O Brasil vive um período de crises econômica e financeira que ecoa também no setor energético e que aumenta a importância de se agregar novas usinas de geração ao sistema energético. O acréscimo de novas usinas hidrelétricas e termelétricas, entre outras fontes de energia, além da repotenciação e/ou recapacitação de usinas já em operação ou que não tenham entrado em operação, sempre contribuirá para garantir o atendimento da demanda de consumidores e para reduzir o risco de desabastecimento de energia. Nesse sentido, este trabalho pretende contribuir, apresentando um estudo de pré- viabilidade para implementação de um sistema híbrido hidrelétrico fotovoltaico na barragem de Laranjeiras, com painéis fotovoltaicos sobre o espelho d’água. Essa barragem foi construída nos anos 60 e está localizada logo a jusante da barragem de Canastra, no município de Três Coroas, no Estado do Rio Grande do Sul. O estudo foi realizado com recurso ao software HOMER (Hybrid Optimization Model for Electric Renewable), o qual exportou na homepage da NASA (National Aeronautics and Space Administration), 8 760 valores horários anuais de radiação solar para a cidade de Três Coroas, e a potência a ser gerada pela hidrelétrica foi determinada a partir de 8 760 dados horários anuais de vazão turbinada de Canastra, os quais foram disponibilizados pela CEEE (Companhia Estadual de Energia Elétrica). Estruturalmente, o trabalho é composto por três artigos, onde o primeiro faz uma revisão de trabalhos recentes sobre o uso de painéis fotovoltaicos sobre estruturas flutuantes em sistemas híbridos hidrelétricos fotovoltaicos, e os dois últimos apresentam os resultados das simulações com HOMER considerando o funcionamento da usina a fio d’água e com reservatório, respetivamente. O estudo determinou ser ótimo o funcionamento do sistema híbrido, mediante a instalação de uma micro usina hidrelétrica ao pé da barragem, com 1 497 kW de capacidade instalada, operando com painéis fotovoltaicos sobre o espelho d'água da barragem, com 180 kW de capacidade instalada, com limite de potência para compra e venda da rede igual a 400 kW, para atender a demanda das cargas consumidoras até 40 MWh/d. Essa combinação resultaria em um custo inicial de 3 984 885 US$/kW e um custo de energia de 0,026 US$/kWh. E visando otimizar o sistema de geração de energia elétrica, foi simulado e tendo sido determinado ser viável o funcionamento da usina com reservatório, com uma vazão média de 9 171 L/s, operando com um sistema fotovoltaico de 360 kW, e um limite de potência para compra e venda da rede igual a 200 kW, para atender demandas de cargas consumidoras até 40 MWh/d. Essa combinação resultaria em um custo inicial de 3 285 617 US$/kW e um custo de energia de 0,021 US$/kWh.

O projeto de engenharia é desenvolvido baseado em um modelo de comportamento da estrutura a ser construída. Por sua vez, este modelo incorpora uma série de hipóteses de trabalho que, durante a fase de construção ou de utilização da obra, podem não ser observadas na sua totalidade. Dentro deste cenário, a retroanálise probabilista mostra-se uma ferramenta poderosa para avaliação contínua das hipóteses de trabalho durante a construção e toda a vida útil da estrutura, uma vez que permite incorporar novas informações ao modelo inicial através de métodos formalizados. Este trabalho apresenta uma revisão da retroanálise probabilista e sua aplicação prática na atualização do campo de permeabilidades de uma barragem de terra existente, com base em leituras piezométricas. Os resultados do estudo permitiram rever os valores dos parâmetros do modelo adotado, isto é, as permeabilidades dos diversos materiais, sugerindo ao mesmo tempo a aceitação do próprio modelo. Um estudo paramétrico destaca a importância relativa, para a retroanálise probabilista, das diversas variáveis envolvidas, indicando assim áreas em que a investigação complementar é mais necessária. / The engineering project is based upon a model that can predict the behavior of the facility to be constructed. Such model incorporates a series of working hypotheses which may or may not be fully realized during construction or operation. Under such circumstances, probabilistic back-analysis is a powerful tool for continuous evaluation of the working hypotheses, during construction and throughout the lifespan of the structure, given that it provides for the formal updating of the initial model and its parameters on the basis of incoming information. This study presents a review of probabilistic back-analysis and a practical application to the updating of the permeability field of an earth embankment, on the basis of piezometer readings. Results of the study led to updating of the parameters of the adopted model, that is, permeabilities of the several materials, while suggesting acceptance of the model itself. A parametric study reveals the relative importance of the several variables involved in the probabilistic back-analysis, thus indicating areas in which complementary research is mostly needed.

O presente trabalho de pesquisa está relacionado à análise do progresso do fraturamento na zona tracionada de fundações rochosas de barragens de concreto e suas conseqüências nas avaliações de estabilidade global. Tomou-se como exemplo a barragem de Porto Primavera de propriedade da CESP (Companhia Energética de São Paulo), situada entre os estados de São Paulo e Mato Grosso do Sul, Brasil. Com a ajuda de modelos elaborados com elementos finitos e sob a ótica da mecânica da fratura não linear e da mecânica do dano, analisa-se o desenvolvimento da fratura mediante uma avaliação iterativa tensão-deformação e carga hidráulica. Devido ao carregamento progressivo de água, realiza-se a análise iterativa baseada no avanço da fratura e na aplicação de pressão hidráulica, até quando a fratura deixa de progredir. A simulação numérica proposta tem o objetivo de estudar o desenvolvimento de fraturas, determinar as deformações ocorridas sob a ação das forças de empuxo d'água, de subpressão, do peso próprio e das pressões de água na fratura do maciço rochoso fraturado. As deformações calculadas são comparadas com registros da instrumentação na fundação efetuados durante o enchimento do reservatório, o que permitirá o ajuste dos parâmetros adotados na simulação, assim como estabelecer as reais características da fundação / This study is related to the analysis of crack propagation in the tensioned zone of concrete dam foundation. The example of Porto Primavera dam owned by CESP (São Paulo State Power Company) Brazil is presented. Fracture growth is analyzed by mean iterative stress-strain and hydraulic head analysis with codes based on finite elements incorporating non-linear fracture mechanics and damage models. Due to progressive load of water, a step-by-step analysis is performed, based on the development of fracture and application of forces due of hydraulic pressure. The proposed numerical simulation has the purpose of studying the development of fracture, determining deformations due to the action of uplift pressure, self-weight and hydraulic pressure on the fracture walls. The computed deformations are compared with instrumentation data, obtained during the impoundment of the reservoir, from devices installed in the foundation, which will allow to adjust the adopted parameters in the simulation and to determine the real characteristics of the foundation

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-08-16T20:54:14Z No. of bitstreams: 1 PedroAugustoRodriguesFerreira_DISSERT.pdf: 3916338 bytes, checksum: 375a323b74f41b291e797b658f9673a0 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-08-19T21:20:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PedroAugustoRodriguesFerreira_DISSERT.pdf: 3916338 bytes, checksum: 375a323b74f41b291e797b658f9673a0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-19T21:20:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PedroAugustoRodriguesFerreira_DISSERT.pdf: 3916338 bytes, checksum: 375a323b74f41b291e797b658f9673a0 (MD5) Previous issue date: 2016-02-24 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / A atividade s?smica do Nordeste do Brasil tem sidoalvo constante de estudos, uma vez que esta ? regi?o mais ativa do pa?s.Contudo, algumas ?reas possuem seus terremotos relacionados com a??o humana, ouseja, s?o de car?ter induzido. A barragem do A?u constitui um exemplo cl?ssicode sismicidade induzida por reservat?rio e j? foi alvo de diversos estudos.Recentemente, ap?s um consider?vel per?odo sem que houvesse atividade s?smicana barragem, o LabSis/UFRN registrou, por meio de uma esta??o regional, eventosrelacionados com o a?ude, o que motivou a instala??o de uma rede local ao redorda barragem. A partir dos dados provenientes dessa rede, observou-se que aatividade s?smica est? relacionada com uma nova ?rea epicentral dento dabarragem. Os par?metros hipocentrais dessa atividade foram determinados, bemcomo o respectivo mecanismo focal. Verificou-se que eventos estavamrelacionados com a reativa??o do embasamento em uma nova falha subvertical comorienta??o NE-SW subparalela a falha de S?o Rafael. Esses resultados foramutilizados na elabora??o de um artigo cient?fico, o qual discutiu a rela??odessa sismicidade com a geologia da regi?o e tamb?m com o n?vel de ?gua doreservat?rio. O artigo mostrou que a difus?o da press?o de poro foi o mecanismoque controlou o disparo da sismicidade induzida na barragem. / The seismic activity in the Northeastern of Brazil has been a constant target of study, since it is the most active region of the country. However, some areas have their earthquakes related to human action, what means they are induced. The A?u dam is a classic example of reservoir-induced seismicity and it has been the subject of several studies. Recently, after a considerable period of inactivity, the LabSis / UFRN recorded events related to the dam, which led to the installation of a network around the reservoir. From the data provided by this network, it was observed that the seismic activity is related to a new epicental area inside the lake. The epicentral parameters and the focal mechanism were determined. It was found that the events were related to the reactivation of a basement structure in a new seismogenic subvertical fault with NE-SW-striking subparallel to the S?o Rafael Fault. These results were used in the preparation of a scientific paper, which discussed the relationship between this seismicity with the geology of the region and with the reservoir water level. The paper showed that the diffusion of pore pressure was the main mechanism that controlled the triggering of the induced seismicity at the reservoir.

[pt] O presente trabalho apresenta a implementação computacional pelo método dos elementos finitos de procedimentos para análise de problemas de escavação e de fluxo permanente bidimensional, não confinado, para solos saturados. Tais procedimentos, particularmente indicados para investigação do comportamento mecânico/hidráulico de barragens de terra, vem completar o trabalho iniciado por Parra (1996) para análise do comportamento de barragens sob carregamentos estático e sísmico. Foram implementadas duas técnicas para simulação de escavações, obtendo-se, em ambas, resultados numéricos praticamente idênticos. O procedimento para análise de fluxo permanente foi baseado na proposição de Bathe e Khoshgoftarr (1979), a qual considera a situação de fluxo não-confinado como problema não linear, porém conservando a configuração original da malha de elementos finitos. Os resultados numéricos obtidos neste trabalho foram detalhadamente comparados com os valores publicados na literatura, numéricos ou analíticos, como forma de assegurar a confiabilidade das implementações computacionais. A previsão do comportamento da barragem de terra Macusani, a ser construída no Peru, foi estudada neste trabalho, nos aspectos referentes às fases de escavação, construção, primeiro enchimento do reservatório e determinação da superficie de infiltração de fluxo permanente. Os resultados assim obtidos podem ser eventualmente úteis no detalhamento do projeto final da obra. / [en] This work presents a computer implementation for finite element analysis of excavation problems and unconfined steady state flow through saturated soils. These computer routines are particularly useful for the study of earth dams and they were written with the aim to pursue the development of a numerical model (Parra, 1996) devised to investigate the behavior of earth dams under static and seismic loading. Two techniques were implemented for excavation simulations, with both yielding the some numerical results. For the unconfined fluid flow problem the technique proposed by Bathe and Khoshgoftaar (1979) was adopted, which recasts the problem in a non-linear form but keeps the same basic finite element mesh. The results computed in this research were compared with other analytical and numerical values published in the literature, in order to ensure, as much as possible, the feasibility and efficiency of the computer implementations. The behavior prediction of the Macusani earth dam, to be built in Peru, was also studied in this research, focusing on several aspects related to its planned construction: the excavation, the construction itself and the first reservoir filling. This results may eventually be useful for the final engineering design of the Macusani dam. / [es] El presente trabajo presenta la implementación computacional de procedimentos para análisis de problemas de excavación y de flujo permanente bidimensional, para suelos saturados utilizando el método de elementos finitos. Tales procedimentos, particularmente indicados para la investigación del comportamiento mecánico/hidráulico de represas, completa el trabajo iniciado por Parra(1996) para análisis del comportamiento de represas bajo sobrecarga estática y sísmica. Se implementaron dos técnicas para simulación de excavaciones, obteniendo, en ambas, resultados numéricos prácticamente idénticos. El procedimento para análisis de flujo permanente tubo como base la propuesta de Bathe y Khoshgoftarr (1979), que considera la situación de flujo no confinado como problema no lineal, pero conservando la configuración original de la malla de elementos finitos. Los resultados numéricos obtenidos em este trabajo fueron detalladamente comparados con los valores publicados en la literatura, numéricos o analíticos, para asegurar la confiabilidad de las implementaciones computacionales. La previsión del comportamiento de la represa de Macusani, que será construida en Perú, fue estudiada en este trabajo, especifícamente los aspectos vinculados a las fases de excavación, construcción y determinación de la superficie de infiltración de flujo permanente. Los resultados obtenidos pueden ser eventualmente útiles en el proyecto final de la obra.

Submitted by Jos? Henrique Henrique (jose.neves@ufvjm.edu.br) on 2017-09-26T19:55:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) sandra_patricia_oquendo_bedoya.pdf: 1351045 bytes, checksum: 4f59eabf4620d98ffef27ef95fdbb51e (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2017-10-09T13:52:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) sandra_patricia_oquendo_bedoya.pdf: 1351045 bytes, checksum: 4f59eabf4620d98ffef27ef95fdbb51e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-09T13:52:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) sandra_patricia_oquendo_bedoya.pdf: 1351045 bytes, checksum: 4f59eabf4620d98ffef27ef95fdbb51e (MD5) Previous issue date: 2017 / Organiza??o dos Estados Americanos (OEA) / Grupo Coimbra de Universidades Brasileiras (GCUB) / O estudo teve como objetivo criar uma fermenta multicrit?rio que permite avaliar com o uso de indicadores o impacto na qualidade de vida de uma popula??o atingida e reassentada pela constru??o de uma barragem de usina hidrel?trica. Esta ferramenta foi aplicada numa comunidade atingida pela Usina Hidrel?trica Irap? - UHE Irap?, localizada no Estado de Minas Gerais, regi?o sudeste do Brasil, entre as bacias dos rios Itacambiru?u e Jequitinhonha. Para identifica??o do impacto a ser avaliado foram selecionados indicadores a partir do Relat?rio da Comiss?o Mundial de Barragens: ?Barragens e Desenvolvimento: Um Novo Modelo para Tomada de Decis?es?. O relat?rio denominado ?atingidos por barragens? da comiss?o especial do Conselho de Defesa dos Direitos da Pessoa Humana, assim como tamb?m trabalhos acad?micos e artigos cient?ficos publicados sobre transforma??es advindas de impactos ambientais, sociais e econ?micos, associados ? constru??o de barragens de usinas hidrel?tricas. Os dados da UHE Irap? foram obtidos na Superintend?ncia de Regulariza??o Ambiental Jequitinhonha (SUPRAM JEQ); no total foram examinados 270 documentos entre os anos de 2009 e 2016. Os indicadores selecionados para realiza??o da avali??o multicrit?rio foram divididos nos crit?rios ambiental, social e econ?mico, para cada um foram estabelecidas escalas de valor que atribu?am pondera??es de 0 a 1, sendo 1 o valor ?timo de qualidade. Como resultado observou-se que a condi??o ambiental dos reassentados, que inclu?am a qualidade do solo, ?gua e gest?o de res?duos, alcan?ou resultado de 0,58 embora a qualidade de ?gua fosse boa na maioria das propriedades rurais, a avali??o do solo indica que as condi??es s?o deficientes para produ??o, o que dificulta aos reassentados a continuidade da vida como agricultores familiares. Os aspectos econ?micos avaliados apresentaram como resultado 0,54 o crit?rio social foi dividido em indicadores de participa??o nos processos decis?rios, quantidade de popula??o reassentada e novas edifica??es, alcan?o uma avalia??o de 0,54. A avali??o final da UHE Irap? ? de 0,52 esta ferramenta considera valores ?timos aqueles que ficam mais perto de um (1), o que significa que com o resultado da avali??o final o empreendimento s? consegue cumprir com um pouco a mais do 50%, o que indica um impacto muito grande nas popula??es atingidas e reassentadas j? que falta aproximadamente um 48 % para conseguir uma avali??o ?tima. / Disserta??o (Mestrado Profissional) ? Programa de P?s-Gradua??o em Sa?de, Sociedade e Ambiente, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2017. / The objective of this study was the creation of a multicriteria tool that would allow the evaluatiom of the impact on the population affected or reubicated by the construction of a hydroelectric dam. This tool was applied in a specific community affected by the Irap? hydroelectric plant ?UHE Irap??, located in the state of Minas Gerais, southeast Brazil, between Itacambiru?u and Jequitinhonha river basins. To identify the impacts to be evaluated, indicators were selected based on the report of the World Commission Dams: ?dams and development: a new frame for decision-making?. The report called ?affected by dams? by the special commission of Council for Defense Human Right Persons, as well academic papers and published scientific articles about the transformation derivated of environmental, social and economic impacts linked to the construction of dam hydroelectric plants. The data about Irape?s hydroelectric were obtained from the Jequitinhonha environmental regularization superintendence; 270 documents between 2009 and 2016 were examinated. The indicators selected to the multicriteria evaluation were divided into environmental, social and economic criteria. For each one, value scales were established that assigned weights between 0 and 1, being 1 the optimal quality. As a result, we observed that the environmental conditions of the relocated ones included the quality of the soil, water and the residues management reached a result of 0.58. Despite the quality of water was good in the most of farms, the evaluation on the quality of the soil indicated that the conditions were poor for production, with the consequence to people affected cannot continue their lives as a family farmers. The economic aspects evaluated: the indemnization of the affected people, employment generation and land titling, presented a result of 0,54. The social criterion was divided in indicators like participation in decisive processes, number of affected population and new infrastructures. This criterion reached a result of 0.41. The final evaluation of the Irape?s hydroelectric is 0,52, that is say the project just achieve comply with a little more than 50%, which means a big impact on affected and relocated population. In order to obtain an optimum evaluation and less impact on quality life, the project would comply wit 100 percent of the evaluated criteria. / El estudio tuvo como objetivo crear una herramienta multicriterio que permitiera evaluar con indicadores el impacto en la poblaci?n afectada y reubicada por la construcci?n de la represa de una hidroel?ctrica. Esta herramienta fue aplicada en una comunidad afectada por la hidroel?ctrica Irap? ?UHE Irape?, ubicada en el estado de Minas Gerais, regi?n sureste de Brasil, entre las cuencas del rio Itacambiru?u y Jequitinhonha. Para identificaci?n de los impactos a ser evaluados fueron seleccionados indicadores a partir del informe de la comisi?n mundial de represas: ?represas y desarrollo: un nuevo marco para tomar decisiones?. El informe denominado ?afectados por represas? de la comisi?n especial del ?Conselho de Defesa dos Direitos da Pessoa Humana? as? como tambi?n trabajos acad?micos y art?culos cient?ficos publicados sobre las transformaciones derivadas de impactos ambientales, sociales y econ?micos, asociados a la construcci?n de represas de plantas hidroel?ctricas. Los datos de la hidroel?ctrica de Irap? fueron obtenidos en la superintendencia de regularizaci?n ambiental de Jequitinhonha; en total fueron examinados 270 documentos entre los a?os 2009 y 2016. Los indicadores seleccionados para la realizaci?n de la evaluaci?n multicriterio fueron divididos en los criterios ambiental, social y econ?mico y para cada uno fueron establecidas escalas de valor que atribu?an ponderaciones entre 0 y 1, siendo 1 el valor ?ptimo. Como resultado, observamos que las condiciones ambientales de los reubicados que inclu?an la calidad del suelo, agua y la gesti?n de los residuos, alcanz? un resultado de 0,58 aunque la calidad del agua fuera buena en la mayor?a de las haciendas, la evaluaci?n de calidad del suelo indicaba que las condiciones son deficientes para la producci?n, lo que dificulta a la poblaci?n afectada la continuidad de la vida como agricultores familiares. Los aspectos econ?micos evaluados fueron la indemnizaci?n de todos los afectados, generaci?n de empleo y titulaci?n de tierras, presentando un resultado de 0,54. El criterio social fue dividido en indicadores de participaci?n en los procesos decisivos, cantidad de poblaci?n afectada y nuevas infraestructuras, este criterio alcanz? un resultado de 0,41. La evaluaci?n final de la hidroel?ctrica Irap? es de 0,52, esta herramienta lo que significa el emprendimiento solo consigue cumplir con un poco m?s que el 50%, lo que quiere decir que hay un impacto muy grande en las poblaci?n afectada y reubicada ya que para conseguir una evaluaci?n ?ptima y un menor impacto en la calidad de vida, el emprendimiento tendr?a que cumplir con un 100% de los criterios evaluados.

Praticamente todos os ecossistemas naturais têm sido afetados pelas atividades humanas. A construção de usinas hidrelétricas produz grandes impactos ambientais causando problemas notáveis como a fragmentação e perdas de habitats. No Brasil aproximadamente 70% da matriz energética é formada por hidrelétricas e há previsão de expansão nos próximos anos. A degradação ambiental é apontada como a principal ameaça à conservação da biodiversidade e a maior causa do declínio das populações de espécies ameaçadas, especialmente de grandes mamíferos e, particularmente, de grandes carnívoros. Apesar da ampla distribuição no continente, as populações de onça-pintada (Panthera onca) têm sido reduzidas ou extintas pela pressão antrópica, tendo sua área de distribuição reduzida aproximadamente à metade. No Brasil é considerada uma espécie Vulnerável e está Criticamente Ameaçada de extinção na Mata Atlântica. Na Ecorregião Florestas do Alto Paraná está distribuída na forma de metapopulação, possivelmente em processo de isolamento de suas subpopulações. No Alto Rio Paraná a Usina Hidrelétrica de Porto Primavera (UHEPP) alagou em 1998 uma área de cerca de 2.250 km². A dissertação aborda este impacto ambiental e tem por objetivo avaliar como o enchimento do reservatório da UHEPP afetou a população de onças-pintadas na região, em relação à distribuição espacial e adequabilidade de habitat. Foram monitorados 11 indivíduos por radiotelemetria em dois períodos (1992 a 1995 e 1998 a 2002), investigando-se o tamanho de área de uso e movimentação. Com estes dados mais a cobertura de solo foram avaliadas adequabilidade ambiental e seleção de habitat. A distribuição espacial e a adequabilidade do habitat foram avaliadas em dois cenários, anterior e posterior ao enchimento, relacionando as mudanças ocorridas com o impacto na área sob o efeito direto do enchimento. Um terceiro cenário foi também avaliado, englobando toda a área de várzea remanescente no Alto Rio Paraná e incluindo as Unidades de Conservação (UCs), quanto à adequabilidade e seleção de habitat. Para este cenário foram utilizadas localizações de outros 10 indivíduos monitorados no Parque Estadual das Várzeas do Rio Ivinhema, Mato Grosso do Sul e no Parque Estadual Morro do Diabo, São Paulo, entre 1998 e 2005. Após o enchimento houve um aumento significativo nas dimensões das áreas de uso das onças-pintadas (fêmeas: anterior, 78 km² [n=8]; posterior, 197 km² [n=5]; macho [n=1]: anterior, 111 km²; posterior, 149 km²) bem como em seus deslocamentos máximos, pois passaram a ocupar áreas mais degradadas de fazendas, com poucos refúgios e presas naturais. Porém não foram observadas diferenças nos deslocamentos médios e sobreposição de áreas, assim como as áreas de uso não diferiram sazonalmente. A modelagem de habitat demonstrou que o enchimento atingiu principalmente as áreas mais favoráveis para a espécie suprimindo cerca de metade dessas. As onças selecionaram várzeas e florestas enquanto que a paisagem altamente modificada pelo homem foi evitada. Com as áreas mais degradadas ocupadas e o conflito com o homem, grande parte dos animais foram mortos em retaliação à predação de animais domésticos, levando praticamente a extinção local da espécie na área sob o efeito direto do enchimento. A área remanescente do Alto Rio Paraná comporta ainda cerca de 50 onças-pintadas adultas, sendo um terço em UCs. Portanto áreas adjacentes às UCs, na sua maioria com várzeas, devem ser preservadas e áreas florestais devem ser restauradas para a conservação da espécie em longo prazo na região. As informações geradas nesta dissertação podem auxiliar nas ações de conservação e manejo da onça-pintada no Alto Rio Paraná e mostra que a modelagem de habitat pode ser uma importante ferramenta para avaliação de impactos ambientais. / Virtually all natural ecosystems have been affected by human activities. The construction of hydroelectric power plants is the cause of major environmental impacts, such as habitat destruction and fragmentation. Brazil's energy matrix is mostly based on hydroelectricity, which comprises approximately 70% of all produced energy in the country, and the national government plans to expand it in the coming years. Habitat destruction is considered the main threat to biodiversity conservation and the major cause of the decline of endangered species, especially large mammals and large carnivores. Despite their wide distribution in the Americas, jaguar (Panthera onca) populations have been reduced or extinguished by human pressure, and the species current distribution represents half of its past distribution. In Brazil, the jaguar is considered a vulnerable species and it is critically endangered in the Atlantic Rain Forest. In the Upper Paraná Forest Ecoregion the species is distributed as a metapopulation, possibly in an isolation process of its subpopulations. In the Upper Paraná River (UPR), the reservoir filling of the Porto Primavera Hydroelectric plant (PPHE) began in 1998, and flooded an area of approximately 2250 km ². I evaluated the effects of the PPHE reservoir filling on the local jaguar population, its effects on the species spatial distribution and habitat suitability. I monitored a total of 11 jaguars using radio telemetry in two periods (1992-1995 and 1998-2002). I investigated jaguar home range size and movements, and evaluated habitat selection and suitability combing spatial and land cover data (Geographic Information System). These two metrics were measured before and after reservoir filling, linking the impact with changes in the species spatial patterns between these two phases. I evaluated three scenarios: the area affected directly by the PPHE filling, before and after, and all the remaining wetlands in the UPR, including protected areas. Jaguars’ home ranges increased significantly after reservoir filling (females: 78 km ² before [n = 8], 197 km ² after [n = 5]; male [n = 1]: 111 km ² before, 149 km ² after). Maximum movement of the four jaguars (3 females and 1 male) also increased from one phase to the other (10.75 km before; 25.05 km after). The increase in movement patterns results from jaguars using new and more degraded areas in farms, where there are few refuges and natural preys. Home ranges did not differ seasonally on the first period; neither did the mean movements and overlapping areas. The PPHE filling mainly affected jaguars by suppressing approximately half of their suitable area. Jaguars selected wetlands and forests and avoided landscapes heavily modified by Man. Most jaguars were killed in retaliation to cattle predation as they commenced to occupy the most degraded areas, nearly driving the population to extinction. The remaining area of the UPR still holds approximately 50 adult jaguars and one third of them are in protected areas. Therefore, the long-term species conservation depends on the preservation of the adjacent wetlands and on the restoration of forest patches. My results can subsidize jaguar conservation and management plans in the UPR and show that habitat suitability modeling can be a useful tool for assessing environmental impacts.

O Brasil vive um período de crises econômica e financeira que ecoa também no setor energético e que aumenta a importância de se agregar novas usinas de geração ao sistema energético. O acréscimo de novas usinas hidrelétricas e termelétricas, entre outras fontes de energia, além da repotenciação e/ou recapacitação de usinas já em operação ou que não tenham entrado em operação, sempre contribuirá para garantir o atendimento da demanda de consumidores e para reduzir o risco de desabastecimento de energia. Nesse sentido, este trabalho pretende contribuir, apresentando um estudo de pré- viabilidade para implementação de um sistema híbrido hidrelétrico fotovoltaico na barragem de Laranjeiras, com painéis fotovoltaicos sobre o espelho d’água. Essa barragem foi construída nos anos 60 e está localizada logo a jusante da barragem de Canastra, no município de Três Coroas, no Estado do Rio Grande do Sul. O estudo foi realizado com recurso ao software HOMER (Hybrid Optimization Model for Electric Renewable), o qual exportou na homepage da NASA (National Aeronautics and Space Administration), 8 760 valores horários anuais de radiação solar para a cidade de Três Coroas, e a potência a ser gerada pela hidrelétrica foi determinada a partir de 8 760 dados horários anuais de vazão turbinada de Canastra, os quais foram disponibilizados pela CEEE (Companhia Estadual de Energia Elétrica). Estruturalmente, o trabalho é composto por três artigos, onde o primeiro faz uma revisão de trabalhos recentes sobre o uso de painéis fotovoltaicos sobre estruturas flutuantes em sistemas híbridos hidrelétricos fotovoltaicos, e os dois últimos apresentam os resultados das simulações com HOMER considerando o funcionamento da usina a fio d’água e com reservatório, respetivamente. O estudo determinou ser ótimo o funcionamento do sistema híbrido, mediante a instalação de uma micro usina hidrelétrica ao pé da barragem, com 1 497 kW de capacidade instalada, operando com painéis fotovoltaicos sobre o espelho d'água da barragem, com 180 kW de capacidade instalada, com limite de potência para compra e venda da rede igual a 400 kW, para atender a demanda das cargas consumidoras até 40 MWh/d. Essa combinação resultaria em um custo inicial de 3 984 885 US$/kW e um custo de energia de 0,026 US$/kWh. E visando otimizar o sistema de geração de energia elétrica, foi simulado e tendo sido determinado ser viável o funcionamento da usina com reservatório, com uma vazão média de 9 171 L/s, operando com um sistema fotovoltaico de 360 kW, e um limite de potência para compra e venda da rede igual a 200 kW, para atender demandas de cargas consumidoras até 40 MWh/d. Essa combinação resultaria em um custo inicial de 3 285 617 US$/kW e um custo de energia de 0,021 US$/kWh.

As barragense os reservatórios são projetados considerando um risco de falha. As consequências de uma falha devem ser avaliadas, como parte do projeto de uma barragem e também para barragens já existentes, com o objetivo de diminuir os riscos a que está exposta a população. Este estudo buscou revisar aspectos relevantes do impacto do rompimento de uma barragem, avaliar as incertezas envolvidas quando se utilizam modelos matemáticos como ferramenta básica, e desenvolver a análise para o reservatório de Ernestina, no rio Jacuí, no Rio Grande do Sul. O modelo simplificado SMPDBK e o modelo hidrodinâmico DAMBRK, do National Weather Service (Serviço meteorológico), dos E.U.A., utilizados como metodologia básica, são descritos em todos os aspectos relevantes à simulação do rompimento de barragens. Os modelos SMPDBK e, mais profundamente, DAMIBRK foram comparados, testados e aplicados ao caso do rompimento hipotético da barragem de Ernestina. Foi realizada uma análise de sensibilidade dos resultados do modelo DAMBRK a diversos parâmetros e hipóteses de representação matemática. O rompimento hipotético da barragem de Ernestina foi analisado, desde a probabilidade do seu acontecimento, até a estimativa preliminar da população atingida e dos seus prquízos. O modelo SMPDBK apresentou resultados razoáveis frente ao modelo DAMBRK. Os resultados do modelo DAMBRK mostraram-se especialmente sensíveis ao tamanho máximo que a brecha atinge no seu desenvolvimentoe ao nível da água no interior do reservatório quando se inicia o rompimento. O tempo de formação da brecha e a rugosidade do leito do rio também se revelaram importantes. Os resultados preliminares mostraram que o rompimento hipotético de Ernestina deve atingir diretamente as residências de cerca de 800 habitantes. Aproximadamente 600 hectares de terra cultivada devem ser atingidos e pelo menos quatro pontes sobre o rio Jaçuí devem ser destruídas. As barragens de Passo Real e Maia Filho, bem como todo o sistema de geração de energia do rio Jacuí, não devem sofrer conseqüências. / Dams and reservoirs are designed assuming a level of risk. Consequentes of the failure of a new dam must be taken into account as part of its design and, for existing dams, as a means to lower the risk it poses to the population. This work reviewed relevant aspects of dam break analysis, availed the uncertainty when using a mathematical modeling technique and developed a dam break analysis for the Ernestina dam, on Jacuí River, Rio Grande do Sul. The simplified mathematical modem SMPDBK and the hydrodynamic model DAMBRK, both from National Weather Service, U.S.A ., were used as the basic methodology, and are described in all aspects relevant to dam break analysis. Both models, especially DAMBRK, were compared, tested ad applied to the hypothetical ruptura of Ernestina dam. The sensitivity of DAMBRK to many parameters and mathematical representation analysis was analyzed. The hypothetical failure of Ernestina dam was analyzed, from the failure risk to a preliminary estimate of the endangered population. Results of the SMPDBK model were reasonable as compared to DAMBRK's. DAMBRK results showed great sensitivity to maximum breach width and initial reservoir water level. A little lower, but also important, was the sensitivity of DAMBRK to breach formation time interval and river boundary friction. According to the preliminary results, the hypothetical Ernestina dam failure will cause direct damages to the houses of 800 people. Near 600 hectares of agriculture land will be submerged and almost tour bridges will be destroyed. The downstream located dams, Passo Real and Maia Filho, and the whole Jacuí Generation System, will not be damaged.

Made available in DSpace on 2015-03-13T17:10:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KellySDL.pdf: 821837 bytes, checksum: 0bfdbc80b3cbb1a3f92c7d9acd06d9d2 (MD5) Previous issue date: 2008-01-31 / Este trabalho teve como objetivo principal analisar as mudan?as ocorridas no clima local onde o munic?pio de Apodi/RN est? inserido, em virtude da constru??o da Barragem Santa Cruz do Apodi. Foram utilizadas para o tratamento dos dados clim?ticos precipita??o pluviom?trica, umidade relativa do ar e temperatura t?cnicas estat?sticas como Desvio Padr?o, Teste T, Coeficiente de Varia??o e M?dia aritm?tica, al?m do modelo matem?tico. Para o balan?o h?drico foi aplicado o m?todo de Thornthwait (1948), considerando dois per?odos em an?lise: o anterior e posterior a constru??o da Barragem Santa Cruz do Apodi, respectivamente 1995 e 2005. os resultados obtidos permitiram inferir que a hip?tese inicial levantada se confirma, ou seja, a constru??o da Barragem Santa Cruz do Apodi, est? influenciando diretamente numa altera??o no que concerne ? condi??o atmosf?rica local, especialmente no par?metro umidade relativa do ar. Quanto ao balan?o h?drico, observou-se a predomin?ncia do d?ficit h?drico especialmente entre os meses de junho a janeiro, per?odo de estiagem; um excedente ocorrente entre os meses de maio e junho, conseq?ente do per?odo chuvoso; e uma reposi??o h?drica antecedendo e sucedendo este per?odo, chuvoso, ou seja, compreendendo os meses de fevereiro a junho. Todas as considera??es e an?lises poder?o contribuir para o planejamento de abastecimento d??gua, a irriga??o, aux?lio na previs?o de enchentes e estiagens, bem como o manejo do uso da ?gua subterr?nea