A presente dissertação apresenta um estudo experimental e de simulação de fluxo de água investigando os efeitos de chuvas torrenciais sobre o solo existente em um talude da região de São Vendelino. Para este estudo foi selecionada uma encosta na qual houve duas ocorrências de rupturas rasas que deram origem a corridas de detritos num evento importante que ocorreu no local em dezembro de 2000. Ao longo da cicatriz deixada por uma delas, foram realizados ensaios de caracterização e determinadas as propriedades hidráulicas do solo a partir de ensaios de campo e de laboratório. Os ensaios de campo compreenderam ensaios com o permeâmetro de Guelph, ensaios com piezômetros de tubo aberto e infiltrômetro de anel duplo. Em laboratório foram realizados ensaios utilizando dois diferentes permeâmetros de parede flexível. Foi feita também a determinação da curva característica do solo através do método do papel-filtro. A partir das propriedades hidráulicas do solo, da geometria do talude e espessura dos materiais, obtidas a partir de topografia, foram realizadas análises de fluxo utilizando o programa Seep/W simulando a precipitação medida de 148 mm/2 h que deflagrou as corridas de detritos de dezembro de 2000. As análises mostraram que, como o solo coluvionar tem uma condutividade hidráulica bastante elevada, ocorre a infiltração de toda a chuva ocorrida. As análises de fluxo mostraram uma elevação progressiva do nível freático com o tempo, o qual atinge a superfície do terreno no trecho crítico do talude (trecho de maior inclinação) após cerca de 95 minutos de precipitação. Análises de estabilidade simplificadas (talude infinito) mostram fatores de segurança próximos da unidade com o nível freático em 80% da camada de solo coluvionar, considerando o trecho mais íngreme do talude. Embora com algumas simplificações de análise, estes resultados mostram que as análises de fluxo e de ruptura, utilizando dados reais medidos em campo, são muito promissores pois conseguem modelar de forma adequada a ruptura ocorrida (FS=1,0). / This dissertation presents an experimental study and a simulation of hydraulic flow in a slope at São Vendelino region, to investigate the effects of torrential rains on the existing soil. A natural slope was selected in which two shallow slope failures had occurred in December 2000 during a serious debris flow event. Soil characterization tests and hydraulic properties have been determined in the laboratory on soil samples taken close to one of the scars left by the failures. The field tests involved Guelph permeameter, stand pipe piezometers and doublering infiltrometer tests. Tests on two different flexible wall permeameter tests and the determination of the moisture-suction characteristic curve have also been carried out in the laboratory. Using the measured soil hydraulic properties, the slope geometry and soil covering depths obtained through topography, some hydraulic flow analyses have been carried out. The SEEP/W software was used and the measured precipitation of 148mm/ 2h, which caused the debris flow event of December 2000, was simulated. The analyses have shown that all the precipitation can infiltrate, as the soil has a large hydraulic conductivity, and there is a progressive rising of the phreatic line with time. This level of water reaches the soil surface in the critical length of the slope (the length with the larger inclination) after 95 min of rain. Simplified slope stability analysis (infinite slopes) had shown values of safety factors close to one in the critical length of the slope when the phreatic line is at 80% depth of the colluvium soil. Although there are some simplifications in the analysis, these results show that the flow and the stability analyses using the real data collected from field tests modeled in an appropriate way the real failure (FS~1,0).

No presente trabalho, a técnica de solidificação/estabilização de solos contaminados, foi analisada por meio de ensaios de resistência à compressão simples e ensaios de condutividade hidráulica em permeâmetro de parede flexível. O solo residual de arenito Botucatu (SRAB) foi utilizado como matriz, o óleo diesel foi utilizado como contaminante, e o cimento Portland CP V – ARI foi utilizado como o agente cimentante. Foram realizadas microscopias petrográficas dos materiais encapsulados, no intuito de analisar a estrutura do material para diferentes porcentagens de óleo diesel. Para os ensaios de condutividade hidráulica foi projetado e construído um permeâmetro de parede flexível, conforme a norma Americana ASTM D 5084/90, com adaptações para ensaiar amostras contaminadas, percoladas com água ou com percolados químicos. Para os ensaios de resistência à compressão simples utilizou-se de 0 a 50% de cimento (em relação ao peso de solo seco) e de 0 a 100% de contaminante (em relação ao peso de líquidos na amostra), correspondente à umidade ótima da amostra obtida através do ensaio de compactação. Para os ensaios de condutividade hidráulica foram utilizados os percentuais de 0 a 30% de cimento e 0 a 40% de óleo diesel. A resistência à compressão simples aumenta quanto maior for a quantidade de cimento, e diminui quanto maior for a quantidade de contaminante. Em amostras sem óleo diesel, a condutividade hidráulica diminui quanto maior for a quantidade de cimento. Para amostras sem cimento, a condutividade hidráulica diminui para quantidades de até 20% de óleo diesel, voltando a aumentar para quantidades maiores de 20% de óleo Para o SRAB com adição de cimento e óleo diesel, verifica-se uma tendência no comportamento, onde inicialmente a condutividade hidráulica diminui e volta a aumentar com o aumento da quantidade de óleo diesel. Foi observado que quanto maior a quantidade de cimento, menor a quantidade de óleo diesel necessária para a obtenção do mínimo valor de condutividade hidráulica para o material.

Submitted by Romulus Lima (romulus.lima@ufpe.br) on 2015-03-09T19:44:44Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Emanuela Martinho Graça Lima.pdf: 1748481 bytes, checksum: 20f3e80d6b67a0947e8291c98c888c54 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-09T19:44:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Emanuela Martinho Graça Lima.pdf: 1748481 bytes, checksum: 20f3e80d6b67a0947e8291c98c888c54 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-08-30 / CNPq / A aplicação de reatores UASB e híbridos (UASB seguido de filtro anaeróbio em dispositivo único) pode ser uma alternativa para pequenos sistemas de tratamento de esgoto descentralizados. Entretanto, nesses sistemas ocorrem variações hidráulicas que podem comprometer a qualidade do efluente tratado. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho destes reatores, quanto à remoção de matéria orgânica e retenção de sólidos. Para isso foram utilizados dois reatores em fibra de vidro, ambos com 4,9 m3 de volume útil, diâmetro interno de 1,12 m e 5 m de altura útil, o reator R1 (UASB) e o R2 (UASB na parte inferior seguido de um filtro preenchido com conduites cortados na parte superior). Os reatores foram operados com os tempos de detenção hidráulica (TDH) de 12, 8, 6, e 4 horas, com cerca de 80 dias de operação para cada TDH. A avaliação dos reatores foi feita através de análises físico-químicas de duas coletas semanais do afluente e efluente e, a cada mudança de TDH, fez-se o perfíl de sólidos. A eficiência de remoção de DQObruta/bruta para ambos os dispositivos variou entre 60 % e 75 % e a DQObruta/filtrada de 70 % a 80 %, para todos os TDHs testados, não havendo diferença significativa entre os reatores. Nas condições testadas, observou-se que a redução do TDH não comprometeu a qualidade do efluente para os sólidos suspensos em ambos reatores, que em média ficou abaixo de 30 mg/l. A proximidade nos resultados obtidos possibilita a utilização de ambos reatores, mesmos para TDHs baixos. Todavia, na perspetiva econômica para implementação em comunidades de baixa renda, o reator UASB atende ao critério de remoção de matéria orgânica e de sólidos.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-10T14:06:51Z No. of bitstreams: 1 Maria Zane Nogueira Feitoza.pdf: 728729 bytes, checksum: 44e3ac74e9782e27b9a33ea367917888 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-10T14:06:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maria Zane Nogueira Feitoza.pdf: 728729 bytes, checksum: 44e3ac74e9782e27b9a33ea367917888 (MD5) Previous issue date: 2006-05-05 / This study had as it´s objective to estimate the drainable porosity through different methodologies. Four methods were utilized: the first one was based upon the water table drawdown in a soil filled tank; the second one based upon the Van Beers empirical equation, the third one through the ABNT recomendation, and the last one based upon the water release curve. Three soils with different granulometric composition were used. In the water table drawdown study a physical model made up of three brick and masonry tanks measuring 1.5 x 2.0 x 1.5 m ( Height, Width and Length) which were situated within the area of the Laboratório de Hidráulica e Irrigação of the Universidade Federal do Ceará –UFC were used. Drainable porosity from this method were obtained from the volume of water drained as a result of lowering the water table from 0 to 0.20 m 0,20 to 0,40 m and 0.40 to 0.6 m. respectively. In the VanBeers method a constant head permeameter was utilized to obtain the saturated hydraulic conductivity (Ko) where the drainable porosity (f) was obtaind by correlation .In the ABNT method a Haines funel apparatus was used to obtain the volumetric water content at a water column height ( equal to the Matric Potential) of 60 cm. Three undisturbed soil cores were takenat 0.10, 0.30 and 0.50 m, and drainable porosity calculated by the difference of this volumetric water content and total porosity. In the water release curve method core samples taken from the same depths of the ABNT method, were saturated and volumetric water content at the tensions ( Matric Potential ) of -1,-3, -5, -10, -15, -20, -30, -40, -50 and – 60 were calculated . Drainable porosity was obtained by ploting the curves representing the depths of 0 to 20 cm, 0 to 40 cm and 0 to 60 cm, and calculating, by numerical integration, the water volume diferences between each successive curves. Using the water table drawdown method as the standard, it was observed that the Van Beers method gave the poorest agreement, where the best correlation were obtaind by the water release curve method. / O estudo teve por objetivo estimar a porosidade drenável por diferentes metodologias. Foram utilizadas quatro metodologias baseadas no rebaixamento do lençol freático, equação empírica de van Beers, ABNT e curva característica da umidade do solo. No estudo do rebaixamento do lençol freático utilizou-se um modelo físico constituído por três tanques de alvenaria, medindo 1,5 m de altura, 2,0 m de largura e 1,5 m de comprimento, existentes em área do Laboratório de Hidráulica e Irrigação da Universidade Federal do Ceará – UFC. Na metodologia de van Beers utilizou-se o permeâmetro de carga constante, e na ABNT e curva característica o aparato de Haines. Foram utilizadas três classes de solos com composições granulométricas diferenciadas. Um permeâmetro de carga constante foi utilizado para o cálculo da condutividade hidráulica do solo saturado (Ko) para estimativa da porosidade drenável (f) pela equação empírica proposta por van Beers. Na implementação da metodologia preconizada pela ABNT utilizou-se amostras indeformadas coletadas nos tanques, nas profundidades de 0,10 m, 0,30 m e 0,50 m, e levada a um funil de Bückner à tensão de -60 cm de coluna de água. Na metodologia da curva característica utilizou-se amostras coletadas nos tanques 01, 02 e 03, nas profundidades de 0,10 m, 0,30 m e 0,50 m, e levada ao funil de Bückner, saturadas e submetidas a colunas de água (PotencialMátrico) de (-1, -3, -5, -10, -15, -20, -30, -40, -50 e -60 cm) sendo calculados os conteúdos volumétricos de água em equilíbrio com estas tensões. A porosidade drenável foi obtida plotando-se as curvas correspondentes às profundidades de 0,0 a 0,20 m, 0,20 a 0,40 m e 0,40 a 0,60 m, e calculando-se, por integração numérica, o volume de água resultando da diferença de área entre as curvas sucessivas. Usando-se o método do rebaixamento do lençol freático como referência, foi observado que o método de van Beers forneceu os piores resultados, e as melhores correlações foram obtidas pelo método da curva característica.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-08-18T13:50:28Z No. of bitstreams: 1 Wellington Jorge Cavalcanti Lundgren.pdf: 2967872 bytes, checksum: c5e5d3f6f8e164ddd738d528b9159fc1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-18T13:50:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wellington Jorge Cavalcanti Lundgren.pdf: 2967872 bytes, checksum: c5e5d3f6f8e164ddd738d528b9159fc1 (MD5) Previous issue date: 2004-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work has analysed the relation among the hydraulic conductivity and the sand, clay and silt content of the soil, in the Ipanema River watershed, in Pesqueira town, Pernambuco State. The measurements have been carried out between february 2003 and april 2003. The principal interest is modeling spacial distribuition of the hydraulic conductivity using cokriging. It has been analised 52 tests of the hydraulic conductivity using a Guelph permeameter in a regular mesh. A transformation was applied to the hydraulic conductivity data to obtain Normality. Although linear correlation between hydraulic conductivity and texture was weak, spatial correlation has been observed. The cokriging produced better precision than kriging, and the maps kept spatial structure. / Este trabalho analisou a relação existente entre a condutividade hidráulica e a granulometria do solo da bacia hidrográfica do Rio Ipanema, em Pesqueira – PE. As medidas foram realizadas no período de Fevereiro de 2003 a Abril de 2003. O interesse principal foi modelar espacialmente através de técnicas geoestatísticas a propriedade condutividade hidráulica, e a granulometria do local, verificar a existência de correlação clássica ou espacial entre estas variáveis, e utilizar a co-krigagem com dois objetivos: melhorar os resultados conseguidos com a krigagem e diminuir o número de pontos amostrais necessários para o mapeamento da condutividade hidráulica da área, utilizando como variável secundária os teores de areia, argila e silte. Foram analisados 52 pontos com medidas de condutividade hidráulica obtidas através do Permeâmetro de Guelph, e o mesmo número de pontos com análise de granulometria em laboratório. As medidas e as sondagens foram efetuadas seguindo uma malha regular. As técnicas geoestatísticas utilizadas foram a krigagem e a co-krigagem.Foi necessária uma transformação raiz quadrada para a obtenção de normalidade dos dados da condutividade hidráulica. As medidas de textura mostraram-se normalmente distribuídas, e a correlação estatística entre cada uma das texturas e a condutividade hidráulica foi muito fraca. Contudo, verificou-se que havia uma correlação espacial entre o conjunto das três medidas de textura e a condutividade hidráulica. A condutividade hidráulica mostrou possuir uma estrutura espacial, assim como também os teores de areia, argila e silte. A transformação raiz quadrada forneceu resultados melhores que a transformação logarítmica, mais comumente usada. A co-krigagem melhorou os resultados obtidos com a krigagem, e permitiu a diminuição de pontos amostrais pela metade sem um aumento significativo dos erros.Pode-se afirmar que para este caso a co-krigagem pode ser usada, pois permite uma diminuição dos pontos amostrais de condutividade hidráulica sem perda significativa de informação, além de melhorar os resultados conseguidos com a krigagem

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-08-14T21:01:41Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Juliana Maria de Morais Sobreira Valença.pdf: 5450699 bytes, checksum: f612d8d4e43fc39fed6d598ad73a6fd0 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-16T19:53:17Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Juliana Maria de Morais Sobreira Valença.pdf: 5450699 bytes, checksum: f612d8d4e43fc39fed6d598ad73a6fd0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-16T19:53:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Juliana Maria de Morais Sobreira Valença.pdf: 5450699 bytes, checksum: f612d8d4e43fc39fed6d598ad73a6fd0 (MD5) Previous issue date: 2017-01-31 / A escassez da água, a gestão da sua exploração, a caracterização de aquíferos e águas superficiais são atualmente fatores determinantes nos estudos associados à sustentabilidade de recursos hídricos no mundo. Diante da crise hídrica atual, uma visão integrada dos recursos hídricos disponíveis e a demanda na região onde estes se encontram potencializa a aplicação dos conceitos de gerenciamento sustentável. Por sua vez, o crescimento populacional incontrolado associado a crescente demanda hídrica e ao mau uso da água favorecem os conflitos locais na disputa por este bem comum. Os critérios de conhecimento, conscientização, uso e controle interagem como fundamentos da dinâmica de preservação de recursos para futuras gerações. No semiárido a questão da gestão hídrica é ainda mais necessária devido à irregularidade de chuvas e escassez de corpos d’água. Ademais, numa região onde a população é abastecida prioritariamente pelo aquífero Serra Grande e complementarmente pela Barragem de Bocaina é imperativo o monitoramento desses recursos, sobretudo para diminuição de impactos degradantes. Este trabalho apresenta um estudo integrado sobre a flutuação do nível da água subterrânea, os resultados de precipitação e consequente variação do volume da Barragem de Bocaina na região do semiárido nordestino, verificando possíveis conexões hidráulicas entre a barragem e os aquíferos subjacentes. Este estudo também analisou preceitos de sustentabilidade associados à demanda hídrica da região, ao crescimento populacional, a variações dos recursos hídricos subterrâneos e volume de água da Barragem de Bocaina com vistas a contribuir com informações consistentes e inerentes ao processo de construção de mecanismos que, ao tempo que preserve condicione a participação conjunta dos usuários e poder público. Como metodologia, foi realizado monitoramento do nível de água em poços existentes na região, da variação de volume da barragem e dos dados de precipitação da bacia durante os anos de 2013, 2014 e 2015. Nesse processo, foram verificados comportamentos semelhantes nas variações dos níveis dos poços, influenciados pela distribuição da precipitação, características dos solos e elevação do terreno. Os resultados dessa análise indicaram correlação entre a pluviometria, a altura do nível de água na barragem e o nível piezométrico dos poços, demonstrando assim que há uma conexão entre o Aquífero Serra Grande e o Aquitardo Pimenteiras. / Water scarcity, the management of its exploitation, the characterization of aquifers and surface waters are currently determining factors in the studies associated to the sustainability of water resources in the world. In the face of the current water crisis, an integrated view of available water resources and the demand in the region where these are available makes possible the application of sustainable management concepts. In turn, the uncontrolled population growth associated with increasing water demand and the misuse of water favor local conflicts in the struggle for this common good. The criteria of knowledge, awareness, use and control interact as foundations of the dynamics of preservation of resources for future generations. In the semi-arid the question of water management is even more necessary due to the irregularity of rainfall and scarcity of water bodies. In addition, in a region where the population is supplied primarily by the Serra Grande aquifer, and in addition to the Bocaina Dam, it is imperative to monitor these resources, especially to reduce degrading impacts. This work presents an integrated study on groundwater level fluctuation, precipitation results and consequent volume variation of the Bocaina Dam in the Northeastern semi-arid region, verifying possible hydraulic connections between the dam and the underlying aquifers. This study also analyzes sustainability precepts associated with the water demand of the region, population growth, variations in groundwater resources and water volume of the Bocaina Dam with a view to contributing with consistent and inherent information to the process of construction of mechanisms that, Time that it preserves condition the joint participation of users and public power. As a methodology, monitoring of the water level in existing wells in the region, the volume variation of the dam and the basin precipitation data were carried out during the years of 2013, 2014 and 2015. In this process, similar behaviors were verified in the variations of the levels of the wells, influenced by the precipitation distribution, soil characteristics and terrain elevation. The results of this analysis indicated a correlation between the rainfall, the height of the water level in the dam and the piezometric level of the wells, thus demonstrating that there is a connection between the Serra Grande Aquifer and Aquitardo Pimenteiras.

Orientador: Marcio Luiz de Souza-Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T10:15:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_DanielaVillaFlorMontesRey_D.pdf: 4784626 bytes, checksum: 2c07a9198d76af68b1571651aa00046a (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho tem por objetivo a implantação de uma técnica para estimativa simultânea dos parâmetros hidráulicos e de transporte de solutos em solos, visando a aplicação em simulação computacional de migração de contaminantes. Foi selecionado um aparato experimental para a realização do experimento de transporte de soluto em colunas, assim como o código Hydrus-1D para estimativa de parâmetros através da Técnica de Levenberg-Marquard. Para testar o método foi utilizado um solo arenoso não-reativo. Com esse material foram estimados o conteúdo de água de saturação qs, a condutividade hidráulica de saturação Ks e o coeficiente de dispersão D. Foram testadas quatro estratégias para a estimativa onde os parâmetros foram estimados simultaneamente e separadamente em ordens diversas. As estratégias que fazem a estimativa dos parâmetros separadamente apresentaram melhores resultados. Foi avaliada também a influência das dimensões das colunas nos resultados experimentais e nos resultados das estimativas, demonstrando que colunas de menor comprimento apresentam resultados melhores e que houve uma variação nos resultados devido à variação no diâmetro, o que está em desacordo com o modelo unidimensional utilizado. Em seguida amostras de solo da mina de urânio de Caldas foram testadas. Para este material foram estimados os mesmos parâmetros anteriores mais o coeficiente de distribuição Kd. Os valores estimados para os parâmetros com o solo da mina de urânio apresentaram pequenos desvios-padrão, caracterizando boas estimativas / Abstract: The objective of this work is to implement a technique for the simultaneous estimation of hydraulic and transport parameters of soils, aiming at the application on computational simulation of contaminant migration. An adequate experimental apparatus was selected for the solute transporte experiment in small columns. The software Hydrus-1D was selected as the simulation software capable of estimating the parameters through the Levenberg-Marquardt Technique. For the implementation of the methodology a non-reactive sandy soil was used. The saturation water content qs, the saturation hydraulic conductivity Ks and the dispersion coefficient D were estimated for this material. Four approaches were tested, including simultaneous and sequential estimations in various orders. The sequential estimation resulted in better results. The influence of the dimensions of the columns on the experimental and estimation results was also evaluated, demonstrating that columns with smaller high results in better estimations and that the diameter variations resulted in variation of the behavior, in disagreement with the unidimensional model used. Next, soil samples extracted from de Caldas uranium mine were used for the estimation of the same parameters together with the distribution coefficient Kd. Values for the estimated parameters with the soil samples from the uranium mine showed small standard deviations, characterizing good estimations / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Jose Roberto Bonilha / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-23T00:24:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_MarciaVianaLisboa_M.pdf: 2921848 bytes, checksum: 65a171340054ec685e50f369e7d1cb1c (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: O escoamento nos cursos d'água litorâneos faz-se em regime não permanente. Escoamento é descrito pelas equações diferenciais parciais de Saint Venant, que admitem modelação matemática, desde que se conheça os parâmetros geométricos do leito fluvial e das condições de contorno. Na engenharia, a utilização desses modelos é restrita devido ao custo dos trabalhos de campo necessários à obtenção dos parâmetros geométricos. Neste trabalho, demonstra-se que na região, entre a Serra do Mar e o Oceano Atlântico, os cursos d'água podem ser substituídos por canais de grande largura. Esta hipótese simplifica o modelo matemático, reduz os trabalhos de campo e pode viabilizar a aplicação prática desses modelos / Abstract: The unsteady flow in open channels is described by the Saint Venant partial differential equations, wich can be solved by mathematical models provided that the river bed geometric parameters and boundary conditions are known. In engeneering, the application of these models is restricted due to the high cost of the field work required to obtain the geometric parameters . In this dissertation, it is emonstrated that the rivers in the region between the Mar mountain range and Atlantic Ocean can be substituted by a very wide channel. This assumption simplifies the mathematical models, reduces the field work and may enable the practical application of these models / Mestrado / Recursos Hidricos / Mestre em Engenharia Civil

Este trabalho teve como objetivo, desenvolver um programa computacional em linguagem Visual Basic Application® para dimensionamento da malha hidráulica de sistemas de irrigação localizada e simulação da operação em diferentes combinações de parcelas com funcionamento simultâneo (setores de operação), visando analisar o comportamento dos parâmetros dimensionais da malha hidráulica: vazão, velocidade da água, pressão real e nominal ao longo da tubulação, pressão de entrada no cavalete das parcelas e rendimento do conjunto moto-bomba. O modelo foi aplicado a um projeto hipotético de irrigação localizada por microaspersão com emissores autocompensantes na cultura de citros. As equações utilizadas para os cálculos da perda de carga foram Hazen-Williams e Darcy-Weisbach, podendo o usuário do aplicativo escolher entre as duas fórmulas para realizar as simulações desejadas. O aplicativo mostrou-se eficiente nos cálculos hidráulicos, permitindo ao usuário, por meio das simulações, escolher qual a combinação de parcelas de funcionamento associadas às características do conjunto moto-bomba e às necessidades do produtor em utilizar o sistema que melhor se ajusta ao projeto de irrigação. / This work aims to present, a computational tool, developed in Visual Basic Application® language, applied to trickle irrigation network design and to simulate different block combinations operation (set of parcels operated at the same time), in order to analyze the network parameters behavior: flow, water speed, real and nominal pressure along the pipeline, parcel input pressure and pump parameters. The model was applied to a trickle irrigation hypothetical citrus project. The equations proposed to calculate head loss are Hazen-Williams and Darcy-Weisbach; users can choose between them to accomplish the hydraulics simulations desired. The application was shown efficient in the hydraulic calculations, allowing to the user, through the simulations, to choose which combination of parcels operation that better adjusted to the irrigation project and water management.

Prever a hidrodinâmica das águas e a dispersão de contaminantes nos corpos dágua, principalmente em regiões costeiras, tem sido um problema a ser enfrentado por engenheiros, devido ao aumento dos impactos ambientais que envolvem as obras e a gestão da engenharia costeira. O uso de modelagem matemática como ferramenta de avaliação tornou-se imperativo para tais estudos. O principal objetivo desta Tese é fazer uma análise crítica da utilização da ferramenta de modelagem matemática na avaliação da dispersão de efluentes leves. A área de estudo engloba a RMBS, com ênfase no Sistema Estuarino de Santos / São Vicente. Para a efetivação desta análise são utilizados três modelos hidrodinâmicos - MIKE 21, POM e Delft3D. Esta abordagem apresentou significativa contribuição para as principais conclusões desta Tese e demonstrou, na prática, as diferenças na utilização dos modelos numéricos hidrodinâmicos. Os resultados dos três modelos utilizados apresentaram-se satisfatórios, sendo que os coeficientes de correlação encontrados, entre os resultados das simulações e dados de medição de campo, para o período de Verão de 2002 foram para o MIKE 21 de 0,63 (considerado 20 dias de processamento); o Delft3D de 0,80 (20 dias) e o POM de 0,70 (30 dias), para a Componente x (Componente E-W do vetor velocidade). Os resultados da modelagem com o POM e o Delft3D, comparados com os dados de medição de campo, imprimiram confiabilidade aos dados de correntes extraídos para o Ponto de Lançamento do Emissário de Santos/São Vicente. Neste ponto a máxima velocidade encontrada, na média da profundidade, foi de 0,27 m/s e, somente na superfície esta velocidade pode chegar a 0,35 m/s. Para a avaliação da dispersão da pluma deste emissário, foi utilizado o sistema especialista CORMIX e seus resultados mostraram que para velocidades de 0,27 e 0,18 m/s as diluições iniciais são superiores a 100 e que nas velocidades 0,08 e 0,12 m/s a diluição inicial é menor que 100. Julga-se que este trabalho contribuiu para a obtenção de um grau maior de conhecimento sobre as questões práticas da modelagem hidrodinâmica. Ou seja, esta contribuição é um passo fundamental para que o assunto seja visto de uma forma mais realista, mostrando e discutindo as características e limitações teóricas e práticas existentes em cada modelo utilizado, sob a ótica da engenharia. / The prediction of the hydrodynamic water circulation and pollutants dispersion, mainly in coastal areas, has been a problem that engineers have been facing. This is due to the increase environmental impacts that involve coastal engineering work and management. The usage of mathematic modeling as assessment tool is necessary for these studies. The main purpose of this Thesis consists in using hydrodynamics models in order to evaluate the hydrodynamical behavior in the region, and to study the effluents dispersion by approaching the marines pollution issue mainly concerning domestic wastewater, and petroleum byproducts leakage. The study area is located in the Central Coast of São Paulo State, named Baixada Santista. The highlighted area analyzed is Santos / São Vicente Estuarine System. Three hydrodynamics models were used - MIKE 21, POM and Delft3D. This approach presented a significant contribution for the main conclusions of this Thesis, and it shows the differences among the hydrodynamics mathematical models. The three models presented good results, the correlation coefficients that were found for the Summer of 2002 were 0.63 for MIKE 21 (considering 20 days of processing); 0.80 for Delft3D (20 days); and 0.70 for POM (30 days), for Component x (Component E-W of velocity vector). In the Point of Santos / São Vicente Outfall Discharge, the maximum depth average velocity reaches 0.27 m/s, and in first layer (surface) the velocity can reach 0.35 m/s. In the assessment of plume dispersion for this outfall, was used the software CORMIX and the results has shown initial dilution higher than 100 for the velocities of 0.27 and 0.18 m/s; and initial dilution lower than 100 for the velocities of 0.08 and 0.12 m/s. This Thesis contributed to obtain a better knowledge about hydrodynamic mathematic modeling. The research reveals a realistic point of view of the characteristics and limitations, in theoretical and practical terms, existing in each model used, from engineering perspective.