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Distribuição espacial e temporal de sólidos em suspensão nos afluentes e reservatório da Usina Hidrelétrica Barra dos Coqueiros - GO / Spatial and temporal analysis of solid matter in reservoir of Hydroeletric plant in Barra dos Coqueiros - Goiás-BrazilBRAGA, Celso de Carvalho 01 March 2012 (has links)
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Previous issue date: 2012-03-01 / The construction of reservoirs for hydroelectric generates various environmental impacts, for
instance, changes in the displacement and the concentration of suspended solids, thus causing
changes in the fauna and flora of the water. The survey of suspended solids in a determined
watershed is important to make correct decisions regarding the planning for a bowl, because
the amount of solids is directly related to the land use. The problems caused by suspended
solids include erosion, transport, deposition and compaction, in addition the suspended solids
impair the quality of water for human consumption. This study aimed to analyze the spatial
and temporal distribution of the concentration of suspended solids (CSS) in the main source
of the lake in Barra dos Coqueiros and its influence on the life cycle of the reservoir from
March 2011 to August 2011. To achieve the proposed goals, it was used methods such as
calculating the concentration of suspended solids according to the proposal of Wetzel and
Likens (1991), checking the levels of turbidity and water clarity in accordance with the
proposal to Esteves (1998) and Tundisi (2008), calculating the flow of the sources of water by
the method of floats as proposed by Ramos and Oliveira (2003), Palhares (2007), and
calculating the total solid discharge of the main sources of water (of the) using simplified
method of Colby (1964) that takes into consideration: liquid discharge, average speed,
average depth, width and cross section measured concentration of suspended solids.
According to the data, we reached the following conclusion: the concentration of suspended
solids is well related to the data turbidity and water transparency. In the data collection
reservoir of the rainy season, the concentration of suspended solids ranged from 7,5 to 30,5
mgL-1 and greater than the collection of the dry period, which ranged from 0,25 to 7,5 mgL-1.
The same thing happens to the water transparency using a Secchi disk that ranged from 0,16
to 0,30 meters in the rainy season and 1,40 to 3,50 meters in the dry season. As for turbidity,
the indices found shows that the reflectance of light in a rainy period ranged from 51 to 72
NTU, whereas the dry period ranged from 0 to 3,7 NTU. According to the evaluation of the
spatial and temporal distribution of suspended solids concentration of the main sources of
water in the reservoir of Barra dos Coqueiros, the main lake stands out among the sources
analyzed, due to the higher concentration of suspended solids, ranging from 2,5 mgL-1 in the
dry season to 14,5 mgL-1 in the rainy season. / A construção de reservatórios para usinas hidrelétricas geram impactos ambientais diversos,
como, por exemplo, mudanças no deslocamento e concentração de sólidos em suspensão,
ocasionando assim mudanças na fauna e flora aquáticas. O estudo dos sólidos em suspensão
de uma determinada bacia hidrográfica é importante para que se possam tomar decisões
corretas quanto ao planejamento de atividades de uma bacia, pois a quantidade de sólidos está
diretamente associada ao uso da terra. Os problemas gerados pelos sólidos em suspensão vão
desde a erosão, transporte, deposição e compactação, além de que os sólidos em suspensão
prejudicam a qualidade da água para o consumo humano. O presente trabalho teve por
objetivo analisar a distribuição espacial e temporal da concentração de sólidos em suspensão
(CSS) nos principais afluentes e lago da UHE Barra dos Coqueiros, e sua influência na vida
útil do reservatório no período de março a agosto de 2011. Os métodos utilizados para
alcançar os objetivos propostos foram: calcular a concentração de sólidos em suspensão de
acordo com a proposta de WETZEL E LIKENS (1991), verificar os níveis de turbidez e
transparência da água de acordo com a proposta de ESTEVES (1998) e TUNDISI (2008),
calcular a vazão dos afluentes pelo método de flutuadores, de acordo com a proposta de
RAMOS e OLIVEIRA (2003), PALHARES (2007), e calcular a descarga sólida total dos
principais afluentes pelo método simplificado de COLBY (1964) que leva em consideração:
descarga líquida, velocidade média, profundidade média, largura da seção transversal e
concentração medida de sólidos em suspensão. De acordo com os dados obtidos, chegou-se à
seguinte conclusão: que a concentração de sólidos em suspensão tem boa relação com os
dados de turbidez e transparência da água. Na coleta de dados do reservatório do período
chuvoso, a concentração de sólidos em suspensão variou de 7,5 a 30,5 mgL-1, sendo maior
que na coleta do período seco, que variou de 0,25 a 7,5 mgL-1. O mesmo acontece com
transparência de água utilizando o disco de Secchi que variou de 0,16 a 0,30 metros no
período chuvoso e de 1,40 a 3,50 metros no período seco. Quanto à turbidez, os índices
encontrados mostram que a refletância da luz no período chuvoso variou de 51 a 72 NTU,
enquanto no período seco variou de 0 a 3,7 NTU. Quanto à avaliação da distribuição espacial
e temporal da concentração de sólidos em suspensão dos principais afluentes do reservatório
da UHE Barra dos Coqueiros o Córrego Matriz se destaca entre os afluentes analisados, por
apresentar maiores concentrações de sólidos em suspensão, variando de 2,5 mgL-1 no período
seco a 14,5 mgL-1 no período chuvoso.
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Study and Design of a Sensor System for the Detection of Illicit Discharges in Sewers and Water BodiesRocher Morant, Javier 18 April 2023 (has links)
[ES] El uso del agua en nuestra sociedad es de gran importancia. Cuando el agua se utiliza y deja de ser útil, se convierte en agua residual. Esta contiene sustancias que ponen en peligro la salud humana y los ecosistemas. Para reducir el daño ambiental existen las depuradoras que reducen los niveles de contaminación del agua. En las industrias, las depuradoras se encargan de reducir la carga contaminante del agua para su vertido en alcantarillado o al medio ambiente. La presencia de vertidos ilegales y desbordamientos en el alcantarillado suponen una amenaza para las masas de agua. Estos provocan una bajada en el rendimiento de las depuradoras. En muchos casos no es posible detectar al responsable de estos. Lo que hace que estos queden impunes violando el principio ambiental de quien contamina paga.
Para solucionar este problema se propone un sistema de bajo coste para la monitorización de parámetros del agua para detectar problemas en los alcantarillados dentro de las ciudades inteligentes (Smart cities). La hipótesis de trabajo es que ante la presencia de un vertido ciertos parámetros del agua cambiarán lo suficiente como para que pueda ser detectado. Al detectarse el sitio del vertido se podrá acudir rápidamente al lugar a fin de cesar el vertido además de tomar las acciones legales pertinentes.
Primero, hemos estudiado otros sistemas para monitorizar el alcantarillado Con esta información se determina los parámetros más interesantes y que pueden ser medidos con un bajo coste son temperatura, conductividad, turbidez, nivel de agua y aceite. Además, de sensores de lluvia para el alcantarillado pluvial.
Para la monitorización de estos parámetros se escogen sensores comerciales de bajo coste para los parámetros de temperatura, nivel y lluvia. Para los otros parámetros se decidió desarrollar nuestros propios sensores. Para ello se utilizó sensores del tipo inductivos para la conductividad y sensores ópticos para el control de la turbidez y el aceite.
Respecto a los sensores inductivos, se ha determinado que existen interferencias de los sólidos y del nivel de agua en la respuesta del sensor. Sin embargo, en el caso de los sólidos esta interferencia es pequeña en la concentración de solidos que existe en el alcantarillado, siendo esta de 0.078 V/gramo. En cambio, la cantidad de agua sí que afecta a la respuesta de la bobina de forma significativa.
Respecto a la turbidez se han realizado dos prototipos diferentes. Un prototipo ha sido desarrollado para cuerpos de agua y el otro para el alcantarillado. El prototipo desarrollado para cuerpos de agua es capaz de determinar el porcentaje de algas que existen en el agua conociendo la cantidad de solidos en el agua. Para la detección del aceite hemos desarrollado otro sensor óptico. Hemos hecho pruebas a distintas alturas de agua. Viendo que éramos capaces de identificar si el aceite provenía de un motor gasolina o de un motor diésel, y en el caso de aceite usado por un motor de gasolina éramos capaces de cuantificarlo. Por último, respecto a nuestro sistema hemos analizado mediante simulaciones la utilidad de un sensor de nivel en el alcantarillado. Hemos detectado que en el caso de alcantarillado pluvial este sí que puede ser útil. Además, hemos testeado en una tubería el sensor inductivo y el de aceite con diferentes concentraciones de sal y aceite para ver su funcionamiento. El coste estimado de cada uno de los nodos sensores es de 120 €.
Los sensores desarrollados pueden ser utilizados en otros ambientes. Estos trabajos son: (I) el uso de bobinas para la monitorización de la humedad del suelo, (II) el uso de sensores ópticos para detectar gasóleo B en vehículos (III) el uso de sensores y tecnología de bioabsorción en canales de riego afectados por aguas residuales y (IV) el uso del sensor de aceite en canales de riego. / [CA] The use of water in our society is of great importance. Once the water has been used, it becomes wastewater. These waters contain substances that endanger human health and ecosystems. To reduce environmental damage, there are treatment plants that treat these waters to reduce their levels of contamination. Industrial treatment plants are responsible for reducing the contaminant load of the water so that it can be discharged into the public sewer system or into the environment.
The presence of illegal discharges and overflows in the sewage system pose a threat to water bodies. These discharges can cause a drop in the performance of the treatment plant, which will cause an effluent of poorer quality. In many cases, it is not possible to detect who is responsible for the spills. What makes these go unpunished violating the environmental principle of that whoever pollutes pays.
To solve this problem, a low-cost system for monitoring water parameters to detect problems in sewers within the context of smart cities is proposed. Our working hypothesis is that in the presence of a discharge, the concentration of specific water parameters will change enough to be detected. When the site of the spill is detected, it will be possible to quickly go to the place in order to stop the spill in addition to taking the necessary legal actions against the person who is carrying out the spill.
First, we have compiled information about other systems to monitor sewage, With this information, we have determined that the most exciting parameters that we are able to measure at a low cost are temperature, conductivity, turbidity, water and oil level. In addition, the use of rain sensors for storm sewers is included.
To monitor these parameters, low-cost commercial sensors are chosen to monitor temperature, level and rainfall. For the other parameters, we decided to develop our own sensors. We decided to use inductive type sensors for conductivity and optical sensors for turbidity and oil control.
Regarding the inductive sensors, we have determined that there are interferences of the solids and the water level in the response of the sensor.. However, in the case of solids, this interference is minor in the concentration of solids that exists in the sewage system (0.078 V/gram). On the other hand, the amount of water does affect the response of the coil significantly. Therefore, the sensor must be submerged.
Regarding turbidity, we have made two different prototypes. One prototype has been developed for bodies of water and the other for sewage. The prototype developed for bodies of water is capable of determining the percentage of algae that exist in the water, knowing the amount of solids in the water.
For oil detection, we have developed another optical sensor. We have done tests at different heights of water. Seeing that we were able to identify if the oil came from a gasoline engine or a Diesel engine, and in the case of oil used by a gasoline engine, we were able to quantify it.
Finally, regarding our system, we have analyzed through simulations the usefulness of a level sensor in the sewage system. We have detected that in the case of storm sewage, this can be useful. In addition, we have tested the inductive sensor and the oil sensor in a pipe with different concentrations of salt and oil to see how they work. The estimated cost of each sensor node is 120 €.
The developed sensors can be used in other environments. For this reason, we show other works carried out during the thesis period with the developed sensors. These works are: (I) The use of coils for soil moisture monitoring, (II) the use of optical sensors to detect diesel B in vehicles, (III) the use of sensors and bioabsorption technology in irrigation canals affected by wastewater, and (IV) the use of the oil sensor in irrigation channels. / [EN] L'ús de l'aigua a la nostra societat és de gran importància. Un cop l'aigua s'ha utilitzat i deixa de ser útil per a l'activitat, aquesta es converteix en aigües residuals. Aquestes aigües contenen substàncies que posen en perill la salut humana i dels ecosistemes. Per reduir el danys mediambientals existeixen les depuradores que tracten aquestes aigües per reduir contaminació la seua carrega contaminants.. Les depuradores industrials s'encarreguen de reduir la càrrega contaminant de l'aigua perquè es pugui abocar al clavegueram públic o al medi ambient.
La presència d'abocaments d'aigua il·legals i els desbordaments al clavegueram suposen una amenaça per a les masses d'aigua. Aquests abocaments poden provocar una baixada en el rendiment de la depuradora. En molts casos no és possible detectar el responsable dels abocaments. Això fa que aquests queden impunes violant el principi ambiental de qui contamina paga.
Per solucionar aquest problema es proposa un sistema de baix cost per a la monitorització de l'aigua per detectar problemes als claveguerams en les ciutats intel·ligents (Smart cities). La hipòtesi de treball consisteix que davant la presència d'un abocament la concentració de certs paràmetres de l'aigua canviarà lo suficient perquè es pugui detectar. En detectar-se el lloc de l'abocament es podrà acudir ràpidament al lloc per cessar l'abocament a més de prendre les accions legals que siguin necessàries contra la persona que està realitzat l'abocament.
Primer, hem estudiat altres sistemes per monitoritzar el clavegueram. Amb aquesta informació s'ha determinat que els paràmetres més interessants i que poden ser mesurats amb un baix cost són temperatura, conductivitat, terbolesa, nivell d'aigua i oli. A més, l'ús de sensors de pluja per al clavegueram de pluvials.
Per monitoritzar aquests paràmetres s'escullen sensors comercials de baix cost per ala temperatura, el nivell i la pluja. Per als altres paràmetres, es decideix desenvolupar els nostres propis sensors. Decidim utilitzar sensors del tipus inductius per a la conductivitat i sensors òptics per al control de la terbolesa i l'oli.
Pel que fa als sensors inductius, s'ha determinat que hi ha interferències dels sòlids i del nivell d'aigua en la resposta del sensor. No obstant això, en el cas dels sòlids aquesta interferència és petita en la concentració de sòlids que hi ha al clavegueram, aquesta és de 0.078 V/gram. En canvi, la quantitat d'aigua sí que afecta la resposta de la bobina de manera significativa.
Pel que fa a la terbolesa s'han realitzat dos prototips diferents. Un prototip ha estat desenvolupat per a cossos d'aigua i l'altre per al clavegueram. El prototip desenvolupat per a cossos d'aigua és capaç de determinar el percentatge d'algues que hi ha a l'aigua coneixent la quantitat de sòlids a l'aigua.
Per detectar l'oli hem desenvolupat un altre sensor òptic. Hem fet proves a diferents alçades d'aigua. Veient que érem capaços d'identificar si l'oli provenia d'un motor benzina o d'un motor dièsel, i en el cas d'oli usat per un motor de benzina érem capaços de quantificar-lo.
Finalment, respecte al nostre sistema hem analitzat mitjançant simulacions la utilitat d'un sensor de nivell al clavegueram. Hem detectat que en el cas de clavegueram pluvial aquest sí que pot ser útil. A més, hem testejat en una canonada el sensor inductiu i el d'oli amb diferents concentracions de sal i oli per veure'n el funcionament.
El cost estimat de cadascun dels nodes sensors és de 120 €.
Els sensors desenvolupats poden ser utilitzats en altres ambients.. Aquests treballs són: (I) L'ús de bobines per a la monitorització de la humitat del sòl, (II) l'ús de sensors òptics per detectar gasoil B (sota impostos) en vehicles no autoritzats, (III) l'ús de sensors i tecnologia de bioabsorció en canals de reg afectats per aigües residuals, (IV) l'ús del sensor d'oli a canals de reg. / Rocher Morant, J. (2023). Study and Design of a Sensor System for the Detection of Illicit Discharges in Sewers and Water Bodies [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/192823
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