Submitted by THANAN WALESZA PEQUENO RODRIGUES null (twalesza@gmail.com) on 2017-04-18T13:46:33Z No. of bitstreams: 1 Tese_Final2017.pdf: 5871584 bytes, checksum: 622c90a26db9966bfc3a2c9aaf97e829 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-18T19:10:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rodrigues_twp_dr_prud.pdf: 5871584 bytes, checksum: 622c90a26db9966bfc3a2c9aaf97e829 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T19:10:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rodrigues_twp_dr_prud.pdf: 5871584 bytes, checksum: 622c90a26db9966bfc3a2c9aaf97e829 (MD5) Previous issue date: 2017-03-09 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho teve como objetivo realizar um levantamento detalhado das características bio-ópticas nos reservatórios de Barra Bonita (BB) e Nova Avanhandava (Nav) com o intuito de avaliar o desempenho de uma única abordagem voltada para a estimativa das propriedades ópticas inerentes (POIs), assim como, a concentração de totais sólidos suspensos (TSS). A investigação foi realizada utilizando dados coletados no campo entre 2014 e 2016, incluindo, as POIs, componentes opticamente significativos (COSs) e reflectância de sensoriamento remoto (R_rs). Os dados apresentados dos COSs confirmaram que BB é um ambiente mais túrbido que Nav por apresentar maior produção fitoplanctônica em função do recebimento de altas cargas de nutrientes provenientes da bacia de drenagem. Por outro lado, Nav é um ambiente mais transparente e com maior influência de material inorgânico, o que favorece o surgimento de macrófitas submersas. A concentração de clorofila-a (Chl-a) em BB alcançou máximo de 797.8 µg l-1 em outubro/2014, enquanto Nav apresentou máximo de 38.6 µg l-1 em maio/2016. A variabilidade nos COS esteve altamente vinculada a frequência de chuvas, sendo que no ano de 2014, ocorreu um evento extremo de seca alterando as características biogeoquímicas dos ambientes. BB reagiu de forma mais abrupta que Nav por apresentar um sistema de operação do tipo acumulação e por estar mais próxima das regiões potencialmente poluidoras, diferente de Nav que apresenta um sistema fio-d’água em que não há acumulação e sim fluxo constante da água. Além disso, no âmbito óptico, a absorção em Nav apresentou maior influência do particulado não-algal (NAP) enquanto que em BB, a absorção foi dominada por fitoplâncton. Com base nesses resultados pode-se concluir que os dois ambientes apresentam não só diferenças na qualidade da água, mas também nas propriedades ópticas, o que leva a afirmação de que um modelo único baseado nos dois ambientes pode não ter um bom resultado quando se pretende utilizar uma abordagem empírica. Um algoritmo quase-analítico (QAA) parametrizado para as condições de Nav (QAAOMR) apresentou resultados significativos com erros (erro médio percentual absoluto – MAPE) inferiores a 17% para o coeficiente de absorção total (a_t), 19% para o coeficiente de absorção orgânico detrital (a_CDM) e 47% para o coeficiente de absorção do fitoplâncton (a_ϕ). O respectivo modelo foi utilizado para verificar seu desempenho em um ambiente eutrofizado como BB e a versão parametrizada por Watanabe et al. (2016) e denominada QAABBHR foi aplicada aos dados de Nav. Como resultado, observamos que as duas versões foram adequadas para estimar a_t com erros inferiores a 40%, no entanto, existe ainda a necessidade de melhorar as etapas para estimativa de a_CDM e a_ϕ. No caso de se aplicar um modelo empírico de única abordagem para estimar concentração de TSS para ambos os reservatórios, observamos que essa abordagem não apresentou resultados satisfatórios, portanto, modelos específicos baseados na banda do vermelho do MODIS foram utilizados para mapear TSS em cada um dos reservatórios. Pode-se concluir então, que o conhecimento acerca das propriedades ópticas da água se mostrou determinante para a modelagem bio-óptica, principalmente no que diz respeito aos ambientes altamente contrastantes como BB e Nav. / The objective of the present work was to perform a detailed survey of the bio-optical characteristics of the reservoirs of Barra Bonita (BB) and Nova Avanhandava (Nav) in order to evaluate the performance of a single approach aimed at estimating the inherent optical properties (IOPs), as well as the concentration of total suspended solids (TSS). The research was carried out using data collected in the field between 2014 and 2016, including the IOPs, optically significant components (OSCs) and remote sensing reflectance (R_rs). The data presented from the OSCs confirmed that BB is more turbid than Nav because it presents higher phytoplankton production due to the input of high nutrient loads from the drainage basin. On the other hand, Nav is more transparent with greater influence of inorganic matter, which favors the appearance of submerged macrophytes. The concentration of chlorophyll-a (Chl-a) in BB reached a maximum of 797.8 μg l-1 in October/2014, while Nav presented a maximum of 38.6 μg l-1 in May/2016. The variability in the COS was highly related to the frequency of rainfall, in the year 2014, an extreme drought event occurred, altering the biogeochemical characteristics. BB reacted more abruptly than Nav because it presented an accumulation type operation system and because it is closer to the potentially polluting region. Nav presents a water system in which there is no accumulation but constant flow of water. In addition, in the optical context, the absorption in Nav presented greater influence of the non-algal particulate (NAP) while in BB, the absorption was dominated by phytoplankton. Based on these results, it can be concluded that the two environments present not only differences in water quality but also in optical properties, which leads to the assertion that a single model based on the two environments may not have a good result when it is intended to use empirical approach. A quasi-analytical algorithm (QAA) parameterized for Nav conditions (QAAOMR) presented significant results with errors (mean absolute percentage error - MAPE) lower than 17% for the total absorption coefficient (a_t), 19% for the carbon detrital matter absorption coefficient (a_CDM) and 47% for the absorption coefficient of phytoplankton (a_ϕ). The respective model was used to verify its performance in a eutrophic environment such as BB and the version parameterized by Watanabe et al. (2016) and named QAABBHR was applied to the Nav data. Thus, we note that the two versions were suitable for estimating a_t with errors (MAPE) less than 40%, however, improvements must be carried out for estimating a_CDM and a_ϕ. In the case of applying a single empirical model to estimate TSS concentration for both reservoirs, we observed that it did not present satisfactory results, so specific models based on the MODIS red band were used to map TSS in each of the reservoirs. It can be concluded, therefore, that knowledge about the optical properties of water has proved to be determinant for the bio-optical modeling, especially with respect to highly contrasting environments such as BB and Nav. / CNPq: 200152/2015-7

Os impactos causados por precipitações em áreas urbanas indicam a necessidade da abordagem de medidas para gerenciamento da drenagem urbana, de modo a evitar prejuízos originados dos escoamentos superficiais, como as inundações. A drenagem urbana brasileira é considerada defasada, visto que o conceito da canalização prevalece sobre a reservação e a infiltração, priorizando o rápido escoamento ao invés do descarte controlado dos volumes reservados. A cidade de Curitiba-PR conta com o Decreto Municipal Número 176/2007, responsável pelos critérios para implantação dos mecanismos de contenção de cheias. Porém, as diretrizes de projeto estabelecidas não garantem eficiência mínima para os reservatórios de contenção, visto que a mesma pode variar em função da sua área de base, lâmina de água e diâmetro do orifício regulador de vazão. Nesta pesquisa é proposto um método de dimensionamento, estabelecendo critérios que relacionam as áreas impermeabilizadas dos lotes aos parâmetros de dimensionamento dos reservatórios, garantindo a função desta medida de controle. Considerando que os reservatórios devem proporcionar à dada área impermeabilizada retornar à sua condição de pré-urbanização em termos de vazões de contribuição, estima-se o valor necessário para a redução de vazão de pico em 70,24%, obtido da relação entre os coeficientes de escoamento superficial em ambas as condições de impermeabilização. A partir de simulações de propagação de vazão com o Método de Pulz em áreas impermeabilizadas genéricas em intervalos constantes adotados para o estudo, são obtidos gráficos das características geométricas dos reservatórios em função da vazão de contribuição que cada área genérica recebe. A partir da análise comportamental dos mesmos são propostas equações de dimensionamento para os parâmetros de volume, área de base, altura da lâmina de água e diâmetro do orifício regulador de vazão, relacionando-os às áreas impermeabilizadas presentes, de modo que seja garantida a eficiência mínima necessária. Ao comparar os resultados obtidos com o previsto na legislação municipal, além da possibilidade de melhoria na eficiência dos reservatórios com a utilização de outros parâmetros de dimensionamento, há condição de redução de 24,14% do volume em relação ao cálculo atual. / The impacts caused by rainfall in urban areas indicate the need to approach measures for managing urban drainage, in order to avoid losses arising from runoff, such as floods. Brazilian urban drainage is considered outdated, because the concept of channeling is more used than the reservation and infiltration, prioritizing fast flowing instead of controlled disposal of reserved volumes. The city of CuritibaPR has a Municipal Decree Number 176/2007, responsible for the criteria for implementation of flood containment mechanisms. However, the established design guidelines do not guarantee minimum performance for flood detention tanks, since it may vary depending on their base area, water depth and flow regulator’s orifice diameter. In this research is proposed a sizing method, establishing criteria that relate waterproofed areas of the lots to the tank design parameters, ensuring the function of this control measure. Considering that tanks must provide the given waterproofed area return to its condition before urbanization in contributing flows, determine the value of the required peak flow reduction in 70,24%, obtained from the relation between the coefficients of runoff in both waterproofing conditions. From flow propagation simulations with Pulz Method in generic waterproofed areas at constant intervals adopted for the research, graphs of the geometric characteristics of the reservoirs are obtained as a function of the contribution flow that each generic area receives. From the behavioral analysis, sizing equations are proposed for the parameters of volume, base area, water depth and flow regulator’s orifice diameter, relating them to the present waterproofed areas and ensuring the required efficiency. When comparing the results obtained with the provisions of municipal legislation, in addition to the possibility of improving the efficiency of the reservoirs using other sizing parameters, it points to the possibility of reducing the calculated volume of 24,14% in relation to the current calculation.

Orientador: Nilton Nobuhiro Imai / Banca: Cláudio Clemente Faria Barbosa / Banca: Maria de Lourdes Bueno Trindade Galo / Resumo: A implantação de usinas hidrelétricas requer a inundação de grandes extensões de terra para formação de reservatórios, gerando diversos impactos tanto sobre os ecossistemas aquáticos quanto terrestres. O desenvolvimento desequilibrado da vegetação aquática submersa se destaca pelos problemas econômicos gerados às empresas geradoras de energia hidrelétrica. Em alguns períodos do ano, as macrófitas aquáticas se desprendem do substrato, causando obstrução das grades de proteção de entrada da água para as turbinas. Além do custo para a remoção mecanizada da vegetação, esse processo requer a interrupção de geração de energia. Assim, a implantação de um plano de manejo de macrófitas submersas torna-se indispensável conhecer a distribuição espacial dessas plantas é uma etapa fundamental. As imagens de Sensoriamento Remoto são comumente utilizadas no mapeamento da vegetação terrestre. Entretanto, a atenuação da radiação pela água dificulta a aplicação desses dados na identificação de plantas aquáticas submersas. Neste sentido, o presente estudo visa compreender melhor a influência da coluna d'água sobre a contribuição da resposta espectral da vegetação aquática submersa. O estudo de caso foi realizado no córrego Ferreira, no reservatório de Nova Avanhandava, Rio Tietê/SP. Foram utilizados dados de reflectância e medidas subaquáticas, da irradiância ascendente e descendente e da radiância ascendente. Sobre as curvas de reflectância foram aplicadas as técnicas de remoção do ruído espectral, análise derivativa, remoção do contínuo espectral, razão de bandas e classificação, adotando abordagens por análise de agrupamento e mapeamento por ângulo espectral (SAM)... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Deployment of a hydroelectric requires the flooding of large extensions of land to form reservoirs, generating several impacts on both aquatic and terrestrial ecosystems. The unbalanced development of submerged aquatic vegetation stands out economic problems for hydroelectric energy companies. In some periods of the year, the aquatic macrophytes are detached from the substrate, causing obstruction of the guardrails in the entry of water to the turbines. Besides the cost of mechanical removal of vegetation, this process requires the interruption of energy generation. Thus, the implementation of a management plan to control submerged macrophytes becomes indispensable and the mapping of the spatial distribution of them is an important step. The remote sensing images are commonly used for terrestrial vegetation mapping. However, the attenuation of radiation by water hinders the use of these data in identification of submerged aquatics plants. In this sense, this study aims to understand the influence of the water column on the contribution of the spectral response of submerged aquatic vegetation. The case study was accomplished in the stream Ferreira, Nova Avanhandava reservoir, Tietê River, São Paulo state. It was used a set of underwater data, upward and downward irradiance, upward radiance and reflectance. Some techniques like spectral noise removal, derivative analysis, spectral continuum removal, and classification, adopting approaches for cluster analysis and spectral angle mapping (SAM), were applied on the reflectance data... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Capes / A eutrofização atinge diversos reservatórios de abastecimento de água, causando problemas principalmente da ordem operacional e comprometimento da qualidade da água para a população. Algumas tecnologias de tratamento de água passam por um processo de aperfeiçoamento e outras surgem para melhorar a eficiência do tratamento. Este trabalho teve por objetivo avaliar a remoção de cianobactérias e cianotoxinas por meio de coagulação com Moringa oleifera, seguida de microfiltração e nanofiltração. Sendo assim a primeira etapa do trabalho foi o cultivo em laboratório da cianobactéria Microcystis aeruginosa e a determinação de curvas de crescimento deste microrganismo. Na seqüência foram realizados ensaios para verificar a as melhores condições de coagulação/floculação/sedimentação com a solução coagulante de M. oleifera (1%), como respostas foram utilizadas a remoção de células da M. aeruginosa e a redução da turbidez. Foram avaliadas as seguintes variáveis: tempo de coagulação; velocidade rápida, tempo de floculação, velocidade lenta, tempo de sedimentação, turbidez inicial, quantidade de solução coagulante. Em seguida o processo de coagulação/floculação/sedimentação foi associado à microfiltração, nesta etapa foi realizada com água do cultivo e água da Represa do Passaúna –PR contaminada com o cultivo da M. aeruginosa. Por fim, devido à M. aeruginosa cultivada ser tóxica e produtora de microcistina avaliou-se a coagulação/floculação/sedimentação associada à nanofiltração. Os resultados indicam que as melhores condições de coagulação e floculação foram com 2 minutos de coagulação a 80 rpm, e 18 minutos para floculação a 13 rpm tendo uma remoção de células de 95,6 % e uma redução da turbidez de 97,5%. Verificou-se que 60 minutos de sedimentação já foi suficiente para remoções acima de 90% da cianobactéria, e 95% de redução da turbidez. Com relação à quantidade de solução coagulante observou-se um aumento na eficiência dos processos com o aumento da quantidade da solução coagulante, porém em 70 mg essa remoção já não tem grandes variações. A associação da coagulação/floculação/sedimentação com a microfiltração foi positiva, pois após 60 minutos a turbidez chegou a 0 uT e a ausência de células de M. aeruginosa. A retenção da microcistina com a nanofiltração apresentou uma retenção de 87,3% no início, porém com o decorrer do tempo este valor apresentou uma queda para 58,0%. Em resumo, pode-se considerar a associação da o uso da M. oleifera como coagulante com a microfiltração como uma boa alternativa para redução de turbidez e remoção de cianobactérias, assim como o uso da nanofiltração para remoção de microcistina. / The eutrophication affects many reservoirs of water, causing problems, specially the commitment of operational and water quality for the population. Some water treatment technologies go through a process of improvement and others appear to improve treatment efficiency. This work aimed to evaluate the removal of cyanobacterial and cyanotoxins through coagulation with Moringa oleifera, followed by microfiltration and nanofiltration. Thus the first stage of work was growing in the laboratory of the cyanobacterial Microcystis aeruginosa and determination of growth curves of this microorganism. Following tests were conducted to verify the optimal conditions for coagulation/flocculation/sedimentation with coagulant solution of M. oleifera (1%) were used in response to removal of cells from M. aeruginosa and reduced turbidity. The following variables were evaluated: coagulation time, fast speed, time of flocculation, slow speed, time of sedimentation, turbidity initial amount of the coagulant solution. Then the process of coagulation/flocculation/ sedimentation was associated with microfiltration this step was carried out with water end crop water of Passaúna –PR contaminated with the cultivation of M. aeruginosa. Finally, due to M. aeruginosa grown to be toxic microcystin producing and evaluate produce the coagulation/flocculation/sedimentation associated with nanofiltration. The results indicate that optimum conditions for coagulation and flocculation were clotting with 2 minutes at 80 rpm, and 18 minutes for flocculation at 13 rpm with a removal of cells and a 95,6% reduction in turbidity of 97,5%. It was found that 60 minutes was enough sediment removal for over 90% of the cyanobacterial, and 95% reduction in turbidity. With respect to the amount of coagulant solution was observed an increase in process efficiency by increasing the amount of coagulant solution, but at 70 mg such removal no longer has large variations. The association of coagulation /flocculation/sedimentation with microfiltration was positive, because after 60 minutes reached the turbidity 0 uT and the absence of cells of M. aeruginosa. The retention of microcystin with nanofiltration showed a retention of 87,3% at the beginning, but with the passage of time this value showed a decrease to 58,0%. In summary, one can consider adding the use of M. oleifera as a coagulant with microfiltration as a good alternative to reduce turbidity and removal of cyanobacterial, as well as the use of nanofiltration removal of microcystin.

Capes / A eutrofização atinge diversos reservatórios de abastecimento de água, causando problemas principalmente da ordem operacional e comprometimento da qualidade da água para a população. Algumas tecnologias de tratamento de água passam por um processo de aperfeiçoamento e outras surgem para melhorar a eficiência do tratamento. Este trabalho teve por objetivo avaliar a remoção de cianobactérias e cianotoxinas por meio de coagulação com Moringa oleifera, seguida de microfiltração e nanofiltração. Sendo assim a primeira etapa do trabalho foi o cultivo em laboratório da cianobactéria Microcystis aeruginosa e a determinação de curvas de crescimento deste microrganismo. Na seqüência foram realizados ensaios para verificar a as melhores condições de coagulação/floculação/sedimentação com a solução coagulante de M. oleifera (1%), como respostas foram utilizadas a remoção de células da M. aeruginosa e a redução da turbidez. Foram avaliadas as seguintes variáveis: tempo de coagulação; velocidade rápida, tempo de floculação, velocidade lenta, tempo de sedimentação, turbidez inicial, quantidade de solução coagulante. Em seguida o processo de coagulação/floculação/sedimentação foi associado à microfiltração, nesta etapa foi realizada com água do cultivo e água da Represa do Passaúna –PR contaminada com o cultivo da M. aeruginosa. Por fim, devido à M. aeruginosa cultivada ser tóxica e produtora de microcistina avaliou-se a coagulação/floculação/sedimentação associada à nanofiltração. Os resultados indicam que as melhores condições de coagulação e floculação foram com 2 minutos de coagulação a 80 rpm, e 18 minutos para floculação a 13 rpm tendo uma remoção de células de 95,6 % e uma redução da turbidez de 97,5%. Verificou-se que 60 minutos de sedimentação já foi suficiente para remoções acima de 90% da cianobactéria, e 95% de redução da turbidez. Com relação à quantidade de solução coagulante observou-se um aumento na eficiência dos processos com o aumento da quantidade da solução coagulante, porém em 70 mg essa remoção já não tem grandes variações. A associação da coagulação/floculação/sedimentação com a microfiltração foi positiva, pois após 60 minutos a turbidez chegou a 0 uT e a ausência de células de M. aeruginosa. A retenção da microcistina com a nanofiltração apresentou uma retenção de 87,3% no início, porém com o decorrer do tempo este valor apresentou uma queda para 58,0%. Em resumo, pode-se considerar a associação da o uso da M. oleifera como coagulante com a microfiltração como uma boa alternativa para redução de turbidez e remoção de cianobactérias, assim como o uso da nanofiltração para remoção de microcistina. / The eutrophication affects many reservoirs of water, causing problems, specially the commitment of operational and water quality for the population. Some water treatment technologies go through a process of improvement and others appear to improve treatment efficiency. This work aimed to evaluate the removal of cyanobacterial and cyanotoxins through coagulation with Moringa oleifera, followed by microfiltration and nanofiltration. Thus the first stage of work was growing in the laboratory of the cyanobacterial Microcystis aeruginosa and determination of growth curves of this microorganism. Following tests were conducted to verify the optimal conditions for coagulation/flocculation/sedimentation with coagulant solution of M. oleifera (1%) were used in response to removal of cells from M. aeruginosa and reduced turbidity. The following variables were evaluated: coagulation time, fast speed, time of flocculation, slow speed, time of sedimentation, turbidity initial amount of the coagulant solution. Then the process of coagulation/flocculation/ sedimentation was associated with microfiltration this step was carried out with water end crop water of Passaúna –PR contaminated with the cultivation of M. aeruginosa. Finally, due to M. aeruginosa grown to be toxic microcystin producing and evaluate produce the coagulation/flocculation/sedimentation associated with nanofiltration. The results indicate that optimum conditions for coagulation and flocculation were clotting with 2 minutes at 80 rpm, and 18 minutes for flocculation at 13 rpm with a removal of cells and a 95,6% reduction in turbidity of 97,5%. It was found that 60 minutes was enough sediment removal for over 90% of the cyanobacterial, and 95% reduction in turbidity. With respect to the amount of coagulant solution was observed an increase in process efficiency by increasing the amount of coagulant solution, but at 70 mg such removal no longer has large variations. The association of coagulation /flocculation/sedimentation with microfiltration was positive, because after 60 minutes reached the turbidity 0 uT and the absence of cells of M. aeruginosa. The retention of microcystin with nanofiltration showed a retention of 87,3% at the beginning, but with the passage of time this value showed a decrease to 58,0%. In summary, one can consider adding the use of M. oleifera as a coagulant with microfiltration as a good alternative to reduce turbidity and removal of cyanobacterial, as well as the use of nanofiltration removal of microcystin.

Nas últimas décadas a Organização das Nações Unidas apontou que a escassez de água doce disponível para consumo poderia ser uma barreira para desenvolvimento de todos os países. Essa realidade torna-se ainda mais alarmante se for levado em conta o aumento na densidade demográfica, sobretudo nas megalópoles onde os recursos hídricos ainda sofrem por conta da contaminação pelas fontes de poluição pontuais. Nos países subdesenvolvidos esse panorama é ainda mais crítico. A falta de recursos para planejamento e execução de obras de saneamento faz com que a degradação dos corpos d\'água ocorra em ritmo ainda mais acelerado, trazendo um risco eminente para a população dessas regiões devido à disseminação de doenças, por exemplo. Face ao exposto, é premente a necessidade de formulação de projetos para monitorar os recursos hídricos, sobretudo aqueles inseridos em áreas urbanas, utilizados para o abastecimento de grande regiões metropolitanas, como é o caso do Complexo Billings-Guarapiranga, situado em São Paulo. Nessas regiões, os rios e reservatórios acabam perdendo a característica de patrimônio público e tornam-se elementos abióticos na paisagem, sem valor cultural ou como necessidade básica para a vida. Contudo, infelizmente o atual sistema de gestão pública no Brasil está em crise e, por conta disso, também é necessário inovar a maneira como os monitoramentos são realizados, visando reduzir os gastos com trabalhos de campo para coleta de amostras e análise das mesmas. Neste contexto, o uso das ferramentas de geoprocessamento aliadas aos produtos obtidos por sensores remotos pode contribuir efetivamente para a reversão do atual patamar de destruição dos ecossistemas aquáticos continentais. A ideia é criar processos que permitam não somente avaliar a qualidade dos reservatórios mas, também, auxiliar na criação e atualização dos atuais planos diretores e zoneamentos ecológicos-econômicos. O presente trabalho apresenta um conjunto de ferramentas capazes de auxiliar na gestão dos recursos hídricos, tanto na avaliação do estado trófico de reservatórios, como na análise do risco ecológico nas bordas das bacias de captação. Através da modelagem de biomassa fitoplanctônica pela concentração de Clorofila-A, da extração de redes de drenagem e da análise do uso e ocupação do solo nas bacias de captação é possível ter uma ideia bastante concreta do risco ecológico associado aos recursos hídricos. Os resultados obtidos neste trabalho, em comparação com trabalhos desenvolvidos por outros autores, aponta a potencialidade da metodologia proposta. Ainda, o processamento da série de imagens Landsat 5/TM auxiliou na identificação da dinâmica espacial da concentração de Clorofila-A, permitindo a identificação das áreas com contaminação persistente 2003 e 2010. Por fim, acredita-se que o leitor deve sentir-se encorajado no desenvolvimento de novos modelos e atualização dos modelos atuais. O conjunto de ferramentas propostas pode contribuir, efetivamente, para a gestão dos recursos hídricos / In recent decades the United Nations published that the scarcity of fresh water available for consumption could be a barrier to development of all countries. This reality becomes even more alarming considering the increased in population density, especially in megacities where water resources are still suffering because of punctual pollution sources. In underdeveloped countries this scenario is even more critical. Lack of financial resources for sanitation planning and implementation causes faster degradation of water bodies, bringing an imminent risk to these region populations due to disease spread, for example. In this way, its necessary to reformulate the water resources monitoring projects, especially those placed in urban areas, used for large metropolitan areas supply, such as the Billings-Guarapiranga Complex, located in São Paulo. In these regions, rivers and reservoirs end up losing the characteristic of public assets and become abiotic elements in the landscape without cultural value or as a basic need for life. However, unfortunately the Brazilian current public management system is in crisis and so on we need to innovate the way the monitoring projects is performed in order to reduce field work costs to collect samples and analyze them. In this context, the use of GIS tools, combined with the products obtained by remote sensors can effectively contribute to the reverse the current level freshwater ecosystems degradation. The idea is to create processes not only to assess the reservoirs quality, but also helps to create and update the current master plans and ecological-economic zoning. This paper presents a set of tools to assist the water resources management, both in assessing of reservoirs trophic status, as in the analysis of catchment basin border ecological risk. It is possible to have a very concrete idea of the ecological risk associated with water resources through the phytoplankton biomass modeling by concentration of chlorophyll-A, the extraction of drainage networks and the analysis of land use in the catchment basin can. The results obtained here compared to others, points out the potential of the proposed methodologies. Furthermore, processing of Landsat 5/TM series helped in identifying chlorophyll-A concentration spatial dynamics, allowing the identification persistent contamination areas in 2003 and 2010. Finally, we believed the reader should feel encouraged to develop new models and update the current ones. The set of proposed tools can effectively contribute to the water resources management

A seqüência mesozóica da bacia de Ucayali é a maior produtora de gás e condensado do Peru. A área do trabalho, denominada Grande Camisea, fica na parte sul da bacia e, na atualidade, pertence à companhia Plupetrol Peru Corporation. Neste trabalho, foi aplicado um método de interpretação de perfis de indução em um poço petrolífero no sector San Martin do campo Camisea (QuickLook Interpretation method). O objetivo consiste na caracterização do reservatório de San Martín utilizando um método de interpretação rápida de perfis elétricos e, assim, fornecer uma visão geral no entendimento de parâmetros de poços e reservatórios, de zonas produtivas e suas características petrofísicas de porosidade e de saturação do óleo. Para validar a interpretação, foram utilizadas a descrição geológica de testemunhos e amostras de calha, descrição e informação do sistema petrolífero do campo e a geologia regional da zona de interesse da bacia. Desta forma, foi possível apresentar uma comparação entre os valores obtidos através dos métodos detalhados executados pela Pluspetrol e o método rápido de interpretação aplicado aqui, assim como o desvio entre ambos os resultados. / The Mesozoic sequence of the Ucayali basin is the main producer of gas and condensate of Peru. The work area is called Gran Camisea, located in the south part of the basin, and, in the present time, belongs to the company Plupetrol Peru Corporation. In this work, a well log interpretation method was used in a gas well in San Martin area, part of the Camisea field. The goal is the characterization of the reservoir of San Martín using a Quick Look log interpretation method, and thus to supply a general view in the understanding of well and reservoirs parameters, productive zones and its petrophysics characteristics of porosity and saturation. To validate the interpretation, besides using the geologic description of well cores and cutting sampling, it was used the description and information of the petroleum system of Camisea gas field and its regional geology. It was possible to present a comparison between Pluspetrol values, obtained through detailed methods, and those from the Quick Look log interpretation method used here, as well as an analysis of convergence between both results.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-10-14T14:16:30Z No. of bitstreams: 1 Yoly Souza Ramos.pdf: 1428384 bytes, checksum: fe0da4f347d2201546757047f37e4381 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-14T14:16:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Yoly Souza Ramos.pdf: 1428384 bytes, checksum: fe0da4f347d2201546757047f37e4381 (MD5) Previous issue date: 2009-05-14 / Naturally occurring erosion or in association with anthrop action (mainly) is a serious environmental problem, particularly in reservoir, because environmental degradation generate by erosive process is a risk for water availability, electric power generation, water supply and navigation. The present study aimed to characterize and correlate physical and chemical attributes of soils in different stages of laminar erosion at sites around Luiz Gonzaga hydroelectric power station, in Pernambuco State, and evaluate relationships between nematode communities and physic-chemical soil attributes. In general, the sites were constituted by sandy soils. Sites with erosive process in initial stage presented deeper A and C horizons, lower soil acidity and the highest number of correlations between physical and chemical variables, pointing out the amount of C correlation with both Ca and Mg, and the H correlation with both C and organic matter. In contrast, a low number of correlations occurred in sites inintermediate erosive process, pointing out the loan and Al correlation. Sites in severe process presented high amount of Na, mainly in the Luvissolo Crômico Órtico soil, high amount of organic matter and high number of correlations, pointing out the correlation of Na and H with C, N, and organic matter amounts. Sites in initial erosive processes showed higher density of bacteria feeding nematodes (Rhabditidae e Cephalobidae) with relative abundance of 36.83%, especially Cephalobidae (26.82%). The omnivores, particularly Dorilaymidae, were more abundant in intermediary and severe process, 39.87% and 48.17%, respectively. In areas with intermediary processes there were weak correlations between nematodes and soil attributes. In contrast, sites in initial and severe process showed stronger correlations, pointing out natural argyle with Helicotylenchusdensity in initial process, and aluminum saturation with Mononchidae, Aphelenchidae and Trichodorus density in severe process. / A erosão natural ou associada à ação antrópica é um grave problema ambiental. No caso específico dos reservatórios, a degradação ambiental gerada pelo processo erosivo coloca em risco a disponibilidade e o fornecimento de água, a geração de energia elétrica, o abastecimento e a navegação. O presente estudo objetivou caracterizar e correlacionar os atributos físicos e químicos de solos com diferentes estágios de erosão laminar em áreas próximas as bordas do reservatório da Usina Hidrelétrica Luiz Gonzaga, no Estado de Pernambuco, e analisar relações entre a diversidade trófica de nematóides e os atributos físico-químicos de solos. De maneira geral, os solos apresentaram textura arenosa. As áreas com processos erosivos em estágio inicial apresentaram horizontes A e C mais profundos, menor acidez do solo e alto número de correlações entre as variáveis físicas e químicas avaliadas, destacando-se a relação dos teores de argila com Ca e com Mg e dos teores de H com C e com matéria orgânica. Aocontrário, as áreas com processo de erosão em estágio intermediário apresentaram baixo número de correlações, destacando-se a correlação de argila com Al. As áreas com processo de erosão em estágio severo apresentaram alto teor de Na, particularmente no Luvissolo Crômico Órtico, alto teor de matéria orgânica e altos coeficientes de correlação de Na e de H com os teores de C, N e matéria orgânica. Nas áreas com processos em estágio inicial os nematóides bacteriófagos (Rhabditidae e Cephalobidae) foram mais abundantes, com dominância de 36,83%, destacando-se os Cephalobidae (26,82%). Os onivoros, em particular os Dorilaymidae, foram mais abundantes em processos intermediário e severo de erosão, com dominância de 39,87% e 48,17%, respectivamente. Nas áreas em processo intermediário ocorreu fraco grau de correlaçãoentre a nematofauna e as variáveis físico-químicas do solo. Ao contrário, nas áreas em processo inicial e severo as correlações foram mais consistentes, destacando-se a de argila natural com Helicotylenchus e a saturação por alumínio com Mononchidae, Aphelenchidae e Trichodorus, respectivamente.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-06-14T12:31:20Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao Saulo Menezes.pdf: 3142876 bytes, checksum: 87a4e508de7bbbb2df2129de180c6f4d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-14T12:31:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao Saulo Menezes.pdf: 3142876 bytes, checksum: 87a4e508de7bbbb2df2129de180c6f4d (MD5) Previous issue date: 2014-08-07 / CAPEs / Neste trabalho, abordamos o processo de adaptação de malhas via “remeshing”, a adap-tação de malhas não estruturadas é usada aqui como uma ferramenta de alto desempe-nho que visa simultaneamente garantir a qualidade do resultado e reduzir o tempo com-putacional envolvido em toda a simulação. Usamos um simulador numérico de escoa-mento óleo-água em reservatório de petróleo em duas dimensões. Os fluidos e a rocha reservatório são tidos como incompressíveis e não se considera variações térmicas. Um método de volumes finitos centrado nos nós e baseado em uma estrutura de dados por arestas é empregado na discretização das equações de pressão e de saturação. Uma for-mulação agregada IMPES (Implicit Pressure Explicit Saturation) é utilizada para resol-ver as variáveis de saturação e de pressão. Aproximações de baixa e alta ordem na eq. de saturação e seus efeitos na propagação dos erros é calculada. A cada avanço no tem-po, novos campos de saturações e de pressões são avaliados e, em seguida, a qualidade destes resultados é estimada. Isto é realizado por meio de um estimador de erros basea-do na hessiana dos campos de pressão e de saturação, os quais são usados para calcular os erros local e global referentes a cada campo. Estes erros são comparados a uma tole-rância que irá definir se a malha deve ou não ser adaptada, onde e em que grau de refi-namento. O método de adaptação desenvolvido é o do “remeshing” ou redefinição de malhas, que se baseia na reconstrução total ou parcial da malha. A redefinição da malha é feita com o gerador open-source Gmsh que possibilita a criação da malha com contro-le do grau de refinamento local através da malha de “background”. Após a adaptação, os campos de pressão e de saturações são interpolados da malha anterior para a nova malha. Métodos lineares, quadráticos e adaptativos de interpolação são explorados e avaliados. Para um mesmo instante de tempo, o processo de adaptação se repete até que a qualidade dos resultados atinja a tolerância exigida. Para a integração e conformidade de todas estas etapas foi desenvolvido um software na linguagem C++ usando a biblio-teca para gerenciamento de malhas FMDB (Flexible Distributed Mesh Data Base). Foi efetuado um estudo da qualidade dos resultados obtidos e da eficiência da simulação quando da utilização do procedimento de adaptação de malhas desenvolvido em simula-ções de escoamento monofásico e bifásico óleo-água em meios porosos usando malhas não estruturadas 2D triangulares, considerando meios homogêneos e heterogêneos, iso-trópicos e anisotrópicos, comprovando a robustez da metodologia implementada nas simulações efetuadas. / In this work, we address the mesh adaptation process using "remeshing" tehcnique. The adaptation of unstructured meshes is used here as a high performance tool intended both to ensure the quality of the result and to reduce the computational time involved in the whole simulation. The numerical simulation are performed using a two dimensional two phase flow numerical simulation of oil and water in porous media. Fluids and reservoir rock are considered incompressible and does not consider thermal variations are consid-ered. A cell centered finite volume method using an edge based data structure used for of the error the discretization of the pressure and saturation equations. The IMPES for-mulation (Implicit Pressure Explicit Saturation) composes the structure of the simula-tor.The hyperbollic saturation equation is discretized using either a first or higher order aproximation and the effect of such choice is analysed. After advancing the solution in time the obtained result is analysed using an a-posteriori erro indicator. At each time step a new field of saturation and pressure is evaluated, and then, the quality of results is assessed. This is accomplished by means of an estimator based on the Hessian of the fields of pressure and saturation, which are used to calculate both the local and global errors for each field. These errors are compared to a tolerance that will define whether or not the mesh must be adapted where the mesh density required. The adaptive method developed is refered to as "remeshing" and considers either total or partial reconstruc-tion of the mesh. The remeshing is done with the open-source mesh generator named Gmsh that enables to build mesh containing the level of refinement through the mesh refinement "background." mesh. After adaptation, the fields of pressure and saturations are interpolated from the previous mesh to the new mesh. Linear and quadratic interpo-lation methods are explored and evaluated. For the same level of time, the adaptation process is repeated until the quality of results reached the required tolerance. For the integration and accomplishement of all these steps a software was developed in C + + language and using the library for unstructured mesh management FMDB (Flexible Distributed Mesh Data Base) mesh. A study of the quality of the analysed results and of the efficiency of the simulation was performed when using the adaptive mesh procedure developed through the analysis of single-phase flow and two-phase oil-water in porous media using 2D models with triangular unstructured meshes. The analysed examples considers homogeneous and heterogeneous media, isotropic and anisotropic, demon-strating the robustness and efficiency of the methodology implemented for the cases analysed in the simulations performed.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-05-02T13:54:54Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Cacilda Rocha.pdf: 2113838 bytes, checksum: 349b3a96b2897b76b15485e6fd1e6f54 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-02T13:54:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Cacilda Rocha.pdf: 2113838 bytes, checksum: 349b3a96b2897b76b15485e6fd1e6f54 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / CAPES / Macrófitas submersas promovem atributos das comunidades zooplanctônicas mediante estrutura física, transparência da água, habitat, e abrigo de predadores. Enquanto competem por luz e nutrientes, afetando negativamente o crescimento do fitoplâncton atuando nas interações de controle base-topo e promovendo efeito de controle topo-base do zooplâncton. Pouco foi investigado sobre o papel da vegetação submersa nas interações do zooplâncton e fitoplâncton em áreas sobre influência de reservatório no semiárido brasileiro. Nesse sentido, de maneira a identificar principais lacunas e perspectivas para estudos futuros sobre as macrófitas e interações tróficas enfatizando buscas por estudos realizados na América do Sul, realizamos uma análise cienciométrica, e acreditamos que o número de artigos na área exibirá uma tendência crescente ao longo dos anos, onde a América do Sul apresentará participação significativa tanto no número de publicações quanto na cooperação internacional. Além disso, com a finalidade de investigar se nas áreas com pressões pelos usos em reservatório e solo, plantas submersas são afetadas positivamente, e estruturam riqueza e abundância para o zooplâncton, e suas interações afetam negativamente o fitoplâncton durante quatro períodos, coletamos evidências de efeitos de controle base-topo e topo-base de macrófitas sobre o plâncton. Para tanto, comparamos atributos de comunidades e nutrientes dissolvidos em bancos de plantas na zona litorânea e centros correspondendo à pelágica. Para análise Cienciométrica, acessamos publicações usando base de dados internacional entre 1980 a 2015. A coleta do material no campo mediante navegação pelas áreas em distâncias superiores de 3.5km, com coletas simultâneas da cobertura vegetal, comunidades planctônicas e nutrientes nitrogenados e fósforo total dissolvido. Áreas de cobertura das plantas submersas foram estimadas por medição da proporção de presença e ausência de espécies em 24 pontos em transectos paralelos às margens em área superior a 3.5 km. Coletamos 24 amostras do fitoplâncton e de nutrientes. Para o zooplâncton, realizamos amostragem composta da coluna d’água na vertical e horizontal através de arrastos totalizando 48 amostras. A Cienciometria mostrou que o número de pesquisas sobre essas interações tróficas cresceram nos últimos anos na América do Sul, com contribuições do Brasil, Argentina e Uruguai. O conhecimento sobre as interações tróficas em tem norteado abordagens técnicas e pesquisas científicas em países temperados para melhorar a qualidade da água e restaurar lagos e reservatórios eutrofizados, mas a América do Sul avançou pouco. Constamos que o maior volume de artigos indexados tratou sobre a dinâmica e estrutura das assembléias aquáticas, teias e interações tróficas, para as quaias reservatórios e áreas alagadas receberam pouca atenção. Grande número de estudoscontemplam toda comunidade aquática e interações entre macrófitas, fitoplâncton zooplâncton e peixes. Com relação à pesquisa de campo, a macrófitas ocorreram em alta densidade e cobertura vegetal em 12 pontos por baía (60%; 70%) a diferentes profundidades (2m a 6m). Nas baías, fósforo (médias= 0.03 e 0.05 mg/L) e nitrogênio (0.4 e 0.9 mg/L) apresentaram baixas concentrações. A transparência de Secchi foi alta nas duas baías (>3.8). O fitoplâncton teve riqueza de 17 táxons, dos quais Cyanophyta e Bacillariophyta foram mais representativos. Baixas densidades registradas refletiram nos baixos valores clorofilaa (médias= 9 e 12 µg/l). O zooplâncton apresentou alta dissimilaridade na riqueza (97 spp.) dos Rotifera, Cladocera e Copepoda e abundância relativa, com densidades variando significativamente na zona pelágica (24 a 2013 ind./m³) e litorânea (28 a 1260 ind./m³) de ambas as baías. Nesse contexto, confrontando esses resultados com os dados encontrados da vegetação, juntamente com as baixas concentrações de nutrientes dissolvidos, clorofila-a e alta transparência da água (Secchi), há forte indício da ocorrência de interações com controles base-topo e topo-base sobre o fitoplâncton. Nossos dados suportam a hipótese de prováveis efeitos dessas interações estejam contribuindo para a manutenção das condições de transparência da água nas baías, favorecendo baixa riqueza e biomassa algal. Uma vez que o conhecimento sobre as interações tróficas, particularmente as que ocorrem em cascata tem sido desenvolvido com sucesso em na reestruturação e restauração da qualidade da água em diversos países. Esta pesquisa contribui para o conhecimento das interações mediadas pelas macrófitas, sobre o zooplâncton e fitoplâncton em áreas de influência de reservatórios. Contudo, estudos na área das interações tróficas mediadas pelas macrófitas poderão ser direcionados de maneira a atenuar assimetrias internacionais, encorajando o aumento da produtividade científica na América do Sul. Esforços para restaurar as baías no entorno do reservatório no Brasil poderão ser despendidos usando técnicas combinadas para aumentar a qualidade da água e incrementar atributos das comunidades aquáticas. / Submerged macrophytes promote attributes of planktonic communities by physical structure, water transparency, habitat, and shelter from predators. As they compete for light and nutrients, affecting negatively the phytoplankton growing, mediated bottom-up and topdown control interactions of zooplankton. Little has been investigated on the role of submerged vegetation in the interactions of zooplankton and phytoplankton in areas of reservoir influence in the Brazilian semiarid region. In order to identify major gaps and perspectives for future studies of macrophytes and trophic interactions, emphasizing searches for studies in South America, we conducted a scientometric analysis. We believe that the number of articles in the area show an increasing tendency to over the years, where South America will present significant participation in both the number of publications and in international cooperation. In order to investigate the impact of land use areas surrounding reservoir in submerged plants on planktonic communities, during four periods, we collect evidence of bottom-up and top-down controls of macrophyte on plankton. Our hypothesis is that the macrophytes are affected positively in that areas, and at the same time, can provide structure for richness and abundance to zooplankton and their interactions affect phytoplankton negatively. In the field we compare attributes of communities and dissolved nutrients in plant beds in the littoral and pelagic zones. For scientometrical analysis, we access publications using international database from 1980 to 2015. In the field, the samples were collected by boat, where greater distances with simultaneous sampling of vegetation, plankton communities and nitrogenous nutrients and total phosphorus dissolved. The submerged plant coverage areas were estimated by reducing the proportion of presence and absence of species in 24 points in parallel transects an area greater than 3.5 km. We collected 24 samples of phytoplankton and nutrients. For zooplankton, carry out sample composed of the water column vertically and horizontally, through hauls totaling 48 samples. The scientometrical analysis results showed that the number of trophic interactions researches grown in recent years in South America, with contributions from Brazil, Argentina and Uruguay. We found that the highest volume of indexed articles deals with the dynamics and structure of aquatic assemblages, webs and trophic interactions. Reservoirs and wetlands have received little attention. The large number of studies includes all aquatic community and interactions between macrophytes, phytoplankton, zooplankton and fish. Macrophytes occurred in high density and vegetation cover at 12 points per bay (60%; 70%) at different depths (2m to 6m). In the bays, phosphorus (mean = 0.03 and 0.05 mg / L) and nitrogen (0.4 and 0.9 mg / L) had lower concentrations. We found high Secchi transparency (>3.8) for both bays. The phytoplankton richness was 17 taxa, of which Cyanophyta Bacillariophyta were most representative. Low densities recorded reflected in lower values Chlorophyll-a (mean = 9.12 µg/l). Zooplankton showed high dissimilarity in the richness (97 spp.) of rotifers, Cladocera and Copepoda, with relative abundance. Densities varying significantly in the pelagic (24-2013 ind./m³) and littoral zones (28-1260 ind./m³) of both the bays. In this context, comparing these results with data from the vegetation, along with low concentrations of dissolved nutrients, chlorophyll-a and high water transparency, there is strong evidence of the occurrence of macrophytes and zooplankton interactions with bottomup and top-down controls on phytoplankton. Our data support the hypothesis that probably, effects of these interactions are contributing to the maintenance of conditions of water transparency, favoring low richness and algal biomass. The knowledge of trophic interactions, particularly which occur in cascades, has been successfully developed in the restructuring and restoration of water quality in several countries. This research brings to contributes to the knowledge of macrophytes, zooplankton and phytoplankton interactions in areas influenced by reservoirs. However, studies in the area of trophic interactions mediated by macrophytes may be directed in order to mitigate international asymmetries by encouraging increased scientific productivity in South America. Efforts to restore the bays around the reservoir in Brazil may be spent using combined techniques to increase the quality water and increase attributes of aquatic communities.