Orientador: José Candido Stevaux / Coorientador: Edgardo Manuel Latrubesse / Banca: Antonio Roberto Saad / Banca: Astolfo Gomes de Mello Araujo / Resumo: Embora no Brasil não exista uma percepção de importância, no contexto mundial o rio Madeira merece destaque, uma vez que se trata do quarto maior rio do mundo em vazão e o maior afluente da bacia do Amazonas em descarga líquida e sólida. Com vazão média de 20000 m3/s o rio Madeira drena uma área de 1.360.000 km² de extensão sendo membro do seleto grupo hidro-geomorfológico dos nove mega-rios "anabranching" do mundo. O alto rio Madeira é caracterizado por um vale canal marcado por diversos afloramentos rochosos na forma de lajes, blocos e matacões. Esse leito rochoso permite a formação de numerosas corredeiras e cachoeiras das quais três possuem queda mais acentuada e altos valores de velocidade de água: Jirau, Teotônio e Santo Antônio. A região do alto rio Madeira é crucial para o entendimento do padrão de assentamento das populações pretéritas na Amazônia devido à presença de um registro arqueológico de quase todo o Holoceno, que tange importantes questões paleoambientais e arqueológicas. A abordagem geoarqueológica tem aumentado significativamente na arqueologia brasileira e sul-americana, mas os trabalhos focados em geoarqueologia de sistemas fluviais ainda são raros. Neste estudo, identificam-se possibilidades de correlações entre o sistema fluvial e as ocupações pretéritas, durante o Holoceno. Neste contexto arqueológico e paisagístico incluem-se sítios com ocupações recuadas de até 7700 anos antes do presente (AP) e sítios que apontam como os mais antigos vestígios de terra preta (TP) em toda a Amazônia, indicando um período de longa duração de ocupação humana pretérita e uma forte relação do homem com o sistema fluvial. Entender essas relações torna-se essencial para contextualizar os sítios arqueológicos com outras áreas de Amazônia, além de fornecer subsídios para compreender condições hidro-geomorfológicas do rio Madeira durante o Holocene na regiao de seu alto curso / Abstract: Although in Brazil there is a perception of the importance of the Madeira river in the world context, worth noting that this is the fourth largest river in the world flow, is the largest tributary of the Amazon basin in solid and liquid discharge and is considered a member of the select hydro-geomorphological group of the nine mega-rivers "anabranching" of the world. The "upper Madeira River" (alto rio Madeira) is characterized by an embedded, marked by several rocky outcrops in the form of slabs, blocks and boulders along the channel, forming numerous rapids and waterfalls of which three have sharper drop and high values of water velocity: Jirau, Teotonio and Santo Antonio. The region of the upper Madeira river is crucial to understanding the settlement patterns of the preterit populations in the Amazon due to the presence of an archaeological record of almost every important respect that the Holocene paleoenvironmental and archaeological issues. The geoarchaeological approach has increased significantly in Brazilian and South American archeology, but the work focused on geoarchaeology of river systems are still rare. In this study, we identify possible correlations between the river system and the preterit occupations during the Holocene. In this context archaeological and landscape include occupations with indented up to 7700 BP and sites that link as the oldest traces of dark earth (terra preta) throughout the Amazon, indicating a long period of human occupation and a strong relationship between man and the river system. Understanding these relationships is essential to contextualize the archaeological sites and other areas of the Amazon, and provides subsidies to understand hydro-geomorphological conditions of the Madeira river during the Holocene in the upper Madeira River / Mestre

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-12-08T11:14:19Z No. of bitstreams: 1 2014_EstefaniaMunozHoyos.pdf: 4697095 bytes, checksum: 13505943f21645535ce8a0e632d5a0bf (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-12-18T16:38:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_EstefaniaMunozHoyos.pdf: 4697095 bytes, checksum: 13505943f21645535ce8a0e632d5a0bf (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-18T16:38:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_EstefaniaMunozHoyos.pdf: 4697095 bytes, checksum: 13505943f21645535ce8a0e632d5a0bf (MD5) / O estudo do problema dos deslizamentos deflagrados pelas chuvas é uma questão de interesse tanto para a geotecnia como para a hidrologia. No entanto, os conceitos desenvolvidos por essas disciplinas não têm sido ligados adequadamente, fazendo grandes simplificações. Por outro lado, a ocorrência de escorregamentos envolve uma incerteza, que é em parte devida à variabilidade espacial e temporal inerente dos solos e dos processos que influenciam a entrada de água no solo. Visando avançar no entendimento do fenômeno, neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia em termos probabilísticos, considerando conceitos geotécnicos e hidrológicos. Como modelo hidrológico foi utilizada uma modificação do modelo proposto por Rodriguez-Iturbe et al. (1999) e melhorado por Laio et al. (2001), para obter o campo de poropressões do talude foi resolvida a equação de fluxo utilizado o Método dos Elementos Finitos e o Métodos das Diferenças Finitas, e para encontrar o FS foi usado o Método de Equilíbrio Limite. Em seguida, com o objetivo de avaliar a influência da variabilidade dos parâmetros envolvidos na análise de estabilidade no comportamento do fator de segurança (FS), foram realizadas duas análises. A primeira, uma análise transiente a curto prazo, avaliando a variabilidade espacial dos parâmetros mecânicos e hidráulicos do solo, enquanto a segunda corresponde a uma análise transiente a longo prazo, avaliando a influência das componentes hidrológicas que determinam a quantidade de água que entra e sai do solo, as quais dependem da precipitação e da sua variabilidade temporal. Da primeira análise foi obtido que a influência da variabilidade espacial do coeficiente de condutividade hidráulica saturada e de todos os parâmetros ao mesmo tempo é considerável, enquanto a variabilidade espacial do valor de entrada de ar e da coesão é irrelevante para o caso estudado. Da análise de variabilidade temporal das condições de contorno encontrou-se que ao longo prazo o efeito da evapotranspiração é importante, enquanto o efeito da interceptação das folhas das plantas é pouco, considerando um cultivo de café. Além disso, foi obtido que para os meses com maiores quantidades de chuva as PDF do FS têm uma maior dispersão do que as obtidas para os meses mais secos, mostrando a relação existente entre o ciclo da precipitação e o comportamento do fator de segurança. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The study of the problem of rainfall-triggered landslides is an issue of interest for both geotechnical engineering and hydrology. However, the concepts developed by these disciplines have not been linked properly, considering major simplifications. Moreover, the occurrence of landslides involves significant uncertainty, which in part is due to the inherent spatial and temporal variability of soils and the processes that influence the entry of water into the soil. Seeking to advance on the understanding of this phenomenon, a methodology is probabilistic terms is developed in this work, considering hydrological and geotechnical concepts. As hydrological model is used a modification of the proposed method by Rodriguez-Iturbe et al. (1999) and improved by Laio et al. (2001), to obtain the pore-pressure field the flow equation is solved using the Finite Element Method and the Finite Differences Method, and the Limit Equilibrium Method is used to find the Factor of Safety (FS). Then, with the purpose of estimating the influence of variability of the parameters involved in the performance of the FS, two analyses are performed. The first is a transient short-term analysis, assessing the influence of the spatial variability of mechanical and hydraulic parameters, while the second is a transient long-term analysis, assessing the influence of hydrological components that determine the amount of water in and out of the soil, which depend on rainfall and its temporal variability. The first analysis showed that the influence of spatial variability of saturated hydraulic conductivity and all the parameters at the same time are important, while the spatial variability of the air-entry value and the cohesion is irrelevant to the case studied. In the analysis of the temporal variability of the boundary conditions was found that the long-term effect of the evapotranspiration is important, while the effect of the interception by the aerial part of vegetation is little, considering a coffee crop. Furthermore, was obtained that the rainiest months, the PDFs of FS have a larger dispersion than the drier months, showing the relationship between the precipitation cycle and the behavior of the safety factor. _______________________________________________________________________________________ RESUMEN / El estudio del problema de los deslizamientos detonados por lluvias es una cuestión de interés tanto para la geotecnia como para la hidrología. Sin embargo, los conceptos desarrollados por esas disciplinas no han sido relacionados adecuadamente, considerando ambas importantes simplificaciones. Por otro lado, la ocurrencia de deslizamientos involucra una gran incerteza, que es en parte debida a la variabilidad espacial y temporal inherente de los suelos y de los procesos que influencian la entrada de agua en el suelo. Buscando avanzar en el entendimiento de este fenómeno, en este trabajo fue propuesta una metodología en términos probabilísticos, considerando conceptos hidrológicos y geotécnicos. Como modelo hidrológico fue utilizada una modificación del modelo propuesto por Rodriguez-Iturbe et al. (1999) y mejorado por Laio et al. (2001), para obtener el campo de presión de poros del talud fue resuelta la ecuación de flujo usando el Método de los Elementos Finitos y el Método de las Diferencias Finitas, y para encontrar el Factor de Seguridad (FS) fue utilizado el Método de Equilibrio Limite. Posteriormente, con el objetivo de estimar la influencia de la variabilidad de los parámetros involucrados en el comportamiento del FS, fueron realizados dos análisis. El primero consiste en un análisis transitorio a corto plazo, evaluando la influencia de la variabilidad espacial de los parámetros mecánicos e hidráulicos, mientras en segundo es un análisis transitorio a largo plazo, evaluando la influencia de las componentes hidrológicas que determinan la cantidad de agua que entra y sale del suelo, las cuales dependen de la precipitación y de su variabilidad temporal. En el primer análisis se obtuvo que la influencia de la variabilidad espacial del coeficiente de conductividad hidráulica saturada y de todos los parámetros al mismo tiempo es considerable, mientras la variabilidad espacial del valor de entrada de aire y de la cohesión es irrelevante para el caso estudiado. En el análisis de variabilidad temporal de las condiciones de contorno se encontró que, a largo plazo, el efecto de la evapotranspiración es importante, mientras el efecto de la interceptación de las hojas de las platas es poco al considerar un cultivo de café. Además, se encontró que para los meses más lluviosos, las PDF del FS tienen una mayor dispersión que las de los meses más secos, mostrando la relación existente entre el ciclo de la precipitación y el comportamiento del factor de seguridad.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2009. / Submitted by Allan Wanick Motta (allan_wanick@hotmail.com) on 2010-07-21T20:18:40Z No. of bitstreams: 1 2009_DaviTadeuBorgessMarwell.pdf: 1806890 bytes, checksum: b7d3fd168c4033ed0d7298394f56d2a2 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-07-23T05:21:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_DaviTadeuBorgessMarwell.pdf: 1806890 bytes, checksum: b7d3fd168c4033ed0d7298394f56d2a2 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-07-23T05:21:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_DaviTadeuBorgessMarwell.pdf: 1806890 bytes, checksum: b7d3fd168c4033ed0d7298394f56d2a2 (MD5) Previous issue date: 2009 / Escoamentos em sistemas de abastecimento de água estão sujeitos a diversas alterações durante a rotina operacional. Essas alterações podem provocar eventos transientes, que incluem a transição de regime de escoamentos (TRE) e os fenômenos de cavitação. A análise hidráulica desses eventos normalmente requer a utilização de modelos computacionais que, no entanto, apresentam limitada aplicabilidade devido `a elevada complexidade do escoamento. Contudo, a aplicabilidade de alguns dos modelos transientes de escoamento ´e limitada dada a possível ocorrência de fenômenos como a cavitação distribuída e a transição de regime de escoamento. Modelos como o TPA Two-Component Pressure Approach e o DGCM Discrete Free-Gas Cavity Model superam algumas dessas dificuldades, pois o modelo DGCM simula apropriadamente escoamentos subatmosféricos, enquanto o modelo TPA considera a ocorrência da TRE. O objetivo desta pesquisa ´e criar um novo modelo capaz de lidar tanto com a TRE quanto com escoamentos subatmosféricos, gerando uma ferramenta de an´alise e monitoramento operacional do comportamento de adutoras. O modelo proposto, denominado TPAcav Two-Component Pressure Approach Cavity, foi testado por meio de três problemas hipotéticos para avaliar sua capacidade de simulação dos efeitos de cavitação localizada e distribuída variando-se a fração de ar livre, bem como a elasticidade dos condutos. Os resultados sugerem que o modelo TPAcav consegue descrever com razoável precisão esses fenômenos, sendo ainda capaz de simular condições de TRE. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Flow in water systems are subject to changes during the operational routine. These changes may provoke complex transients events, which include flow regime transition (FRT) and cavitation effects. Hydraulic analysis of such events usually require the use of computational models, however, it uses has been limited given the flow complexity. Nevertheless, the applicability of some transient flow models is limited considering the possibility of cavitation and flow regime transition (FRT) occurrences. Models such as TPA Two-Component Pressure Approach and DGCM Discrete Free-Gas Cavity Model overcome some of these difficulties because the model DGCM simulates properly sub-atmospheric flow, while the model TPA consider the FRT occurrence. The objective of this research is to create a new model able to handle FRT as well as sub-atmospheric transient flows, allowing for an analysis and operational monitoring tool for water mains. The proposal model, referred to as TPAcav Two-Component Pressure Approach Cavity, was tested in three hypothetical problems to assess its capacity of simulating the effects of local and distributed cavitation changing the free air fraction as well as the pipe elasticity. The results suggest that the TPAcav model describes with fair precision this effects, while keeping the ability to simulate the FRT.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2010. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-06-23T00:12:04Z No. of bitstreams: 1 2010_PauloHenriqueBretanhaJunkerMenezes.pdf: 8801299 bytes, checksum: 074537f2a64af9b88c06062004e56c41 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-06-23T00:13:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_PauloHenriqueBretanhaJunkerMenezes.pdf: 8801299 bytes, checksum: 074537f2a64af9b88c06062004e56c41 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-23T00:13:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_PauloHenriqueBretanhaJunkerMenezes.pdf: 8801299 bytes, checksum: 074537f2a64af9b88c06062004e56c41 (MD5) / Mudanças nos padrões de uso e ocupação do solo em uma bacia hidrográfica podem acarretar uma série de consequências no ciclo hidrológico da bacia. Dentro do ciclo hidrológico, uma das fases que é mais afetada por essas alterações é o escoamento superficial. O aumento do escoamento superficial, por sua vez, implica em uma maior ocorrência de processos erosivos, transporte de sedimentos, nutrientes e poluentes para os córregos, rios e reservatórios. Como conseqüência desses fenômenos pode ocorrer assoreamento dos reservatórios. Dentro deste cenário, a bacia do Lago Paranoá se apresenta como um campo particularmente interessante devido ao seu posicionamento geográfico e urbanistico, o que traz uma fragilidade, no que se relaciona com a qualidade e quantidade de água, devido à intensa ocupação das margens e das suas bacias de contribuição. O objetivo geral desse trabalho é avaliar a influência da ação antrópica nos processos de escoamento superficial e assoreamento na bacia hidrográfica do Lago Paranoá, e identificar as possíveis regiões de maior contribuição para a sedimentação do lago. Para tanto, foi realizada uma análise multitemporal do uso e ocupação urbana ente os anos de 1954 e 2009, por meio de mapas gerados com imagens de satélite e fotos aéreas. Também foi avaliado a evolução do escoamento superficial para um evento de precipitação simulado (50 mm) por meio do método do curva número. Por fim foi calculada a variação da área do espelho d'água do lago Paranoá utilizando fotos aéreas ortorretificadas e imagens de satélite de alta resolução espacial, também ortorretificada. Todos os resultados apontam para a unidade hidrográfica do Riacho Fundo como a região da bacia que se encontra em estado de alerta em relação a densidade de urbanização e extensa área com altos valores de escoamento superficial. Como conseqüência, a avaliação do assoreamento constatou que na região do Lago Paranoá abastecida por essa unidade hidrográfica ocorreu a maior perda de área do Lago. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Changes in patterns of land use occupation in a watershed can cause a series of consequences on the hydrological cycle of the watershed. Within the hydrological cycle, one of the phases that is most affected by these changes is the runoff. The runoff increasing, in turn, implies a higher occurrence of erosion, sediment transport, nutrients and pollutants into streams, rivers and reservoirs. As a result of these phenomena, silting of reservoirs may occur. Under this scenario, the Lago Paranoá watershed presents itself as a field that is particularly interesting because of its geographical position and urbanization, which brings weakness, in terms of quality and quantity of water, due to the intense occupation of the margins and their watershed contribution. The main purpose of this study is to evaluate the influence of anthropic action in the processes of runoff and sedimentation in the watershed of Lago Paranoá, and also identify possible areas of greater contribution to the sedimentation of the lake. For this reason, we held a multi-temporal analysis of urban land use and occupation, between 1954 and 2009, using maps generated by satellite images and aerial photos. It was also analyzed the evolution of the runoff to a simulated rainfall event (50 mm), through the curve number method. Finally, the variation in the area of water surface of Paranoá Lake was calculated using orthorectified aerial photos and satellite images of high spatial resolution, also orthorectified. All results point to the hydrographic unit of the Riacho Fundo as the watershed that is on threat concerning the urban density and extensive population area, with high values of runoff. As a result, the silting evaluation revealed that sedimentation in the Paranoá Lake, supplied by this hydrographic unit, increased the loss of the Lake area.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2010. / Submitted by Luiza Moreira Camargo (luizaamc@gmail.com) on 2011-07-06T14:18:29Z No. of bitstreams: 1 2010_GustavoRessurreicaoLopes.pdf: 4972192 bytes, checksum: af7a5548cf261fbdf8d450af5518bb8f (MD5) / Approved for entry into archive by Elna Araújo(elna@bce.unb.br) on 2011-07-07T00:19:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_GustavoRessurreicaoLopes.pdf: 4972192 bytes, checksum: af7a5548cf261fbdf8d450af5518bb8f (MD5) / Made available in DSpace on 2011-07-07T00:19:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_GustavoRessurreicaoLopes.pdf: 4972192 bytes, checksum: af7a5548cf261fbdf8d450af5518bb8f (MD5) / Trabalhos de campo foram realizados para determinação de vazões e cargas de sedimento em suspensão, com ênfase em vazões de cheias, em um córrego que drena uma área de aproximadamente 16 km² na bacia do rio Descoberto, DF. A curva-chave de sedimentos foi levantada com base em mais de 200 amostras coletadas no período de novembro de 2008 até abril de 2009. As curvas-chave de sedimentos ajustadas e os dados de cota fluviométrica registrados a cada 15 minutos permitiram verificar o intervalo mínimo de tempo entre leituras de cota necessárias para que se possam obter valores confiáveis de carga de sedimento no período amostrado na bacia em estudo Foi feita uma comparação das vazões e cargas de sedimento obtidas com as curvas-chave de vazões e de carga de sedimento em suspensão encontradas neste trabalho com as curvas obtidas em trabalho anterior, na mesma bacia, em que as curvas foram estimadas com base em dados que, apesar de medidos no período chuvoso, não incluíam valores altos de vazão e carga de sedimento, essa comparação mostrou que curvas obtidas sem valores altos levaram a uma grande subestimativa (70%) de carga de sedimento em suspensão. Um turbidímetro acoplado a um equipamento registrador com valores a cada 10 minutos foi instalado na bacia e a obtenção desses valores junto com a coleta de amostras, permitiu a obtenção de uma razoável correlação entre os valores de turbidez e a carga de sedimento. Esses resultados mostram que esses equipamentos, desde que corretamente operados, podem se constituir em uma ferramenta útil para a aferição de carga de sedimento em suspensão. A aplicação do modelo KINEROS2 integrado à interface AGWA, utilizando como parâmetros do modelo valores encontrados em tabelas, como os apresentados por FAO/UNESCO (2003), permitiu testar a capacidade do modelo de simular, sem calibração a vazão e a carga de sedimento em suspensão. O resultado foi considerado inconclusivo, pois superestimou as vazões de pico e a descarga de sedimentos. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Field work were conducted to determine flow rates and loads of suspended sediment, with emphasis on flood flows in a stream that drains an area of approximately 16 km ² Descoberto river basin on DF. The relation of sediment load discharge was raised based on more than 200 samples collected from November 2008 until April 2009. The relation of sediment load discharge and the data river stage recorded every 15 minutes allowed us to verify the lower time step between river stages readings to good sediment loads at the sample period in the studied basin. The flow and sediments discharge data from loads from the relation of stage flow and sediment load discharge in the present work were compared with data from previous works that did not presents pick flow data. The results suggest a underestimation of 70 % when only low flows are computed to the discharge sediment curves. To obtain an continuous sediment estimation a nefelometer with data logger was installed at the basin. The data collected every 10 minutes were compared with sediments samples showing great correlation between turbidity and sediments loads. These results show that such equipment, if properly operated, can constitute a useful tool for measuring the load of suspended sediment. The implementation of the model KINEROS2 integrated to AGWA interface, using as model parameters values found in tables, as presented in FAO / UNESCO (2003), allows to test the capability of simulating the model without calibration flow and sediment load in suspension. The result was considered unsatisfactory, because overestimated the peak flow and discharge of sediment.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2009. / Submitted by Luiza Moreira Camargo (luizaamc@gmail.com) on 2011-07-05T16:23:37Z No. of bitstreams: 1 2009_EduardoConcessoMendonca.pdf: 8474656 bytes, checksum: 5a972717fc9fa7555161b6e562538a40 (MD5) / Approved for entry into archive by Elna Araújo(elna@bce.unb.br) on 2011-07-15T20:40:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_EduardoConcessoMendonca.pdf: 8474656 bytes, checksum: 5a972717fc9fa7555161b6e562538a40 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-07-15T20:40:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_EduardoConcessoMendonca.pdf: 8474656 bytes, checksum: 5a972717fc9fa7555161b6e562538a40 (MD5) / Os frequentes problemas decorrentes da inexistência ou ineficiência do manejo e gestão das águas pluviais urbanas foram motivadores para o desenvolvimento deste trabalho. O objetivo central da pesquisa é desenvolver e aplicar uma metodologia de apoio capaz de avaliar o desempenho global de sistemas de drenagem urbana com aplicação de técnicas de análise de auxílio à decisão, permitindo a identificação dos aspectos mais eficientes e também dos mais precários associados aos sistemas de drenagem urbana. Para avaliar os sistemas de drenagem urbana foram selecionados dezesseis critérios com auxílio de especialistas. Esses critérios tiveram duas formas de avaliação, os indicadores de desempenho e as planilhas de avaliação, que são semelhantes às metodologias utilizadas em auditorias. Os sistemas de drenagem urbana tiveram seus desempenhos avaliados segundo cada critério e agrupados em seis dimensões, sendo elas: legal, econômica, ambiental, social, de práticas sustentáveis e técnica. Dessa agregação, foi possível proceder a uma avaliação global dos sistemas. Os métodos de auxílio à decisão selecionados para dar suporte a avaliação foram os métodos multicritério e multiobjetivo ELECTRE TRI e TOPSIS, que têm como características as possibilidades de alocação das alternativas em categorias. As categorias utilizadas para definir o nível de desempenho dos sistemas de drenagem urbana foram “ótimo”, “muito bom”, “bom”, “regular”, “ruim” e “muito ruim”. Foram utilizados como estudos de caso três cenários de sistemas de drenagem urbana, que hipoteticamente pudessem ser implantados em uma sub-bacia do Córrego Vaca Brava, no município de Goiânia. O primeiro, era composto por uma rede de drenagem tradicional, separada da rede de esgoto. O segundo, contava com a incorporação de duas bacias de detenção ao sistema tradicional e, o terceiro, incorporava a inclusão de microreservatórios nos lotes para auxiliar o sistema tradicional de drenagem urbana. Os resultados indicaram desempenho regular, muito bom e ótimo para os cenários I, II e III, respectivamente, com a utilização do ELECTRE TRI. Utilizando o TOPSIS, o desempenho do cenário I foi bom e dos cenários II e III muito bom. Esses resultados mostraram-se coerentes e confirmaram a expectativa de desempenho mediante o emprego das técnicas compensatórias. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The frequent problems due to the non existence or the inefficiency of the management and the handling of urban stormwater were the motivators for the development of this essay. The main aim of this research is to develop and apply a support methodology that is able to evaluate the global performance of urban drainage systems by means of using analytical techniques of decision support, allowing the identification of the most efficient, and also the most precarious, aspects related to the urban drainage systems. To evaluate the urban drainage systems, sixteen criteria were selected with the help of experts. These criteria were evaluated in two different ways: the performance indicators and the evaluation tables, which are similar to the methods used in audits. The performances of the systems of urban drainage were evaluated according to each criteria and were classified in six dimensions: legal, economic, environmental, social, sustainable practices and technical. After this aggregation, it was possible to proceed to a global evaluation of the systems. The decision support methods selected to provide the evaluation were the method multicriteria and multipurpose ELECTRE TRI and TOPSIS, which allow the classification of the alternatives into categories. The categories used to define the average performance of the urban drainage systems were “excellent”, “very good”, “good”, “regular”, “bad” and “very bad”. Three different scenarios of urban drainage systems that hypothetically could be deployed in the stream Vaca Brava sub-basin, in the city of Goiânia, were used as case studies. The first scenario consisted in a traditional drainage network, separated from the sewage. The second one added two detention basins to the traditional system, and the third one included some micro reservoirs in each urban lot to help the traditional urban drainage system. The ELECTRE TRI method indicated the performances as regular, very good and excellent to the scenarios I, II and III, respectively. With the TOPSIS method, the performance of scenario I was good, and the performances of scenarios II e III were very good. These results were consistent and confirmed the expectation of performance through the use of best management practices.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Química, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-01-10T12:43:49Z No. of bitstreams: 1 2013_JoaoBoscoRodriguesPeresJunior.pdf: 2167035 bytes, checksum: 675232464a17974697982b9ebc799cee (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-01-31T13:53:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_JoaoBoscoRodriguesPeresJunior.pdf: 2167035 bytes, checksum: 675232464a17974697982b9ebc799cee (MD5) / Made available in DSpace on 2014-01-31T13:53:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_JoaoBoscoRodriguesPeresJunior.pdf: 2167035 bytes, checksum: 675232464a17974697982b9ebc799cee (MD5) / O presente estudo foi realizado na região da Chapada dos Veadeiros – GO e aborda a geoquímica das águas de três micro-bacias, sendo elas: a do Rio São Bartolomeu, do rio dos Couros e do rio Tocantinzinho. Foram realizadas 3 coletas, incluindo a estação seca, inicio das chuvas e final das chuvas. Nas mesmas, foram coletadas amostras de vários pontos dos rios e determinaram-se in situ os parâmetros físico-químicos, como: Temperatura, pH, oxigênio dissolvido, saturação de oxigênio dissolvido, sólidos totais dissolvidos e condutividade. Além disso, foram coletadas amostras superficiais de água para determinação de ânions (Cl-, SO4 2-, NO3 -, F-) e elementos maiores (Fe, Ca, Mg, Al, Na, Ke Si) além de elementos traço (Al, Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, Ga, Sr, Cd, Ba, Pb). A HCA revelou que as variáveis selecionadas permitem a distinção dos rios. Pode-se também observar uma variação sazonal no Rio São Bartolomeu. A PCA mostrou que 3 Componentes são necessárias para explicar 66,78% da variância dos resultados, a CP1 é composta das variáveis STD, condutividade, HCO3 - , Na, Ca e Mg essa componente explica 39,93% e esta associada geologia da região, a PC2 explica 15,36% composta de O.D e Fe e a PC3 explica 11, 44% e é composta apenas de Ni. O rio São Bartolomeu apresentou variações sazonais significativas para condutividade, gálio, bário, sódio e silício. Pelo diagrama de Piper determinou-se que as águas do Rio São Bartolomeu, têm predomínio dos cátions: Cálcio e Magnésio e o ânion predominante é o Bicarbonato, o mesmo ocorre para o Rio Tocantinzinho, já no rio dos Couros não existe predominância de um cátion e ânions. O Diagrama USSL resultou que as águas dos três rios estudados apresentaram a classe C0S1, ou seja, risco de salinidade nulo e baixa sodicidade. Observa-se que os valores obtidos para os parâmetros determinados nesse estudo foram inferiores aos valores máximos permitidos para águas doces Classe 1 segundo a Resolução CONAMA 357/2005, a partir dessa comparação pode-se inferir que os rios estudados encontram-se preservados quimicamente, pois a principal contribuição dos elementos químicos é de origem natural, proveniente do intemperismo químico e lixiviação do solo. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The present study was carried out in the region of Chapada dos Veadeiros - GO and addresses the geochemistry of three watersheds, namely: São Bartolomeu, Couros e Tocantinzinho. Samples were collected during 3 campaigns: including the dry season, the beginning of the rainy season and at the end of the rains. Samples were collected from various parts of the rivers and physical-chemical parameters such as temperature, pH, dissolved oxygen, saturation of dissolved oxygen, total dissolved solids and conductivity were determined in situ. Anions (Cl-, SO4 2-, NO3 -, F- ), higher elements (Fe, Ca, Mg, Al, Na, and K) and trace elements (Al, Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, Ga, Sr, Cd, Ba, Pb) were determined on sub-samples. HCA revealed that the selected variables can distinguish rivers. One can also observe a seasonal variation in the São Bartolomeu river. The PCA showed three components are required to account for 66.78% of the variance of the results, PC1 is composed of the variables TDS, conductivity, HCO3 -, Na, Ca and Mg and explains 39.93% and is linked to the geology in the region. PC2 explains 15.36% is composed of RE and Fe and PC3 explained 11, 44% and consists of only Ni. The São Bartolomeu showed significant seasonal variation for conductivity, gallium, barium, sodium and silicon. A Piper diagram determined that the waters of the São Bartolomeu river, have a predominance of the cations calcium and magnesium and bicarbonate anion, the same occurs for the Tocantizinho river. The Couros river has mixed waters with no predominance of a particular cation. A USSL diagram showed that the waters of the three rivers studied were class C0S1, or low salinity and low sodium content. It is observed that the values obtained for the parameters determined in this study were below the maximum allowable values for freshwaters Class 1 according to CONAMA Resolution 357/2005, from this comparison it can be inferred that the rivers studied are chemically preserved, since the main contribution of the chemical elements is of natural origin, coming from the chemical weathering and soil leaching.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-01-30T13:32:42Z No. of bitstreams: 1 2013_MauroSantosdeMelo.pdf: 11985246 bytes, checksum: 3164300f4a7c6e31239d002c4a9eaffb (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-02-12T10:50:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_MauroSantosdeMelo.pdf: 11985246 bytes, checksum: 3164300f4a7c6e31239d002c4a9eaffb (MD5) / Made available in DSpace on 2014-02-12T10:50:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_MauroSantosdeMelo.pdf: 11985246 bytes, checksum: 3164300f4a7c6e31239d002c4a9eaffb (MD5) / Esse trabalho apresenta ferramentas e técnicas de elevado desempenho para avaliação de potenciais hidroelétricos em bacias hidrográficas. O tema sobre avaliação de potencial hidroelétrico tem sido estudado há décadas, porém, a ampliação da oferta de dados espaciais, aumento da acurácia e o uso de geotecnologias para tratamento de dados e informações possibilitam novas abordagens de estudos. Foram estudadas formas de avaliação integrada da fisiografia da bacia hidrográfica, meio ambiente e recursos hídricos, e, meio antrópico. A proposição consiste na aplicação de geotecnologias para aperfeiçoar consultas e análises tanto do potencial estimado (remanescente e individualizado) como do inventariado, baseando na estruturação da informação espacial para aplicação de ferramentas automatizadas em processos. O levantamento das pesquisas mundiais mais atuais para avaliação de potenciais hidroelétricos indica uma visão de estudo espacial da bacia hidrográfica mais sistêmica do que análises de potencial ao longo de trechos de cursos d‘água, aplicadas atualmente ao levantamento do potencial estimado brasileiro. Diferentemente da grande maioria dos países desenvolvidos ou em desenvolvimento, 75% da energia elétrica brasileira tem fonte de geração hidroenergética. Estima-se que apenas 32% do potencial hidroelétrico brasileiro se encontra explorado, restando cerca de 88,2 GW de potencial a explorar. Porém, grande parte desse potencial encontra-se em áreas protegidas, conhecidas como unidades de conservação. Em áreas mais urbanizadas, a construção de um reservatório pode exercer fortes influências sobre bens e serviços da sociedade. As metodologias para essas estimativas podem apresentar limitações por insuficiências de informações ou ferramentas e técnicas aplicadas. O maior conhecimento dos limites aceitáveis entre os sítios com potenciais de hidroenergia, os impactos socioeconômicos e a proteção da biodiversidade podem ser aprofundados com o desenvolvimento de ferramentas e técnicas para consultas mais transparentes e análises mais detalhadas desde as fases iniciais dos estudos. A metodologia desenvolvida consiste na análise do modelo digital de elevação para identificação de quedas d‘água, na regionalização de dados hidrológicos e na análise integrada com informações do meio ambiente, infraestrutura existente e fatores econômicos. Foram aplicados métodos de abstração, conversão e estruturação de dados baseados em estatística espacial, álgebra de mapas, análises multivariadas de dados e sistema de apoio à decisão por análise multicritério. As ferramentas e técnicas utilizadas na área de estudo, podem ser aplicadas a outras regiões do território brasileiro. A base de dados geográficos da fisiografia, da hidrologia, do meio ambiente e da infraestrutura, utilizada nesse trabalho, tem propriedades discretas e contínuas e pode ser aplicada a estudos com abrangência regional ou nacional. O resultado final são propostas de estruturação da informação associadas aos processos em sistemas de informação geográfica para aperfeiçoamento das avaliações integradas de potenciais hidroelétricos. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This research seeks to introduce high-performance tools and techniques to the evaluation of hydroelectric potential in watersheds. The evaluation of hydroelectric potential has been studied for decades, however, the expansion of the spatial data, accuracy increasing and the use of Geotechnologies for data and information processing enable new approaches. An evaluation approach purposed the integration of the watershed physiographic feature, the environment and water resources, and anthropic issues. The proposal consists in the application of geotechnology to optimize queries and analyses of both the estimated potential (remnant and individualized) and inventoried, based on structuring of spatial information for implementation of automated tools in processes. The survey of the world's most updated research for evaluation of potential hydroelectric indicates a vision of the watershed space study more systemic than potential analyses along stretches of watercourses, currently applied to lift the estimated potential. Unlike the vast majority of developed or developing countries, 75% of the electric energy generation in Brazil is hydropower sourced. It is estimated that only 32% of the Brazilian hydroelectric potential is exploited, leaving approximately 88.2 GW of potential to explore. However, much of this potential is located in protected areas, known as conservation units. In more urbanized areas, the construction of a reservoir can exert strong influences on infrastructure and services of society. The methodologies for these estimates may introduce limitations for inadequacies of information or tools and applied techniques. The greater knowledge of acceptable limits between the sites with hydropower potential, socioeconomic impacts and protection of biodiversity can be fleshed out with the development of tools and techniques to get more transparent and more detailed analyses since the initial phases of the studies. The developed methodology consists in the analysis of digital elevation model for identification of waterfalls, on regionalization of hydrological data and integrated analysis of environment, existing infrastructure and economic factors. Abstraction conversion and structuring data methods were applied, based on spatial statistics, algebra of maps, multivariate data analysis and decision support system for multi-criteria analysis. The tools and techniques used in the study area can be applied to other regions of the Brazilian territory. The models of spatial database of physiographic features, hydrology, environment and infrastructure, used in this work, show discrete and continuous properties and can be applied to regional or national studies. The final results are proposals for structuring information associated to processes in geographic information systems to improve integrated assessments of hydroelectric potential.

Além de conhecer o comportamento hidrológico atual de um sistema de rios e planícies, é importante poder prever seu comportamento futuro frente a possíveis impactos decorrentes de atividades antrópicas e face a cenários de variabilidade climática. A modelagem matemática constitui a ferramenta ideal para esse propósito. No caso de sistemas hidrológicos de grande escala, caso o interesse do estudo seja simular padrões espaçotemporais de inundação na planície, as metodologias tradicionais atualmente empregadas não são adequadas. Nesta Tese é apresentado um sistema computacional de simulação desenvolvido com esse propósito, o qual é composto pelo acoplamento de um modelo hidrodinâmico 1D (modelo IPH4), aplicado para simular o escoamento na calha principal dos rios, e um modelo 2D do tipo raster, para a simulação da inundação na planície. Esse modelo discretiza a planície em uma grade regular e simula o escoamento pela planície conforme a topografia e a diferença de níveis de água entre elementos da grade. Um módulo específico simula as trocas laterais canal e planície, conforme a diferença de nível de água, as quais podem acontecer ao longo de toda a extensão dos canais. Outro módulo realiza o balanço vertical entre precipitação e evapotranspiração na planície. Um conjunto de rotinas computacionais foi desenvolvido para agilizar a preparação dos dados de entrada de forma coerente e georreferenciada, principalmente quanto à conexão entre as discretizações do canal e da planície. Como estudo de caso, foram simulados 3965 km de canais de drenagem e 219.514 km2 de planícies (Pantanal) da Bacia do Alto Paraguai, por um período de 11 anos e 4 meses (set/1995 a dez/2006). A despeito da escassez de dados para caracterização física, os resultados obtidos foram satisfatórios, tanto em termos do regime de vazões e variação de nível d’água nos canais de drenagem quanto em termos de áreas inundadas e padrões espaçotermporais de inundações na planície. Nesse último aspecto, o sistema desenvolvido foi capaz de simular o pulso sazonal de inundação do Pantanal. Foram obtidos valores de área inundada coerentes com estimativas de outros autores e manchas de inundação que diferenciaram áreas permanentemente inundadas, devido ao extravasamento de água dos canais, daquelas áreas inundadas sazonalmente pela ocorrência de precipitação. Esse resultado evidenciou a necessidade da consideração dos processos hidrológicos verticais para a simulação das inundações sazonais. Estatísticas de desempenho obtidas pela comparação entre manchas de inundação simuladas e estimadas por satélite em outro estudo foram consideradas equivalentes às obtidas na literatura para estudos de planícies de menor escala e com maior disponibilidade de dados. / Besides understanding the current hydrologic behavior of a river and floodplain drainage system, it is important to be able to predict its future conditions in light of possible impacts due to anthropogenic activities and climate variability. Mathematical modeling is the ideal tool for this purpose. For large scale hydrologic systems, if the objective is to simulate spatiotemporal inundation patterns over floodplain, the traditional methodologies currently being used are not adequate. This Thesis presents a computational simulation system developed for this purpose, which is composed by coupling a 1D-hydrodynamic model (IPH4 model), to simulate flow routing along main channels, and a 2D-raster based model, to simulate floodplain inundation. This floodplain model discretizes the floodplain into a regular grid and simulates the flow over floodplain according with its topography and water level differences between grid elements. A specific module simulates lateral water exchanges between channel and floodplain according with water level differences, which may occur along the whole channel flowpath. Another module performs the vertical water balance between precipitation and evapotranspiration over floodplain. A set of computational routines was developed aimming at facilitating input data preparation in a coherent and georreferenced way, mainly focused on establishing connections between channel and floodplain discretizations. As study case, a total of 3965 km of main channels and of 219.514 km2 of floodplains (Pantanal) of the Upper Paraguay River Basin was simulated for a period of 11 years and 4 months (set/1995 to dez/2006). In spite of data scarcity regarding physical characteristics, the results obtained were satisfactory, in terms of flow regime and water level variation in main channels and also in terms of inundated areas and spatio-temporal inundation patterns over floodplain. Regarding this last issue, the developed system was able to simulate the Pantanal seasonal flood pulse. Calculated inundated areas were coherent with estimates from others authors, and in the inundation maps obtained it was possible to distinguish permanent flooded areas, due to main channel flow spilling, from areas seasonally inundated due to precipitation. This result showed the importance of taking into account the vertical hydrologic proccesses for simulating seazonal floodplain inundation. Performance measures obtained by comparing simulated floodplain maps with those from other study estimated using satellite images were considered similar to the reported values in literature, which in turn refer to modeling lower scale sites with larger data availability.

A implementação da outorga do uso da água no Brasil implica no estabelecimento de um balanço hídrico de disponibilidades quali-quantitativas, que permita, ao gestor do recurso hídrico, determinar se existe possibilidade de incluir algum uso novo na bacia hidrográfica ou se é necessário algum tipo de racionamento do uso da água. Este balanço deve garantir que as vazões necessárias para o abastecimento público e para a manutenção dos ecossistemas aquáticos e ribeirinhos sejam mantidas. Nesta tese, discute-se a evolução da ecologia de rios e sua implicação nas metodologias desenhadas para avaliação de vazões ecológicas, demonstrando-se que metodologias sintonizadas com os avanços teóricos da ecologia de rios somente surgem no final do século XX e início do século XXI. Discute-se, também, a necessidade de desenvolvimento de metodologias constituídas com ancoragem ecológica em situações de carência ou ausência de dados, que compõem a realidade da maior parte da rede hidrográfica brasileira. Propõe-se uma metodologia e apresenta-se um programa (FFTSint) para avaliação da significância de pulsos em análise espectral de séries temporais de vazões diárias, com base em séries sintéticas, partindo-se do pressuposto de que processos adaptativos, manifestados em termos de tipos funcionais de plantas, dependem de um grau de previsibilidade dos pulsos (associada a pulsos significativos) A série de vazões diárias, filtrada com utilização do FFTSint, é o hidrograma significativo, que pode, então ser estudado através de programas como o IHA e Pulso. Aplicou-se esta abordagem metodológica na estação fluviométrica Rosário do Sul, rio Santa Maria, Estado do Rio Grande do Sul, Brasil, onde verificou-se que o hidrograma significativo, está associado às cotas mais baixas da planície de inundação, enquanto que os componentes aleatórios do hidrograma estão associados às cotas mais altas. Discute-se que processos adaptativos estão associados aos componentes previsíveis, enquanto que processos sucessionais estão mais associados aos aleatórios. Esta observação permitiu a construção de um conjunto de limitações ecológicas ao regime de vazões resultantes do uso na bacia hidrográfica, utilizando-se descritores do regime de pulsos da série não filtrada (original) para as cotas mais altas e descritores filtrados com alta significância para as cotas mais baixas.