Orientadora : Profª. Drª. Cynara de Lourdes da Nóbrega Cunha / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Defesa: Curitiba, 21/02/2017 / Inclui referências / Resumo: O presente trabalho desenvolve a modelagem computacional no Complexo Estuarino de Paranaguá (CEP), localizado no litoral paranaense, usando o sistema SisBaHiA® (Sistema Base de Hidrodinâmica Ambiental), com o objetivo de avaliar o processo de erosão e sedimentação no canal de acesso aos portos do CEP, usando como fonte de sedimentos coesivos o aporte fluvial e considerando ainda a movimentação do sedimento de fundo. Neste sentido, é usado o modelo de transporte euleriano do SisBaHiA® acoplado ao modelo de circulação hidrodinâmica. Na calibração do modelo de circulação hidrodinâmica são usados dados de campo medidos em diversos pontos da baía para o ano de 2009; o modelo é validado com dados de 2011, apresentando uma boa concordância. O transporte do material particulado em suspensão (MPS), juntamente com a movimentação do fundo, são realizados para um período de 30 anos, considerando ciclos de circulação hidrodinâmica de um ano. Primeiramente verificou onde o MPS tende a se depositar. Posteriormente foi observado o potencial da circulação hidrodinâmica em movimentar o sedimento do fundo, usando a formulação proposta por Van Rijn (1984). Por fim, para analisar o processo de erosão e sedimentação no canal de acesso aos Portos do CEP, são observadas as alterações batimétricas com o depósito do MPS oriundos dos rios e a movimentação do material do fundo. Possivelmente o canal de acesso aos portos não recebe os sedimentos oriundos dos rios afluentes, sendo possível destacar os locais de deposição e erosão na região do canal da Galheta. Palavras-chave: SisBAHIA®, Complexo Estuarino de Paranaguá, Transporte de Sedimentos, Material Particulado em Suspensão. / Abstract: This paper develops the computational modeling in Estuarine Complex of Paranaguá (CEP), located on the coast of Paraná, using the SisBaHiA® system (in Portuguese, Sistema Base de Hidrodinâmica Ambiental), in order to evaluate the erosion and sedimentation process in the channel of access to the ports of the CEP, using as a source of cohesive sediments the fluvial contribution and considering also the movement of the bottom sediment. In this sense, it is used the Eulerian Transport model of SisBaHiA® coupled to hydrodynamic circulation model. On calibration of hydrodynamic circulation model used field data measured at various points of the bay for the year 2009; the model is validated with data from 2011, presenting a good agreement. The transport of particulate matter in suspension (MPS) along with the bed load is carried out for a period of 30 years, considering hydrodynamic circulation cycles a year. First it was found where MPS tends to deposit. Later it was observed the hydrodynamic circulation potential in moving the sediment of the fund, calculated on the basis of the wording proposed by Van Rijn (1984). Finally, to analyze the process of erosion and sedimentation in the channel of access to the ports of CEP, the bathymetric changes with the deposit of the MPS from the rivers and the movement of the material of the bottom. Possibly the access channel to the ports does not receive the sediments originating from the tributary rivers, being possible to highlight the places of deposition and erosion in the region of the Galheta channel. Keywords: SisBAHIA®, Estuarine Complex of Paranaguá, Sediment Transport, Suspended Particulate Matter.

Resumo

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-09-21Bitstream added on 2014-06-13T20:05:01Z : No. of bitstreams: 1 carvalho_em_dr_rcla.pdf: 2897816 bytes, checksum: 57d8ac232b2205db13ccd6415baf5ab4 (MD5) / A erosão é um processo que ocorre em toda a superfície terrestre e, em conjunto com outros processos naturais, é responsável pela modelagem das formas de relevo. Entretanto, com o incremento da ação antrópica, através da supressão da cobertura vegetal para a introdução de práticas agropecuárias, exploração de bens minerais e implantação de núcleos urbanos, os processos erosivos se intensificam e passam a comprometer os principais recursos naturais terrestres, o solo e a água superficial. Neste sentido, o objetivo deste trabalho é realizar análise diagnóstica de impactos ambientais, em termos da erosão hídrica de superfície, na Bacia Hidrográfica do Córrego João Dias (Aquidauana/MS), com base em um modelo preditivo e das técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento. A bacia do Córrego João Dias, localiza-se no município de Aquidauana/MS, sua nascente situa-se no morro de Santa Bárbara, ramificação da serra de Maracaju, em terras pertencentes à Terra indígena Limão Verde. A área da bacia é de 11.665 hectares e encontra-se compreendida entre as latitudes sul de 20º18'19'' e 20º28'21'' e as longitudes oeste de 55º38'55'' e 55º48'54'' do meridiano de Greenwich. Sua foz localiza-se no Rio Aquidauana, sendo este, um importante tributário do rio Miranda. A análise e integração dos dados foram realizadas através das técnicas de Geoprocessamento utilizando-se o Software SPRING (INPE/Brasil), para a aquisição, armazenamento e processamento dos dados. Os resultados demonstraram que há uma predominância na bacia de áreas com baixo e médio potencial natural à erosão, sendo que, ao correlacionar o mapa de potencial natural à erosão com o uso atual do solo observouse que 72,71% da bacia foi classificada como de médio risco à erosão, sendo o uso destas áreas incompatíveis... / The erosion is a process that occurs across the surface and along with other natural processes, it’s responsible for modeling the relief forms. However, with the increasing of the human activity, through the removal of vegetation for the introduction of agricultural practices, exploitation of minerals and implementation of urban areas, erosion processes intensify and begin to compromise the main terrestrial natural resources, soil and surface water. In this connection, the objective of this study is to perform a diagnostic analysis of environmental impacts, in terms of the erosion of the water in the surface in the Watershed of the Creek Jõao Dias (Aquidauana/MS), based on a predictive model and the techniques of remote sensing and GIS. The basin of João Dias Creek, located in the city of Aquidauana, Mato Grosso state, its source lies in the hills of Santa Bárbara branch of Serra de Maracaju, on land belonging to the indigenous land Limão Verde. The basin area is 11,665 hectares and lies between the latitudes south of 20º18'19'' and 20º28'21'' west longitude and 55º38'55'' and 55º48'54'' of Greenwich. Its mouth is located in Rio Aquidauana, which is an important tributary of Miranda River. The analysis and integration of data were performed through techniques of GIS using the software SPRING (INPE/Brazil) for the acquisition, storage and processing of data. The results showed that in the basin there is a predominance of areas of low and medium natural potential to erosion, and, when correlating the map of natural potential to erosion with the current use of the soil was observed that 72.71% of the basin was classified as medium-risk of erosion, the use of these areas being incompatible with the natural potential to erosion, thus requiring, for techniques of conservation for controlling the loss of soil. This is the situation... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-01-20Bitstream added on 2014-06-13T19:44:16Z : No. of bitstreams: 1 pinto_scs_dr_arafo.pdf: 1652855 bytes, checksum: e425082b3cc9d6d7a4a7cafc420ba051 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os objetivos deste estudo in vitro foram quantificar as alterações da permeabilidade dentinária radicular após imersão dos espécimes de dentina a diferentes ácidos da dieta, e efeitos da escovação com ou sem dentifrício após desafio ácido; Comparar novos métodos de diagnóstico (Tomografia de Coerência Óptica – OCT e Fluorescência Induzida por Luz - QLF) e avaliar um dentifrício contendo alto teor de flúor e um dentifrício contendo 8% de arginina, carbonato de cálcio e monofluorfosfato de sódio como possível tratamento preventivo a erosão dentinária; Quantificar as alterações na permeabilidade dentinária radicular submetida ao tratamento com dentifrício contendo alto teor de flúor e dentifrício contendo 8% de arginina, carbonato de cálcio e monofluorfosfato de sódio como tratamento preventivo ao aumento da permeabilidade dentinária seguidos por desafio ácido. Espécimes de dentina foram confeccionados e submetidos a diferentes métodos para avaliação de túbulos dentinários (permeabilidade dentinária) e superfície da dentina (OCT, QLF e Microdureza Knoop). Os resultados mostraram que: Bebidas ácidas são capazes de causar exposição dos túbulos dentinários, removendo smear layer, e escovação associada ou não a dentifrícios podem diminuir a permeabilidade dentinária quando realizada logo após a ingestão de dieta ácida; O uso de dentifrícios contendo agente dessensibilizante antes de sofrer desafio ácido pode conferir um efeito protetor a superfície de dentina, porém não inibe completamente a progressão da erosão após inúmeros ciclos de exposição a ácidos; Escovação associada a dentifrícios contendo alto teor de flúor ou arginina-carbonato de cálcio são capazes de prevenir desgaste dos dentes e exposição dos túbulos dentinários in vitro. Portanto, os dentifrícios... / The aims of this in vitro study were to quantify alterations in the root dentin permeability submitted to different acids of diet, and brushing effect (sonic brush) with and without dentifrice after acid application; To compare novel detection methods (Optical Coherence Tomography - OCT and Quantitative Light Fluorescence - QLF), as well as to evaluate a high fluoride toothpaste (Duraphat™5000 ppm Fluoride Toothpaste) and a 8% arginine, calcium carbonate, sodium monofluorophosphate toothpaste (Colgate Sensitive Pro-Relief™) as a possible preventive treatment for dentine erosion; To quantify alterations in the root dentine permeability submitted to treatment with a high fluoride toothpaste (Duraphat™5000 ppm Fluoride Toothpaste) and 8% arginine, calcium carbonate, sodium monofluorophosphate toothpaste (Colgate Sensitive Pro-Relief™) as a preventive treatment for increasing dentine permeability followed by acid challenge. The results showed that acid beverages are able of causing dentinal tubules exposure by smear layer removal. Toothbrushing associated or not to dentifrice can decrease dentin permeability; however this decrease is small when toothbrushing is performed soon after exposure to acid diet; Dentifrice containing desensitizing agents application prior to an erosive challenge seems to confer a protective effect but did not completely inhibit progressive erosion after several The aims of this in vitro study were to quantify alterations in the root dentin permeability submitted to different acids of diet, and brushing effect (sonic brush) with and without dentifrice after acid application; To compare novel detection methods (Optical Coherence Tomography - OCT and Quantitative Light Fluorescence - QLF), as well as to evaluate a high fluoride toothpaste (Duraphat™5000 ppm Fluoride Toothpaste)... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-05-14T16:52:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-27Bitstream added on 2015-05-14T16:59:36Z : No. of bitstreams: 1 000826351.pdf: 756406 bytes, checksum: ec3436fb7e6bc5fff78769ac4ec8cbdd (MD5) / Foi realizado a análise de características multitemporais em uma erosão na bacia hidrográfica do rio Dois Córregos com a utilização de imagens de satélites do ano de 2011, fotografias aéreas do ano de 1965 e técnicas de topografia. Para realizar esta pesquisa foram utilizadas as ferramentas de geotecnologias denominadas sistemas de informações geográficas, sistemas de posicionamento global e sensoriamento remoto. A área erodida na bacia hidrográfica do rio Dois Córregos foi escolhida devido ao grande volume de solo depositado ao longo do rio e até mesmo no reservatório da Usina Hidrelétrica de Jupiá, podendo ser observado facilmente através de imagens de satélites ou até mesmo em expedições a campo. A bacia hidrográfica do rio Dois Córregos encontra-se sobre o Aquífero Guarani, que possui uma área de 52.985,39 ha e desempenha um papel importante na disponibilização de água doce superficial para o reservatório da Usina Hidrelétrica de Jupiá. O objetivo deste trabalho foi realizar a análise de técnicas ligadas a geotecnologias da área erodida na microbacia hidrográfica do rio Dois Córregos com ferramentas de baixo custo e obtendo resultados que possam ajudar a recuperar esta área / A study was conducted in an environmental multitemporal erosion in the whatershed of the river Dois Córregos using satellite images of the year 2011, aerial photographs of 1965 and topographics techniques. To conduct this research we used the geotools called geographic information systems, global positioning systems and remote sensing. A eroded in the whatershed of the river Dois Córregos was chosen owing to the large volume of soil deposited along the river and even there servoir Hydropower Plant Jupiá and can be observed easily through satellite images or even in field expeditions. The whatershed of Dois Córregos is located over the Guarani Aquifer, which has an area of 52,985.39 hectare and plays an important role in providing fresh water to the reservoir surface of Hydropower Plant Jupiá. The objective of this study was the techniques analysis linked to the geotechnologics of a eroded area in the whatershed of the river Dois Córregos using low-costs tools and getting results that can help recover this area

Made available in DSpace on 2015-08-20T17:09:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-01-19. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:26:46Z : No. of bitstreams: 1 000842992.pdf: 970963 bytes, checksum: fddd7ce31b40a08536722cf357f0a1e7 (MD5) / O preparo do solo, a ausência ou presença de cobertura vegetal, bem como a percentagem de cobertura presente no solo, podem influenciar nas quantidades de matéria orgânica e nutrientes perdidos pela erosão, consequentemente na conservação da qualidade do solo e da água. Pelo exposto, este estudo teve como objetivo avaliar as perdas de nutrientes por erosão e seus efeitos na qualidade da água, em área com cultivo de cana-de-açúcar nos sistemas de manejo convencional e conservacionista. No experimento 1 a área experimental localiza-se em Guariba - SP, em solo classificado como Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado num esquema fatorial, 5 tratamentos com palha de cana-de-açúcar e 3 repetições, totalizando 15 parcelas. Nos tratamentos, a palha foi manualmente distribuída em toda a superfície do solo, nas quantidades de 0; 0,157; 0,35; 0,515 e 0,7 kg, proporcionando coberturas de 0% (CS0), 25% (CS25), 50% (CS50), 75% (CS75) e 100% (CS100), respectivamente. As parcelas experimentais foram submetidas a chuvas simuladas com intensidades médias de 60 mm h-1, durante 65 minutos. Observou-se que com o aumento das perdas de solo por erosão em entressulcos, há incremento no teor de argila do sedimento erodido. Tal fato está diretamente ligado à maior ou menor cobertura oferecida ao solo. Há a necessidade da cobertura do solo mínima de 42% para que não haja taxa de enriquecimento (ER) do sedimento erodido, por fósforo (Psed e Pads) e argila. A área experimental do experimento 2 localiza-se em Pradópolis - SP, em um Latossolo Vermelho eutroférrico textura muito argilosa, a qual encontrava-se em época de renovação do cultivo de cana-de-açúcar. Foram utilizados três sistemas de preparo do solo. As parcelas experimentais foram submetidas a chuvas simuladas com intensidade média em torno de 65 mm h-1, durante 75 minutos. No preparo localizado, como há... / The preparation of the soil, the presence or absence of vegetation, as well as the proportion of this cover soil can influence the quantities of organic matter and nutrients lost by erosion, hence the preservation of the quality of soil and water. For the above, this study aimed to evaluate nutrient losses by erosion and its effects on water quality in area with cane sugar cultivation us conventional and conservation tillage systems. In experiment 1 the experimental area is located in Guariba - SP, the same soil was classified as red-yellow dystrophic oxisol. The experimental design was completely randomized in a factorial design, 5 treatments with straw cane sugar and 3 repetitions, totaling 15 plots . In the treatments, the straw was manually distributed across the surface of the soil in amounts of 0 ; 0.157 ; 0.35; 0.515 and 0.7 kg, providing roofing 0% (CS0), 25% (CS25), 50% (CS50), 75% (CS75) and 100% (CS100), respectively. The experimental plots were subjected to simulated rain with average intensity of 60 mm h -1 for 65 minutes. It was observed that with increasing soil erosion losses in rill, there is an increase in clay content of the sediment. This fact is directly linked to greater or lesser coverage provided to the soil. There is the need for minimum ground cover of 42 % so there is no enrichment rate (ER) of the sediment eroded by Psed, Pads and clay. The experiment experimental area 2 is located in Pradópolis - SP, in a soil oxisol clayey, which was in time of renewal of cane sugar cultivation. Three tillage systems were used. The experimental plots were subjected to simulated rain with medium intensity around 65 mm h-1 for 75 minutes. In preparing located, as there is greater ground cover, soil loss is much lower than in conventional and reduced. Conventional treatment had higher losses of OM, P, K, Ca and Mg in the sediment. The concentrations of K and P in runoff water can be considered critical for purposes ...

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:51:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-14Bitstream added on 2014-08-13T17:59:38Z : No. of bitstreams: 1 000776317.pdf: 1195102 bytes, checksum: 85fc35fb403e655b035d4a9783d36061 (MD5) / O objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia do laser Nd:YAG associado a diferentes sistemas adesivos autocondicionantes, na prevenção do desgaste erosivo e abrasivo do esmalte dental. Foram preparados 160 espécimes de esmalte bovino, polidos e submetidos a uma erosão inicial em ácido cítrico a 0,3 % por 5 min. Os perfis iniciais da superfície de esmalte foram medidos utilizando um perfilômetro, cuja unidade de medida é em micrométros (μm). Os espécimes foram distribuídos aleatóriamente em oito grupos (n=20): SB - Aplicação do adesivo Single Bond Universal (3M/Espe) e fotopolimerização; SB+L - Aplicação do adesivo Single Bond Universal, irradiação do laser de Nd:YAG (80 mJ,10 Hz) e fotopolimerização; FB - Aplicação do adesivo Futura Bond U (Voco) e fotopolimerização; FB+ L - Aplicação do adesivo Futura Bond U, irradiação do laser de Nd:YAG e fotopolimerização; GEN - Aplicação do adesivo G-aenial Bond (GC) e fotopolimerização; GEN +L - Aplicação do adesivo G-aenial Bond, irradiação do laser de Nd:YAG e fotopolimerização; L - Apenas irradiação do laser Nd:YAG; C - nenhum tratamento (Controle). Em seguida foram realizados diariamente os desafios erosivo, utilizando ácido cítrico a 0,3% (pH 2,6) por 2 min, e abrasivo realizado em uma máquina de escovação (40 ciclos, carga 200 g) com dentifrício diluído em saliva artificial (1:3 peso/peso). Foram realizados quatro ciclos por dia, durante 5 dias. Os perfis das superfícies do esmalte foram novamente avaliados utilizando um perfilômetro. Os dados foram analisados utilizando o teste de análise de variância ANOVA e Tukey. O nível de significância foi de 5 %. Para a ANOVA foram observadas diferenças estatisticamente significantes (p= 0,0000) de desgaste. Os valores de média (±dp) e os resultados do teste Tukey foram: GEN – 4,88 (±1,09) a; L – 5,04 (±0,99) a; FB - 5,32 (±0,93) ab; GEN .... / The aim of this study was to evaluate the effectiveness of the Nd: YAG laser, alone or associated with different auto constraints adhesive systems, in the prevention of erosive and abrasive wear of the dental enamel. A hundred and sixty samples of bovine enamel were prepared, polished and subjected to an initial erosion in 0.3 % citric acid solution for 5 min. The initial profiles of the enamel surface were measured using a profilometer, whose unit is measured in micrometers (μm). The samples were randomly divided into eight groups (n = 20): SB - Single Bond Universal (3M/Espe) adhesive application and light curing; SB+L - Single Bond Universal adhesive application, Nd:YAG laser irradiation (80 mJ, 10 Hz) and light curing; FB - Futura Bond U (Voco) adhesive application and light curing; Group FB+L - Futura Bond U adhesive application, Nd:YAG laser irradiation and light curing; GEN - G-aenial Bond (GC) adhesive application and light curing; GEN+L - G-aenial Bond adhesive, Nd:YAG laser irradiation and light curing; L - Only Nd:YAG laser irradiation; C - No treatment (control group). The erosive challenge, using citric acid 0.3 % (pH 2.6) for 2 min, and abrasive challenge, using a tooth brushing machine (40 cycles, load of 200 g) with toothpaste diluted in artificial saliva (1:3 wt/wt), were performed. Four cycles a day were performed during 5 days. The profiles of the enamel surfaces were again measured using the profilometer. Data were analyzed using analysis of variance (ANOVA) and Tukey statistical tests. The level of significance was 5%. When ANOVA (one factor) test was applied, it was observed statistical difference (p=0,0000) of surface wear. Mean values (± SD) and results of the Tukey test were: GEN – 4,88 (±1,09) a; L – 5,04 (±0,99) a; FB - 5,32 (±0,93) ab; GEN + L – 5,46 (±1,27) abc; SB + L – 5,78 (±1,12) abc; FB + L – 6,23 (±1,25) bc; SB - 6,35 (±1,11) c; C .....

Made available in DSpace on 2015-01-26T13:21:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-28Bitstream added on 2015-01-26T13:30:22Z : No. of bitstreams: 1 000801554.pdf: 1393349 bytes, checksum: a1edf539124a18f99f39cd57ec2f82a2 (MD5) / A ocupação agrária no Brasil tem se caracterizado por causar grandes distúrbios ambientais. Problemas como erosão do solo, assoreamento de rios, inundações, poluição, falta de água estão relacionados ao uso inadequado do solo. Além de afetarem a qualidade de vida da população e a sustentabilidade do sistema agropecuário, esses problemas representam consideráveis perdas econômicas para os estados e municípios, e também a desvalorização da propriedade e a descapitalização dos proprietários/produtores. O manejo adequado do solo e da água é imprescindível para a manutenção da qualidade ambiental e de vida da população. Entretanto, isso não vem ocorrendo na microbacia Jardim Novo Horizonte, Município de Ilha Solteira, São Paulo. Nessas áreas são encontrados diversos problemas ambientais, tais como: baixa fertilidade do solo, pastagem degradada, erosão dos solos e assoreamento dos cursos d’água. Em função destes problemas, o referido trabalho teve como objetivo verificar, em uma perspectiva ambiental e dos sistemas socioeconômicos presentes, os efeitos do modelo vigente de exploração e uso dos solos da microbacia Novo Horizonte, (comparando-o com as transformações ocorridas em uma perspectiva intertemporal). Para alcançar os objetivos foram realizados levantamentos de campo em 44 lotes, entrevistas com as famílias que residem no local analisado e informações de campo. Quanto à ocupação da área estudada, foram encontradas: culturas de milho, cana-de-açúcar para alimentação do gado, hortaliças e olericultura para consumo próprio dos produtores, havendo o predomínio de pastagens. Os problemas associados ao manejo inadequado dos recursos naturais identificados foram: pastagem degradada por toda a microbacia falta de manutenção ou ausência de práticas mecânicas de conservação, erosão laminar praticamente em toda microbacia, erosão ... / The land occupation in Brazil has been characterized by major cause environmental disturbances. Problems such as soil erosion, siltation of rivers, floods, pollution, and water shortages are related to inappropriate land use. Besides their effect on quality of life and sustainability of the agricultural system, these problems represent considerable economic losses to states and municipalities, and also the depreciation of property and the difficulties faced by owners / producers. Proper management of soil and water is essential for the maintenance of environmental quality and life of the population. However, this has not happened in the watershed Jardim Novo Horizonte, Municipality of Single Island, São Paulo. These areas are found many environmental problems, such as low soil fertility, degraded pasture, soil erosion and siltation of waterways. Because of these problems, the work was to verify, in a perspective of environmental and socio-economic systems present, the effects of the current model of exploration and land use of the watershed Novo Horizonte (comparing it with the changes occurring in perspective inter time). To achieve the objectives field surveys were conducted in 44 batches, interviews with families residing locally analyzed and field information. Regarding the occupation of the study area was found: corn, cane sugar for feeding livestock, vegetables and horticulture producers for own consumption, using predominantly pasture. The problems associated with improper management of natural resources were identified: degraded pasture throughout the watershed, lack of maintenance or lack of mechanical conservation practices, extensive erosion in virtually every watershed, erosion furrow, gully erosion, stream siltation and lack of terracing agriculture in most of the lots of the watershed. The countryside in this microbacia in reference is heterogeneous and does not represent the entire ...

Dissertação (mestrado) - Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal, 2011. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2012-04-11T14:52:10Z No. of bitstreams: 1 2011_BrunoEduardoNobregaDeOliveira.pdf: 11625198 bytes, checksum: 360a1be46145983fece6b5dbf81d9158 (MD5) / Approved for entry into archive by Leila Fernandes (leilabiblio@yahoo.com.br) on 2012-04-12T11:12:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_BrunoEduardoNobregaDeOliveira.pdf: 11625198 bytes, checksum: 360a1be46145983fece6b5dbf81d9158 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-12T11:12:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_BrunoEduardoNobregaDeOliveira.pdf: 11625198 bytes, checksum: 360a1be46145983fece6b5dbf81d9158 (MD5) / Os processos erosivos podem ocorrer de forma natural e pelas ações antrópicas, sendo que nos últimos anos devido ao aumento da conversão de áreas naturais em áreas agrícolas e urbanas, esses processos também vêm se acelerando cada vez mais. Neste estudo foram mapeadas com base em interpretação de fotografias aéreas obtidas em 2009 e geoprocessamento as ravinas e voçorocas no Distrito Federal. A avaliação de acurácia do mapeamento com base em trabalho de campo indicou uma acurácia total de 89 % e índice de Kappa 86,9%. A análise do tamanho e forma das ravinas e voçorocas mapeadas indica que existe uma maior concentração nas menores classes de tamanho, e um padrão predominante de forma intermediária entre uma linha e um círculo, com leve tendência a forma de um círculo (dimensão fractal entre 1,6 e 1,8). Os resultados deste estudo mostraram também que os polígonos de voçorocas têm 99% de probabilidade de ocorrerem em forma agrupada na área de estudo, indicando que existem fatores locais que influenciam a sua ocorrência e, portanto, precisam ser mais bem entendidos. Para entender por que os processos erosivos estavam ocorrendo naqueles locais foram feitos cruzamentos entre dados temáticos que representam variáveis com algum efeito teórico em relação à ocorrência de voçorocas, dentre eles: Acúmulo de fluxo, Curvatura, Curvatura em perfil, Curvatura Plana, Declividade, Distância Euclidiana da hidrografia, Distância Euclidiana das nascentes, Distância Euclidiana das rodovias, Geologia, Geomorfologia, Isoietas, Orientação, Solos e Vegetação e Uso. Com base na análise dos dados, observou-se que as Isoietas e a Orientação das encostas não parecem afetar os processos erosivos. Com base nestes resultados, foi elaborada uma matriz de pesos para três variáveis (solos, declividade e uso do solo). Esta matriz foi utilizada para preparar um mapa de risco à ocorrência de processos erosivos na área de estudo. Este mapa apresentou bastante consistência com o mapa de voçorocas e ravinas preparado neste estudo. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The erosion processes can occur as a result of natural and anthropogenic activities. In past years it has been substantially increased by the conversion of natural areas into agricultural and urban lands. This study conducted an eye-examination to detect gullies using aerial photographs acquired in 2009 and Geoprocessing techniques in the District Capital of Brazil. The accuracy assessment was conducted based on field work data and indicated an overall accuracy was 89% and the Kappa Index was 86.9% for the Map of Gullies. The analysis size and shape of gullies spatial distribution indicates that they are spatially clustered at 99% probability in the study area, predominantly characterized by small size classes and intermediate shape between a line and a circle (fractal dimension between 1.6 to 1.8). This clustered pattern indicates that local factors might be affecting it spatial distribution that yet should be better understood. To understand why the erosion processes were occurring in those places were made crosses between thematic data that represent variables with a theoretical effect for the occurrence of gullies, including: Flow accumulation, Curvature, Profile curvature, Curvature Flat, Slope, Hydrography Euclidean distance, Euclidean distance of the springs, the Euclidean distance highways, Geology, Geomorphology, Isohyet, Orientation, Soils and Vegetation and Use. Based on data analysis, it was observed that the Isohyet and orientation of the slopes do not seem to affect the erosion. Based on these results, we prepared an array of weights for three variables (soil, slope and vegetation and land use). This array was used as input to make a Risk map of potential erosive process in the study area. This map showed very consistent with the gully map used in this study.

A erodibilidade, particularizada como a susceptibilidade a erosão hídrica por fluxo superficial concentrado, é uma das propriedades de comportamento dos solos de maior complexidade pelo grande número de variáveis intervenientes. Estudada por diferentes áreas do conhecimento (Agronomia, Hidráulica, Geologia de Engenharia e Engenharia Geotécnica), tem no meio geotécnico a maior lacuna na sua quantificação e entendimento dos mecanismos envolvidos. O presente trabalho apresenta um estudo sobre a erodibilidade de solos residuais tropicais e subtropicais não saturados a partir de quatro perfis representativos dos processos erosivos e solos envolvidos na Região Metropolitana de Porto Alegre. Os solos dos principais horizontes de cada um destes perfis foram caracterizados física, química e mineralogicamente. As propriedades de resistência ao cisalhamento e colapsibilidade foram avaliadas por ensaios de cisalhamento direto convencionais e com controle de sucção e por ensaios de colapsibilidade em oedômetros, respectivamente. A erodibilidade foi avaliada em laboratório, diretamente por meio de ensaios de Inderbitzen e indiretamente por diferentes critérios e parâmetros baseados em outras características físicas e propriedades dos solos. A análise conjunta do comportamento dos solos em campo frente a erosão, da avaliação direta e indireta da erodibilidade e das propriedades geomecânicas investigadas conduziram à formulação de uma proposta de abordagem geotécnica para a erodibilidade dos solos residuais tropicais e subtropicais não saturados. Nesta proposta destaca–se a avaliação direta da erodibilidade por ensaios de Inderbitzen e a indicação de solos potencialmente erodíveis baseada no teor de finos, na plasticidade, no parâmetro K da USLE, na Razão de Dispersão de Middleton, na classificação e critério de erodibilidade MCT e na variação da coesão com a saturação pelo parâmetro variação de coesão (Δc) proposto. A proposta de abordagem geotécnica para a previsão da erodibilidade dos solos visa dotar o engenheiro geotécnico de uma ferramenta destinada à avaliação do potencial erosivo dos terrenos antes de uma iniciativa de ocupação urbana ou implantação de qualquer outra obra de engenharia. Esta avaliação é o passo inicial no direcionamento de medidas preventivas e que visem minimizar o impacto da obra ao meio físico natural, no que se refere a erosão hídrica por fluxo superficial concentrado. / Erodibility, defined as the susceptibility to hydric erosion due to surface concentrated flow, is one of soils most complex behavior properties because of the great number of involved variables. Studied in different knowledge areas (Agronomy, Hydraulics, Engineering Geology and Geotechnical Engineering), erodibility has in Geotechnical Engineering the greatest deficiency in terms of quantification and comprehension of involved mechanisms. This thesis presents a study on the erodibility of residual tropical and subtropical unsaturated soils, carried out with four profiles representative of erosive processes and of soils found in Porto Alegre Metropolitan Region (Southern Brazil). The soils of the main horizons of these profiles were characterized physically, chemically and mineralogically. Shear strength and collapsibility properties were evaluated by means of both conventional and suction controlled direct shear tests and by collapsibility tests made in oedometric equipment, respectively. Erodibility was evaluated in laboratory, directly by means of Inderbitzen tests and indirectly by different criteria and parameters based in other soil physical characteristics and properties. The combined analysis of in situ soil behavior concerning erosion, direct and indirect evaluation of erodibility and investigated geomechanical properties, led to the formulation of a proposal of geotechnical approach to the erodibility of tropical and subtropical unsaturated soils. In the proposal, emphasis is given to the direct evaluation of erodibility by means of Inderbitzen tests and to the indication of potentially erodible soils, based in fines content, plasticity, USLE K-parameter, Middleton’s Dispersion Ratio, MCT classification and erodibility criterion and cohesion variation due to saturation evaluated by the cohesion variation proposed parameter ( c). The proposal of geotechnical approach to soils erodibility aims at providing the geotechnical engineer with a tool for evaluating the erosive potential of lands, prior to urban occupation or any other engineer work. This evaluation is the first step towards the establishment of preventive measures and also of measures destined to minimize the environmental impact of engineer works, concerning to hydric erosion due to surface concentrated flow.