O presente trabalho apresenta metodologias para aprimorar a estimativa de freqüências de vazões diárias máximas extremas na bacia de rio Quaraí e de 13 bacias do médio rio Uruguai, no Brasil e Uruguai. Inicialmente foram ajustados, para os dados de cada bacia, e utilizando máxima verossimilhança, os parâmetros da distribuição GEV e seu caso particular Gumbel. Utilizando a função de Deviança foi testada em cada caso, com um nível de significância de 95%, a conveniência de utilizar o modelo GEV (3 parâmetros) em lugar do modelo Gumbel (2 parâmetros). Também foram analisados os valores e as incertezas de vazões de 25, 50 e 100 anos de período de retorno calculados com as duas distribuições. O resultado obtido foi que é satisfatório utilizar o modelo de Gumbel. Posteriormente, foi proposto um novo modelo a partir da distribuição de Gumbel. Este modelo supõe uma dependência linear do parâmetro de posição μ com as temperaturas de superfície do oceano SST (μ(t)=a+b.SST(t)). Novamente os parâmetros a, b e σ foram estimados mediante máxima verossimilhança. Foram utilizados os dados de reconstrução das SST dos oceanos disponíveis desde o ano 1854 para todo o planeta em células de 2 graus. Para cada célula de temperaturas de superfície do oceano Pacífico foi testada, para cada bacia, utilizando a função de Deviança, a significância de supor b≠0. A região compreendida entre os 14ºN, 12ºS, 79ºO e 149ºO, é a que apresenta maior significância de que o modelo proposto (supondo b≠0) consiga um melhor ajuste dos dados. O seja a probabilidade calculada de ocorrer as vazões observadas é maior se são consideradas as SST, além disso, pode se dizer que o teste efetuado indica que é maior o ganho de incorporar as SST do que agregar um novo parâmetro ao modelo. Em 12 bacias o modelo ajustado prevê que com o aumento da SST os períodos de retorno de vazões extremas diminuem, resultado coerente com o obtido por diversos autores para as precipitações e vazões médias e extremas em escala de tempo mensal ou anual. No trabalho foram analisadas três técnicas para determinar os intervalos de confiança dos parâmetros e as vazões ajustadas: a técnica que utiliza a curvatura do logaritmo da função de máxima verossimilhança e duas técnicas de bootstrap. As técnicas de bootstrap foram implementadas para determinar intervalos de confiança nos parâmetros ou diretamente nas vazões. As duas técnicas resultaram similares, mas no modelo proposto com as SST os intervalos de confiança somente puderam ser obtidos a partir da técnica de bootstrap diretamente nas vazões. / This work presents methods for improving estimates of the frequency of occurrence of extreme values of annual daily flows in the basin of the R. Quaraí and 13 other basins in the middle of the R. Uruguai catchment. For each basin, the three parameters of the Generalized Extreme Value (GEV) distribution were estimated by maximum likehood, together with the two parameters of the Gumbel distribution, a special case of the GEV distribution. Using the Deviança function, the hypothesis that the Gumbel distribution (2 parameters) gave an adequate fit to the distribution was tested against the alternative GEV (3 parameters), using a 5% significance level. Values of annual maxima with return periods 25, 50 and 100 years, and their errors, were then analyzed for the two distributions. Results showed that the Gumbel distribution fitted adequately. A new model was then tested using the Gumbel distribution, in which the position parameter was a linear function of sea surface temperature SST (μ(t)=a+b.SST(t)). The parameters a, b and the dispersion parameter σ were again estimated by maximum likelihood. The reconstructed series of global SST extending back to 1854 was used with a grid size of 2 degrees. For each cell in the Atlantic Ocean, a Deviança function was calculated and the hypothesis b=0 was tested for each basin. The ocean region showing strongest evidence against the hypothesis b=0 lay between 14ºN, 12ºS, 79ºW and 149ºW, showing that the fit of the Gumbel distribution to the observed annual maxima is better when they are related to SST, so that is then preferable to use the Gumbel with SSTs than to use the extra parameter of the GEV distribution. In 12 basins the fitted model showed that as SST increases, the return period of extreme flows decreases. This agrees with results obtained by other authors for rainfall and mean and extreme flows at the monthly and annual time scales. Three methods were compared for evaluating confidence intervals for model parameters and fitted flows: these were a method using curvature of the log-likehood function, and two bootstrap methods. The bootstrap methods were used to determine the confidence intervals of parameters or of flows directly. The two methods gave similar results, but in the model which includes SST, confidence intervals could only be calculated by the bootstrap method directly for flows.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:35:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10579_Dissertação REGIANE 2017-Final.pdf: 15701486 bytes, checksum: aa0c41041b252d229274cbde74ad2a57 (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / Há tempos o homem busca o adequado conhecimento dos processos hidrológicos para retirar deles o melhor aproveitamento. Simulações de vazões são bastante utilizadas e sugeridas para a gestão sustentável dos recursos hídricos. As redes neurais artificiais (RNAs) são modelos empíricos amplamente utilizados para modelar o processo chuva-vazão. O presente estudo tem por objetivo aplicar e testar a viabilidade de utilização de RNAs como uma opção para simular a vazão na bacia hidrográfica do Rio Itapemirim (BHRI), ES. Nesta pesquisa foi avaliada a capacidade da rede neural em modelar o processo chuva-vazão em base diária, usando 34 anos de dados pluviométricos e fluviométricos, em 12 sub-bacias. Três tipos de vazões foram simuladas: vazão diária total (q), vazão diária de escoamento superficial (qSup) e vazão diária referente ao escoamento subterrâneo (qSub). No processo de treinamento das redes foram testadas diversas combinações de dados de entrada, incluindo dados de precipitação e evapotranspiração potencial, em três sub-bacias: Paineiras (maior área); Rive (área intermediária) e Usina Fortaleza (menor área). As redes treinadas nessas sub-bacias foram testadas também nas outras sub-bacias. Os resultados mostram que as RNAs possuem maior eficiência nas bacias onde foram treinadas. O modelo composto pelas precipitações dos 5 dias anteriores e dos 30 dias antecedentes acumulados, (Pt, Pt-1, Pt-2, Pt-3, Pt-4, Pt-5, P30) simulou melhor a vazão diária total em todas as sub-bacias nas quais foi treinado, com NSE de 0,861, 0,837 e 0,711 para Paineiras, Rive e Usina Fortaleza, respectivamente. Ao treinar a rede para Paineiras e depois extrapolar para as sub-bacias de áreas menores (Lajinha, Iuna, Ibitirama e Usina Fortaleza), os resultados se mostraram insatisfatórios, Em virtude desses resultados insatisfatórios foram realizados testes para sub-bacias de áreas menores, com o intuito de verificar se a extrapolação de uma sub-bacia menor para uma menor apresentaria resultados melhores. As redes treinadas para Rive (área intermediária) apresentou resultados melhores quando testadas nas outras sub-bacias, indicando a provável influência da escala das bacias nesse tipo de comportamento. Em relação à separação do escoamento superficial e subterrâneo, a simulação do escoamento superficial apresentou melhores resultados do que o escoamento de base. Comparando-se os valores obtidos com a entrada da vazão total na rede e a separação da mesma em escoamento superficial e subterrâneo, os valores foram semelhantes para Paineiras, apresentando NSE de 0,861 e 0,902, respectivamente, indicando que não há melhoria expressiva ao simular as vazões separadamente. A partir dos testes realizados, pode-se concluir que é possível estimar a vazão diária na BHRI, de forma satisfatória, utilizando RNAs e dados de precipitação como variáveis de entrada. Palavras-chave: rede neural artificial; simulação de vazão; processo chuva-vazão; modelagem.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:35:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9389_Natália Mendes2016.pdf: 4191234 bytes, checksum: a84fd66f734512d409705e2a35b0e423 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / MENDES, Natália Gomes de Souza. Estudo das vazões na bacia hidrográfica do rio Itapemirim. 2016. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais) - Universidade Federal do Espírito Santo, Jerônimo Monteiro, ES. Orientador: Prof. Dr. Roberto Avelino Cecílio. Coorientador: Prof. Dr. Sidney Sara Zanetti. Estudos de vazões são de grande importância para o conhecimento da disponibilidade hídrica de uma região. Dentre as causas potenciais que alteram os regimes de vazões em bacias hidrográficas, estão a variabilidade da precipitação e as modificações do uso do solo. Neste contexto, o presente trabalho teve por objetivo analisar o comportamento das vazões de cursos dáguas da bacia hidrográfica do rio Itapemirim (BHRI) e relacioná-los às mudanças ocorridas na cobertura florestal e na precipitação pluviométrica. Foram determinadas para as 11 sub-bacias da BHRI, a vazão mínima média com sete dias de duração (Q7), a vazão média anual (Qmed) e a vazão máxima anual (Qmax). Mediante a estimativa das chuvas médias mensais para a BHRI, pela interpolação Inverso da Potência da Distância ao Quadrado (IPD2), foram calculadas as precipitações mensal máxima (Pmax), mensal mínima (Pmin) e a total anual (Pa), bem como as precipitações do trimestre mais chuvoso (Ptc), do trimestre mais seco (Pts), do semestre mais chuvoso (Psc) e a do semestre mais seco (Pss). O mapeamento da cobertura florestal de mata nativa foi obtido utilizando a técnica de classificação supervisionada Máxima Verossimilhança das imagens Landsat 5. Para a análise da relação entre chuvas e vazões, no período de 1985 a 2011, em intervalos de 2 anos, e para o ano de 2014, foram realizadas associações mediante a análise de regressão, e aplicado o teste F a 5% de probabilidade. Já para a análise quantitativa da associação entre o percentual de cobertura florestal, a precipitação anual e o regime de vazões, no período de 1985 a 2011 (1987, 1991, 1995, 1999, 2003, 2007 e 2011), foi realizada por meio do ajuste de equações de regressão linear múltipla, e aplicado o teste t de Student, com 5% de probabilidade. Além disso, foi utilizada a análise de correlação parcial para verificar o efeito da floresta na variação das vazões, de modo a fixar o efeito da precipitação anual e utilizado o teste F a 5% de probabilidade. O total precipitado exerceu forte influência nas vazões das sub-bacias estudadas. Verificou-se que foram as chuvas anuais (Pa) atuaram de forma considerável para as variações das Qmed, as chuvas dos meses mais chuvosos (Pmax e Psc) para as Qmax, e as chuvas relacionadas aos eventos máximos (Pa, Psc e Ptc), que provavelmente mantiveram o escoamento mínimo dos rios nos períodos de estiagens (Q7). Desta forma, foi notória a influência das chuvas sobre o regime de vazões nas sub-bacias da BHRI, durante o período analisado. Verificou-se que a redução da floresta ocasionou aumentos na Qmed nas sub-bacias de Rive e Usina São Miguel. Além disso, o incremento da floresta influenciou no aumento da Q7 na sub-bacia de Usina Paineiras de maneira muito expressiva. O estudo permitiu a identificação de associações significativas entre floresta e vazões em algumas sub-bacias da BHRI, principalmente naquelas de grandes extensões.

Visando obter um instrumento de medição de vazão por meio de dispositivos eletrônicos, de fácil construção e baixo custo de materiais, este trabalho se propôs desenvolver e avaliar dois medidores Venturi. Tais medidores foram construídos, calibrados e avaliados no Laboratório de Hidráulica, pertencente ao Departamento de Engenharia Rural da Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, da Universidade de São Paulo, localizado no campus de Piracicaba. A parte cilíndrica dos medidores foi construída com tubulação soldável de PVC, com um diâmetro principal (D) nominal de 50 mm para o Venturi 1 (DN 50) e de 75 mm para o Venturi 2 (DN 75); o diâmetro nominal das gargantas (d) foi de 32 e 40 mm para os Venturis 1 e 2, respectivamente. Os cones convergentes e divergentes foram construidos em resina plástica reforçada com fibra de vidro. Os ângulos utilizados foram de 21o e 10o, para as seções convergente e divergente respectivamente, em ambos os modelos. O sistema de mensuração foi constituído por um sensor diferencial de pressão, um conversor AD (analógico-digital), um microcontrolador, um display digital, uma fonte de alimentação e um regulador de tensão. Para a calibração foram utilizados dados de vazão, obtida pelo método volumétrico, e sinal digital em 200 pontos para cada Venturi. A avaliação foi realizada comparando os dados de vazão obtidos pelos medidores construidos, em relação aos valores proporcionados por um sistema de medição de vazão (considerado como padrão), composto por um sensor do tipo rotor e uma unidade controladora. Este sensor é aplicável em tubulações de 15 a 900 mm, com uma faixa de trabalho para velocidades de 0,10 até 6,00 m s-1. Para a calibração e avaliação dos Venturis desenvolveram-se programas na linguagem “Tbasic”. O custo total dos materiais utilizados na construção dos medidores de vazão foi de R$ 220,32 para o Venturi 1 (DN 50) e R$ 242,36 para o Venturi 2 (DN 75). Os resultados obtidos mostraram que a construção artesanal de tubos Venturi para medição de vazão é viável técnica e economicamente. Após calibração os medidores apresentaram uma boa precisão e exatidão (r2 = 0,9979 e r2 = 0,9982 para os Venturis 1 e 2, respectivamente) nas medidas quando comparadas com o medidor padrão utilizado. A faixa de trabalho dos medidores de vazão, testados em velocidades até 5,95 m s-1 para o Venturi 1 e até 3,85 m s-1 para o Venturi 2, está de acordo com as velocidades usuais recomendadas para as tubulações de recalque de irrigação. Para ambos Venturis testados, os desvios médios nas leituras foram maiores (>±2 %) para velocidades inferiores a 1,5 m s-1. / The purpose of this study was to develop and evaluate two Venturimeters in order to obtain a low cost easily construction flow measurement instrument through electronic devices. The devices were constructed, calibrated and evaluated in the Hydraulics Laboratory of the rural Engineering Department/ESALQ. PVC and fiberglass were used to build the Venturimeters, fiberglass was used to construct the convergent and divergent sections. Venturi 1 (DN 50) had a nominal diameter of 50 mm in the main section and 32 mm in the reduced section. Venturi 2 (DN 75) was constructed with nominal diameter of 75 mm for the main section and 40 mm for the reduced section. The angles for the convergent and divergent sections were of 21o and 10o, respectively, for both Venturimeters. The measurement system was constituted for a pressure sensor, an analogical/digital converter, a microcontroller, a digital display, a power supply and a voltage regulator. For calibration flow data at 200 points, obtained by volumetric methods, and digital signal were used. The evaluation was carried out using a flow metering system, constituted for a flow sensor, type rotor, and a control unit. The sensor is used in pipes with sizes from 15 to 90 mm, for water speed between 0,10 and 6,00 m s-1. Programs in the “Tbasic” language were developed to calibrate and to evaluate the devices. The cost of the materials used in the construction was of in order of R$ 220,32 for Venturi 1 (DN 50) and R$ 242,36 for Venturi 2 (DN 75). The results showed that the handly construction of Venturimeters is feasibled technical and economically. After calibration the devices presented good accuracy (r2 = 0,9979 and r2 = 0,9982 for Venturis 1 and 2, respectively). The work range of the Venturimeters (maximum water speed of 5,95 and 3,85 for Venturi 1 and 2, respectively) is according with the usually recommended speed range for water in irrigation pipes. For speeds lower than 1,5 m s-1 the error (>±2 %) increase for both tested Venturimeters.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sensor térmico de vazão integrado a um microcanal. Todo o ciclo de desenvolvimento é abordado: conceito, modelagem e simulação, fabricação e caracterização. O sensor é composto por um filamento de níquel fabricado sobre uma lâmina de vidro que é soldada a um bloco de polidimetilsiloxano (PDMS) contendo microcanais. A aferição da vazão no interior do microcanal é feita indiretamente através da medida da troca de calor entre o filamento e o fluido. As simulações por elementos finitos mostraram que o sensor apresenta três faixas de operação, sendo que em duas delas (fluxos menores do que 20 L/min ou maiores do que 130 L/min) a resposta elétrica do sensor varia linearmente com a vazão. Diversos sensores foram fabricados seguindo o processo de fabricação proposto e alguns dispositivos foram caracterizados eletricamente, tendo sido levantadas as curvas da tensão elétrica sobre o filamento em função da vazão no microcanal. Os resultados experimentais mostraram que os sensores fabricados são capazes de medir vazões da ordem de dezenas de microlitros por minuto na faixa de operação de menor sensibilidade. Métodos de fabricação alternativos foram propostos com o intuito de aumentar a sensibilidade do sensor, produzindo filamentos auto-sustentados no interior dos microcanais. Foi proposto um modelo para simulação comportamental dos sensores otimizados por elementos concentrados e os resultados preliminares tanto de simulação quanto de fabricação desses sensores foram apresentados. / This project presents the development of a thermal flow sensor integrated into a microchannel. The whole design cycle is discussed: concept, modeling and simulation, fabrication and characterization. The sensor consists of a nickel filament fabricated on a glass substrate which is bonded to a polydimethylsiloxane (PDMS) block containing the microchannels. The flow inside the microchannel is indirectly measured through the heat exchange between the filament and the fluid. Finite methods analysis revealed that the sensor has three operating ranges and in two of them (flows below 20 ìL/min or higher than 130 ìL/min) the electric response of the sensor varies linearly with respect to the flow. Several flow sensors were fabricated according to the fabrication method presented in this project and some of them were characterized electrically. The response of the voltage on the filament as a function of the flow inside the microchannel was obtained. The experimental results demonstrated that the flow sensors could measure flow rates as small as tens of microliters per minute even when working on the less sensitive operating range. Alternative fabrication methods were proposed in order to improve the sensor sensitivity, leaving the filaments self-sustained inside the microchannels. A lumped element model was introduced in order to simulate the behavior of the optimized flow sensors. Some preliminary results of these simulations and of the fabrication processes were presented.

Um método original para a fabricação de microbocais de diamante com perfil convergente-divergente foi desenvolvido neste trabalho. O método de fabricação desenvolvido utiliza deposição de diamante policristalino sobre moldes que posteriormente são removidos. Os moldes utilizados são fios de tungstênio submetidos a um processo de corrosão eletrolítica para gerar o perfil convergente-divergente de bocal. O microbocal de diamante foi fabricado para ser utilizado como controlador e medidor passivo de vazão de fluidos, quando operando em condições críticas de escoamento. Testes de vazão de gás foram realizados, utilizando os microdispositivos fabricados, para determinar os parâmetros de escoamento necessários para a utilização dos microdispositivos como controladores e medidores de vazão de gás. Os parâmetros críticos de escoamento, a saber, a vazão mássica crítica, a razão crítica de pressão e a vazão volumétrica crítica, bem cmo a faixa do número de Reynolds do escoamento e o coeficiente de descarga, foram determinados para todos os microdispositivos. A faixa de variação do número de Reynolds dos escoamentos obtidos foi de 1x10 POT.3-7x10 POT.4. Por exemplo, o microbocal de diamante com o menor diâmetro de garganta (16+/-1)x10mum apresentou vazão mássica crítica de (0,344+006)g/min, vazão volumétrica crítica de (314+/-5)cm POT.3/min e coeficiente de descarga de (1,27+/-0,19). Assim, foram fabricados com sucesso microbobais de diamante com perfil convergente-divergente e foram determinados os parâmetros críticos de escoamento que possibilitam a estes microbocais atuarem como controladores e medidores passsivos de baixo vazão de gás. / In this work an original method for the fabrication of diamond micronozzles with converget-divergent profile is presented. The method uses the deposition of polycrystalline diamond over a mold, which is subsequently removed. The referred molds are tungsten wires patterned by means of an electrolytic etching procedure in a way that the divergent-convergent profile is generated. The main motivation for producing such micronozzles is its application as passive flow controllers and flow meters elements when operating under critical flow conditions. The micronozzles produced here were tested in order to determine the critical flow parameters that are necessary for its operation, as passive flow controllers and flow meters elements. The critical flow parameters (critical mass flow rate, critical pressure ratio and critical volumetric flow rate), the Reynolds number range and the discharge coefficient were determined for all the microdevices produced. The Reynolds number for the microdevices was found to be in the range of 1x10 POT.3-7x10 POT.4. For instance, the diamond micronozzle with smaller throat diameter, (16+/-1)x10mum, presented critical mass flow rate of (0,344+0,006)g/min, critical volumetric flow rate of (314+/-5)cm POT.3/min and discharge coefficient of (1,27+/-0,19). Therefore, diamond micronozzles were successfully fabricated with convergent-divergent profile and the critical flow parameters necessary for its operation, as passive flow controllers and flow meters elements, were determined.

Redes Neurais Artificiais (RNA's) vem sendo utilizada em diversas áreas do conhecimento inclusive para a previsão de séries temporais. O objetivo deste trabalho é utilizar uma RNA para o diagnóstico e prognóstico de vazão em bacias urbanas da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) com dados do radar meteorológio de São Paulo e os dados telemétricos da bacia do Alto Tietê. Uma RNA do tipo feedforward multicamadas, com aprendizado supervisionado e com o algoritmo de treinamento Linear Least Square SIMplex (LLSSIM, Hse et al. 1996) foram aplicados à bacia do Rio Tamanduateí. Dividiu-se os eventos disponíveis em três grupos; para o treinamento, verificação e previsão ideal com a RNA. Realizou o treinamento e verificação da rede com dados de vazão estimada e nível medido. Os erros de fase e amplitude foram utilizados para avaliar o desempenho da rede em cada uma das configurações empregadas. Estes indicam a importância da memória da bacia para o bom desempenho da RNA. Verifica-se também que nem sempre o aumento do número de camadas escondidas melhoram os resultados, bem como o aumento da quantidade de dados. Comparou-se ainda a performance da RNA contra um modelo auto regressivo sendo a primeira menos dependente da memória da bacia. Por último, realizou previsões do tipo ideal com resultados satisfatórios até 1 hora e 30 minutos de antecedência. Além deste período os erros crescem exponencialmente. / Artificial Neural Networks (ANN) have been widely used in several areas of science for many purposes, including time series forecasting. The objective of this work is to apply an ANN to simulate and to forecast streamflow at the outlet of the Tamanduateí basin. This urban basin is located within the Metropolitan Area of São Paulo (MASP). Radar and telemetric data are input to a multi-layer feedforward ANN. It is trained with the Linear Least Square SIMplex training algorithm (LLSSIM; Hse et al, 1996). Available flood events were divided up in three independent groups for training, verification and forecasting. The training and the verification of estimated streamflow and measured river stage were carried out. Phase and amplitude errors were used to evaluate the performance of the ANN for each configuration. The results indicate a better performance of the ANN when previous streamflow or river stage are input to the ANN. Furthermore, the increase of hidden layers not necessarily improve the results. The ANN was compared to an auto-regressive model. The former is less dependent on the basin memory. The ANN Forecasts yielded satisfactory results up to one and half-hour in advance. For longer time periods the errors tend to grow exponentially.

A presente pesquisa propõe uma metodologia para definir e estimar elementos para o melhoramento de rios a partir de limitações locais. A metodologia proposta foi dividida em três etapas: A Avaliação do tipo de melhoramento para a definição de elementos, o levantamento de informações da área de estudo e o processamento das informações para a estimativa dos elementos definidos. A aplicação da metodologia necessitou definir previamente o tipo de melhoramento que se executaria dado a falta de consenso sobre as definições e as intervenções que eles abrangem. Assim, foram definidos os tipos de melhoramentos restauração, reabilitação e remediação que abrange os melhoramentos revitalização e renaturalização. Se observou que a diferença dos demais termos pesquisados, o termo de melhoramento restauração foi o de maior consenso e a partir dele se partiu para definir os demais termos segundo se priorize a estrutura ou a função do ecossistema. Resumidamente, a pesquisa define a restauração como o melhoramento utópico que devolve ao ecossistema ao estado natural imperturbado, reabilitação como o melhoramento que segue o caminho da restauração, revitalização como o melhoramento que aprimora a função do ecossistema e finalmente renaturalização melhoramento que aprimora a estrutura do ecossistema. Já definido o tipo de melhoramento, se aplicou a metodologia proposta para o estudo de caso do trecho desconectado do rio Tubarão, o “rio Morto” observando que para esse caso o melhoramento a ser executado seria de “revitalização” e os elementos a serem avaliados seriam a vazão mínima para manter uma adequada qualidade para irrigação de cereais e a vazão máxima para evitar inundações locais.Os elementos avaliados deram como resultado que as condições atuais do trecho desconectado não seriam suficientes para a revitalização, mas com um incremento e controle das vazões se poderia consegui-lo Por outro lado, se viu que para esse estudo de caso, os constituintes de qualidade da água avaliados estevam influenciados pela eutrofização que o rio apresenta constantemente e que o oxigênio dissolvido foi o parâmetro que limitou a estimativa da vazão mínima para a revitalização. Em quanto a vazão máxima para o trecho desconectado, se observou que ele está relacionado diretamente com o nível do rio Tubarão na confluência deles. / This research proposes a methodology to define and estimate elements for the improvement of rivers from local limitations. The proposed methodology was divided into three stages: the assessment of the type of improvement for the definition of elements, the collection of information from the study area and the information processing for the estimation of the defined elements. The application of the methodology had to define previously the type of improvement that would be implemented given the lack of consensus on the definitions and interventions that they cover. For that, it was defined the improvement terms restoration, rehabilitation and remediation which involve the improvements of revitalization and renaturalization. It was observed that in contrast to the others study terms, the improvement term of restoration was the one with the greater consensus and from it was defined the rest of terms according to prioritize the ecosystem structure or function. Briefly, this research defines restoration as the utopian improvement that returns the ecosystem to its undisturbed natural state, rehabilitation as the improvement that follows the path of restoration, revitalization as the improvement that enhances the ecosystem function and finally renaturation as the improvement that enhances the structure of the ecosystem Once, the type of improvement has been defined, the proposed methodology was applied for the study case of the disconnected path of the Tubarão river noting that in this case the improvement to be performed would be revitalization and the elements to be evaluated would be the minimum flow to maintain an adequate water quality for irrigation of cereals and the maximum flow to avoid local flooding. The elements assessments showed that the current conditions of the disconnected path would not be enough for the revitalization, but with an increase and control of the flow it could be achieve. On the other hand, it was observed that for this case of study, the constituents of water quality evaluated were influenced by the eutrophication that the river presents constantly and that the dissolved oxygen was the parameter that limited the minimum flow estimation for the revitalization. As for the maximum flow for the disconnected path, it was observed that it is directly related to the level of the Tubarão river at the confluence of them.

A presente pesquisa propõe uma metodologia para definir e estimar elementos para o melhoramento de rios a partir de limitações locais. A metodologia proposta foi dividida em três etapas: A Avaliação do tipo de melhoramento para a definição de elementos, o levantamento de informações da área de estudo e o processamento das informações para a estimativa dos elementos definidos. A aplicação da metodologia necessitou definir previamente o tipo de melhoramento que se executaria dado a falta de consenso sobre as definições e as intervenções que eles abrangem. Assim, foram definidos os tipos de melhoramentos restauração, reabilitação e remediação que abrange os melhoramentos revitalização e renaturalização. Se observou que a diferença dos demais termos pesquisados, o termo de melhoramento restauração foi o de maior consenso e a partir dele se partiu para definir os demais termos segundo se priorize a estrutura ou a função do ecossistema. Resumidamente, a pesquisa define a restauração como o melhoramento utópico que devolve ao ecossistema ao estado natural imperturbado, reabilitação como o melhoramento que segue o caminho da restauração, revitalização como o melhoramento que aprimora a função do ecossistema e finalmente renaturalização melhoramento que aprimora a estrutura do ecossistema. Já definido o tipo de melhoramento, se aplicou a metodologia proposta para o estudo de caso do trecho desconectado do rio Tubarão, o “rio Morto” observando que para esse caso o melhoramento a ser executado seria de “revitalização” e os elementos a serem avaliados seriam a vazão mínima para manter uma adequada qualidade para irrigação de cereais e a vazão máxima para evitar inundações locais.Os elementos avaliados deram como resultado que as condições atuais do trecho desconectado não seriam suficientes para a revitalização, mas com um incremento e controle das vazões se poderia consegui-lo Por outro lado, se viu que para esse estudo de caso, os constituintes de qualidade da água avaliados estevam influenciados pela eutrofização que o rio apresenta constantemente e que o oxigênio dissolvido foi o parâmetro que limitou a estimativa da vazão mínima para a revitalização. Em quanto a vazão máxima para o trecho desconectado, se observou que ele está relacionado diretamente com o nível do rio Tubarão na confluência deles. / This research proposes a methodology to define and estimate elements for the improvement of rivers from local limitations. The proposed methodology was divided into three stages: the assessment of the type of improvement for the definition of elements, the collection of information from the study area and the information processing for the estimation of the defined elements. The application of the methodology had to define previously the type of improvement that would be implemented given the lack of consensus on the definitions and interventions that they cover. For that, it was defined the improvement terms restoration, rehabilitation and remediation which involve the improvements of revitalization and renaturalization. It was observed that in contrast to the others study terms, the improvement term of restoration was the one with the greater consensus and from it was defined the rest of terms according to prioritize the ecosystem structure or function. Briefly, this research defines restoration as the utopian improvement that returns the ecosystem to its undisturbed natural state, rehabilitation as the improvement that follows the path of restoration, revitalization as the improvement that enhances the ecosystem function and finally renaturation as the improvement that enhances the structure of the ecosystem Once, the type of improvement has been defined, the proposed methodology was applied for the study case of the disconnected path of the Tubarão river noting that in this case the improvement to be performed would be revitalization and the elements to be evaluated would be the minimum flow to maintain an adequate water quality for irrigation of cereals and the maximum flow to avoid local flooding. The elements assessments showed that the current conditions of the disconnected path would not be enough for the revitalization, but with an increase and control of the flow it could be achieve. On the other hand, it was observed that for this case of study, the constituents of water quality evaluated were influenced by the eutrophication that the river presents constantly and that the dissolved oxygen was the parameter that limited the minimum flow estimation for the revitalization. As for the maximum flow for the disconnected path, it was observed that it is directly related to the level of the Tubarão river at the confluence of them.

Redes Neurais Artificiais (RNA's) vem sendo utilizada em diversas áreas do conhecimento inclusive para a previsão de séries temporais. O objetivo deste trabalho é utilizar uma RNA para o diagnóstico e prognóstico de vazão em bacias urbanas da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) com dados do radar meteorológio de São Paulo e os dados telemétricos da bacia do Alto Tietê. Uma RNA do tipo feedforward multicamadas, com aprendizado supervisionado e com o algoritmo de treinamento Linear Least Square SIMplex (LLSSIM, Hse et al. 1996) foram aplicados à bacia do Rio Tamanduateí. Dividiu-se os eventos disponíveis em três grupos; para o treinamento, verificação e previsão ideal com a RNA. Realizou o treinamento e verificação da rede com dados de vazão estimada e nível medido. Os erros de fase e amplitude foram utilizados para avaliar o desempenho da rede em cada uma das configurações empregadas. Estes indicam a importância da memória da bacia para o bom desempenho da RNA. Verifica-se também que nem sempre o aumento do número de camadas escondidas melhoram os resultados, bem como o aumento da quantidade de dados. Comparou-se ainda a performance da RNA contra um modelo auto regressivo sendo a primeira menos dependente da memória da bacia. Por último, realizou previsões do tipo ideal com resultados satisfatórios até 1 hora e 30 minutos de antecedência. Além deste período os erros crescem exponencialmente. / Artificial Neural Networks (ANN) have been widely used in several areas of science for many purposes, including time series forecasting. The objective of this work is to apply an ANN to simulate and to forecast streamflow at the outlet of the Tamanduateí basin. This urban basin is located within the Metropolitan Area of São Paulo (MASP). Radar and telemetric data are input to a multi-layer feedforward ANN. It is trained with the Linear Least Square SIMplex training algorithm (LLSSIM; Hse et al, 1996). Available flood events were divided up in three independent groups for training, verification and forecasting. The training and the verification of estimated streamflow and measured river stage were carried out. Phase and amplitude errors were used to evaluate the performance of the ANN for each configuration. The results indicate a better performance of the ANN when previous streamflow or river stage are input to the ANN. Furthermore, the increase of hidden layers not necessarily improve the results. The ANN was compared to an auto-regressive model. The former is less dependent on the basin memory. The ANN Forecasts yielded satisfactory results up to one and half-hour in advance. For longer time periods the errors tend to grow exponentially.