[pt] Essa dissertação tem como objetivo apresentar e aplicar métodos para estimar probabilisticamente as reservas recuperáveis de petróleo de campos maduros (campos em fase de declínio), a partir dos dados históricos da produção (taxa de produção e tempo). Inicialmente é feita uma revisão bibliográfica de tópicos relevantes ao assunto e são apresentados os métodos de ajuste da curva de declínio e de estimação probabilística das reservas encontrados na literatura. Em seguida, são adaptadas a esses métodos algumas modificações consideradas relevantes para uma melhor precisão dos resultados e são desenvolvidos programas em linguagem VBA capazes de fazer a estimação probabilística das reservas recuperáveis e do tempo total de produção do campo desde o início do declínio. Por fim, são gerados resultados de um campo- produtor exemplo e feitas as devidas comparações entre as previsões determinísticas e as probabilísticas. / [en] This dissertation is intended to present and apply the probabilistic methods to estimate the recoverable reserves of mature oil fields (fields in the decline phase), from the historical production data (production rate and time). Initially, a bibliographical review is made and the methods of adjustment of the decline curve and probabilistic estimation of the reserves found in literature are presented. For greater precision, some modifications are made in these methods and programs are developed in Visual Basic. These programs are intended to obtain the probabilistic estimation of the recoverable reserves and the total production life of the field starting at the beginning of the decline phase. Finally, the results of a producing field are presented and the comparisons between the deterministic and the probabilistic forecasts are made.

[pt] O planejamento da operação energética do Sistema Interligado Nacional - SIN – tem como objetivo a utilização ótima dos recursos do sistema, visando a modicidade tarifária e respeitando-se critérios de segurança e o atendimento a diversas restrições inerentes ao problema da operação do sistema como os usos consuntivos da água, os limites de intercâmbio de energia entre regiões, o despacho de determinadas usinas por razões elétricas entre várias outras. Devido à grande relevância da geração hidroelétrica no sistema elétrico brasileiro é de suma importância para a segurança sistêmica o armazenamento de energia nos reservatórios de usinas hidráulicas através do estoque da água. Esta reserva energética, em montantes satisfatórios, permite o pleno atendimento ao mercado de energia elétrica mesmo em condições hidrológicas desfavoráveis evitando-se o racionamento de energia causador de prejuízos enormes para a economia e a sociedade brasileiras. O mecanismo de segurança através da representação de curvas de armazenamento dos reservatórios equivalentes dos subsistemas passou a ser utilizado após o racionamento de energia ocorrido em 2001. Desde então, diversas alterações ao longo dos anos foram incorporadas ao sistema elétrico brasileiro como o aumento da capacidade de intercâmbio entre regiões, a expansão de usinas termoelétricas com altos custos variáveis unitários, a diminuição da capacidade de regularização, assim como a evolução mercadológica e a expansão das fronteiras do SIN. A presente dissertação analisa os impactos da consideração das curvas de aversão a risco no modelo utilizado para o planejamento da operação energética de médio prazo do SIN levando-se já em consideração o aumento da complexidade sistêmica ao longo desses anos. / [en] The energy operation planning of National Interconnected System - SIN - aims at optimal utilization of system resources, seeking low tariffs and respecting the criteria of safety and compliance with restrictions inherent to the problem of system operation as consumptive water uses, the limits of energy exchange between regions, the generation demand of certain power plants for electrical reasons among many others. Due to the great importance of hydroelectric generation in the Brazilian electric system, the energy storage in the reservoirs of hydroelectric plants through the water supply is critical for systemic security. This energy reserve, in satisfactory amounts, enables the full market power supply even in unfavorable hydrological conditions avoiding rationing that causes huge losses to the Brazilian economy and society. The security mechanism through the representation of storage curves of the subsystems equivalent reservoirs has been used after the energy rationing occurred in 2001. Since then, many changes over the years have been incorporated into the Brazilian electrical system such as the increased ability of interregional exchanges, the expansion of power plants with high unit variable costs, the decreased ability to regulate the affluences, the market development and the expansion of the SIN boundaries. This dissertation analyzes the impacts with the consideration of the risk aversion curves in the model used for the SIN medium-term energy operation planning already taking into account the increase in systemic complexity over the years.

[pt] A IS intertemporal, que representa a dinâmica da Demanda Agregada em modelos estruturais que visem avaliar a política monetária, pode ter diferentes formatos dependendo das hipóteses que são feitas a respeito da estrutura da economia. Neste trabalho buscou-se modelar as diferentes hipóteses, tais como formação de hábito de um e dois períodos, de maneira independente da política monetária e testar seu ajuste aos dados. Os resultados indicam que não só é importante introduzir defasagens do hiato do produto na regressão (tanto para aumentar seu poder de explicação quanto para retirar a autocorrelação dos resíduos), como que a taxa de juros só consegue ter coeficiente significantemente diferente de zero se for incluída na regressão a curva de juros nominais futuros. Entretanto, tais resultados são viesados pela amostra escolhida, um período que apresentou uma série de taxa de juros com indícios de não-estacionariedade. / [en] The intertemporal IS equation, which replicate de dynamics of Agregate Demand in structural models that aim to evaluate monetary policy, might take different shapes depending on the assumptions made on the structure of the economy underlying it. In the present work were modeled different hypothesis about the economy, such as habit formation of one and two periods, independent of monetary policy and tested the fit of such equations to the observed data. The results indicate that not only it is important to introduce lags of the output gap in the regression (in order to both elevate its explaining power and to retrieve any autocorrelation of the residuals), and that interest rates can only have a coefficient significantly different from zero if an nominal yield curve is also included. But these results are biased by the time sample used, in which the interest rate were repeatedly raised, and therefore the series suggest some signs of non-stationarity, which may have had some effect in the results.

Analisam-se a variação de parâmetros obtidos da curva tensão-deformação dos solos, interpretada como uma hipérbole, em função dos parâmetros de compactação obtidos da curva de compactação Proctor Normal. Esta análise é feita em três solos típicos. / The variation of the parameters obtained by the stress-strain curve of the soils, understood as a hyperbola is analysed in function of the compactation parameters obtained from the Proctor Compactation Curve. This analysis is made with three typical soils.

Amostras de Teflón&#174 FEP e Mylar C foram submetidas a um bombardeio eletrônico por longos períodos a fim de se verificar a existência de uma possível corrente de condução na fase final de um carregamento por feixe eletrônico. Em vez disso, descobriu-se que a energia associada ao segundo ponto de cruzamento da curva de emissão eletrônica do material bombardeado varia lentamente com o tempo de exposição à irradiação. Por outro lado foram descobertos também fortes indícios de que o centróide de carga sofre um deslocamento enquanto a amostra está sendo irradiada. A componente da corrente através da amostra, associada a qualquer um desses efeitos se superpõe à corrente de condução (se existir) e acaba tornando inviável a sua observação, enquanto um ou ambos os efeitos persistirem. Na realidade não é só a energia do segundo ponto de cruzamento que varia; toda a curva de emissão característica do material, que é fundamental para se entender os processos e carga e descarga de amostras, sofre modificação com a irradiação prolongada. Além disto, dois novos métodos para se carregar uma amostra de polímero estão sendo propostos. Um deles permite carregar uma amostra positivamente, por etapas, a tensões mais elevadas que o método convencional. O outro possibilita carregar negativamente uma amostra, lançando mão do mecanismo de auto-regulação para interrupção do processo de carga, o que só havia sido feito até o momento para um carregamento positivo. Um novo método para se descarregar uma amostra usando o próprio feixe eletrônico também é apresentado. / Teflon&#174 FEP and Mylar C samples were submitted to an electron beam during long periods of time in order to examine the possible existence of conduction current in the final stages of the charging process. It was found that the energy associated with the second crossover point in the electronic emission curve of the irradiated material varied slightly with the time of irradiation. On the other hand, strong evidence emerged that the charge centroid is shifted while the sample is being irradiated. The component of the current through the sample which is associated with any of these effects is superimposed to the conduction current (if present), hampering the identification of a conduction current. In fact, it is not only the energy of the second crossover point that varies, for the whole emission curve is modified upon prolonged irradiation. This emission curve is fundamental for understanding the charging and discharging processes in the samples. In addition, two new methods for charging a sample are being proposed. The first allows one to charge the sample positively to surface potentials that are higher than those obtained in the conventional method. The other method permits the sample to be charged negatively using the auto-regulation mechanism for interrupting the charging process; this had previously been done only for charging samples positively. A new method for discharging a sample using the electron beam is also presented.

Essa pesquisa teve como objetivos avaliar o desempenho, perfil do crescimento, qualidade do ovo, composição corporal e características ósseas e reprodutivas de poedeiras alimentadas com diferentes programas nutricionais, no período de 1 dia até 72 semanas de idade. Foram utilizadas 1656 aves distribuídas em um delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 3x2 com os fatores: Programas nutricionais (P1 - 95% das exigências nutricionais, P2 - 100% das exigências nutricionais e P3 - 105% das exigências nutricionais preconizadas pelo Manual Hy-Line) e variedades da linhagem Hy-Line (W36 e Brown), totalizando seis tratamentos com seis repetições de 46 aves cada. Para obter as curvas de crescimento utilizou-se a equação de Gompertz e modelo matemático multifásico. O programa P3 proporcionou melhor ganho de peso na fase de cria (0 - 6 semanas) e, similarmente os programas P2 e P3 na fase de recria (7 - 17 semanas). Em ambas as fases (cria e recria), o consumo de ração não foi influenciado pelos programas nutricionais. No entanto, as aves da variedade Brown apresentaram maior consumo de ração e maior ganho de peso em relação às aves da variedade W36. Verificou-se que durante a fase de produção, os programas nutricionais não afetaram a produção de ovos, peso dos ovos e conversão alimentar. Como esperado, as poedeiras Brown apresentaram maiores valores para as características consumo de ração e produção, peso e massa de ovos em relação às poedeiras W36. As características de qualidade interna dos ovos (porcentagens de gema e albúmen, unidade Haugh e índice gema), de qualidade externa dos ovos (porcentagem de casca, espessura de casca e densidade aparente do ovo), ósseas (resistência à quebra, concentrações de cálcio e fósforo e densitometria) e reprodutivas (peso e diâmetro dos folículos ovarianos e peso e comprimento dos segmentos do oviduto) não foram influenciadas pelos programas nutricionais, no período de 18 a 72 semanas de idade. As poedeiras W36 apresentaram maiores valores para o percentual de gema, resistência óssea à quebra e densitometria óssea. Por outro lado, as poedeiras Brown apresentaram maiores valores para o percentual de albúmen, espessura da casca, densidade aparente dos ovos, peso e comprimento do magno, útero e vagina. A taxa máxima de crescimento do peso vivo e dos nutrientes na carcaça (proteína, gordura, cinzas e água) ocorre em idades diferentes. No geral, a equação de Gompertz proporcionou melhor ajuste dos dados em relação ao modelo matemático multifásico. Conclui-se que o programa P3 é o mais indicado para a fase de cria e que o programa P2 atende as exigências nutricionais para as fases de recria e produção. As variedades W36 e Brown apresentam diferentes perfis de desempenho, crescimento, resistência óssea, reprodutivo e de qualidade dos ovos. / This study was carried out to evaluate the performance, growth profile, egg quality, body composition, and bone and reproductive characteristics of hens fed different nutritional programs from day-one to 72 weeks of age. 1656 birds were randomly assigned in a factorial scheme 3x2: nutritional programs (P1 - 95% of the requirements, P2 - 100% of the requirements, and P3 - 105% of the requirements according to Hy-Line Manual) and Hy-Line strains (W36 and Brown), resulting six treatments with six replicates of 46 birds each. To obtain the growth curves was used the equation of Gompertz and multiphase mathematical model. P3 program provided better weight gain in the starter phase (0 - 6 weeks) and, similarly, P2 and P3 programs for the grower phase (7 - 17 weeks). In both phases (starter and grower), feed intake was not influenced by the nutritional programs. However, the Brown pullets showed higher feed intake and weight gain than W36 pullets. It was verified, during the production phase, that egg production, egg weight, and feed conversion were not affected by the nutritional programs. As expected, the Brown hens showed higher values for feed intake, egg production, egg weight, and egg mass than W36 hens. Egg internal (yolk and albumen percentages, Haugh unit, and yolk index), egg external (shell percent, shell thickness, and egg specific gravity), bone (breaking force resistance, calcium and phosphorus concentrations, and bone densitometry), and reproductive characteristics (weight and length of follicles ovarian and of the oviduct segments) were not influenced by the nutritional programs, from 18 to 72 weeks of age. W36 hens showed higher values for yolk percent, bone breaking force resistance, and bone densitometry. On the other hand, Brown hens showed higher values for albumen percent, shell thickness, egg specific gravity, weight and length of magnum, uterus, and vagina. The maximum rates of body growth and nutrients of carcass (protein, fat, ash and water) occurs in different ages. In general, the equation of Gompertz provided better adjust of the data than multiphase mathematical model. It was concluded that the P3 program is indicated for starter phase and P2 program is able to support the nutritional requirements for grower and production phases. The varieties W36 and Brown show different performance, growth, bone strength, reproductive and egg quality profiles.

Este trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos do uso de dietas com diferentes balanço cátion-aniônico dietético (BCAD) na produção e na qualidade do leite de búfala, nas características fermentativas através da técnica de produção de gás in vitro, além de traçar perfil nutricional de búfalas em lactação em propriedades de bubalinocultura da região central do Estado de São Paulo. Dessa forma, a tese está apresentada na forma de 11 capítulos, sendo que os capítulos 1, 2 e 11 descrevem a introdução, revisão de literatura e considerações finais, respectivamente. Os demais descrevem diferentes experimentos realizados sob a temática geral de 2012 a 2014. O capítulo 3 contém a avaliação de quatro dietas catiônicas com alto BCAD (+362, +370, +379 e +390 mEq/kg/MS) formuladas conforme rendimento do queijo muçarela para 350 búfalas, divididas em dois grupos (búfalas com menos e acima de 100 dias de lactação no início do experimento) durante período experimental de 120 dias. Dez tratamentos foram designados adotando-se diferentes formas de sistema de alimentação durante todo o experimento. A covarivavel idade não influenciou na produção e qualidade do leite das búfalas, exceto na contagem de células somáticas (CCS) e condutividade elétrica nas búfalas ≤100 dias de lactação. Houve diferenças significativas entre os tratamentos para a produção de leite diária em ambos os grupos de búfalas. Somente a lactose apresentou diferenças entre os tratamentos em búfalas no início da lactação. A forma do sistema de alimentação com alteração das dietas contendo diferentes BCAD a cada 30 dias não produz efeitos na produção e qualidade do leite em búfalas no estágio inicial da lactação, porém aumenta a produção de leite em búfalas acima de 100 dias de lactação. No capítulo 4 a produção diária e a qualidade do leite foram avaliadas em 297 búfalas, divididas em dois grupos, um com menos de 100 e outro de 100 a 220 dias de lactação recebendo duas dietas catiônicas com baixo BCAD: D121 (+121 mEq/kg/MS) e D164 (+164 mEq/kg/MS) em dois sistema de alimentação, definindo quatro tratamentos. O BCAD influenciou na produção de leite das búfalas, entretanto, o menor BCAD produziu melhoria na produção de leite. O BCAD mais elevado promoveu aumentos nos teores de proteína, sólidos totais (ST), extrato seco desengordurado (ESD) e CCS nas búfalas de 100 a 200 dias de lactação. No capítulo 5 quatro dietas aniônicas com BCAD de -61, -67, -73 e -100 mEq/kg/MS foram avaliadas em 259 búfalas, divididas em dois grupos, com 100 a 200 dias e acima de 200 dias de lactação. O BCAD negativo não interferiu na produção de leite diária e na qualidade do leite das búfalas, porém, influenciou no teor de gordura e lactose do leite em ambos os grupos de lactação e ainda nos teores de proteína, sólidos totais e CSS nas búfalas acima de 200 dias de lactação. No capítulo 6, foram avaliados três níveis crescentes de BCAD de +40, +120 e +190 mEq/kg/MS na produção, qualidade e minerais no leite de búfalas, não observando alterações significantes na produção, qualidade e minerais no leite de búfala, exceto na condutividade elétrica, acidez titulável e nos teores de Na e Cl. No capítulo 7 realizou-se a caracterização da produção, qualidade e minerais do leite na curva de lactação de búfalas em dietas catiônicas com baixo BCAD. Os dados mostraram que a curva da lactação iniciou-se ascendente, com pico no 2°. e 3°. mês e posterior declínio com maior produção de leite nos primeiros 90 dias da lactação (40%). As búfalas paridas no segundo semestre apresentaram média diária de produção de leite ao longo da lactação superior que as paridas no primeiro semestre com a qualidade do leite semelhante em ambas os grupos. Os teores de gordura, proteína, ST e ESD ao longo da lactação aumentaram no leite e depois se mantiveram constantes, enquanto que a lactose diminuiu e a CCS não se alterou ao longo do experimento. Os níveis de macrominerais no leite de búfala foram constantes durante a lactação, exceto o cloro que sofreu queda. O Ca e o K apresentaram-se em maior concentração. No capítulo 8 é descrita a caracterização da produção acumulada e diária do leite de búfala na curva de lactação em função da duração da lactação, número da lactação e faixa etária dos animais, recebendo dieta com BCAD médio de +83 mEq/kg/MS. A curva da lactação em búfalas caracterizou-se pelo crescimento da produção de leite até os primeiros 90 dias, seguida de um declínio gradativo até o final da lactação, não existindo influência da duração da lactação, número da lactação e da faixa etária dos animais. Foram identificadas quatro fases com diferentes níveis de queda mensal de produção em relação ao mês anterior (aumento; leve, médio e forte declínios). Búfalas mais velhas acima de 11 anos de idade apresentam declínio mais acentuado que búfalas mais jovens. No início da lactação até 90 dias, búfalas com maior número de lactações e faixa etária produziram mais leite que as mais jovens. No capítulo 9 compararam-se dietas com BCAD de +110, +220 e +440 mEq/kg/MS na cinética de fermentação ruminal, por meio de parâmetros da produção de gases totais e metano, degradabilidade da matéria seca e orgânica e produção de ácidos graxos de cadeia curta e nitrogênio amoniacal em 24 e 96 horas de inoculação, com a técnica de produção de gases in vitro, usando inóculo de conteúdo ruminal de bubalinos. Não foram observadas diferenças entre os tratamentos em qualquer variável avaliada. As ausências de efeitos sugerem ações outras do BCAD sobre o metabolismo animal do que sobre o metabolismo ruminal na produção de efeitos sobre o desempenho produtivo dos animais. Concluindo esses estudos, o capítulo 10 descreve a avaliação do sistema de exploração de leite de búfalas de quatro propriedades rurais, compreendendo um total de 794 búfalas, com caracterização da composição de 11 tipos de dietas e composição químico-bromatológica de ingredientes das dietas utilizadas. As búfalas apresentaram ingestão de matéria seca média diária de 17,8 kg por animal (2,6% do peso vivo e 91 g MS/kg0,75) e produção de leite média de 8,1 kg/animal/dia com conversão alimentar de 2,2 kg de MS por kg de leite produzido/animal/dia. / This study aimed to evaluate the effects of feeding diets with different dietary cation-anion difference (DCAD) in the production and quality of buffalo milk, in the fermentation characteristics by in vitro gas production technique, and in addition to showing nutritional profile lactating buffalo on farms located in the central region of São Paulo state, Brazil. Thus, this thesis is presented in the form of eleven sections, where the Chapters 1, 2 and 11 describe the introduction, literature review, and final considerations, respectively. The others describe different experiments performed under the general theme from 2012 to 2014. The Chapter 3 contains the evaluation of four cationic diets with high DCAD (+362, +370, +379 and +390 mEq / kg / MS) formulated as mozzarella cheese yield basis in 350 buffaloes, divided into two groups (buffaloes less and above 100 days of lactation at beginning of the experiment) during the experimental period of 120 days. Ten treatments were assigned adopting different ways feeding system throughout the experiment. The covariate age did not influence the production and quality of milk, except in somatic cell counting (SCC) and electrical conductivity in buffaloes ≤100 days of lactation. Significant differences were observed between treatments for daily milk production in both groups buffaloes. Only lactose has differed between treatments in buffaloes in early lactation. The feeding system with changing diets containing different DCAD every 30 days has no effect on production and quality of milk in buffalo in the early stage of lactation, but it increases milk production in buffalo over 100 days of lactation. In chapter 4, the daily production and milk quality were evaluated in 297 buffaloes, divided into two groups, one with less than 100 and another 100-220 days of lactation receiving two cationic diets with low DCAD: D121 (+121 mEq / kg / DM) and D164 (+164 meq / Kg / MS) to two feeding systems, defining four treatments. DCAD has influenced the milk production of buffaloes. Lower DCAD has produced higher milk production. The highest DCAD has promoted increases in protein, total solids (TS), solid no fat (SNF) and SCC in buffaloes with 100-200 days of lactation. In Chapter 5, four anionic diets with DCAD of -61, -67, -73 and -100 mEq / kg / DM were evaluated in 259 buffaloes, divided into two groups: between 100 - 200 days and over 200 days of lactation. The negative DCAD has not interfered in daily milk production and milk quality in buffaloes, however, has influenced the fat and lactose contents of milk in buffalo in both groups of lactation and also in protein levels, and total solid and SCC of buffalo over 200 days of lactation. In Chapter 6, were evaluated three increasing levels of DCAD: +40, +120 and +190 mEq / kg / DM in production, quality and minerals in buffalo milk. No significant differences were observed in production, quality and minerals in buffalo milk except in electrical conductivity, acidity and levels of Na and Cl. In Chapter 7, the characterization of production, quality and minerals of milk along the lactation curve were evaluated in buffaloes on cationic diets with low DCAD. The data showed that the lactation curve started rising, peaking on the 2nd. and 3rd. month and subsequent decline with higher milk production in the first 90 days of lactation (40%). The calved buffaloes in the second half of the year had higher average daily milk production along the lactation than that calved in the first half with the quality of milk similar in both groups. The fat, protein, TS and SNF increased in milk throughout the lactation and, then remained constant, while lactose decreased and the SCC did not change. The buffalo milk macrominerals have maintained the same levels along lactation, except chlorine that dropped. Ca and K showed up in higher concentration. In Chapter 8 describes the characterization of accumulated and daily production of buffalo milk during lactation curve as a function of lactation period, number of lactation and age of the animals fed diet with medium DCAD of +83 mEq/kg/DM. The lactation curve in buffaloes characterized by the growth of milk production until the first 90 days, followed by a gradual decline until the end of lactation, with no influence of lactation period, lactation number and age of the animals. Four phases have been identified with different monthly decline levels of production compared to the previous month (increase; slight, medium and, strong declines). Older buffaloes above 11 years of age had steeper decline than younger buffaloes. In early lactation up to 90 days, buffaloes with more lactations and age have produced more milk than younger. In Chapter 9, three diets of DCAD +110, +220 and +440 mEq/kg DM were evaluated by ruminal fermentation kinetics, involving total production and methane gases, degradability of dry matter and organic matter and fatty acids of short chain and ammonia nitrogen productions in 24 and 96 hours of inoculation, by using in vitro gas production technique with inoculum of rumen contents of buffalo. No differences were observed between treatments. No observed effects suggest other actions of DCAD on animal metabolism than on ruminal metabolism in producing productive performance of the animals. Completing these studies, Chapter 10 describes the evaluation of buffalo milk operating system of four rural properties, comprising a total of 794 buffaloes, with characterization of the composition of 11 types of diets and chemical composition of the diet ingredients used. The buffaloes had dry matter intake daily average of 17.8 kg per animal (2.6% of body weight and 91 g DM / kg0.75) and average milk production of 8.1 kg / animal / day with feed conversion 2.2 kg of dry matter per kg of produced milk / animal / day.

As propriedades hidráulicas do solo de interesse são a curva de retenção da água no solo, a condutividade hidráulica e difusividade hidráulica, ambas em função do conteúdo de água no solo. Estas propriedades dependem do tamanho, forma, distribuição e grau de interconexões dos poros. O método do perfil instantâneo é um dos métodos mais utilizados na determinação da condutividade hidráulica do solo não saturado pela sua simplicidade experimental e matemática. Assim, este projeto visa avaliar a) a condutividade hidráulica em função do conteúdo de água em dois solos bem distintos estruturalmente pelo método do perfil instantâneo, com e sem a remoção de horizontes sobrejacentes, estimando o conteúdo de água via curvas de retenção determinadas em laboratório e em campo, e b) o sistema poroso do solo por meio de técnicas de análise de imagens e correlacionar os resultados à condutividade hidráulica do solo não saturado obtido pelo método do perfil instantâneo. O experimento foi conduzido em quatro horizontes de um Latossolo e de um Nitossolo. A CRA em campo foi elaborada utilizando-se tensiômetros com manômetro de mercúrio, enquanto que a CRA em laboratório foi determinada com amostras de solo com estrutura indeformada em funis de placa porosa e em câmara de pressão com placa porosa. A condutividade hidráulica não saturada foi determinada pelo método indireto em laboratório e em campo, seguindo a metodologia do método do perfil instantâneo, sem e com a remoção dos horizontes sobrejacentes. De acordo com os resultados obtidos, pode-se concluir que: (a) os valores do conteúdo de água médio à base de volume para cada tensão em campo foram menores que os obtidos em laboratório em praticamente todas as tensões; (b) a eficiência da equação de ajuste da curva de retenção da água foi maior para o método de laboratório; (c) as análises micromorfométricas tenderam a subestimar os valores de área de poro para todas as classes de tamanho de poros e horizontes; (d) a análise micromorfométrica fornece uma estimativa do grau de interconexões do sistema poroso; (e) pequenas mudanças no conteúdo de água no solo afetam o valor de difusividade hidráulica em um grau muito menor que a condutividade hidráulica; e (f) é necessário ter cautela ao utilizar dados de laboratório para representar as condições de campo, visto que os valores de K(θ) foram superestimados pela CRA obtida em laboratório, em relação ao método de campo, ocorrendo de forma mais pronunciada nas menores tensões da água no solo. / The soil hydraulic properties of interest are the soil water retention curve, hydraulic conductivity and hydraulic diffusivity, both as a function of the soil water content. These properties depend on the size, shape, distribution and degree of pore interconnections. The instantaneous profile method is one of the most used methods to determine the unsaturated hydraulic conductivity due to its experimental and mathematical simplicity. Thus, this project aims to evaluate a) hydraulic conductivity as a function of water content in two distinct structured soils by the instant profile method, without/with removal of overlying horizons, estimating the soil water content through retention curves determined in the laboratory and in the field, and b) the soil porous system using image analysis techniques and correlation the results to the unsaturated hydraulic conductivity obtained by the instant profile method. The experiment was conducted on four horizons of a Ferralsols and a Nitisol. The SWRC was made with tensiometers with mercury manometers, while a SWRC in the laboratory was made with undisturbed soil samples in porous plate funnels and in porous plate pressure chamber. The unsaturated hydraulic conductivity was determined by the indirect method in the laboratory and using the instant profile method in the field, without/with removal of the overlying horizons. The conclusions are: (a) the water content for each tension in the field are smaller than those obtained in the laboratory at practically all tensions; (b) the efficiency of the water retention curve fitting equation was greater for the laboratory method; (c) the micromorphometric analysis tended to underestimate pore area values for all pore size classes and horizons; (d) the micromorphometric analysis provides an estimation of the porous system interconnections degree; (e) small changes in soil water content affect the hydraulic diffusion values to a much lower degree than the hydraulic conductivity; and (f) it is necessary to take care in using laboratory data to represent field conditions, since the values of K(θ) were overrated by the laboratory SWRC, compared to the field, more pronounced in smaller water tensions.

Os solos representam um importante componente no ciclo biogeoquímico do carbono, armazenado cerca de quatro vezes mais carbono que a biomassa vegetal e quase três vezes mais que a atmosfera. Além disso, a quantidade de carbono está diretamente ligada a capacidade de retenção de água, fertilidade entre outras propriedades. Assim, a quantificação de carbono do solo em condições de campo é um tema importante para estudos do ciclo de carbono relacionado às mudanças climáticas globais. Atualmente, espectroscopia de emissão óptica com plasma induzido por laser (LIBS) pode ser usada para análise elementar qualitativa sem tratamento prévio das amostras e os resultados são obtidos rapidamente. Novas tecnologias ópticas tornaram possível sistema LIBS portáteis e, agora, a grande expectativa é o desenvolvimento de métodos que possibilitam medições quantitativas com sistemas LIBS. LIBS é uma técnica espectroanalítica que emprega a microamostragem por ablação com laser e subseqüente excitação dos átomos presentes no microplasma induzido durante a ablação. Sendo assim, o presente projeto de pesquisa visou desenvolver uma metodologia para quantificar carbono em amostras intactas de solo e avaliar o desempenho de sistemas LIBS portáteis para análises em campo. Trinta e seis amostras de solo da região do Cerrado brasileiro (Argissolo Vermelho Distrófico Latossólico) foram utilizadas. Para avaliar o efeito de heterogeneidade, trabalhou-se com as amostras moídas criogenicamente e não moídas. Com o intuito de estudar uma melhor forma para estimar a quantidade de carbono no solo, quatro metodologias diferentes foram empregadas utilizando o sistema LIBS de bancada e apenas uma metodologia para o sistema LIBS portátil. Para ambos os sistemas LIBS foi necessário inicialmente fazer correções no sinal de fundo dos espectros obtidos. A linha de emissão do carbono em 193,03 nm foi utilizada, pois esta não apresenta interferência da linha de emissão do elemento ferro. A técnica de análise térmica (combustão seca) conhecida como TOC (Total Organic Carbon) foi utilizada como referência para calibrar os sistemas. Utilizando o sistema LIBS de bancada, foram criados modelos com base em regressão linear simples e crescimento exponencial para estimar a quantidade de carbono nas amostras. Para o sistema LIBS portátil foram utilizados modelos com base em regressão linear simples e regressão linear múltipla. A melhor metodologia empregada para o sistema LIBS de bancada foi utilizando a energia máxima do laser (50 mJ) e o maior acúmulo de tiros (10 tiros) e o modelo de regressão linear simples apresentou um melhor ajuste. Não houve diferença entre os dados obtidos com as amostras moídas e não moídas. Para o sistema LIBS portátil a análise de regressão linear múltipla apresentou um melhor resultado, selecionando a melhor variável para o modelo. Sendo assim, conclui-se que sistemas LIBS são ferramentas úteis para se realizar estimativas quantitativas, podendo ser usados para a construção de inventários de carbono no solo, que são importantes para áreas ambientais com o foco em seqüestro de carbono, mudanças climáticas globais, avaliação do manejo de solos e o efeito da aplicação de águas residuárias em solos. / Soils are an important component in the biogeochemical cycle of carbon, storing about four times more carbon that biomass plants and nearly three times more than the atmosphere. Moreover, the carbon content is directly related on the capacity of water retention, fertility, among others properties. Thus, soil carbon quantification in field conditions is an important challenge related to carbon cycle and global climate changes. Nowadays, Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) has beeb applied to qualitative elemental analyses without previous treatment of samples and the results are obtained quickly. New optical technologies made possible portable LIBS systems and now, the great expectation is the development of methods that make possible quantitative analysis with LIBS. LIBS is a technique that employs a sampling by laser ablation and subsequent excitation of atoms present in induced microplasma during the ablation. The goal of this research was the development of methodology to estimate carbon in soil samples and evaluate the performance of portable LIBS systems for analysis in the field. Thirty six soil samples of Brazilian Cerrado region (Argisoil) were used. To evaluate the effect of heterogeneity, it was used samples that were grounding in a cryogenic ground and samples if not grounded. In order to study a better way to estimate the carbon content in the soil, four different methodologies were employed using the bench LIBS system and only one methodology for the portable LIBS system. For both LIBS systems was needed to do corrections in the background of obtained spectra. The carbon line at 193.03 nm was used because it does not present an interference of iron. The technique of thermal analysis known as TOC (Total Organic Carbon) was used as reference to calibrate the systems. Using the bench LIBS system have been adjusted models based on simple linear regression and exponential growth to estimate the carbon content in the samples. For portable LIBS system were used models based on simple linear regression and multiple linear regression. The best methodology used to the bench LIBS system was using the maximum of laser energy (50 mJ) and the largest shots count (10 shots count) and simple linear regression model showed a better fit. There was no difference between the data obtained from the grounded and not grounded samples. For the portable LIBS system multiple linear regression showed a better result because was select the best variable. Thus, it appears that LIBS systems are useful tools to perform quantitative estimates and could be used to build inventories of carbon in the soil that are important to environmental areas with the focus on carbon sequestration, global climate change, assessment the management of soils and the effect of wastewater into the soil.

Projetos de reatores para tratamento de águas de abastecimento e águas residuárias envolvem o conhecimento da hidrodinâmica do escoamento e das reações químicas e bioquímicas que ocorrem em seu interior. A variável hidrodinâmica pode interferir de modo significativo na eficiência da unidade, visto que ela influencia diretamente no desempenho da cinética das reações. Existem muitos reatores que operam em regime não-permanente de vazão, entretanto, são poucos os trabalhos disponíveis na literatura científica que sugerem o desenvolvimento de métodos para a avaliação da hidrodinâmica desse tipo de escoamento. A aplicação de modelos convencionais para avaliações hidrodinâmicas desses reatores é conceitualmente errada, visto que os mesmos são desenvolvidos considerando-se um regime permanente de vazão. Nesse contexto apresenta-se nesse trabalho um modelo matemático voltado para a avaliação hidrodinâmica de reatores que operam em regime não-permanente de vazão, com intuito de subsidiar as análises e previsões de seu comportamento. Foi utilizada a técnica DTR para levantamento de dados experimentais e um software de simulação numérica, o Vensim 6.3 da Ventana Systems, para auxiliar no desenvolvimento do modelo. Após a sua calibração e validação, com as devidas restrições, o modelo demonstrou ser comparativamente mais adequado para a avaliação do comportamento hidrodinâmico de reatores em condições de regime não-permanente com variação senoidal cíclica de vazão, principalmente para escoamentos que possuem tempo de detenção hidráulica relativamente baixo e amplitude de variação de vazão relativamente elevada. / Reactor designs for water supply and wastewater treatment require the knowledge of hydrodynamic and chemical reactions that occur in its interior. The hydrodynamics is very important as it interferes the efficiency of an treatment unit, since it directly influences the chemical reactions. There are many non-steady state reactors, but there are little studies about their hydrodynamic evaluation in the literature. The use of conventional models is conceptually wrong because they have been developed for steady state conditions. This work presents a mathematical model for hydrodynamic evaluation in non-steady state reactors to support analisys of these flows. The RTD technique to get experimental data and a numerical software simulation have been used as well as the Vensim 6.3 program, of Ventana Systems, to support the model development. After its the calibration and validation, the model proved to be suitable for the experimental conditions, especially for flows that have relatively low hydraulic retention time and relatively high amplitude of flow variation.