Submitted by Luana Fernandes do Nascimento (luanaf_n@yahoo.com.br) on 2016-12-14T18:53:09Z No. of bitstreams: 1 Luana_Unesp_Mestrado_Final.pdf: 15010826 bytes, checksum: d648b060d92f0de0538ad7924f8a3ce0 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-12-19T17:24:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 nacimento_lf_me_rcla.pdf: 15010826 bytes, checksum: d648b060d92f0de0538ad7924f8a3ce0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-19T17:24:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 nacimento_lf_me_rcla.pdf: 15010826 bytes, checksum: d648b060d92f0de0538ad7924f8a3ce0 (MD5) Previous issue date: 2016-10-21 / Outra / A área de estudo corresponde a um campo produtor de hidrocarbonetos situado no sudoeste da Bacia de Campos a 80 km da costa. Esta região produz hidrocarbonetos de diversos níveis estratigráficos, entre eles, os carbonatos do Albiano, foco deste estudo. O alto interesse econômico dos carbonatos no setor petrolífero mundial e a complexidade da sua análise nos dados geofísicos, justifica a importância desta pesquisa na definição de um método que auxilie na caracterização da distribuição regional da propriedade da rocha reservatório, neste caso, a porosidade. Neste contexto, este trabalho objetiva a determinação da heterogeneidade lateral e vertical das propriedades das rochas reservatórios, por meio da construção de um modelo geológico 3D de porosidade dos dois principais reservatórios identificados na Formação Quissamã (Grupo Macaé). Com esta finalidade, o método incluiu seis etapas principais: análise dos perfis geofísicos e correlação de poços, interpretação sísmica, conversão tempo x profundidade, análise de atributos sísmicos, análise geoestatística e modelagem geológica por meio da aplicação de Simulação Sequencial Gaussiana. Como níveis de referência, foram interpretados os intervalos estratigráficos correspondentes à Formação Outeiro e, na Formação Quissamã, os níveis Q1 e reservatórios R1 e R2 (principais produtores do campo). Estes níveis foram definidos com base na mudança do padrão geométrico dos perfis geofísicos de raio gama (RG), densidade (RHOB) e porosidade (Nphi). Os intervalos estudados estão distribuídos em um alto estrutural com eixo principal de direção NW-SE delimitado por falhas e pela própria geometria do banco carbonático. Na porção central do campo, este alto estrutural apresenta valores altos de porosidade (>21%), e se destacou no mapa de resistividade como portador de hidrocarbonetos nos reservatórios R1 e R2. Estas fácies carbonáticas variam para norte e nordeste da área com valores de porosidade mais baixos (<18%), representando a diminuição da qualidade dos reservatórios para estas regiões; esta observação, aliada à influência das falhas a sudoeste e nordeste do banco, permitiu classificar a trapa destes reservatórios como estrutural-estratigráfica. O sistema de falhas predominante na área de estudo corresponde ao NW-SE, que originou estruturas do tipo rollovers e horsts com potencial reservatório. Estas falhas abateram os blocos a sudeste e sul, que foram realçados nos mapas de atributos sísmicos como portadores de alta porosidade, comprovados por gráficos de correlação com coeficiente R2>0,65. Esta análise foi utilizada para determinar o modelo geológico 3D de porosidade, gerado por Simulação Sequencial Gaussiana. O resultado consistiu em uma representação coerente, com maior grau de certeza no alto estrutural central, que possui maior quantidade de dados de poços. Apesar das áreas a sudoeste e sul não apresentarem dados de poços, o método de Simulação Sequencial Gaussiana extrapolou altos valores de porosidade em 23% das 30 realizações geradas. / The study area is an ancient field and hydrocarbon producer, located in the southwest of the Campos Basin, in a water depth of approximately 100 m and 80 km distant from the coast. This region produces hydrocarbon from multiple stratigraphic layers, among them, there are the Albian carbonates, the focus of this research. The high economic interest in carbonates plays by the global oil industry and the complexity of their analysis in geophysical data, justifies the importance of this research to define a method, which determine the regional distribution of the property of the reservoir rock, in this case, the porosity. In this context, this study aims to determine the lateral and vertical heterogeneity of the properties of the reservoir rocks through the construction of a 3D geologic model of porosity from two main reservoirs in Quissamã formation (Macae Group). For this purpose, the method includes six major steps: analysis of well log and correlation of wells, seismic interpretation, conversion time vs. depth, analysis of seismic attributes, geostatistical analysis and geological modeling through the application of Gaussian simulation. The stratigraphic intervals such as Outeiro Formation and Quissamã Formation, which include level Q1, R1 and R2 reservoirs (main producers of the field) were interpreted as reference levels. These intervals were defined based on the change of the geometric standard of the geophysical profiles, as gamma ray (GR), density (RHOB) and porosity (Nphi). These levels are distributed in a carbonate bank with main axis in NW-SE direction, delimited by faults and its geometry. It was observed a structural high in the central portion of the field presenting high porosity values (> 21 %) that was highlighted in the resistivity maps as filled by oil in the reservoirs R1 and R2. These carbonate facies vary to the north and northeast of the area with lower values representing the decline in the quality of the reservoirs for these regions; this observation combined with the influence of the faults , in the southwest and northeast of the bank, allowed to classify the trap of these reservoirs as structural-stratigraphic. The predominant fault system in the study area corresponds to the NW-SE, which formed structures like rollovers and horsts with potential of being reservoir. These faults shot down the block to the southwest and south, which were highlighted in the maps of seismic attributes as having high porosity, supported by cross plots with correlation coefficient of R2> 0.65. This analysis was used to determine the 3D geologic model of porosity, generated by Gaussian simulation, most appropriate to the context of the geological area. The result was a coherent representation with greater certainty in the central structural high that presents a higher amount of well data. Despite the southwest and south areas do not present well data, the method was efficient in interpolate high values of porosity in 23% of 30 generated realizations. / PRH 05: 6000.0082154.13.4

Este trabalho tem como objetivo investigar o turismo em reservatórios de hidrelétricas, os tipos de atividades recreativas que são desenvolvidas, qual a infra-estrutura turística existente, quem são os visitantes e, principalmente, determinar a qualidade ambiental destas áreas destinadas ao turismo e recreação na margem do Lago de Itaipu. Foram estudados os oito terminais turísticos na margem brasileira do reservatório, localizado no rio Paraná, no oeste do estado do Paraná. Em uma primeira etapa do estudo, realizou-se uma pesquisa sobre os usos múltiplos das águas e uma síntese do turismo nos dez maiores reservatórios de hidrelétricas do Brasil em volume de água. Para avaliar as condições de uso destes locais, foi utilizado o método de avaliação da qualidade ambiental, desenvolvido por Nascimento (2005), sendo que os parâmetros para avaliação foram adequados às características naturais dos reservatórios de hidrelétricas, divididos em três grupos: 1) Forma e intensidade de uso; 2) Existência, condição da infra-estrutura e de ocupação da área; 3) Tipos de danos observados. Os terminais turísticos foram classificados entre regular e bom, tendo como principais carências a ausência de capacidade de carga, educação ambiental ineficiente e inesxitência de controle de visitantes. Entre os aspectos positivos estão manejo de resíduos e boa qualidade da água para balneabilidade. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-05-14T19:01:30Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Iara Pertile.pdf: 1329756 bytes, checksum: 8e042bc6495cded48ecab8c9fb935057 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-14T19:01:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Iara Pertile.pdf: 1329756 bytes, checksum: 8e042bc6495cded48ecab8c9fb935057 (MD5) / The object of this assignment is to investigate tourism in hydroelectrics, recreation activities, touristic infrastructure, visitor s profile, and mainly determinate environmental quality of the leisure areas along the Itaipu Lake. The object of this study were the eight touristic centers along the Brazilian side of the reservoir, located in Paraná River, east Paraná State. At the first part of the study, a research about the multiple choices of using water and about tourism in the ten bigger Brazilian hydroelecrtics. To evaluate the conditions of usefulness of those places, the method involved environmental quality, developed by Nascimento (2005), and the assessment were adapted to the natural characteristics of the hydroelectric reservoir, divided into three main groups: 1) way and strength of usefulness; 2) existence, infrastructure condition and occupation of the area; 3) types of damage observed. The touristic centers were classified as regular and good, and most of them were in need of capacity to receive mass of groups, environmental education, and inexistence of visitor s control. The positive aspects were high quality level of the water for leisure and recreation and waste handle.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-16T21:10:17Z No. of bitstreams: 1 DÁTIA PAULA MARQUES MAIA LUCENA – DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2018.pdf: 1669662 bytes, checksum: e6aeed62df7d854d9943d6f2cf6efe3e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-16T21:10:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DÁTIA PAULA MARQUES MAIA LUCENA – DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2018.pdf: 1669662 bytes, checksum: e6aeed62df7d854d9943d6f2cf6efe3e (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 / CNPq / Reservatórios localizados em regiões semiáridas apresentam alta variabilidade nas afluências hídricas, baixas vazões de regularização, comparadas a outros em climas mais úmidos, e são sujeitos a grandes perdas por evaporação, principalmente quando cheios, fazendo com que a gestão efetiva dos mesmos seja de extrema importância. Este trabalho mostra como modelos matemáticos podem ser utilizados como ferramenta de apoio a tomada de decisão na operação de reservatórios e como medidas de gestão podem afetar situações de racionamento e crise hídrica. O caso de estudo dessa pesquisa é o reservatório Epitácio Pessoa (Boqueirão), localizado em Campina Grande-PB, semiárido brasileiro. O açude Boqueirão recentemente enfrentou a maior crise hídrica desde sua construção, uma gestão não otimizada pode ser apontada como uma das causas do agravamento dessa crise hídrica. É proposta uma metodologia que consiste na definição de oito cenários, compostos por ações ou conjunto de ações que poderiam ter sido tomadas em relação à gestão hídrica do manancial. Dentre o conjunto de ações propostas, tem-se ações meramente gerenciais e outras que envolvem a utilização de técnicas de redução de perdas por evaporação. Tais cenários foram simulados no modelo matemático AcquaNet, para um período de 63 meses, para analisar qual ação teria sido a mais benéfica para a população, e como cada conjunto de ações poderiam ter impactado, quantitativamente, a questão do racionamento em Campina Grande e região. Para fazer a análise e comparação desses cenários, foram utilizados índices de sustentabilidade (confiabilidade, resiliência e vulnerabilidade), bem como os valores dos volumes finais do reservatório e atendimento médio à demanda em cada cenário. A partir destes, foram feitas as comparações entre os cenários para identificação das medidas que causaram maior impacto no sistema. Os resultados encontrados demonstraram que as medidas que incluíram a adoção de técnicas de redução de evaporação na bacia hidráulica do reservatório poderiam ter evitado completamente a adoção do severo racionamento a que a população foi submetida por um longo período de tempo. Adicionalmente, fica demonstrado que modelos matemáticos de simulação podem ser muito úteis na tomada decisão quanto a gestão de reservatórios em épocas de escassez hídrica, principalmente em regiões de clima árido ou semiárido. / Reservoirs located in semi-arid regions present high hydrological variability, low regularization flows, compared to others in more humid climates, and are subject to large evaporation losses, mainly in their periods of high water levels, making their effective management extremely important. This article aims to show how mathematical models can be used as a tool to support decision-making process in the operation of reservoirs and how management measures can affect rationing and water crises. The case study of this research is the Epitacio Pessoa Reservoir (also called Boqueirão), located in the city of Campina Grande-PB, Brazilian semiarid region. The Boqueirão went through the biggest water crisis since its construction, a non-optimized management of these resources can be pointed as one of the causes of these water crisis aggravation. It is proposed a methodology that consists in the definition of eight scenarios, composed by actions or set of actions that could have been taken regarding to the water management of this reservoir during that period. Among the set of actions proposed, there are managing actions and others involving the use of techniques to reduce evaporation losses. The scenarios were simulated with the mathematical model AcquaNet, for a period of 63 months, in order to analyze which action would have been the most beneficial for the population, and how each set of actions could have, quantitatively, affected the water shortage issue in Campina Grande and region. Sustainability indexes (reliability, resilience and vulnerability), reservoir final volumes and average meeting of the water demand requirements, were used to analyze and compare the scenarios. From these results, comparisons were made among the scenarios to identify the measures that would have caused the greatest impact on the system. The results pointed out that measures which included the use of evaporation rates reduction techniques in the reservoir’s hydraulic basin could have completely avoided the adoption of severe rationing to which the population was submitted for a long time. In addition, it is demonstrated that mathematical simulation models can be useful in decision-making processes regarding the management of reservoirs in a water scarcity situation, especially in arid or semi-arid climate regions.

Os reservatórios se constituem numa das principais formas estabelecidas pelo homem de modificar o ciclo hidrológico ao armazenar água para sua utilização no futuro. Em algumas regiões do país este mecanismo é de fundamental importância para o atendimento das demandas consultivas, seja pelas condições adversas do clima, como é o caso do semiárido nordestino, como também em função da alta demanda de água requerida para o atendimento da irrigação, como ocorre em algumas áreas do Rio Grande do Sul. Este trabalho apresenta uma metodologia de balanço hídrico em rios e reservatórios de pequeno porte, cujo foco é o atendimento aos instrumentos da Política Nacional de Recursos Hídricos, como a outorga de direito de recursos hídricos e as políticas de planejamento. A metodologia está baseada na integração entre o modelo hidrológico chuva-vazão MGB-IPH como recurso para obtenção das séries afluentes de cada reservatório e trecho de rio do sistema hídrico. Associado ao modelo hidrológico, está a integração com os Sistemas de Informações Geográficas, que possuem a vantagem de obtenção das características físicas da bacia de forma automática, facilitando também a associação com os objetos que representam o sistema hídrico (i.e. demandas e reservatórios). O modelo de simulação realiza a contabilização do movimento de água através de um sistema de reservatórios e trechos de rio, cuja progressão de cálculo é realizada de montante para jusante. Como técnica de otimização, foi utilizado o algoritmo SCE-UA, baseado na teoria dos algoritmos evolucionários. A metodologia desenvolvida foi aplicada na Bacia do Rio Quaraí, caracterizada pelo intenso uso da água para o atendimento das demandas da irrigação, e também pelo estabelecimento de centenas de pequenas estruturas de reservação de água, destinadas ao abastecimento destas demandas. Os resultados indicaram que não há água suficiente para o atendimento das demandas da irrigação em 100% do tempo. Em média, apenas 75% do volume total de água requerido para o atendimento das demandas atuais poderia ser atendido, considerando o período simulado de 20 anos. Nos anos mais críticos pode ocorrer o esgotamento do curso principal do Quaraí e outros locais, decorrência das retiradas de água, além do efeito da reservação de água pelos açudes, pois admitiu-se a hipótese de não existirem descarregadores de fundo nessas estruturas. Como alternativas para a gestão da água na bacia, apontam-se a definição de critérios de outorga para retiradas e liberação de água em reservatórios, além de implementação de novas estruturas de reservação e regularização. / Reservoirs are the most important form established by the man to modify the hydrological cycle to store water for use in the future. In some regions of Brazil this mechanism is crucial to meet the advisory needs, either by adverse weather conditions, such as the semi-arid northeast, but also due to the high demand of water required to meet the irrigation, as occurs in some areas of Rio Grande do Sul. This work presents a methodology of water balance in rivers and small reservoirs, whose focus is to achieve the goals of the instruments of the National Water Resources Policy, as the water rights and the planning policies. The methodology is based on the integration between the hydrological rainfall-runoff model MGB-IPH as a resource for obtaining streamflow series from upstreams of each reservoir and for all sub-watershed defined on the water system. Associated with the hydrological model is the integration with Geographic Information Systems, which have the advantage of obtaining the physical characteristics of the basin automatically, it also facilitates association with objects that represent the water system (i.e. demands and reservoirs). The simulation model performs accounting for the movement of water through a system of reservoirs and river stretches whose progression calculation is performed from upstream to downstream. As optimization technique, the SCE-UA algorithm, based on the theory of evolutionary algorithms was used. The procedure was applied in the Quaraí River Basin, characterized by intense use of water to meet the irrigation demands, and also by the establishment of hundreds of small structures reservation of water, destined to supply these demands. The results indicated that there is not water enough to meet the demands of irrigation at 100% of the time. On average, only 75% of the total volume of water required to meet the current demands could be met, considering the simulated period of 20 years. In the most critical years can occur exhaustion of the main course of the Quaraí and other sites, due to withdrawals plus the effect of the reservation by dams, it admitted the hypothesis that there are no releases in this structures. As alternatives to water management in the basin, point the definition of licensing criteria for withdrawals and releases in dams, as well as implementing new reservoir with regularization structures.

Durante a década de 90 diversos trabalhos surgiram com o objetivo de investigar a localização de estados quânticos. No contexto da eletrodinâmica quântica de cavidades é possível localizar estados não clássicos de um dado campo externo aplicado ao sistema, uma cavidade preenchida com um material não linear inicialmente preparada no estado de vácuo. Baseado em tal cenário, propomos uma técnica de localização de estados vibracionais de um íon armadilhado. Para isso, considera-se um íon armadilhado em um potencial confinante cujos graus de liberdade vibracionais e os níveis eletrônicos do íon são acoplados por meio de um laser. Uma vez gerada a interação, faz-se uso da técnica de engenharia de reservatórios a fim de obtermos uma equação mestra na qual haja uma dinâmica emissiva e absortiva, ambas artificiais, promovidas por liouvillianos engenheirados, obtidos utilizando o sistema auxiliar (níveis internos do íon). Decorre-se disso uma dinâmica efetiva, já que a emissão espontânea é sempre presente. Sob um certo regime de parâmetros, a competição entre os liouvillianos leva o sistema de interesse para um estado vibracional estacionário caracterizando a localização. A técnica apresentada é mais geral pois mesmo partindo-se de um estado de máxima mistura, a localização é atingida com alta fidelidade em relação ao estado vibracional almejado. O papel exercido pela engenharia de interações para o sucesso da localização é o principal fator motivador deste trabalho. / In the 90s several works arose in order to investigate the localization of quantum states. In the context of quantum electrodynamics of cavities, it is possible to find non-classical states of a given external field applied to the system employing, for instance, a cavity (initially prepared in the vacuum states) filled with a non-linear material. In such scenario, we propose a trapped ion vibrational state localization technique. Consider a trapped ion confined in a potential whose vibrational and electronic degrees of freedom are coupled through two laser fields. Once such interaction is generated, we make use of the reservoir engineering technique in order to obtain a master equation in which there is an artificial dynamics of emission and absorption promoted by engineerined liouvillians obtained by using an auxiliary system (internal ion levels) within an effective dynamics, since the spontaneous emission is always present. Under a certain set of parameters, competition among liouvillians takes the system of interest to a vibrational steady-state featuring localization. The presented technique is interesting because the steady-state is achieved with high fidelity with respect to the desired vibrational state even when starting with highly mixed states. The role presented by the engineered interactions is fundamental for a successful localization and it is the primary motivation of this work.

Submitted by Liliane Ferreira (ljuvencia30@gmail.com) on 2018-07-19T11:39:49Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Alex Vaz de Menezes - 2016.pdf: 5444748 bytes, checksum: e61a3b607d1573c9174b4e5d39bfa375 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-07-20T10:16:58Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Alex Vaz de Menezes - 2016.pdf: 5444748 bytes, checksum: e61a3b607d1573c9174b4e5d39bfa375 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-20T10:16:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Alex Vaz de Menezes - 2016.pdf: 5444748 bytes, checksum: e61a3b607d1573c9174b4e5d39bfa375 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-12-12 / The study of the erosive processes of soils located at the edges of reservoirs has been a subject discussed in the scientific milieu since 1900. The measurement of soil mass loss parameters that combine the effects of water and wave agents is still scarce in Brazil, which promotes the need to deepen studies that validate the control of these parameters in the execution of reservoir projects, aiming at a policy of environmental control. In this way, the present work aims to create a methodological proposal for the evaluation of the behavior of the borders of reservoirs due to the water erosion process caused by the impact of waves, under dynamics of mass loss evaluation by means of the construction of a Hydraulic channel In order to perform the tests, a hydraulic channel was constructed coupled to an electric motor that rotates a disk with a metal rod to a flap type wave beater, controlled by automation of a frequency inverter calibrated to simulate waves impact, with known characteristics, in conditioned soil samples in a slope that simulates field conditions. The equipment allows the execution of tests on deformed and undisturbed samples. For the tests, a fine granulometry soil classified with a low compressibility plastic laterict clay, collected at the School of Civil and Environmental Engineering of the Federal University of Goiás. The soil was compressed statically into a sample holder for assessment, qualitatively and quantitatively, the influence of frequency waves, by testing with a ramp slope of 45 ° and frequencies of 0.33, 0.50 and 0.66Hz and slope inclination of the influence, by means of tests with the same wave energy for varying slopes at 30 °, 45 ° and 60 ° in the loss of mass of deformed soil samples. As a result, it was noticed that the frequency has direct influence on mass loss, with linear relation, which allows to extrapolate to a same slope mass loss results for different frequencies. For the tests with the same energy of waves with variable slopes, it was noticed that, as the slope of the ramp is decreased, the loss of mass also increases in a linear relation. Thus, it is concluded that the methodological proposal of the creation of the hydraulic channel with wave beater was effective and it proves to be a good method for the qualitative evaluation of mass loss for soils located in edges of reservoirs of UHEs. / O estudo dos processos erosivos de solos situados em bordas de reservatórios é um assunto discutido no meio científico desde 1900. A medição de parâmetros de perda de massa do solo que unam os efeitos dos agentes água e ondas, ainda é pouco difundido no Brasil, o que impulsiona a necessidade do aprofundamento de estudos que validem o controle desses parâmetros na execução de projetos de reservatórios, visando uma política de controle ambiental. Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo criar uma proposta metodológica de ensaio para avaliação do comportamento de bordas de reservatórios devido ao processo erosivo hídrico originado por meio do impacto de ondas, sob dinâmicas de avaliação de perda de massa por meio da construção de um canal hidráulico. Para realização dos ensaios, foi construído um canal hidráulico acoplado a um motor elétrico que rotaciona um disco com haste metálica a um batedor de ondas, do tipo flap, controlado por automação de um inversor de frequência calibrado para simular impacto de ondas, de características conhecidas, em amostras de solo condicionadas em uma rampa com inclinação que simule condições de campo. O equipamento permite a execução de ensaios em amostras deformadas e indeformadas. Para os ensaios foi utilizado um solo de granulometria fina, classificado como uma argila laterítica plástica de baixa compressibilidade, coletado na Escola de Engenharia Civil e Ambiental da Universidade Federal de Goiás. O solo foi compactado estaticamente em um porta amostras para avaliação, qualitativa e quantitativa, da influência da frequência de ondas, por meio de ensaios com inclinação de rampa em 45° e frequências de 0.33, 0.50 e 0.66Hz e da influência da inclinação do talude, por meio de ensaios com mesma energia de ondas para inclinações variáveis em 30°, 45° e 60° na perda de massa de amostras deformadas de solo. Como resultado, notou-se que a frequência tem influência direta na perda de massa, com relação linear, o que permite extrapolar para uma mesma inclinação resultados de perda de massa para diferentes frequências. Para os ensaios com mesma energia de ondas com inclinações variáveis, notou-se que, a medida que se diminui a inclinação da rampa aumenta-se a perda de massa também numa relação linear. Dessa forma, conclui-se que a proposta metodológica da criação do canal hidráulico com batedor de ondas foi eficaz e demonstra ser um bom método para avaliação qualitativa de perda de massa para solos situados em bordas de reservatórios de UHEs.

O presente estudo considera a aplicação do modelo SISAGUA de simulação matemática e de otimização para a operação de sistemas de reservatórios integrados em sistemas complexos para o abastecimento de água. O SISAGUA utiliza a programação não linear inteira mista (PNLIM) com os objetivos de evitar ou minimizar racionamentos, equilibrar a distribuição dos armazenamentos em sistemas com múltiplos reservatórios e minimizar os custos de operação. A metodologia de otimização foi aplicada para o sistema produtor de água da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), que enfrenta a crise hídrica diante de um cenário de estiagem em 2013-2015, o pior na série histórica dos últimos 85 anos. Trata-se de uma região com 20,4 milhões de habitantes. O sistema é formado por oito sistemas produtores parcialmente integrados e operados pela Sabesp (Companhia de Saneamento do Estado de São Paulo). A RMSP é uma região com alta densidade demográfica, localizada na Bacia Hidrográfica do Alto Tietê e caracterizada pela baixa disponibilidade hídrica per capita. Foi abordada a possibilidade de considerar a evaporação durante as simulações, e a aplicação de uma regra de racionamento contínua nos reservatórios, que transforma a formulação do problema em programação não linear (PNL). A evaporação se mostrou pouco representativa em relação a vazão de atendimento à demanda, com cerca de 1% da vazão. Se por um lado uma vazão desta magnitude pode contribuir em um cenário crítico, por outro essa ordem de grandeza pode ser comparada às incertezas de medições ou previsões de afluências. O teste de sensibilidade das diferentes taxas de racionamento em função do volume armazenado permite analisar o tempo de resposta de cada sistema. A variação do tempo de recuperação, porém, não se mostrou muito significativo. / The current study considers the mathematical simulation and optimization model SISAGUA applied to operation of complex multireservoir systems for water supply. The SISAGUA model uses mixed integer nonlinear programming (MINLP) with objectives of avoid or minimize shortages, balance storage distribution in multireservoir systems and minimize operation costs. The optimization methodology was applied in the water supply system from São Paulo Metropolitan Region, which faces a water crisis in a drought scenario in 2013-2015, the worst in the last 85 years historical series. It is a region with 20.4 million inhabitants, and the system consists of eight partially integrated supply systems operated by Sabesp (Sanitation Company of Sao Paulo State). The metropolitan region presents a high population density, located in the Upper Tiete hydrographic basin, characterized by low water availability per capita. It was discussed the possibility of considering evaporation during simulations, and the application of a continuous hedging rule in the reservoirs which modifies the mathematical formulation to nonlinear programming (NLP). Evaporation proved barely representative in relation to demand flow, with about 1% of the flow. On one hand, a flow rate of this magnitude may be considered in a critical scenario, on the other hand, this order of magnitude can be compared to the uncertainties of measurement or inflow forecasts. The sensitivity test of different rationing rates depending on the stored volume can analyze the time of response of each system. The change in recovery time, however, was not very significant.

A modelagem unidimensional tem sido adotada desde os anos 1980, com sucesso nas práticas de engenharia, para a caracterização do regime de transporte de sedimentos de longo termo. É também uma importante ferramenta para o entendimento da dinâmica sedimentar de bacias e gestão de sedimentos em reservatórios. Esta pesquisa teve como objetivo aplicar a modelagem unidimensional de transporte de sedimentos na bacia do reservatório Taiaçupeba, São Paulo, Brasil, a partir do sistema computacional HEC-RAS, orientada à estimativa das descargas sólidas afluentes ao reservatório. O período de coleta de dados coincidiu com a estiagem de 2013-2015 na Região Sudeste, o que contribuiu com a análise crítica do método e dos resultados, cuja discussão ressalta o uso da modelagem unidimensional como instrumento eficaz de validação das curvas de sedimento para caracterização do regime de transporte. As funções de capacidade de transporte de Laursen-Copeland e Toffaleti mostraram-se aplicáveis a esse sistema fluvial, bem como os métodos de encouraçamento de fundo de Hirano e Thomas-Copeland. Os coeficientes de Manning ajustados foram considerados preliminares e dados de campo adicionais são encorajados para refinar seu ajuste e incorporar maior acurácia na estimativa do perfil da linha d\'água em trabalhos futuros. Além disso, são apresentadas recomendações metodológicas ao monitoramento fluvissedimentométrico que contribuem com a sistematização das técnicas e tecnologias disponíveis à pesquisa hidrossedimentológica. / One-dimensional modeling has been successfully adopted since the 1980s in engineering practices to assess long-term sediment transport regimes. It is also an important tool for the understanding of sediment dynamics in watersheds and sediment management in reservoirs. The objective of this research was to apply the one-dimensional sediment transport modeling in the Taiacupeba reservoir basin, located in Sao Paulo, Brazil, implemented on HEC-RAS, aiming to estimate longterm loads into the reservoir. The data collection period coincided with the drought of 2013-2015 in Southeastern Brazil, which contributed to the critical analysis of the method and results, whose discussion highlights the use of one-dimensional modeling as an effective instrument for validating sediment curves. The transport capacity functions of Laursen-Copeland and Toffaleti have been shown to be applicable to this river system, as well as the bed sorting and armoring methods of Hirano and Thomas-Copeland. The Manning coefficients were considered preliminary and additional field data are encouraged to enhance its adjustment and incorporate greater accuracy in estimating the water surface profile in future work. Besides, methodological recommendations for sediment monitoring are presented, contributing to the systematization of available techniques and technologies applied to sediment research.

O trabalho trata do desempenho dos sistemas de reservatórios segundo a ótica dos usos múltiplos da água. A pesquisa é fundamentada no uso de modelos de otimização de Programação Não-Linear criados com a ferramenta GAMS e resolvidos com o pacote de otimização MINOS, que resultou no modelo SFPLUS. O estudo de caso refere-se ao sistema de reservatórios da bacia do rio São Francisco. Numa primeira fase, o estudo enfoca a otimização do sistema segundo dois métodos para análise de usos múltiplos: o método das restrições e o método das ponderações. Na seqüência, faz-se uma exploração sobre as alternativas para tratamento dos aspectos estocásticos do problema. Os principais resultados indicam que o método das restrições é mais fácil e direto de ser aplicado. Explicita claramente os trade-offs entre os usos competitivos. Porém, permite a análise de no máximo três usos. Por outro lado, o método das ponderações permite avaliar um número maior de usos. Contudo, é necessário estabelecer a priori os coeficientes de ponderação entre os usos competitivos. Quanto à questão estocástica, para o caso estudado, verifica-se que o número de séries sintéticas geradas não influi significativamente na forma das distribuições de probabilidades das variáveis geradas pelo modelo. Contudo, essas distribuições são sensíveis ao fato de se usar séries históricas ou séries sintéticas, principalmente nos seus extremos. Além disso, o uso de séries sintéticas afeta os resultados da análise de usos múltiplos quando comparados com os resultados obtidos a partir de dados históricos. / This thesis deals with multiple purpose reservoir systems operation and its performance. The main aspects are related to trade-off analysis by using non-linear programming optimization models. Therefore, the SFPLUS model were developed with the GAMS software and solved by the MINOS package. The case study refers to the São Francisco river basin reservoir system. Initially, some research is done on two methods of formulating the objective function: the restriction method and the weighting method. Secondly, an alternative analysis on the stochastic aspects involving the problem is presented. According to the main results, the restriction method is an easy and direct approach, by which is possible to express the trade-offs very clearly. However, it is not possible to analyze more than three uses. On the other hand, the main advantage of the weighting method is to allow the analysis of greater number of uses. The problem with the weighting method is concerned with the weighting coefficients, which have to be defined previously. Referring to the stochastic aspects, case study results show that the number of inflow series generated synthetically does not affect significantly the probability distributions of the system performance variables calculated by optimization models. However, the shape of those distributions is sensible to the fact of using historical data or synthetic series, mainly for extreme values. Moreover, the use of synthetic series affects multiple-use results when compared to the results generated with historical data.

Os aspectos ambientais relacionados às atividades cotidianas de marinas de águas interiores, de terminais hidroviários de passageiros, de embarcações de lazer e de turismo e de outras instalações de apoio, como os estaleiros fluviais, indicam a necessidade da adoção de modelos sustentáveis de gerenciamento destas organizações, pois suas atividades ocorrem diretamente nos corpos d\'água e nas margens de rios e reservatórios, áreas estratégicas para o equilíbrio dos ecossistemas aquáticos e protegidas por uma legislação ambiental rigorosa. Este trabalho sugere alternativas tecnológicas e propõe a implementação de um programa de gestão de resíduos e efluentes, visando adequar a infra-estrutura e a operação de marinas, de terminais de passageiros e de embarcações de turismo, lazer e recreio, à série de normas ISO 14000 e a legislação ambiental, em relação à destinação dos resíduos sólidos, dos resíduos oleosos e dos efluentes sanitários gerados. As propostas foram fundamentadas em dados provenientes de uma avaliação sobre a situação atual das instalações receptoras, dos equipamentos e da gestão de resíduos e efluentes, realizada em uma marina e em uma empresa de navegação de turismo que operam no reservatório de Bariri, na Hidrovia Tietê-Paraná. Os resultados deste trabalho demonstram a importância da implementação de programas de treinamento e de controle dos resíduos e dos efluentes gerados nas atividades em terra e a bordo. Esses programas baseiam-se na redução da geração dos resíduos, na segregação, na reutilização e na reciclagem dos materiais, assim como na educação ambiental e no tratamento e destinação final adequada dos resíduos e efluentes, possibilitando, desta forma, a prevenção, o controle e o combate da poluição dos recursos hídricos, além de proporcionar o aumento da atratividade do empreendimento e da segurança e satisfação de usuários e de funcionários. / The environmental aspects related to the daily operations in small craft inland harbors, in passenger waterway terminals, in leisure and tour vessels, in addition to other supporting facilities such as fluvial shipyards, indicate the need for adoption of sustainable models of management of such organizations, due to the fact that their activities are directly related to water bodies and to river banks and reservoirs, which are strategic areas for the aquatic ecosystems balance and protected by a strict environmental legislation. This study focus on technological options and proposes the implementation of a management program of waste and sewage in order to adapt the facilities and the operation of the marinas, passenger terminals and recreational boating to the ISO 14000 serial rules and to the environmental legislation in relation to the destination of solid wastes, oily residues and sewage effluents. The proposals were based on data from an investigation about the current situation of the facilities, the equipment, and the waste and sewage management, carried on both a marina and a tour navigation company which operate in the Bariri reservoir in the Tietê-Paraná Waterway. The results of this study demonstrate the importance of the implementation of programs for training and controlling the waste and sewage produced in shore and off-shore activities. These programs are based on the reduction of the production of waste, on the segregation, on the reutilization and the recycling of the materials, as well as on environmental education and on the treatment and final destination of waste and sewage. This way, they may prevent, control and act against water resources pollution besides making business more attractive and the places safer and more appealing for users and workers.