprometidas no decorrer de três décadas, onde se pode verificar a pouca eficácia do tratamento convencional de fundação em ambiente sedimentar. Desde o primeiro enchimento do reservatório foram identificadas anomalias no maciço de terra e na fundação, em forma de percolação, juntando-se a estas uma significativa vazão na ombreira esquerda que alcançou um pico de 47 l/s, em 1988. Desde esta ocasião, novos pontos de surgências foram identificados e monitorados por meio de medidores de vazão na região de jusante. Apresentase, assim, os acontecimentos registrados na barragem e os programas de tratamentos adotados para reduzir as percolações pela fundação, do corpo da barragem e ombreiras, assim como outras intervenções realizadas com o propósito de drenar o fluxo, estabilizar a barragem e obturar as cavidades provenientes da decomposição da rocha arenítica. Com o advento da Lei 12.334/2010, que instituiu a Política Nacional de Segurança de Barragens, foi estabelecida uma cadeia completa de responsabilidades relacionadas à segurança das barragens construídas no Brasil, sendo que algumas das ações propostas já são adotadas pelo Governo do Ceará, desde 2002. Esta dissertação conclui recomendando ações de reabilitação da rocha de fundação da barragem, com novas tecnologias de impermeabilização, de forma a mitigar as anomalias.

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