Este estudo propõe-se a analisar um conjunto de dados de simulações físicas de correntes de turbidez, a fim de parametrizá-los, identificando similaridades e tendências. Estes experimentos foram realizados pelo Núcleo de Estudos de Correntes de Densidade (NECOD), num total de 122 ensaios simulados em três modelos físicos semelhantes: dois canais unidirecionais com comprimento de 3,0 e 7,0 m, e outro tanque formado por um canal que deságua em uma cuba, com comprimento total de 13,85 m. O banco de dados foi composto pelas características hidrodinâmicas de entrada e de saída, utilizando dados médios, tanto na vertical, quanto na horizontal. Para que os objetivos fossem alcançados, utilizaram-se diferentes ferramentas a fim de realizar a consolidação dos dados: análise dimensional, normalização das equações e regressão múltipla de lei de potência nominal. Além disso, para comprovar a extrapolação das leis de semelhança obtidas pela aplicação da análise dimensional, uniram-se à base de dados 54 ensaios provindos de três estudos anteriores (Michon et al., 1955; Garcia, 1985; Altinakar, 1988). A partir das tendências apresentadas pelas relações entre os conjuntos adimensionais obtidos pela análise dimensional, pôde-se concluir que: a dinâmica da região da cabeça da corrente é menos suscetível às mudanças de condições experimentais, portanto, apresenta maior similaridade do que o corpo; e o regime transitório da vazão injetada nos experimentos iniciados por pulso não pode ser aproximado pelo regime permanente daqueles iniciados por fluxo contínuo. Encontraram-se evidências que apontam que os índices de turbulência são maiores com correntes compostas por sedimentos que apresentam menor velocidade de queda, as quais também apresentam maiores valores de velocidade de propagação. Os conjuntos adimensionais que melhor caracterizam as correntes de turbidez são o número de Reynolds e o número de Froude. Alguns resultados também foram confirmados pela extrapolação das tendências aos trabalhos anteriores, tal como uma tendência polinomial com pequena dispersão obtida pela relação entre os parâmetros mais importantes da dinâmica da corrente: a fração volumétrica de sedimento (φ) e o diâmetro do sedimento (dm). Além disso, ficou evidente a atenuação dos efeitos turbulentos do escoamento em modelos com pequena largura; e que a relação entre as forças de inércia e de empuxo pode ser utilizada para avaliar a permanência da homogeneidade do fluxo (distribuição da concentração) ao longo do canal. Pela aplicação da normalização das equações governantes pode-se afirmar que ao definir os parâmetros dinâmicos através da adoção de valores médios ficou impossibilitada a avaliação dos coeficientes empíricos e, conseqüentemente, não permitiu sua satisfatória aplicação. Através do uso de regressão não-linear múltipla, foram obtidas leis que correlacionaram variáveis dependentes (velocidade, espessuras características) com parâmetros de entrada (características do sedimento, da mistura e da injeção). A partir dos resultados ficou evidente que as variáveis mais sensíveis na definição destas leis são: a vazão, a concentração volumétrica e as propriedades físicas da misturas (massa específica, ou viscosidade). / This work aims to associate the data of turbidity currents laboratory experiments in order to identify possible trends and convergence points between them. These experiments were carried out in three distinct scales of simulation and diverse setups (e.g. flow type and mechanism of ignition). The database was processed and correlated using dimensional analysis, normalization of the governing equations and multiple regression models of monomial power law. At total, its were examined the data of 122 experiments, in terms of dynamic vertical and horizontal mean values, which were simulated in three different physical models: a confined small tank with 3.0 m long x 0.12 m wide and 0.2 m deep; a confined tank with 7.0 m x 0.4 m x 1.0 m; and a unconfined three-dimensional large tank with more than 13.0 m long. Beyond that, its were incorporated 54 experiments from three previous studies found in bibliography (Michon et al., 1995; Garcia, 1985; Altinakar, 1988) to validate dimensional analysis similarity laws. By the analysis of the trends obtained by relations with the non-dimensional groups, it was verified that the dynamics of the current head is less susceptible to changes in the experimental conditions, presenting more similarity than the current body. It was also found evidences that the flow rate generated in lock-box experiments can not be approximated by steady state behavior of flow rate injected in continuous flow experiments. Yet, it was noticed that currents composed by sediments with lower fall velocity show higher turbulent energy and flow velocity values. Moreover, the non-dimensional groups that better describe the dynamic of the turbidity currents were the Reynolds and densimetric Froude numbers. By comparison with previous studies it was possible confirm earlier trends obtained, for instance: a well fitted polynomial trend from the relation between the most significant dynamic parameters of the head of the turbidity current, the volumetric fraction (φ) and grain size (dm); it was also noticed that narrow tanks inhibits turbulent effects of the flow; and that the homogeneity of the flow (concentration distribution) along the length of the tank can be measured by the ratio between the inertial and buoyant forces. By the application of the normalization of the governing equations could be affirmed that the use of mean values to define the dynamics parameters not allowed the correct definition of coefficients and, consequently, its implementation. The multiple regressions models were employed to correlate the head velocity of flow and their geometrics properties (dependent parameters) with flow rate, sediment and mixture properties (independent parameters) in order to indicate what parameters are more significant. Based on that, the results demonstrate that dependent parameters are more susceptible to flow rate, volumetric concentration and viscosity of the mixture parameters.

Este estudo apresenta uma investigação experimental, através da simulação física de correntes de turbidez de baixa densidade, utilizando diferentes materiais (suspensos e dissolvidos), em diferentes proporções, com o intuito de avaliar seu comportamento geométrico (alturas de cabeça e corpo), dinâmico (velocidades de avanço da cabeça) e especialmente deposicional (distribuição granulométrica dos depósitos ao longo do canal), investigando também a capacidade de transporte dos fluxos. Além disso, foi testado o uso do sal em substituição às frações finas de sedimento na simulação de correntes de turbidez. As simulações foram realizadas nas dependências do NECOD, em um canal bidimensional de vidro, com dimensões 300 x 12,5 x 20 cm, utilizando na formação das correntes misturas com diferentes proporções de material dissolvido e/ou suspenso. Três fases de simulações foram conduzidas, cada uma com diferentes materiais compondo as misturas: a primeira composta por carvão 207 ( = 1360 kg/m³) e sal; a segunda composta por carvão 205 ( = 1190 kg/m³) e sal; e na terceira fase, misturas compostas por carvão 205 e bentonita. Cada uma destas misturas teve a massa específica composta por cinco diferentes proporções de material: 100% de carvão, 75%, 50%, 25%, 0%. Todas os ensaios tiveram a mesma massa específica (1010 kg/m³) do fluido injetado, o mesmo volume (4 litros) e a mesma vazão (6,5 litros/min). Além disso, o carvão utilizado para a composição das misturas seguiu a mesma curva granulométrica, ou seja, todas as composições tiveram a mesma granulometria. Fixando a massa específica, volume e vazão de injeção dos fluxos, foi possível analisar a influência das frações finas dos materiais que compunham as correntes de turbidez no que diz respeito à geometria, dinâmica e seus padrões de deposição. Na análise da geometria das correntes verificou-se que na medida em que mais material fino compõe o fluxo, menores são as dimensões das correntes de densidade, principalmente o corpo. No caso de correntes que têm na sua composição o sal, este desempenha papel semelhante ao material granular fino. Já nas características cinemáticas, verificou-se que quanto menor a granulometria do sedimento do fluxo, e conseqüentemente menor a velocidade de queda do mesmo, mais lenta é a sua deposição, fazendo com que a corrente desacelere mais lentamente. As correntes que utilizaram sal na sua composição foram as que mantiveram sua velocidade por distâncias maiores. Quanto aos padrões de deposição, o comportamento das correntes de turbidez geradas pelas diferentes misturas mostrou-se bastante semelhante. Os fluxos com sal dissolvido carregaram grãos mais grossos para distâncias um pouco maiores, entretanto esta diferença não chega a ser considerada significativa. Esse comportamento também é corroborado, quando se analisa a capacidade de transporte dos fluxos, que apresentaram pequenas diferenças para os dois tipos de fração fina avaliadas e quando foi ajustada a lei de degradação de tamanho de grão, que evidenciou uma pequena diferença na capacidade de transporte dos fluxos compostos por carvão/bentonita, e carvão/sal. Ainda, a comparação entre correntes de turbidez compostas por sal e diferentes tipos de carvão (com diferentes densidades) indica que, quantitativamente, os depósitos gerados pelos escoamentos formados por carvão menos denso (carvão 205) são melhores distribuídos ao longo do canal quando da presença de sal na composição da mistura. Os dados mostram que, para as correntes de baixa densidade geradas neste trabalho, é possível a substituição dos sedimentos finos por sal na simulação física de correntes de densidade, apesar das pequenas diferenças notadas nas características geométricas, dinâmicas e deposicionais. Esta substituição simplificaria as simulações físicas em escala reduzida destes fluxos, tanto na realização dos ensaios quanto na análise dos dados. / This work presents an experimental investigation of low-density turbidity currents using different proportion of suspended sediments (mineral coal and bentonite) and/or dissolved material (salt), in order to evaluate their kinematics (head velocity), geometric (head and body height) and depositional (mass and grain size distribution) behaviour as well as their capacity of transport. Beyond that, it was investigated the use of dissolved material (salt) replacing finer sediments in these flows. Hence, three sets of experiments were conducted in a bi-dimensional channel (300 x 12.5 x 20 cm) with five different sediment ratios (100% mineral coal; 75%; 50%; 25%; 0%). Three different mixtures are used in each set. Mineral coal 207 (r = 1360 kg/m³) and salt in the first one. Mineral coal 205 (r = 1190 kg/m³) and salt in the second set and then mineral coal 205 and bentonite. The bulk density (1010 kg/m³), flow rate (6.5 litre/min), grain size distribution and volume (4 litres) were kept constant in order to compare the sets. The results were evaluated regarding the flow-deposit properties. It was verified that as the finer sediment increases in the mixture, the current dimensions became thinner, especially at the body, and the flows decelerate less than the ones with coarse sediments. In terms of depositional patterns, it was detected same trends of deposition (thinning downstream) only with a slight modification of flow transport capacity for the flows contained dissolved salt (coarser grains reaching distal zones). The comparison between the first and second sets of experiments show that the deposit generated by the second set (mineral coal 205 of lower density) is better distributed along the channel only when there is salt dissolved in the mixture. The results presented here lead us to conclude that, despite the fact that there is some difference amongst the flow-deposit properties, it is possible to use salt replacing the finer portion of the sediments, which can cause a lot of simplifications of experimental procedures and further analysis as well.

Orientador: Rodrigo Egydio Barreto / Resumo: Os animais se comunicam utilizando sinais de diferentes modalidades sensoriais. Contudo, as condições ambientais podem afetar quais os estímulos que serão utilizados na transmissão de sinais entre os organismos. Assim, supomos que condições desfavoráveis à exibição de estímulos visuais como a turbidez da água e a presença de predador podem afetar o comportamento de peixes, como aqueles associados à reprodução. Ao mesmo tempo, podemos supor que pode haver vias alternativas para a manutenção de dado comportamento que envolva a comunicação entre organismos (como no caso da corte e da cópula). Assim, utilizando o lebiste (Poecilia reticulata) como modelo experimental, testamos a influência da turbidez da água e de estímulos químicos indicadores de risco de predação em seu comportamento reprodutivo. Encontramos aqui que o comportamento defensivo de lebistes é influenciado por condições de turbidez e de pistas químicas indicadoras de risco de predação, com peixes apresentando redução de atividade nessas condições. Observamos que o comportamento reprodutivo é modulado por condições de turbidez e iluminação, com peixes sendo mais ativos em água não turva com luz acesa. Por fim, ao agruparmos a execução de comportamentos defensivos e reprodutivos, sob condições de turbidez e de risco de predação, verificamos maior resposta defensiva. O lebiste é uma espécie muito estudada por seus padrões visuais associados à reprodução, porém, em situação desfavorável para o uso de estímulos visuais ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Animals communicate using different modality of sensorial signals. However, environmental conditions may affect which stimuli will be used in sign transmission between organisms. Thus, we suppose that unfavorable conditions to the exhibition of visual cues like water turbidity and the presence of predators might affect fish behavior, such as linked to reproduction. At the same time, we can suppose that may have alternative ways to given behavior maintenance that involves the communication between organisms (as in the case of courtship and copulation). Thus, using the guppy (Poecilia reticulata) as experimental model, we tested the influence of water turbidity and chemical stimuli that indicates predation risk in its reproductive behavior. We found here that guppy defensive behavior is influenced by turbidity conditions and chemicals cues that indicates predation risk, with fishes showing activity reduction under these conditions. We observed that reproductive behavior is modulated by turbidity conditions and illumination, with fishes being more active in clear water with the lights on. Lastly, by grouping the execution of defensive and reproductive behaviors, under turbidity conditions and predation risk, we verified greater defensive response. Guppy is a much studied species by its visual patterns associated to reproduction, however in unfavorable situations to visual stimuli and under predation risk, they choose to defend themselves, evidencing a trade-off between survival ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Este trabalho apresenta simulações físicas de correntes de densidade não-conservativas desenvolvendo-se num canal bidimensional de grande porte (5,00x0,40x1,00m) e declividade variável. A metodologia empregada foi desenvolvida em estudos anteriores (Manica, 2002 e Ávila, 2003) para ensaios em canal de pequeno porte e adaptada para o canal de maior porte, objetivando gerar subsídios para o estudo dos efeitos da escala de simulação sobre os padrões deposicionais de correntes de turbidez. As correntes foram formadas por uma mistura de água e carvão com massa específica em torno de 1023 kg/m3. A granulometria dos carvões utilizados ficou entre 0,062-0,297mm para o Carvão 207 e entre 0,062-0,177mm para o Carvão 205. Os experimentos foram divididos em três etapas. Na primeira etapa, foram simuladas correntes simples com o objetivo de realizar a transposição da metodologia de simulação física de correntes de turbidez do canal de pequeno porte para o canal de grande porte. Os dados obtidos foram comparados com os resultados pré-existentes do canal de pequeno porte provenientes dos estudos de Ávila (2003). Na segunda etapa foram simuladas correntes consecutivas, as quais foram compostas de um total de quatro fluxos por ensaio. Novamente, os dados obtidos foram comparados com os resultados pré-existentes dos estudos de Ávila (2003). Finalmente, na terceira etapa, foram simuladas correntes simples sobre canal com declividades de –0,5° e 2,0°. As correntes 00000geradas durante a segunda e a terceira etapas também tiveram seus parâmetros geométricos (alturas da cabeça e do corpo) e hidrodinâmicos (velocidades e acelerações da cabeça) comparados com dados pré-existentes de simulações com correntes conservativas (Fabian, 2002) Os resultados obtidos demonstraram que os depósitos gerados durante a primeira etapa foram os que mais se assemelharam aos dados pré-existentes de Ávila (2003) no que se refere às distribuições longitudinais e verticais. Também se observou que as correntes nãoconservativas não apresentaram variações significativas das alturas da cabeça e do corpo para as declividades ensaiadas. Tais observações acerca dos depósitos e da hidrodinâmica sugerem que, para que se garanta a eliminação de efeitos de escala, devem ser mantidas constantes: a massa específica do sedimento empregado na mistura, as condições de admissão da mesma e também o valor do número de Froude Densimétrico. Também há indícios de que variações nos parâmetros geométricos das correntes podem estar associadas com a massa específica do sedimento empregado para a simulação e com as condições de admissão da mistura.

Submitted by Flasleandro Oliveira (flasleandro.oliveira@cprm.gov.br) on 2014-03-19T18:52:15Z No. of bitstreams: 1 diss_albert_cardoso.pdf: 2070463 bytes, checksum: f419c364dc94a6358da7609bd39425b3 (MD5) / Approved for entry into archive by Flasleandro Oliveira (flasleandro.oliveira@cprm.gov.br) on 2014-03-19T18:52:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 diss_albert_cardoso.pdf: 2070463 bytes, checksum: f419c364dc94a6358da7609bd39425b3 (MD5) / Approved for entry into archive by Flasleandro Oliveira (flasleandro.oliveira@cprm.gov.br) on 2014-03-19T18:52:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 diss_albert_cardoso.pdf: 2070463 bytes, checksum: f419c364dc94a6358da7609bd39425b3 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-03-19T18:52:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 diss_albert_cardoso.pdf: 2070463 bytes, checksum: f419c364dc94a6358da7609bd39425b3 (MD5) / Os processos de desagregação, transporte e deposição dos sedimentos são responsáveis por uma série de impactos ao ambiente. Esses processos são acentuados pela atividade humana. A maior parte do sedimento é transportada em suspensão nos rios, principalmente durante eventos de chuva. O objetivo deste estudo é analisar as relações entre chuva, vazão e sedimentos em suspensão na Bacia Hidrográfica do Rio dos Bugres (RB01 64,41 km²) e em duas bacias embutidas nesta (RB10 11,45 km² e RB11 6,95 km²). Como provável reservatório auxiliar do município, essa bacia foi decretada como área de proteção ambiental e, por esse fato, possui restrições no uso do solo. O monitoramento hidrossedimentológico foi realizado no exutório das bacias e conta com sensores de nível e de turbidez. As séries de turbidez e nível foram convertidas em vazão e concentração de sedimentos em suspensão (CSS) através da curva-chave de vazão e da relação entre turbidez e CSS. Verificou-se que os meses com maior produção de sedimentos em suspensão (PSS) foram junho e julho. Esses meses apresentaram maior vazão e precipitação. As séries monitoradas nas bacias foram separadas em eventos e, para cada evento, foram calculadas variáveis que pudessem ter relação com a PSS. As análises por meio do coeficiente de correlação de Pearson demonstraram que a vazão máxima (Qme) foi a variável que apresentou correlação mais significativa com PSS. Com base nas análises de correlação foram selecionadas as variáveis Qme e precipitação total do evento (Pte) para entrada nos modelos de regressão. Os modelos criados foram significativos e apresentaram coeficientes de determinação com valores entre 0,81 e 0,94. Comparando apenas as variáveis PSS e Qme por evento, observou-se que, o coeficiente de regressão angular (β) aumentou da bacia menor (RB11) para a maior (RB01). Assim, uma mudança unitária na Qme é mais significativa na bacia maior que nas bacias menores. Os coeficientes de determinação, R² ajustados, da relação PSS e Qme foram 0,94, 0,89 e 0,80 para RB01, RB10 e RB11, respectivamente. Isso indica uma relação significativa existente entre essas variáveis, confirmando a Qme como uma boa indicadora da PSS em pequenas bacias

Este trabalho apresenta simulações físicas de correntes de densidade não-conservativas desenvolvendo-se num canal bidimensional de grande porte (5,00x0,40x1,00m) e declividade variável. A metodologia empregada foi desenvolvida em estudos anteriores (Manica, 2002 e Ávila, 2003) para ensaios em canal de pequeno porte e adaptada para o canal de maior porte, objetivando gerar subsídios para o estudo dos efeitos da escala de simulação sobre os padrões deposicionais de correntes de turbidez. As correntes foram formadas por uma mistura de água e carvão com massa específica em torno de 1023 kg/m3. A granulometria dos carvões utilizados ficou entre 0,062-0,297mm para o Carvão 207 e entre 0,062-0,177mm para o Carvão 205. Os experimentos foram divididos em três etapas. Na primeira etapa, foram simuladas correntes simples com o objetivo de realizar a transposição da metodologia de simulação física de correntes de turbidez do canal de pequeno porte para o canal de grande porte. Os dados obtidos foram comparados com os resultados pré-existentes do canal de pequeno porte provenientes dos estudos de Ávila (2003). Na segunda etapa foram simuladas correntes consecutivas, as quais foram compostas de um total de quatro fluxos por ensaio. Novamente, os dados obtidos foram comparados com os resultados pré-existentes dos estudos de Ávila (2003). Finalmente, na terceira etapa, foram simuladas correntes simples sobre canal com declividades de –0,5° e 2,0°. As correntes 00000geradas durante a segunda e a terceira etapas também tiveram seus parâmetros geométricos (alturas da cabeça e do corpo) e hidrodinâmicos (velocidades e acelerações da cabeça) comparados com dados pré-existentes de simulações com correntes conservativas (Fabian, 2002) Os resultados obtidos demonstraram que os depósitos gerados durante a primeira etapa foram os que mais se assemelharam aos dados pré-existentes de Ávila (2003) no que se refere às distribuições longitudinais e verticais. Também se observou que as correntes nãoconservativas não apresentaram variações significativas das alturas da cabeça e do corpo para as declividades ensaiadas. Tais observações acerca dos depósitos e da hidrodinâmica sugerem que, para que se garanta a eliminação de efeitos de escala, devem ser mantidas constantes: a massa específica do sedimento empregado na mistura, as condições de admissão da mesma e também o valor do número de Froude Densimétrico. Também há indícios de que variações nos parâmetros geométricos das correntes podem estar associadas com a massa específica do sedimento empregado para a simulação e com as condições de admissão da mistura.

Submitted by RAFAELA TORRES PEREIRA null (rafaelatorrespereira@gmail.com) on 2018-03-27T19:40:12Z No. of bitstreams: 1 Tese-Rafaela-Torres-Pereira-versão autoarquivamento.docx.pdf: 1408509 bytes, checksum: 279f80175b554234c3b60339ea5d7f48 (MD5) / Approved for entry into archive by ROSANGELA APARECIDA LOBO null (rosangelalobo@btu.unesp.br) on 2018-03-28T17:16:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pereira_rt_dr_bot.pdf: 1408509 bytes, checksum: 279f80175b554234c3b60339ea5d7f48 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-28T17:16:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pereira_rt_dr_bot.pdf: 1408509 bytes, checksum: 279f80175b554234c3b60339ea5d7f48 (MD5) Previous issue date: 2018-03-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os animais se comunicam utilizando sinais de diferentes modalidades sensoriais. Contudo, as condições ambientais podem afetar quais os estímulos que serão utilizados na transmissão de sinais entre os organismos. Assim, supomos que condições desfavoráveis à exibição de estímulos visuais como a turbidez da água e a presença de predador podem afetar o comportamento de peixes, como aqueles associados à reprodução. Ao mesmo tempo, podemos supor que pode haver vias alternativas para a manutenção de dado comportamento que envolva a comunicação entre organismos (como no caso da corte e da cópula). Assim, utilizando o lebiste (Poecilia reticulata) como modelo experimental, testamos a influência da turbidez da água e de estímulos químicos indicadores de risco de predação em seu comportamento reprodutivo. Encontramos aqui que o comportamento defensivo de lebistes é influenciado por condições de turbidez e de pistas químicas indicadoras de risco de predação, com peixes apresentando redução de atividade nessas condições. Observamos que o comportamento reprodutivo é modulado por condições de turbidez e iluminação, com peixes sendo mais ativos em água não turva com luz acesa. Por fim, ao agruparmos a execução de comportamentos defensivos e reprodutivos, sob condições de turbidez e de risco de predação, verificamos maior resposta defensiva. O lebiste é uma espécie muito estudada por seus padrões visuais associados à reprodução, porém, em situação desfavorável para o uso de estímulos visuais e sob risco de predação, eles optam por se defender, evidenciando um trade-off entre sobrevivência e reprodução. / Animals communicate using different modality of sensorial signals. However, environmental conditions may affect which stimuli will be used in sign transmission between organisms. Thus, we suppose that unfavorable conditions to the exhibition of visual cues like water turbidity and the presence of predators might affect fish behavior, such as linked to reproduction. At the same time, we can suppose that may have alternative ways to given behavior maintenance that involves the communication between organisms (as in the case of courtship and copulation). Thus, using the guppy (Poecilia reticulata) as experimental model, we tested the influence of water turbidity and chemical stimuli that indicates predation risk in its reproductive behavior. We found here that guppy defensive behavior is influenced by turbidity conditions and chemicals cues that indicates predation risk, with fishes showing activity reduction under these conditions. We observed that reproductive behavior is modulated by turbidity conditions and illumination, with fishes being more active in clear water with the lights on. Lastly, by grouping the execution of defensive and reproductive behaviors, under turbidity conditions and predation risk, we verified greater defensive response. Guppy is a much studied species by its visual patterns associated to reproduction, however in unfavorable situations to visual stimuli and under predation risk, they choose to defend themselves, evidencing a trade-off between survival and reproduction.

Este trabalho apresenta simulações físicas de correntes de densidade não-conservativas desenvolvendo-se num canal bidimensional de grande porte (5,00x0,40x1,00m) e declividade variável. A metodologia empregada foi desenvolvida em estudos anteriores (Manica, 2002 e Ávila, 2003) para ensaios em canal de pequeno porte e adaptada para o canal de maior porte, objetivando gerar subsídios para o estudo dos efeitos da escala de simulação sobre os padrões deposicionais de correntes de turbidez. As correntes foram formadas por uma mistura de água e carvão com massa específica em torno de 1023 kg/m3. A granulometria dos carvões utilizados ficou entre 0,062-0,297mm para o Carvão 207 e entre 0,062-0,177mm para o Carvão 205. Os experimentos foram divididos em três etapas. Na primeira etapa, foram simuladas correntes simples com o objetivo de realizar a transposição da metodologia de simulação física de correntes de turbidez do canal de pequeno porte para o canal de grande porte. Os dados obtidos foram comparados com os resultados pré-existentes do canal de pequeno porte provenientes dos estudos de Ávila (2003). Na segunda etapa foram simuladas correntes consecutivas, as quais foram compostas de um total de quatro fluxos por ensaio. Novamente, os dados obtidos foram comparados com os resultados pré-existentes dos estudos de Ávila (2003). Finalmente, na terceira etapa, foram simuladas correntes simples sobre canal com declividades de –0,5° e 2,0°. As correntes 00000geradas durante a segunda e a terceira etapas também tiveram seus parâmetros geométricos (alturas da cabeça e do corpo) e hidrodinâmicos (velocidades e acelerações da cabeça) comparados com dados pré-existentes de simulações com correntes conservativas (Fabian, 2002) Os resultados obtidos demonstraram que os depósitos gerados durante a primeira etapa foram os que mais se assemelharam aos dados pré-existentes de Ávila (2003) no que se refere às distribuições longitudinais e verticais. Também se observou que as correntes nãoconservativas não apresentaram variações significativas das alturas da cabeça e do corpo para as declividades ensaiadas. Tais observações acerca dos depósitos e da hidrodinâmica sugerem que, para que se garanta a eliminação de efeitos de escala, devem ser mantidas constantes: a massa específica do sedimento empregado na mistura, as condições de admissão da mesma e também o valor do número de Froude Densimétrico. Também há indícios de que variações nos parâmetros geométricos das correntes podem estar associadas com a massa específica do sedimento empregado para a simulação e com as condições de admissão da mistura.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-07-20T21:09:45Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Roxanny Helen de Arruda Santos.pdf: 1730292 bytes, checksum: eeccfd757b498766eb358ab80b2c14a1 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-07-23T17:22:28Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Roxanny Helen de Arruda Santos.pdf: 1730292 bytes, checksum: eeccfd757b498766eb358ab80b2c14a1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-23T17:22:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Roxanny Helen de Arruda Santos.pdf: 1730292 bytes, checksum: eeccfd757b498766eb358ab80b2c14a1 (MD5) Previous issue date: 2017-03-30 / CNPQ / Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) são compostos de grande relevância ambiental, pois apresentam características mutagênicas e carcinogênicas, mesmo em concentrações muito baixas. O Estuário do Rio Goiana (PE/PB) é considerado um ambiente ainda preservado, mas está ameaçado pela ocupação urbana, agroindústria canavieira e pelas atividades de carcinicultura. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a concentração, origem e distribuição espacial dos HPAs nas águas e sedimentos desse ambiente estuarino, associando com a hidrodinâmica local. Perfis longitudinais foram realizados na preamar e baixamar investigando a salinidade, turbidez e clorofila. Os resultados foram similares, nos dois regimes de marés. Uma zona de turbidez máxima (ZTM) foi identificada aproximadamente à 21 km da foz. As concentrações de hidrocarbonetos do petróleo dissolvidos e/ou dispersos (HPDDs) na água foram determinadas por espectrofluorescência, e variaram entre 0,20 ± 0,02 μg L⁻¹ e 0,51 ± 0,07 μg L⁻¹ equivalentes de óleo Carmópolis, e entre 0,10 ± 0,01μg L⁻¹ e 0,26 ± 0,04 μg L⁻¹ equivalentes de Criseno. As concentrações de HPDDs foram associadas ao material particulado em suspensão (MPS), resultando num acúmulo na ZTM. As concentrações de HPAs no sedimento foram determinadas através de um sistema de cromatografia gasosa acoplado a um detector de espectrometria de massas (GC/MS), e variaram entre <0,06 e 156 ng g⁻¹, classificando o Estuário do Rio Goiana como pouco contaminado. Os HPAs nos sedimentos foram correlacionados positivamente com a matéria orgânica e fração de finos e são oriundos predominantemente de fontes pirolíticas. A análise da qualidade do sedimento sugere baixa probabilidade da biota sofrer efeitos adversos. Entretanto, é necessário que seja feito um monitoramento contínuo na área, visando controlar as vias de entrada e garantindo a conservação desse sistema estuarino de grande importância econômica, ecológica e social. / Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are compounds of great environmental relevance. They are potentially mutagenic and carcinogenic, even in very low concentration. The Goiana River Estuary (PE / PB) is still considered a well preserved environment, but may be under threaten by urban occupation, sugar cane agro industry and shrimp farming activities. The objective of the present work was to evaluate the concentration, origin and spatial distribution of HPAs in water and sediment of this estuarine environment, correlating to local hydrodynamics. Longitudinal profiles were performed during high and low tides investigating salinity, turbidity and chlorophyll. Results were similar in both tidal regimes. An estuarine turbidity maximum (ETM) was identified approximately 21 km upstream. Dissolved and/or dispersed petroleum hydrocarbons (HPDDs) in water were determined by spectrofluorescence, ranging from 0.20 ± 0.02 μg L⁻¹ to 0.51 ± 0.07 μg L⁻¹ oil Carmópolis equivalents, and between 0.10 ± 0.01μg L⁻¹ and 0.26 ± 0.04 μg L⁻¹ chrysene equivalents. HPDDs were associated with suspended particulate matter (SPM), resulting in accumulation at ETM. PAHs in the sediment were determined using a gas chromatography system coupled to a mass spectrometry (GC / MS) detector, ranging from <0.06 to 156 ng g⁻¹. This range classify the Goiana River estuary as low contaminated. PAHs in sediments were positively correlated with organic matter and fine fraction, and are predominantly derived from pyrolytic sources. Analysis of sediment quality suggests a low probability of adverse effects on biota. However, it is necessary to have continuous monitoring in the area, to control the input routes and to ensure the preservation of this estuarine system of great economic, ecological and social importance.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-09-17T13:57:06Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1500002 bytes, checksum: 2b28d416576bc7c3dfcca6c710271a2b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-17T13:57:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1500002 bytes, checksum: 2b28d416576bc7c3dfcca6c710271a2b (MD5) Previous issue date: 2018-02-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho, avaliou-se a confiabilidade analítica e diferenças entre leituras de turbidez de amostras de água bruta, decantada e filtrada da Estação de Tratamento de Água da Universidade Federal de Viçosa tendo em conta dois dos principais fatores de interesse na medição de turbidez: operadores e equipamentos. Foram utilizados quatro turbidímetros portáteis (três de mesma marca e modelo), seis equipamentos on line (cinco de mesma marca e modelo) e um de bancada. A pesquisa foi dividida em dois estudos: (i) Estudo 1, entre maio de 2015 e março de 2016, quando foram avaliadas diferenças entre leituras de turbidez realizadas por dois operadores com os equipamentos portáteis e de bancada; (ii) Estudo 2, entre de julho de 2016 e setembro de 2017, no qual foram avaliadas diferenças entre leituras fornecidas pelos equipamentos de bancada e on line. Nos dois estudos, o turbidímetro de bancada foi assumido como o equipamento padrão (aquele que forneceria os valores “verdadeiros” de turbidez). Tendo isso em conta e tomando como referência os limites especificados na norma brasileira de qualidade da água para consumo humano para turbidez de efluentes de filtros rápidos - 0,50 uT (máximo permitido) e 0,30 uT (recomendação), foram avaliadas a confiabilidade (acurácia) das medidas de turbidez, além da sensibilidade e especificidade dos equipamentos (respectivamente, a capacidade de detectar valores inferiores e acima dos valores de referência). Em geral, o teste de confiabilidade demonstrou que a acurácia das medidas fornecidas pelos demais equipamentos em relação ao turbidímetro de bancada foi baixa, particularmente para medidas abaixo de 0,3 uT no caso dos turbidímetros portáteis e entre 0,3-0,5 uT no caso dos equipamentos on line. Também em linhas gerais, os turbidímetros portáteis e on line apresentaram elevada sensibilidade, mas especificidade mais baixa, comparativamente ao equipamento de bancada. Testes estatísticos de diferença de médias mostraram que no Estudo 1 houve diferença significativa entre as leituras realizadas pelos dois operadores nas faixas de valores mais baixas de turbidez (até 0,50 uT); entre equipamentos, as diferenças foram maiores também para valores mais baixos de turbidez e diminuíram em mais valores altos (não houve diferença significativa na faixa de 5,1 a 10 uT). No Estudo 2, foram observadas diferenças significativas entre os todos os equipamentos e para todas os tipos de água, com o equipamento de bancada apresentando leituras maiores do que um dos equipamentos on line, porém mais baixas que as do outro. Não obstante, todas as diferenças foram muito pequenas em magnitude, particularmente nas leituras de turbidez de água filtrada. Conclui-se que o atendimento dos limites de turbidez de água filtrada especificados na norma brasileira de qualidade da água para consumo humano pode ser verificado independentemente do equipamento utilizado. / In this work, the analytical reliability and differences between turbidity readings of raw, settled and filtered water samples from the University of Viçosa water treatment plant were evaluated taking into account two of the main factors of interest in turbidity measurements: operators and instruments. Four portable turbidimeters (three of the same brand and model), six online instruments (five of the same brand and model) and one benchtop turbidimeter were used. The research was comprise of two separate studies: (i) Study 1, from May 2015 to March 2016, when differences between turbidity readings carried out by two operators using portable and benchtop instruments were compared; (ii) Study 2, from July 2016 to September 2017, in which differences between readings provided by the bench and the online instruments were evaluated. In both studies, the benchtop turbidimeter was assumed as the standard instrument (the one that would provide the "true" turbidity values). Taking this into account and having the Brazilian drinking-water quality standards for rapid sand filtration as references – 0.50 uT (maximum) and 0.30 uT (recommendation), the reliability (accuracy) of the turbidity measurements and the instrument’s sensitivity and specificity (respectively, the ability to detect values lower than and above the reference values) were evaluated. In general, the reliability test showed that the accuracy of the measurements provided by all other instruments relatively to the benchtop turbidimeter was low, particularly for measurements below 0.3 uT in the case of the portable turbidimeters, and for readings between 0.3-0.5 uT in the case of the online instrument. Generally, portable and online turbidimeters presented high sensitivity, but lower specificity, compared to benchtop instrument. The statistical tests showed that in Study 1 there were significant differences between readings carried out by the two operators in the lowest range values of turbidity (up to 0.50 uT); between instruments, the differences were also higher for lower turbidity values and decreased in higher values (there was no significant difference in the range of 5.1 to 10 uT). In Study 2, there were significant differences between all the equipment and for all waters types, with benchtop readings higher than those of one of the online turbidimeter, but lower than the other. Nevertheless, all differences were very small in magnitude, particularly for filtered water readings. It is concluded that compliance with the filtered water turbidity threshold values specified in the Brazilian drinking-water quality standard can be evaluated regardless of the type of turbidimeter used.