ROCHA, P. A. C. Estudo da sustentabilidade do rio Cocó através do método espectral em grade não-uniforme para os cálculos da advecção-dispersão de poluentes. 2006. 107 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-28T15:32:50Z No. of bitstreams: 1 2006_tese_pacrocha.pdf: 1060360 bytes, checksum: 7b19b3385815982c65e2271c1ef7a786 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-27T18:50:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_tese_pacrocha.pdf: 1060360 bytes, checksum: 7b19b3385815982c65e2271c1ef7a786 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-27T18:50:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_tese_pacrocha.pdf: 1060360 bytes, checksum: 7b19b3385815982c65e2271c1ef7a786 (MD5) Previous issue date: 2006-02-17 / The present work represents a study of the resistance of the estuarine zone of the Cocó river in Fortaleza, Ceará - Brazil, to the injection of organic pollutant. In order to accomplish this goal a mathematical model was developed and a C++ code was written to solve the model equations. The flow and pollutant dispersion were simulated for a particular section of the Cocó River under tidal influence. The Saint-Vennant equations were solved using boundary conditions appropriated to that situation. The McCormack’s explicit approach was applied to implement a numerical solution of the equations. The mass transport was simulated by an Advection-Dispersion equation using a first order decay. A pseudo-spectral method with explicit time step was applied and the solution of the system of equations was performed by Gauss algorithm without pivot condensation. The results of the McCormack’s approach were reliable to estimate estuary conditions where the flow was influenced by the tidal movement. The results of Advection – Dispersion (A-D) equations have shown that spectral methods were sensible to the boundary conditions of the problem. On the other hands, the results of A-D equations presented a mass retention in the estuarine zone. That fact lets one to believe that the defined boundary conditions to the problem were not appropriated to that situation. Thus, another boundary conditions were defined by using a hypothetical new estuarine zone ten times bigger than the Cocó River estuarine zone. As a result of that change, the mass retention cease to exist, and the problem became physically correct. The Villela’s (1988) hypothesis on nonstationary behavior of the estuarine zone – Cocó River interface was confirmed. / O presente trabalho apresenta um estudo de resistência à injeção de carga orgânica na zona estuarina de um importante manancial da Região Metropolitana de Fortaleza, no caso o Rio Cocó. Para tanto, foi desenvolvido um programa em C++, com a finalidade de simular o escoamento e a dispersão de poluentes em um trecho específico do rio, que recebe influência direta da maré. Para a simulação do escoamento, foi utilizada uma forma das equações de Saint Vennant, com as condições de contorno apropriadas. Na resolução numérica foi aplicado um esquema explícito de diferenças finitas, no caso o de McCormack. Uma vez calculados os perfis temporais do escoamento, a equação de Advecção-Dispersão (A-D) foi utilizada, usando um fator de decaimento de 1ª ordem, para simular o transporte de massa de DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio). O programa desenvolvido aplicou um método pseudoespectral com passo de tempo explícito. Para a solução dos sistemas gerados foi utilizado o algoritmo de Gauss sem condensação pivotal. Os resultados encontrados para o escoamento atestam o perfeito ajuste do esquema de McCormack a situações de estuário, onde o movimento de maré faz com que o fluxo esteja uma hora em um sentido e em outra hora no sentido oposto. Já os resultados de A-D demonstraram a sensibilidade dos métodos espectrais às condições de contorno impostas. Ao se resolver a equação para o trecho em estudo do Rio Cocó, houve acúmulo de massa no estuário, indicando que alguma condição de contorno de escoamento não era condizente com a realidade. Aplicando-se a resolução para um estuário hipotético, dez vezes maior que o considerado, o acúmulo de massa desapareceu, e resultados ficaram de acordo com a física do problema. Este fato ratificou a hipótese que a condição de contorno da interface com o rio (aproximadamente no KM 20) não poderia ser estacionária, resultado que está de acordo com o encontrado por Villela (1988).

COSTA, L H. M. Utilização de um algoritmo genético híbrido na operação de sistemas de abastecimento de água com ênfase na eficiência energética. 2010. 146 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-27T18:31:30Z No. of bitstreams: 1 2010_tese_lhmcosta.pdf: 4002955 bytes, checksum: ba71d922a311f1418ada14a519538663 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-27T19:16:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_tese_lhmcosta.pdf: 4002955 bytes, checksum: ba71d922a311f1418ada14a519538663 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-27T19:16:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_tese_lhmcosta.pdf: 4002955 bytes, checksum: ba71d922a311f1418ada14a519538663 (MD5) Previous issue date: 2010-05-31 / Use of hybrid genetic algorithm in the operation in water supply system considering energy efficiency. Fortaleza, 2010. 146 p. Thesis (Doctorate) - Federal University of Ceará, Fortaleza, 2010. In general, operational rules applied to water distribution systems are created to assure continuity of the public water supply, without taking into account variations of the energy costs during a day. This causes an elevation of the energy costs due to the pumps. Furthermore besides rational use of energy by the pumps, there are other aspects which should be considered in order to achieve an optimized operation of a water transmission system, such as the daily variation of the water demand and the requirements regarded minimum and maximum water levels in the tanks and pressure requirements in the nodes of the water network. The objective of the present work is to develop a computer code which will determine on optimized operation rule for the system which will reach minimum costs of energy used by the pumps. The system is based in the use of Genetic Algorithms (GA) and the hydraulic network computer system EPANET. The GA for of the system is responsible for the search for rules of low energy costs and the hydraulic calculations are done by EPANET. Besides, one major innovation proposed by this research is the introduction of the Hybrid Genetic Algorithm which in order to reduce the stochastic standard aspect of the GA. The proposed methodology was applied to three study cases: two hypothetical and one real which was located in the city of the Ourém, Portugal. The results of these three study cases clearly show the superiority of the hydrid GA over the standard GA. The hybrid GA not only obtained better solution but also took much less time to run. Finally, it is expected that the use of this methodology will lead to more real time applications. / Utilização de um algoritmo genético híbrido na operação de sistemas de abastecimento de água com ênfase na eficiência energética. Fortaleza, 2010. 146 p. Tese (Doutorado) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. Em geral, as regras operacionais dos Sistemas de Abastecimento de Água (SAAs) visam à garantia da continuidade do abastecimento público, sem a consideração da variação da tarifa energética ao longo do dia. Este fato ocasiona o aumento do custo energético gerado pelos motores das bombas em funcionamento. Entretanto, além da utilização eficiente da tarifa energética, outros aspectos devem ser considerados na operação de um SAA tais como, a gama de combinações possíveis de regras operacionais, a variação da demanda hídrica e a manutenção dos níveis dos reservatórios e das pressões nos pontos de consumo dentro de seus limites préestabelecidos. Isto motivou o desenvolvimento desta pesquisa, que tem como objetivo fornecer ao operador condições de operacionalidade nas estações elevatórias do sistema de forma racional, não dependendo somente de sua experiência profissional. Desta forma, apresenta-se neste trabalho um modelo computacional de apoio à tomada de decisão com vistas à minimização dos gastos com energia elétrica. Para tanto, fundamenta-se na junção da técnica dos Algoritmos Genéticos (AGs) e do simulador hidráulico EPANET. O AG é responsável pela busca de estratégias operacionais com custo energético reduzido, enquanto que a avaliação do desempenho hidráulico dessas estratégias é feita pelo EPANET. Além disso, devido à alta aleatoriedade característica dos AGs, foi incorporado ao mesmo um conjunto de algoritmos determinísticos visando tornar o processo o menos estocástico possível. Com o acoplamento destes algoritmos ao AG padrão desenvolveu-se um Algoritmo Genético Híbrido (AGH). A metodologia proposta foi avaliada por meio de três estudos de casos, sendo dois hipotéticos e um real, localizado na cidade de Ourém, em Portugal. Os resultados obtidos nos três estudos de caso demonstram a superioridade do AGH em relação ao AG padrão, tanto pelo encontro de melhores soluções, como na redução considerável do tempo computacional demandado para tal feito. Finalmente, espera-se que o desenvolvimento dessa metodologia possa contribuir para o uso de modelos de otimização na operação de SAAs em tempo real.

RODRIGUES, M. V. S. Modelagem computacional de ventosas automáticas de duplo efeito com abertura e fechamento não instantâneos como mecanismo de alívio do golpe de aríete. 2008. 150 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-28T12:48:48Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_mvsrodrigues.pdf: 3455248 bytes, checksum: 5b5600c2423e04ff22f939948bc2d2b8 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-06-02T17:24:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_mvsrodrigues.pdf: 3455248 bytes, checksum: 5b5600c2423e04ff22f939948bc2d2b8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-02T17:24:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_mvsrodrigues.pdf: 3455248 bytes, checksum: 5b5600c2423e04ff22f939948bc2d2b8 (MD5) Previous issue date: 2008-10-30 / During time dependent phenomena in pipelines, very low pressures may occur, mostly in points of dow elevations. In these cases, air accumulated in these points is carried out by the water flow and may damage the pipeline. This also causes reduction of the flow area and consequently, reduction of the flow itself. The most modern Waterhammer protection devices and among them, we find the air entry valves, which is the object of this work. The boundary conditions for these devices is very complex and results in a non-linear equations. Besides, we have to consider that the air flow cross-section area of the valves orifice varies linearly with time. In order to solve this non-linearity it was used the method of parabolic approximation for solving the equation in each interval of subsonic air flow. In the present work, several Waterhammer pipeline simulations were performed in order to verify the performance of the double effect automatic air valves, with non-instantaneous closing. The UFC6 computer software were used to accomplish these simulations. Air valves are a satisfactory hydraulic solution for the Waterhammer problem since they are cheaper than other devices and easy to install and mountain. / Durante fenômenos transitórios podem ocorrer pressões muito baixas nos trechos mais elevados de uma tubulação, correndo o acúmulo de ar que é arrastado pela água ocasionando sérios danos à tubulação. A presença de uma grande quantidade de ar na tubulação de um sistema de adução de água por recalque é a causa direta de redução da seção e como conseqüência tem-se a redução da capacidade de transporte, comprometendo seriamente o rendimento deste sistema. Os dispositivos mais modernos para o alívio do golpe de aríete trabalham com ar, dentre eles, os mais utilizados na prática são as ventosas automáticas, foco deste trabalho. A condição de contorno destas ventosas é bem complexa, resultando em uma equação não linear, além do fato de a área do orifício da ventosa variar linearmente com o tempo. Para resolver esta não linearidade aplicou-se o método da aproximação parabólica nos intervalos onde ocorre escoamento do ar em regime subsônico. Neste trabalho foram feitas simulações do transiente hidráulico para verificar a eficiência das ventosas automáticas de duplo efeito com abertura e fechamento não instantâneos como um mecanismo de alívio do golpe de aríete. As simulações foram feitas utilizando o software UFC6 produzido no Laboratório de Hidráulica Computacional (LAHC) da Universidade Federal do Ceará. As válvulas ventosas representam uma solução hidráulica satisfatória, pois, são equipamentos de fácil instalação e manutenção, além do fato de serem bem mais compensadores do ponto de vista econômico. Os resultados obtidos mostraram a eficiência deste mecanismo como alívio do golpe de aríete.

FARIAS, T. R. L. Produção de sedimentos em bacias hidrográficas sob diferentes contextos geoambientais: medida e modelagem. 2008. 110 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-29T12:17:30Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_trlfarias.pdf: 6005145 bytes, checksum: 7d1afbb501f0c79fb5027b25c5ff8421 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-29T14:17:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_trlfarias.pdf: 6005145 bytes, checksum: 7d1afbb501f0c79fb5027b25c5ff8421 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-29T14:17:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_trlfarias.pdf: 6005145 bytes, checksum: 7d1afbb501f0c79fb5027b25c5ff8421 (MD5) Previous issue date: 2008-03-28 / Sediment yield assessment is necessary in watersheds when it is desired to improve the quality of analysis, contributing for a consistent evaluation of water availability and, therefore, high-quality water resources management. The general objective was to evaluate the sediment yield in watersheds under different geo-environmental contexts. Three small basins had been monitored: the Aiuaba Experimental Basin, with drainage area of 12.0 km2, located in an environmental conservation area of the biome caatinga, in the Inhamus hinterland, under semi-arid climate; and the Basins of Pai João (9.3 km2) and Santo Antônio (6.8 km2), located in the Baturité mountain, under tropical sub-humid climate, which are impacted by anthropogenic actions, particularly agriculture. The basins characterization showed that Aiuaba, Pai João and Santo Antônio have, respectively, 100%, 86% and 76% of natural vegetation cover; and predominant fluvial regimes are ephemeral, intermittent and perennial. In the year of 2007, Hydrological and sedimentological variables were measured in these areas. The annual sediment yield estimate was made using liquid and solid discharges recorded in the basin outlet and the determination of sediment rating curves with these data. In the catchments Pai João and Santo Antônio, the bed load were simulated with model EB (Einstein and Brown equations), for not being possible the direct measurement of this parcel. The performance of model HIDROSED2 was assessed concerning sediment yield. In the Aiuaba basin the model was calibrated and validated using the monitored events. Simulations for 2003 to 2007 were carried out and the results had been compared with the measured ones using rating curves. In the Pai João and Santo Antônio basins the model only was calibrated, on the basis of some events monitored in 2007. The research provided the following results for Aiuaba, Pai João and Santo Antônio basins, respectively: the sediment yield was 1, 136 and 686 ton.km-2.year-1. It is observed that the order of magnitude of sediment yield increases with the level of environmental degradation. It is not possible to trace final conclusions solely in function of the soil use, because other factors influence sediment yield. In the event evaluation of the three basins, model HIDROSED2 did not present satisfactory results for the small events. On the other hand, in the annual estimate and of intense events of sediment yield, the model presented satisfactory results in comparison with the measurements. The results suggest: (1) there was a direct correlation between environmental degradation and sediment yield, quantified in the studied basins; (2) the improvement of modeling based on the physical processes is needed; and (3) hydrological and sedimentological measurements in catchments with the elaboration of data bases are still necessary for the State of Ceará. This should contribute for the implantation of management instruments of the water resources. / Avaliações de produção de sedimentos em bacias hidrográficas são necessárias quando se deseja melhorar a qualidade da análise técnica, contribuindo para uma avaliação consistente da disponibilidade hídrica e, consequentemente, para a gestão dos recursos hídricos. O objetivo geral da pesquisa foi avaliar a produção de sedimentos em bacias hidrográficas sob a influência de diferentes contextos geoambientais. Três pequenas bacias foram monitoradas: a Bacia Experimental de Aiuaba, com área de drenagem de 12,0 km2, localizada em uma área de conservação ambiental do bioma caatinga, no sertão dos Inhamus, sob clima semi-árido; e as Bacias de Pai João (9,3 km2) e Santo Antônio (6,8 km2), localizadas no maciço de Baturité, sob clima tropical sub-úmido, que se encontram impactadas por ações antrópicas, particularmente agricultura. A caracterização das bacias mostrou que Aiuaba, Pai João e Santo Antônio têm respectivamente, percentual de cobertura vegetal natural de 100%, 86% e 76% e regime predominante de escoamento efêmero, intermitente e perene. Realizou-se monitoramento no ano de 2007, de variáveis hidrossedimentológicas nestas áreas. A estimativa anual de produção de sedimentos foi feita através da determinação de descargas líquidas e sólidas afluentes no exutório, e de equações de curvas-chave de sedimentos a partir destes dados. Nas bacias de Pai João e Santo Antônio, as cargas de leito foram estimadas por meio de simulação com o modelo EB (equações de Einstein e Brown), por não ter sido possível a medição desta parcela. Realizou-se ainda avaliação do modelo HIDROSED2 na estimativa de produção de sedimentos nas áreas. Na bacia de Aiuaba realizou-se simulação para o período de 2003 a 2007 e os resultados foram comparados com os medidos indiretamente (curva-chave). Nas Bacias de Pai João e Santo Antônio o modelo foi apenas calibrado, com base em alguns eventos monitorados em 2007. Na avaliação da produção de sedimentos nas bacias de Aiuaba, Pai João e Santo Antônio, os valores obtidos foram respectivamente 1, 136 e 686 ton.km-2.ano-1. Observa-se que a ordem de grandeza da produção de sedimentos aumenta com o nível de degradação ambiental. Entretanto, não é possível traçar conclusões unicamente em função do uso do solo, pois outros fatores influenciam a produção de sedimentos. Na avaliação individual de eventos nas três bacias o modelo HIDROSED2 não apresentou resultados satisfatórios para os pequenos eventos. Por outro lado, na estimativa anual e de eventos intensos de produção de sedimentos o modelo apresentou resultados satisfatórios em comparação com as medidas. Os resultados sugerem: (1) foi verificada correlação direta entre a degradação ambiental e a produção de sedimentos quantificada nas bacias estudadas; (2) a modelagem deve ser aprimorada com base na física de processos; (3) ainda há necessidade de monitoramento de variáveis hidrológicas e sedimentológicas com a elaboração de bancos de dados em bacias hidrográficas do Estado do Ceará, contribuindo para a implantação de instrumentos de gestão dos recursos hídricos.

OLIVEIRA, F. A. J. Uso de técnicas de sensoriamento remoto e SIG para mapeamento dos aluviões em zonas semi-áridas através de métodos de classificação automática. 2006. 139 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006. / Submitted by João silva (jpauloqxb@gmail.com) on 2016-05-05T17:40:59Z No. of bitstreams: 1 2006_dis_fajoliveira.pdf: 9720105 bytes, checksum: 195a06645b9ec4d414a7a7e44a48bf20 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-17T16:31:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_dis_fajoliveira.pdf: 9720105 bytes, checksum: 195a06645b9ec4d414a7a7e44a48bf20 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-17T16:31:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_dis_fajoliveira.pdf: 9720105 bytes, checksum: 195a06645b9ec4d414a7a7e44a48bf20 (MD5) Previous issue date: 2006-07-28 / Remote sensing has being widely applied in various fields of knowledge in order to produce high quality results with lower costs, computationally and financially speaking. The main goal of this research is the use remote sensing techniques combined with field surveys for the semi-automatic identification of alluvium bodies. The proposed methodology was based on adaptations of current available methodologies employed on other imagery products. This methodology is very promising since allows the interpretations of large areas with precision and very fast. The images were classified with their values in Digital Number (DN) based in samples collected from these images. In other stage of classification, the images were submitted to a pre-processing in order to correct possible errors or interferences that usually are present in these images. Among these corrections, the most important is the elimination or reduction of atmospheric interference. For the classification with revised images were used spectral signatures from collected targets in the images and also the spectral signatures from alluvium targets obtained in the field by using a spectroradiometer (equipment that registers the spectral signature the targets in wavelengths between 350 nm and 1050 nm ). These signatures are curves of continuum wavelength between 350 nm and 1050 nm, which corresponds to the spectral answer from a target. These curves can be used in the classification of land use, or in our case, in the alluvium identification. The case of study is the ITAPIUNA SUDENE-MAP and the watershed of Forquilha River located in Quixeramobim. After many classifications, evaluation of the results was carried out in order to determine the best classification for each image and then produce the alluvium map for the area of study. The results were obtained using mathematical models and visual interpretation combined. / À medida que o tempo passa novas técnicas e tecnologias vão surgindo ou estão evoluindo, partindo deste princípio uma nova abordagem no mapeamento de aluviões é apresentada neste trabalho. O uso de técnicas de sensoriamento Remoto está sendo amplamente sendo aplicado em várias áreas do conhecimento, com o objetivo de produzir trabalhos de qualidade e a custos menores, possibilitando assim um ganho maior tanto no tempo empregado para a realização de um trabalho, como também na eficiência e precisão do mesmo. Para o mapeamento de aluviões o uso de técnicas de Sensoriamento Remoto e SIG é muito promissor, pois possibilita de forma rápida e precisa a interpretação de grandes áreas em uma imagem de satélite. Partindo desta premissa aplicamos as técnicas de processamento de imagens com o objetivo de mapear os corpos aluvionares em imagens de satélites. A técnica usada no mapeamento dos aluviões consiste basicamente em aplicar uma classificação automática usando vários métodos de classificação. As imagens foram classificadas com seus valores em DN (Digital Number) com base em amostras coletadas na própria imagem. Em outra etapa da classificação as imagens foram submetidas a processos de pré-processamento, com o objetivo de corrigir alguns defeitos ou interferência que geralmente as imagens de satélite possuem. Entre essas correções, destacamos a eliminação ou a amenização das interferências atmosféricas. Para a classificação com imagens corrigidas foram usadas assinaturas espectrais dos alvos coletadas da própria imagem e assinatura do alvo aluvião registrada em campo com o uso de um espectrorradiômetro (aparelho que registra a assinatura espectral dos alvos no intervalo de comprimento de onda contínuo entre 350 nm e 1050 nm). Essas assinaturas são curvas que refletem a resposta espectral dos alvos e pode ser usadas como parâmetro que possibilita a classificação do uso do solo e neste caso foram usadas para a classificação dos aluviões. As áreas de estudo correspondem a folha de Itapiúna e a área da bacia Hidrográfica do Riacho Forquilha localizada no município de Quixeramobim. Após várias classificações foram avaliadas as mesmas e escolhidas as melhores para cada imagem e gerado os mapas de aluviões. Os resultados foram avaliados através de modelos matemáticos e análise visual possibilitando assim uma boa escolha dos mapas finais.

PEROBA JUNIOR, F. Modelagem computacional de ventosas de duplo efeito como mecanismo de alívio do golpe de aríete. 2007. 135 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007. / Submitted by João silva (jpauloqxb@gmail.com) on 2016-05-05T16:34:15Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_fperobajunior.pdf: 2611415 bytes, checksum: ef90158afb3a905d509ec74f52e79da8 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-17T16:44:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_fperobajunior.pdf: 2611415 bytes, checksum: ef90158afb3a905d509ec74f52e79da8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-17T16:44:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_fperobajunior.pdf: 2611415 bytes, checksum: ef90158afb3a905d509ec74f52e79da8 (MD5) Previous issue date: 2007-07-20 / This work presents a computer simulation of the air valves of double effect in Hydraulics Transients in pipelines through the use of the computer code UFC6 developed in the Hydraulic Computational Laboratory (HCL) of the Universidade Federal do Ceará. Air valves are devices designed to relief the effects of the water hammer phenomena throughout expelling air entrapped in the conduit. The boundary conditions applied for air valves is very complex and results in a non-linear equation. In order to solve this non linearity, it was used the parabolic approximation method in the intervals when air flows in subsonic regime. This method not only is easy to be implemented but also requires little computational effort. Though widely used, the subject of air valves and water hammer has few works published worldwide. / Neste trabalho, foram feitas simulações do transiente hidráulico com ventosas de duplo efeito aplicadas aos nós de maior cota, utilizando-se o software UFC6 produzido no Grupo de Estudos em Hidráulica Computacional da Universidade Federal do Ceará. As ventosas são mecanismos de alívio do Golpe de Aríete que trabalham expulsando o ar contido na tubulação quando a carga piezométrica cai abaixo da cota. Durante o escoamento transiente, a água transporta o ar contido na tubulação, acumulando-o nos pontos mais altos de seu perfil. Tal fato acarreta no surgimento de cavidade que além de reduzir a eficiência do escoamento, provoca pressões negativas que podem levar a estrutura ao colapso. A condição de contorno que modela o comportamento de uma ventosa é bastante complexa, resultando em uma equação não linear. Para resolver esta não linearidade, aplicou-se o método da aproximação parabólica nos intervalos onde o ar escoa em regime subsônico. Este método, além de ser facilmente implementado, requer pouco esforço computacional. Apesar de serem bastante utilizadas na prática, existem poucos estudos referentes ao assunto. Esta pesquisa visa contribuir para a divulgação da hidráulica transiente como um todo.

PONTE, V. M. R. Modelo simplificado de simulação de reservatórios. Regressões dos volumes evaporado, vertido e regularizado. 2008. 164 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-29T14:42:09Z No. of bitstreams: 1 2008_tese_vmrponte.pdf: 8008766 bytes, checksum: 1138edbd2672eb8c1285b465f03217b9 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-25T18:32:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_tese_vmrponte.pdf: 8008766 bytes, checksum: 1138edbd2672eb8c1285b465f03217b9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-25T18:32:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_tese_vmrponte.pdf: 8008766 bytes, checksum: 1138edbd2672eb8c1285b465f03217b9 (MD5) Previous issue date: 2008-06-10 / The present research identifies simplified equations capable to determine the behavior of reservoirs. It considers four independent variables: i) coefficient of variation of annual inflow; ii) dimensionless reservoir capacity; iii) dimensionless evaporation factor, function of the average annual inflow, reservoir shape coefficients and potential net evaporation; and iv) probability of failure. The dependents variables are: i) dimensionless evaporation loss volume; ii) dimensionless spill loss volume; and iii) dimensionless release volume. Initially, were used data from reservoirs generated randomly. The reservoirs dependents and independents variables values were determined after its simulation. It was used linear regression to determine the relationship between the dependents and independents variables. Limits of validity and errors were also determined. The equations determined in this research were used in seventy-five reservoirs located in the state of Paraíba, Brazil, in order to validate them. By using the equations determined in this research, it is possible to identify: i) the behavior of reservoirs; and ii) the individual effect of each independent variable in the reservoir dependents variables. The equations developed in this thesis are easy to apply, time saving and have acceptable errors. / O presente trabalho tem por objetivo identificar equações simplificadas que permitam determinar o comportamento de reservatórios a partir de um reduzido número de parâmetros. São identificados quatro parâmetros: i) coeficiente de variação dos volumes afluentes anuais ao reservatório; ii) volume adimensional do reservatório, razão entre a capacidade de armazenamento do reservatório e o volume médio afluente anual ao mesmo; iii) fator de evaporação adimensional, função do volume médio afluente anual ao reservatório, dos coeficientes de forma deste reservatório e da evaporação potencial líquida do espelho d’água, em metros; e iv) garantia, sendo esta considerada mensal ou anual. A partir destes quatro parâmetros, são determinadas equações que permitem prever, para um determinado reservatório, os volumes adimensionais: i) evaporado; ii) vertido; e iii) regularizado. Para a determinação destas equações são utilizados dados de reservatórios gerados aleatoriamente. Estes reservatórios foram simulados, determinando os volumes adimensionais evaporado, vertido e regularizado, variáveis estas ditas dependentes, assim como determinados os valores dos quatro parâmetros independentes. A partir destas variáveis dependentes e independentes, são determinadas as equações simplificadas através da técnica de regressão linear, determinando os limites de validade e os erros inerentes à aplicação das mesmas. Em um segundo momento, as equações determinadas no decorrer deste trabalho são validadas através da análise de setenta e cindo reservatórios localizados no Estado da Paraíba. Destas equações, é possível identificar, tanto o comportamento de reservatórios, bem como o efeito individual de cada uma das variáveis independentes no comportamento dos mesmos. As equações desenvolvidas nesta Tese são de fácil aplicação, reduzido dispêndio de tempo e apresentam, em certa medida, erros reduzidos.

MALVEIRA, V. T. C. Pequena açudagem e sustentabilidade hidrológica em grandes bacias semi-áridas: estudo de caso da bacia do açude Orós. 2009. 103 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-29T13:18:48Z No. of bitstreams: 1 2009_tese_vtcmalveira.pdf: 6011132 bytes, checksum: 687bb876996f4c52c18f188ee3a6c381 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-27T15:37:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_tese_vtcmalveira.pdf: 6011132 bytes, checksum: 687bb876996f4c52c18f188ee3a6c381 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-27T15:37:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_tese_vtcmalveira.pdf: 6011132 bytes, checksum: 687bb876996f4c52c18f188ee3a6c381 (MD5) Previous issue date: 2009-07-23 / One of the central challenges of researchers and water managers in large-scale watersheds is to evaluate the water availability in real conditions. In watersheds of the Brazilian semi-arid region, one of the main challenges consists of considering the effect of the proliferation of small reservoirs. This research has as the main objective to search the optimum arrangement for the system of accumulation in large watersheds in the semi-arid environment. The objective function to be optimized is the ASCE hydrological sustainability index (SI) of the watershed. In order to achieve the considered objective, the case of Orós dam (Ceará, Brazil) watershed (ca. 24000 km²) was studied. This watershed has presently more than four thousand small reservoirs, and it is strategic for the water supplying in the state. The WASA model (‘Water Availability in Semi-Arid Environments’) was applied to the watershed for the period from 1961 to 2005 for validation purposes. The robustness of the WASA model in predicting water availability in the large-scale watershed, considering the effect of thousands of small reservoirs, was proven. Using the optimization method of Simplex-MSX, 60 different arrangements for the small reservoirs in the watershed were simulated for a 45-year period with daily steps. For each arrangement the respective hydrological efficiency (assessed by the sustainability index) was estimated. The optimum arrangement allowed the establishment of parameters capable to guide the policy for small reservoirs in large semi-arid watersheds. The main results of the research showed that the maximum sustainability index was obtained for average contribution area of 7 km² per dam; and storage volume of the basin such that its time of residence is in the order of 3 years / Um dos desafios centrais de investigadores e gestores de água em grandes bacias é avaliar, de modo confiável, a disponibilidade de água em condições reais. Em bacias do semi-árido brasileiro, um dos principais desafios consiste em considerar os efeitos da proliferação de pequenos açudes. Esta pesquisa tem como objetivo principal definir um arranjo ótimo para o sistema de acumulação em grandes bacias no semi-árido, denominado ótimo por corresponder ao melhor índice de sustentabilidade (IS) da disponibilidade hidrológica da bacia. Para atingir o objetivo proposto foi estudado o caso da bacia do açude Orós (Ceará, 24 mil km2). A referida bacia conta atualmente com mais de quatro mil reservatórios de diversos tamanhos, sendo estratégica para o abastecimento do estado. O modelo WASA (Water Availability in Semi-Arid Environments) foi aplicado para o período entre 1961 e 2005 e sua validade comprovada para a área em estudo, comprovando a robustez do modelo para estimar a disponibilidade hídrica em grandes bacias hidrográficas, mesmo considerando o efeito de milhares de pequenos reservatórios a montante. Usando-se o método de otimização de busca direta Simplex-MSX, foram simulados cerca de 60 arranjos para a pequena açudagem na bacia. Para cada arranjo foi estimada a respectiva eficiência hidrológica através do índice de sustentabilidade IS. O arranjo ótimo permitiu o estabelecimento de parâmetros capazes de orientar a política para a pequena açudagem em grandes bacias semi-áridas. Os resultados da pesquisa indicam que a disponibilidade hídrica máxima pode ser obtida para a área média de captação de 7 km2 por açude e para volume ótimo de armazenamento da bacia tal que seu tempo de residência seja da ordem de 3 anos

SANTOS, S. H. L. Aplicação da teoria dos números difusos em um modelo de operação de reservatório, para estudar o comportamento da vazão regularizada e do rendimento. 2008. 75 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-29T11:36:20Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_shlsantos.pdf: 914258 bytes, checksum: df35785f52886b7c9baa4fc205dd9f0a (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-30T16:15:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_shlsantos.pdf: 914258 bytes, checksum: df35785f52886b7c9baa4fc205dd9f0a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-30T16:15:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_shlsantos.pdf: 914258 bytes, checksum: df35785f52886b7c9baa4fc205dd9f0a (MD5) Previous issue date: 2008-01-15 / This work concerns with the application of Fuzzy Theory in the hydrologic system as a reservoir, to evaluate its forecast capacity, in the calculation of the risk of collapse of systems composed by this type of body of water. In the development of the research, a methodology, transforming the equations of the hydrologic balance, in fuzzy equations, was applied. Parameters as time of emptying and evaporation were considered as membership functions, giving, like this, to the model the fuzzy characteristic in their formulations. The flow and the income net were calculated, for different sceneries, as membership functions, where those control variables, with larger pertinence degree, were analyzed. The results showed that the methodology fuzzy could come as an important alternative in the calculation of the risk of collapse of hydrologic systems, as well as, it can, equally, come as a good alternative in the determination of the sustainability of water, in areas with high vulnerability degree, as it happens in semi-arid regions. / Este trabalho trata da aplicação da Teoria Fuzzy em balanço hidrológico de um reservatório, para avaliar sua capacidade de previsão, na determinação do cálculo do risco de falha de sistemas compostos por este tipo de corpo hídrico. No desenvolvimento da pesquisa, uma metodologia, transformando as equações do balanço hidrológico em equações fuzzys, foi aplicada. Parâmetros como tempo de esvaziamento e evaporação foram considerados como funções de pertinências dando, assim, ao modelo um caráter fuzzy em suas formulações. A vazão e o rendimento foram determinados, para diferentes cenários, em forma de funções de pertinências, onde essas variáveis de controle, com maior grau de pertinência foram analisadas. Os resultados mostraram que a metodologia fuzzy pode se apresentar como uma importante alternativa no cálculo do risco de colapso de sistemas hidrológicos, como também, pode, igualmente, se apresentar como uma boa alternativa na determinação da sustentabilidade hídrica, em regiões com alto grau de vulnerabilidade como ocorre em regiões semi-áridas.

LÁZARO, Y. M. C. Mudança climática no nordeste do Brasil, Amazônia e Bacia do Prata: avaliação dos modelos do IPCC e cenários para o século XXI. 2011. 89 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-28T18:18:55Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_ymclázaro.pdf: 5863305 bytes, checksum: d7c7a79de1bae9f26840e6ebc2c985b0 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-30T16:23:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_ymclázaro.pdf: 5863305 bytes, checksum: d7c7a79de1bae9f26840e6ebc2c985b0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-30T16:23:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_ymclázaro.pdf: 5863305 bytes, checksum: d7c7a79de1bae9f26840e6ebc2c985b0 (MD5) Previous issue date: 2011-09-30 / The global models of CMPI3 to the fourth report of Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC-AR4) are evaluated for the Northeast Brazilian region, Amazon region and La Plata basin for the representation of seasonality and multiannual variability of precipitation for the period 1901 to 1999. This evaluation is performed using data from the Climatic Research Unit (CRU) and the 20th Century Reanalysis V2 do National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). For the seasonality study is proposed to create a performance index based on measures of correlation and mean square error to the evaluation and model classification. For the multiannual variability, is applied the wavelet transform to the observed data, and then models are evaluated and ranked based on measures of spectral correlation and Euclidean distance between the observed variance and models variance in each band. Then, models are classified following the general classification, for the Northeast the CSIRO.MK3.0.RUN2 model; for La Plata basin the CCCMA.CGCM3.1.RUN2 model; for the Amazon region the GISS.MODEL.E.R.RUN6 model those which best represented the rainfall in the twentieth century. At A1B scenario, is made an analysis of seasonal forecast and multiannual trends of better placed models in the seasonal and general classification. For the seasonal projection, analysis consist in the anomalies precipitation calculations on all models for the periods 2010-2039, 2040-2069 and 2070-2099 during the period 1901- 1999. For the multiannual trends for the period 2010 to 2099, annual observed data are standardized, based on the parameters of the scenario 20C3M. Then is done an analysis with average moving, median moving of 10 years, regression linear, Mann Kendall Sen and Wavelet transform. In wavelets trends the MRI.CGCM2.3.2A.RUN3 model does not indicate trend, the GISS.MODEL.E.R.RUN2 model indicates an increasing trend from 2030, the UKMO.HADCM3.RUN1 model shows a declining trend by 2050 in the Northeast. In La Plata basin, the CCCMA.CGCM3.1.RUN2 indicates increasing trend throughout the twenty first century, the CCCMA.CGCM3.1.RUN1 shows an increase trend from 2030 and the NCAR.PCM1.RUN1 model shows no trend. In the Amazon region, the CSIRO.MK3.0.RUN1, CCCMA.CGCM3.1.RUN1, INGV.ECHAM4.RUN1 models do not indicate any trend over the twenty-first century. / Os modelos globais do CMPI3 para o quarto relatório do Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC-AR4) são avaliados para a região do Nordeste, Amazônia e bacia da Prata quanto à representação da sazonalidade e da variabilidade plurianual da precipitação para o período de 1901 a 1999. Essa avaliação é realizada utilizando-se os dados do Climatic Research Unit (CRU) e a reanálise 20th Century Reanalysis V2 do National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Quanto à sazonalidade propõe-se a criação de um índice de desempenho, baseado em medidas de correlação e erro quadrático médio, para a avaliação e classificação dos modelos. Quanto à variabilidade plurianual, é aplicada a transformada de ondeletas aos dados observados, e em seguida as rodadas dos modelos são avaliadas e classificadas baseadas em medidas de correlação espectral e distância euclidiana entre a variância nas bandas existentes na série observada. Logo, os modelos são classificados seguindo a avaliação geral, sendo para o Nordeste o modelo CSIRO.MK3.0.RUN2, para a região da bacia da Prata o CCCMA.CGCM3.1.RUN2 e para a região Amazônica o GISS.MODEL.E.R.RUN6 os que melhor representaram a precipitação no século XX. Para o cenário A1B é feito um análise de projeções sazonais e tendências plurianuais dos modelos melhor colocados na avaliação sazonal e geral de cada região. Quanto à projeção sazonal a análise consiste no cálculo das anomalias de precipitação em todos os modelos para os períodos 2010-2039, 2040-2069 e 2070-2099 em relação ao cenário de simulações 20C3M durante o período 1901-1999. Quanto à tendência plurianual para o período de 2010 a 2099, as precipitações anuais são padronizadas, com base nos parâmetros do cenário 20C3M. Logo é feita uma análise de tendências usando a média e mediana móvel de 10 anos, regressão linear, Mann Kendall Sen e Ondeletas. Na tendência por ondeletas o modelo MRI.CGCM2.3.2A.RUN3, não indica tendência o GISS.MODEL.E.R.RUN2 indica uma tendência de aumento a partir de 2030, o UKMO.HADCM3.RUN1 mostra uma tendência de redução até 2050 na região do Nordeste. Na bacia da Prata o CCCMA.CGCM3.1.RUN2 indica tendência de aumento ao longo do século XXI, o CCCMA.CGCM3.1.RUN1mostra aumento a partir de 2030 e o modelo NCAR.PCM1.RUN1 não mostra nenhuma tendência. Na Amazônia os modelos CSIRO.MK3.0.RUN1, CCCMA.CGCM3.1.RUN1, INGV.ECHAM4.RUN1 não indicam nenhuma tendência ao longo do século XXI.