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Relações entre precipitação, escoamento e sedimentos suspensos na bacia do Rio das Antas, Goiás / Relationships between rainfall, runoff and suspended sediments in the Antas River watershed, Goiás

Didonet, Thais Teodoro dos Santos Cordeiro 06 September 2017 (has links)
Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-10-16T10:28:49Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thais Teodoro dos Santos Cordeiro Didonet - 2017.pdf: 3406839 bytes, checksum: 596f54252c80087a5daf3da4918ebd91 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-10-16T10:29:09Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thais Teodoro dos Santos Cordeiro Didonet - 2017.pdf: 3406839 bytes, checksum: 596f54252c80087a5daf3da4918ebd91 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-16T10:29:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thais Teodoro dos Santos Cordeiro Didonet - 2017.pdf: 3406839 bytes, checksum: 596f54252c80087a5daf3da4918ebd91 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-09-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Sediments transported by surface runoff and by rivers are essential components in the comprehension of changes in a river basin and the quality of aquatic systems. The high variability of rainfall events, the SSC and the relation between them produce complex behavioral dynamics difficult to interpret but the study of these aspects is a useful and frequently used tool in the quantification of impacts due to erosive and hydrossedimentological processes. The main objective of this study was to characterize and quantify the hydrological, sedimentological and granulometric characteristics of the urban watercourse of the Rio das Antas basin, located in Anápolis, Goiás, wich faces various erosion processes. Continuous monitoring of precipitation, flow rates, sediment concentrations and turbidity was performed using pluviographs, linigraphs, an automatic sampler and a laser granulometer during most of a rainy season, where samples were collected and 14 events were analyzed. Descriptive statistical analyzes, identification of hysteresis patterns, Event Mean Concentration, “first flush” phenomenon effects and grain size distribution and their relationships with precipitations and flow rates were performed. The peak concentration of total sediments reached 3,380 mg L -1 , and approximately 83% were suspended sediments. No “first flush" has been recorded in any event. The highest mean concentration observed for suspended sediments was 1,714.6 mg/m3 and the mean of the events was 1,001.3 mg/m3, values considered to be high when compared to river basin flows, where the highest was 15.49 m 3 s -1 . The maximum flow rates were determinant in the total sediment, however, the same flow range carried very different amounts of suspended sediments during the floods. This behavior suggests that the variation also depends on precipitation characteristics and sediment sources. In the hysteresis analyzes, it can be verified that these sources are located farther from the monitoring point, but are also the river itself, since the most frequent hysteresis loop was "Figure Eight" followed by the"Counter Clock-wise” type. There were complex hysteretic loops characterized by multiple peaks of flow and sediments. The size of particles carried by the flow varies throughout the rainy season. The suspended sediment particles had dimensions between 0.0019 mm and 0.990 mm being characterized as sandy silt material. The small and medium particles were more frequent in final events and larger particles occurred in the middle of the period. Finner particles were more present during the rise of the hydrograph and in the recession phase the amount of particles with dimensions between 0.2 mm e 0.6 mm increased in some events. Particles larger than 0.6 mm were not related to precipitation. It was also observed that the amount of dissolved solids decreases with increasing particle size and may indicate that larger particles have less capacity to absorb/adsorb other pollutants. It is observed that the suspended sediments vary between the events and within the same event and depends on the hydrological behavior, the characteristics of the water body and the type of monitoring. / Os sedimentos transportados pelo escoamento superficial e pelos rios são componentes essenciais no entendimento das mudanças ocorridas em uma bacia hidrográfica e da qualidade de sistemas aquáticos. A alta variabilidade dos eventos chuvosos, da CSS e da relação entre eles produzem dinâmicas comportamentais complexas de difícil interpretação. Porém o estudo destes aspectos é uma ferramenta útil e frequentemente usada na quantificação dos impactos decorrentes de processos erosivos e hidrossedimentológicos. Este estudo teve por objetivo caracterizar e analisar quanti-qualitativamente as características hidrológicas, sedimentológicas e granulométricas dotrecho urbano da bacia do Rio das Antas, localizado no município de Anápolis, Goiás, o qual enfrenta vários processos erosivos. Um monitoramento contínuo das precipitações, vazões, concentrações de sedimentos e turbidez foi realizado utilizando pluvíografos, linígrafos, um amostrador automático e um granulômetro a laser durante o período chuvoso, onde foram coletadas amostras e analisados 14 eventos. Análises estatísticas descritivas, identificação dos padrões de histerese, Concentração Média do Evento, efeitos de “first flush” e a distribuição granulométrica e suas relações com as precipitações e vazões foram realizados. O pico de concentração de sedimentos totais foi de 3.380 mg L -1 , sendo que, aproximadamente, 83% eram sedimentos suspensos. Não foi registrado o fenômeno “first flush” em nenhum evento. A maior Concentração Média do Evento observada para os sedimentos suspensos foi de 1.714,6 mg/m3 e a média dos eventos foi de 1.001,3 mg/m3, valores considerados altos quando comparados as vazões de base do rio, onde o maior pico registrado foi 15,49 m3 s -1 . As vazões máximas foram determinantes no total de sedimentos, no entanto, uma mesma faixa de vazão transportou quantidades bem diferentes de sedimentos suspensos durante as cheias. Este comportamento sugere que sua variação também depende das características das precipitações e das fontes geradoras de sedimentos. Nas análises de histerese, pode-se verificar que estas fontes estão presentes no próprio rio, mas também em locais mais distantes do ponto de monitoramento, pois o laço de histerese mais frequente foi “Figura Oito” seguido do tipo “Anti-horário”. Houveram laços histeréticos complexos caracterizados por picos múltiplos de vazão e sedimentos. O tamanho das partículas transportadas pelo escoamento varia em todo o período chuvoso. As partículas de sedimentos suspensos tinham dimensões entre 0,0019 mm e 0,990 mm sendo caracterizadas como material silte arenoso. As partículas pequenas e médias foram mais frequentes nos eventos finais do período chuvoso e as partículas maiores ocorreram no meio do período. Partículas mais finas estavam mais presentes durante a ascensão do hidrograma e, na fase de recessão, a quantidade de partículas com dimensões entre 0,2 mm e 0,6 mm aumentava em alguns eventos. As partículas maiores que 0,6 mm não apresentaram relação com a precipitação. Foi observado ainda que a quantidade de sólidos dissolvidos diminui com o aumento do tamanho da partícula, podendo indicar que partículas maiores tem menor capacidade de absorver/adsorver outros poluentes. Observa-se que os sedimentos suspensos variam entre os eventos e dentro do mesmo evento e depende do comportamento hidrológico, das características do corpo hídrico e do tipo de monitoramento.
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Análise espaço-temporal dos processos hidrossedimentológicos e sedimentação no reservatório da UHE Caçu / The time and space analysis of the process of water sedimentation and sedimentation of the Caçu power plant dam

Braga, Celso de Carvalho 20 December 2017 (has links)
Submitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2018-01-23T12:54:05Z No. of bitstreams: 2 Tese - Celso de Carvalho Braga - 2017.pdf: 9540248 bytes, checksum: 3a834222bff81ecf21b81c2822cee415 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-01-24T11:39:12Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Celso de Carvalho Braga - 2017.pdf: 9540248 bytes, checksum: 3a834222bff81ecf21b81c2822cee415 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-24T11:39:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Celso de Carvalho Braga - 2017.pdf: 9540248 bytes, checksum: 3a834222bff81ecf21b81c2822cee415 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-12-20 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / The useful life of dam depends upon exclusively on the soil use model of a watershed and the amount of leavings and nutrients that are laid up in its riverbed, diminishing the useful volume of the dam. Due to the water crisis of the last decade, the studying of the amount and distributions of the leavings became imperative for the decision making process of preventive measures about the silting process as well as the electricity generation in Brazil. This research has the goal of evaluating the level of silting and the quality of the leavings on the Caçu power plant (UHE Caçu), located in the Goia's south east region, with the purpose of taking preventive measures against the silting process. To locate the main areas susceptible to the silting process, It was detected areas of greater and lesser levels of environmental fragility in the watershed of the dam, by using different kinds of parameters (soil, geology, geomorphology, rain density and vegetal cover). It was created a map with a varying levels of fragility as proposed by Ross (1994), describing and discussing the potential for contribution for the environmental degradation of the watershed. The results founded shows that the watershed has 75% of the area classified as low fragility, but, 25% of it classified as medium or high fragility, showing the necessity of planning and using conservational practices in the soil using model. The evaluation of the water data relied in six gathering of samples in the field, between the years of 2014 and 2017, divided in three gathering during the rainy season (January and February), and three gathering during the wet season (July and august), it was analyzed the concentration of suspended solid (CSS) founded in the epilimniun, the turbidity, and the transparency of the water through the Secchi disc (SEC). According to the analyzed data, there is a greater uniformity of data both CSS and TURB during the wet season and greater uniformity of SEC during the rainy season, highlighting the correlation between the variables CSS, SEC and TURB. To evaluate the depositional models that happens in the dam, it was analyzed the facies and deposition models to understand the process of sedimentation in the dam. IT was detected different kind of facies that differentiate from silt-clay to sandy material, providing depositional models from stream deposit, riverbed deposit facies and delta deposit facies. From the beginning of the dam until the the Cachoeirão stream and in the river mouth of the córrego Caçu, it was founded leavings from the deep with greater granulometry, representatives of stream deposit, in the river mouth of some tributary rivers, it was spotted representative delta deposit facies, and in the greatest part of the dam, the central part, representatives deposits of riverbed deposits. Qualitative analysis of leavings were made from heavy metals that were found as: lead, cadmium, mercury, copper, nickel, zinc. There was a high concentration of cadmium in all samples analyzed, according to the stipulated parameters from the CONAMA 454/2012 act, showing a great possibility of adverse effects on the biota. It was made a bathymetric data collection during the wet season between the years 2014 and 2016, with the goal of evaluating the silting process in the whole dam, the result showed a high level of silting of 0,3% during the period, the approximate dam volume is 245 hm3. If there were no changing in the soil use model and rainy levels in the watershed, it would take the dam more than 667 years to be silted completely. Nevertheless, the silting process in the backwater area is to worry about, due to the accentuated of depth, causing for instance, problems in the local navigation. / A vida útil de um reservatório depende exclusivamente do modelo de cobertura do solo de uma bacia hidrográfica e da quantidade de sedimentos e nutrientes que são depositados em seu leito, reduzindo o volume útil. Devido à crise hídrica ocorrida na última década, o estudo da quantidade e distribuição dos sedimentos em reservatórios passou a ser imprescindível para tomadas de medidas preventivas quanto ao assoreamento para garantir a geração de energia hidroelétrica no Brasil. Esta pesquisa teve o objetivo de avaliar o estado de assoreamento e a qualidade dos sedimentos depositados no reservatório da Usina Hidrelétrica de Caçu (UHE Caçu), localizada no Sudoeste Goiano, para possíveis tomadas de medidas mitigadoras. As principais áreas susceptíveis a processos erosivos, foram detectadas as áreas de maior e menor grau de fragilidade ambiental na bacia hidrográfica do reservatório da UHE Caçu, por intermédio do solos, geologia, geomorfologia, pluviosidade e cobertura vegetal. Foram gerados mapas com classes de fragilidade, conforme proposta de Ross (1994), descrevendo e discutindo o potencial de contribuição para degradação ambiental da bacia. Os resultados encontrados mostraram que a bacia tem, aproximadamente, 75% da área classificados como baixa fragilidade; porém, 25% da área da bacia foram classificados como de média a alta fragilidade, demostrando a necessidade de planejamento e utilização de práticas conservacionistas em relação a cobertura do solo. A avaliação dos dados hidrossedimentológicos consistiu em seis coletas de dados em campo, entre os anos de 2014 a 2017, sendo três em período chuvoso (janeiro e fevereiro) e três no período mais seco (julho e agosto), foram analisadas a concentração de sólidos em suspensão (CSS) presentes no epilímnio, a turbidez (TURB) e a transparência da água pelo disco de Secchi (SEC). De acordo com os dados avaliados, ocorrem uma maior uniformidade dos dados de CSS e TURB no reservatório no período mais seco e maior uniformidade de SEC no período chuvoso, destacando uma boa correlação entre as variáveis CSS, SEC e TURB. Para avaliar os modelos deposicionais que ocorrem no reservatório, foram realizadas análises de fácies e modelos deposicionais para se compreender o processo de sedimentação no reservatório. Foram detectados diferentes tipos de fácies, que variaram de material silto-argiloso a arenoso, proporcionando modelos deposicionais de corrente, fácies de depósitos de leito e fácies de depósitos de delta. Na parte inicial do reservatório até o córrego Cachoeirão e na foz do Córrego Caçu, foram encontrados sedimentos de fundo de maior granulometria, típicos de depósitos de corrente; nas desembocaduras de alguns afluentes, foram verificados fácies típicos de depósitos de delta, e na grande maioria do reservatório, parte central, depósitos típicos de depósitos de leito. Análise qualitativa de sedimentos foi realizada a partir da presença de metais pesados, como: Cádmio, Chumbo, Mercúrio, Cobre, Níquel e Zinco. O Cádmio apresentou altas concentrações em todas as amostras analisadas, de acordo com os parâmetros estipulados pela resolução CONAMA 454/2012, mostrando a grande possibilidade de efeitos adversos à biota. Foram realizados levantamentos batimétricos no período seco de 2014 e 2016, com o objetivo de avaliar o processo de assoreamento em todo o reservatório, cujo resultado apresentou uma taxa de assoreamento de 0,30% no período, sendo que o volume aproximado do reservatório é de 245 hm3. Se não houvesse alterações nos modelos de cobertura do solo e variações pluviométricas na bacia, o reservatório levaria mais 667 anos para assorear totalmente. Porém, o assoreamento na área de remanso do reservatório preocupa, devido à diminuição acentuada da profundidade, causando, por exemplo, problemas para navegação no local.
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Medida de concentração de sedimentos e turbidez na Bacia Hidrográfica do Lajeado Grande, São Martinho da Serra (RS) / Measures of contration of sedments and turbidity in Lajeado Grande's Hidrograf Basin, São Martinho da Serra (RS)

Guimarães, José Carlos Ribeiro 29 March 2010 (has links)
With the large current debate around climate change, water scarcity worldwide and the controversy created by the conflicts arising from multiple uses of water especially during dry periods, and taking into account the problems caused by flooding, mudslides, landslides originated the lack of criteria for the occupation and use of slopes and their causes and social and economic consequences, it is emphasized how important the acquisition of historical hydrological data to feed, support, validate or invalidate studies and methodologies that contribute positively progressive in the management of resources. This work has the following objectives, through the instrumentality of an existing monitoring station to assess the validity of using measures of turbidity, as a tool to monitor the production of sediments in the basin of the stream Lajeado Grande in São Martinho da Serra to from readings and samples fixed and specific, seeking to establish a relationship between the turbidity readings with the results of the concentration of suspended sediments. For that, we installed a programmable sampler pumping level sensor, a turbidimeter snapshot data logger and a torpedo tube type integrator, all set in a metallic structure at a fixed point in the bed of the stream. These instruments have been regularly scheduled for collection and reading of data in the occurrence of rain events. As results were obtained several correlations between turbidity and suspended sediment concentration including: Css = 1,0649T 5,2001 with R2= 0,53 and Css = 0.972 T - 5.5754 with R2 = 0.84. Were also obtained various relationships between flow and turbidity, and then concluded as valid the use of measures points and fixed turbidity with the methodology used to monitor the production of sediments in the basin under study, and recommending the continuation of work and diversification of new methodologies for collecting and analyzing samples aimed at reducing the deviations of the result. / Diante do grande debate atual em torno das mudanças climáticas, da escassez de água mundial e da polêmica criada pelos conflitos derivados dos usos múltiplos da água especialmente em períodos de seca e, levando-se em consideração os problemas gerados por inundações, enxurradas, deslizamentos originados pela falta de critérios na ocupação e utilização de encostas e, suas causas e conseqüências sociais e econômicas, fica salientada a grande importância da aquisição de dados hidrológicos históricos para alimentar, fundamentar, validar ou invalidar estudos e metodologias que contribuam progressiva e positivamente no gerenciamento dos recursos hídricos. Este trabalho tem como objetivos específicos, através da instrumentação de uma estação de monitoramento existente, avaliar a validade da utilização das medidas de turbidez, como ferramenta para monitorar a produção de sedimentos na bacia hidrográfica do arroio Lajeado Grande no município de São Martinho da Serra a partir de leituras e coletas fixas e pontuais, buscando estabelecer uma relação entre as leituras de turbidez com os resultados das análises de concentração de sedimentos em suspensão. Para tanto, foram instalados um amostrador programável por bombeamento com sensor de nível, um turbidímetro instantâneo com data logger e um amostrador integrador no tempo, todos fixados em estrutura metálica em um ponto fixo no leito do arroio. Estes instrumentos foram programados periodicamente para coletas e leituras de dados na ocorrência ou não de eventos chuvosos. Como resultados foram obtidas várias correlações entre turbidez e concentração de sedimentos em suspensão entre elas: Css = 1,0649T 5,2001 com R2= 0,53 e Css = 0,972 T 5,5754 com R2= 0,84. Também foram obtidas várias relações entre vazão e turbidez, sendo então concluída como válida a utilização de medidas pontuais e fixas de turbidez com a metodologia empregada para monitorar a produção de sedimentos na bacia hidrográfica em estudo e, recomendando-se a continuidade do trabalho com a diversificação de novas metodologias para coleta e análise de amostras objetivando reduzir os desvios dos resultados encontrados.
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Origem e formação dos canyons submarinos : atuação de correntes de densidade e fluxo de surgência

Boffo, Carolina Holz January 2017 (has links)
Desde o início das investigações sobre o fundo do mar, considerável progresso no entendimento do ambiente marinho foi conquistado. A tecnologia e as ferramentas de mapeamento e análise desenvolvidas para estudar o fundo oceânico permitem que se descreva, com um certo grau de detalhamento, o relevo e, até mesmo, estruturas internas de camadas de sedimentos de diferentes tamanhos, que estão lá no fundo do mar, depositados ao longo de milhões de anos de história do planeta. O grande mistério, que até os dias de hoje ainda não foi completamente explicado, é o modo como esses sedimentos são transportados para o fundo do mar e geram depósitos no fundo oceânico, a centenas de quilômetros da costa? Acredita-se que os canyons que existem no fundo do mar sejam as vias expressas de transporte de boa parte desses sedimentos, já que se constata a existência de um grande volume de material depositado na parte terminal dos sistemas canalizados. A proposta dessa investigação experimental partiu de reprodução, em laboratório, dos processos que poderiam estar envolvidos na formação dos canyons. A teoria mais aceita existente na literatura, atribui a atuação de correntes de densidade durante as regressões do nível do mar como sendo o principal fator que desencadeou a formação dos canyons. A hipótese desse trabalho inclui, além da atuação das correntes de densidade, a atuação de um fluxo de aquífero mais intenso aflorando na região do talude. O fluxo de aquífero mais intenso é justificado pela ocorrência de um aumento de gradiente hidráulico, produzido durante o rebaixamento do nível do mar, durante as fazes de regressão. A simulação física é uma ferramenta poderosa e robusta, utilizada há mais de um século no dimensionamento de aviões, foguetes, pontes, torres, descarregadores de barragens, vertedores e muitos outros tipos de estruturas. A mesma ferramenta pode ser utilizada para gerar modelos do processo de transporte sedimentar em escala reduzida. Esse tipo de estudo parte do conhecimento dos elementos envolvidos no fenômeno investigado – no caso específico, o fundo do mar, a água e os sedimentos – e dos processos aos quais esses elementos possivelmente estão sujeitos no ambiente natural. Esta pesquisa, fundamentada na modelagem física, tentou reproduzir um fluxo de aquífero que aflora no talude e, concomitantemente, a atuação de correntes de densidade, produzindo assim em laboratório um ambiente análogo ao natural durante as fases de regressão do nível do mar, com base em teorias da bibliografia. A metodologia experimental adotada partiu da construção de um depósito cuja geometria representa um V talude com cerca de 1,5 metro de largura, 0,6 metro de comprimento e 0,25 metro de altura. O talude possui rampas com declividades entre 15 e 30 graus. Os sedimentos utilizados foram carvão mineral com fração de areia grossa, areia grossa de origem siliciclástica e calcário com frações de silte e argila. Os sedimentos de frações de areia foram utilizados na construção dos taludes testados, e o calcário, na produção das correntes de densidade. Os experimentos simularam escoamentos em meio poroso dentro do talude, reproduzindo um fluxo de água subterrânea de sistema aquífero que aflorou na região do declive, tendo sido medidas as vazões do aquífero e os respectivos gradientes hidráulicos. Foram também simuladas correntes de densidade com diferentes concentrações e intensidades, bem como obtidos valores médios de espessuras, velocidades e concentrações de sedimentos. Através da simulação, foram produzidas sequências de processos de erosão do talude, que iniciaram com escorregamentos – gerados a partir do aumento da vazão dentro do aquífero reproduzido – e terminaram com a geração de canyons – através da atuação simultânea de correntes de densidade. Os resultados mostraram que existe um significativo elo de ligação entre esses dois processos – fluxo de água subterrânea de sistema aquífero e correntes de densidade –, de tal modo que ambos são necessários para que ocorra a formação dos canyons e para que um grande volume de material seja efetivamente erodido e transportado. As correntes de densidade sozinhas, dentro da escala de simulação, não possuem capacidade de erosão e transporte de sedimentos muito significativa. O sistema de transporte via correntes só é efetivo quando existe um fluxo de aquífero atuando concomitantemente. A observação dos processos de erosão e deposição durante os experimentos, bem como análise do banco de imagens obtidas permitiram a construção de um modelo de formação e evolução de canyons. A formação passa por sequências ordenadas, onde o desenvolvimento de um knickpoint desencadeia um processo de erosão remontante, escavando um sulco que evolui para um canyon formado por uma cabeceira conectada a plataforma bem como depósitos associados. Os dados gerados na simulação física foram comparados com dados do ambiente natural, descritos em trabalhos acadêmicos publicados, e logrou-se provar que os parâmetros medidos estão dentro de valores passíveis de ser encontrados no ambiente natural. Além disso, o cálculo de extrapolação permitiu identificar canyons naturais análogos aos produzidos em laboratório. Os parâmetros dinâmicos das correntes de densidade, bem com as concentrações volumétricas de sedimentos e as faixas de tamanhos de grãos extrapolados estão também dentro de escalas medidas em protótipos análogos. As escalas encontradas seriam de 1:5000 na vertical (com exagero de 2 a 3 vezes) e 1:10000 e VI 1:15000 na horizontal. Assim, é possível que os resultados obtidos neste trabalho venham a elucidar um pouco as dúvidas que estão pendentes há muito tempo acerca do objeto de estudo. / Since the beginning of the deep sea research, considerable progress has been achieved in understanding the marine environment. The technology and tools developed for mapping and analyzing the ocean floor allow a detailed description of the relief and even the internal structures of sediment layers of different sizes that are there, in the bottom of the sea, deposited over millions of years of planetary history. The great mystery, which to this day has not yet been fully explained, is the way these sediments are transported to the seabed. How do sediments of varying sizes reach distances hundreds of miles beyond the coastline and generate deposits on the ocean floor? It is believed that the canyons that exist on the seabed are the express ways through which the transport of a good part of these sediments occurs, given that there is a great volume of material deposited in the terminal parts of these channeled systems. Thus, the focus of speculation and interest has been directed to canyons and density currents, which serve, respectively, as the pathway and the vehicle for sediments. The major obstacle to investigating the role of canyons and currents in the sediment transfer process is the difficulty in observing and measuring phenomena in the natural environment. Besides the scale problem, there is also the rarity of occurrence of events. In fact, it is practically impossible to predict when and where a density current will occur. And if it were possible to predict, how could it be measured? With what equipment? Physical simulation is a powerful and robust tool, used for more than a century in the scaling of aircraft, rockets, bridges, towers, dams, spillways and many other structures. The same tool can be used to generate small scale models of the sediment transport process. This type of study is based on the knowledge of the elements involved in the phenomenon investigated – in this case, the seabed, water and sediments – and the processes to which these elements are possibly subject in the natural environment. This research, based on physical modeling, allowed to reproduce in a laboratory, in a reduced scale, processes similar to those that possibly occur in the seabed. The experimental methodology adopted was based on the construction of a deposit whose geometry represents a slope about 1.5 meters wide, 0.6 meters long and 0.25 meters high. The slope has declivities between 15 and 30 degrees. The sediments used were mineral coal of a coarse sand fraction, coarse sand of siliciclastic origin and limestone with fractions of silt and clay. The sediments of sand fractions were used in the construction of the experimental slopes, and the limestone, in the production of the density currents. The experiments simulated water flows in porous medium within the slope, reproducing an VIII aquifer flow. Density currents were also simulated, since they are generally considered as an important mechanism of sediment transport in the natural environment. began with slides – generated from an increasing flow rate within the simulated aquifer – and ended with the generation of canyons – through the simultaneous action of density currents. The results show that there is a significant link between these two processes – aquifer flow and density currents –, in such a way that both are necessary for the formation of canyons to occur and for a large volume of material to be effectively eroded and transported. Density currents alone, within the simulation scale, do not have very significant sediment transport capacity. The density currents transport system is only effective when there is an aquifer flow acting concomitantly. The observation of the erosion and deposition processes during the experiments, as well as the analysis of the bank of images obtained allowed the construction of a model of formation and evolution of canyons. The formation passes through ordered sequences, where the development of a knickpoint triggers a process of erosion remontante, digging a groove that evolves to a canyon formed by a bedside connected to the platform as well as associated deposits. The data generated in the physical simulation were compared with data from the natural environment, described in published academic papers, which proved that the measured parameters are within the value range that can be found in the natural environment. In addition, the upscaling of the results allowed the identification of natural canyons analogous to those produced in the laboratory. The dynamic parameters of the density streams as well as the volumetric sediment concentrations and the extrapolated grain size ranges are also within scales measured in similar prototypes. The scales found would be 1: 5000 vertically and 1: 10000 and 1: 15000 horizontally. Thus, it is possible that the results obtained in this work will elucidate some doubts that have long been pending about the object of study.
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Estudo da concentração de sedimentos em suspensão no reservatório de Mogi-Guaçu (SP) / Study of suspended sediment concentration in Mogi-Guaçu (SP) reservoir

Santos, Bruno Bernardo dos 21 July 2015 (has links)
Os processos hidrossedimentológicos são complexos e dependem de diversos fatores. Entendê-los requer alto grau de especialização de mão de obra, além da utilização de equipamentos e técnicas ainda incipientes no país. O monitoramento hidrossedimentológico com dados confiáveis de concentração de sedimentos em suspensão pode ser problemático quando são empregados métodos convencionais, pois geralmente os mesmos apresentam medições com quantidade de postos e frequências inferiores aos desejáveis, limitando estudos e a gestão de recursos hídricos quando se trata de reservatórios. Nesse contexto, esta dissertação apresenta um estudo realizado no reservatório da Pequena Central Hidrelétrica Mogi-Guaçu (SP) na qual realizou-se a correlação dos dados de concentração de sedimentos em suspensão mensuradas com dispositivo automático (LISST-100X) e por amostragem convencional (Garrafa Van Dorn). Por meio de regressões lineares e testes estatísticos avaliou-se a eficiência da técnica de difração à laser, e se estimaram as concentrações de sedimentos em suspensão para as duas campanhas realizadas. Analisando os resultados obtidos, confirmou-se estatisticamente que dentre todos os cenários de regressões lineares adotados, o modelo que divide o reservatório em setores apresentou melhores estimativas de concentração, inferindo-se que a concentração do sedimento em suspensão possui um comportamento característico ao segmento do reservatório de Mogi-Guaçu. Notou-se também, a redução da concentração entre as duas campanhas realizadas, decorrente principalmente pela redução da velocidade do fluxo d\'água. Desse modo, a sonda LISST-100X, se mostrou viável para o estudo de caso. Ressalta-se que a utilização desta sonda possibilitou a obtenção de um número maior de dados do que os obtidos por meio do emprego de técnica convencional, possibilitando uma análise mais completa do reservatório e reduzindo significativamente o trabalho de campo, laboratório e escritório. / Hydrosedimentological processes are complex and depend on many factors and understanding them requires a high degree of labor specialization, as well as the use of equipment and techniques still incipient in Brazil. The hydrosedimentological monitoring with reliable sediment concentration data may be problematic when conventional methods are used. Its measurements are usually undertaken at a number of stations and frequencies below the desired ones, which limit studies and the management of water resources of reservoirs. This dissertation reports on a study on the Mogi-Guaçu (SP) Small Hydroelectric Plant reservoir and the correlation between the suspended sediment sample data measured by an automatic device (LISST-100X) and conventional sampling conducted by a Van Dorn sampler. The laser diffraction efficiency was evaluated by linear regression and statistical tests and the concentration of suspended sediment was estimated for the two campaigns. The results show the model that divides the reservoir into sectors provided better estimates of concentration and the concentration of suspended sediment exhibited a characteristic behavior for the segment of Mogi-Guaçu reservoir. A reduction in the concentration, caused mainly by a decrease in the water flow speed, was also observed between the two campaigns and laser diffraction proved feasible for the case study. This methodology enables the obtaining of a larger amount of data than that achieved by conventional techniques, a more complete analysis of the shell and significant reductions in the field, laboratory and office work.
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Desenvolvimento de ferramenta computacional suporte para cálculos hidrossedimentológicos e estatísticos / Development of computational tool support for hydrosedimentological and statistical calculations

Santos, Bruno Bernardo dos 11 March 2019 (has links)
Apesar da complexidade envolvendo a compreensão dos processos hidrossedimentológicos, o conhecimento da quantidade de sedimentos transportados pelos rios é importante para o planejamento e aproveitamento dos recursos hídricos e não deve ser ignorado. Além disso, a quantidade de dados obtidos em monitoramentos é significativa, e o entendimento dessas variáveis requer obrigatoriamente análises estatísticas. Com base na dificuldade em relacionar hidrossedimentologia com estatística, buscou-se com esse trabalho desenvolver uma ferramenta computacional gratuita e de código aberto em Visual Basic for Applications (VBA) integrando métodos de cálculos hidrossedimentológicos e estatísticos. Ela permite que o usuário calcule descarga sólida em suspensão, descarga sólida total, e realize testes estatísticos como, teste Kolmogorov-Smirnov de normalidade dos dados, testes paramétricos F de Fisher-Snedecor e T de Student, além do teste não-paramétrico Wilcoxon. A ferramenta computacional (NH Sediment and Statistic) foi aplicada em dados obtidos em medições de características hidráulicas, da concentração de sedimentos em suspensão, turbidez e temperatura do reservatório da Pequena Central Hidrelétrica de Mogi-Guaçu (SP). Desse modo, a ferramenta utilizada para o suporte às análises hidrossedimentológicas alcançou resultados equivalentes a outros softwares para cada um dos módulos desenvolvidos, se mostrando confiável e de fácil aplicação. Destaca-se, por fim, que a ferramenta pode ser aplicada em outras áreas de estudo permitindo planejamento e gerenciamento completo de recursos hídricos, assim como outras áreas do conhecimento. / Despite the complexity that involves the understanding of hydrosedimentological processes, the knowledge of the amount of sediment transported by rivers is fundamental for the planning and utilization of water resources. The amount of data obtained from the monitoring is significant, and the understanding of such variables requires statistical analyses. This paper addresses the development of a free and open-source computational tool in Visual Basic for Applications (VBA) that integrates methods of hydrosedimentological and statistical calculations and relates hydrosedimentology to statistics. Users can calculate solid suspended discharge and total solid discharge and perform important statistical tests, such as Kolmogorov- Smirnov normality test, Fisher-Snedecor and Student T parametric tests, and Wilcoxon non- parametric test. The computational tool (NH Sediment and Statistic) was applied to data obtained from measurements of hydraulic characteristics, suspended sediment concentration, turbidity and reservoir temperature of the Mogi-Guaçu Small Hydroelectric Power Plant. It supports hydrosedimentological analyses and yielded results equivalent to those of other software for each module developed. It also proved reliable and of easy application and provides a friendly interface. It can be applied to other areas of study for a complete planning and management of water resources, as well as other areas of knowledge.
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Relação entre reflectâncias de imagens orbitais e transporte de sedimentos em suspensão no Rio Doce

Vilches, Thanira Thammy Bastos 11 March 2013 (has links)
Made available in DSpace on 2016-12-23T14:04:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thanira Thammy Bastos Vilches.pdf: 1736718 bytes, checksum: 0125ce265ba8a796bb53677bd39e82a4 (MD5) Previous issue date: 2013-03-11 / Suspended solids transport excess, caused by erosion, may limit water use and cause rivers siltation. Suspended solids concentration may be assessed by remote sensing because the reflectance of the scenes, in the visible and infrared ranges, is positively influenced. This work aims at the understanding of the variability of suspended sediments concentrations in a Doce river stretch located in Espírito Santo state, Brazil, through spectral analysis of satellite images data and analysis of field measurements results. There were analyzed suspended solids concentrations for samples collected in Regência and Colatina Doce river sections and images captured by LANDSAT 5 TM satellite. To obtain reflectance values, the following operations were performed: geometric correction, conversion of DN values to apparent FRB values, atmospheric correction, using the 6S model (FRB surface), and transformation of NCs values.The results showed that, for the images corrected from atmospheric effects, the values of the ND curve related to the apparent FRB are higher than the values of the surface s FRB curve in the visible region, due to the electromagnetic radiation scattering phenomenon. In the near-infrared regions, the reverse was observed, because of the absorption of electromagnetic radiation by the atmosphere. It was observed positive correlation between reflectance and suspended solids concentration, despite the difficulties in obtaining data from same satellite images and field sample collection dates. For Regência data, the best correlation was obtained for band 1, located in the visible range of the surface s FRB curve, suggesting less suspended sediment transport. For Colatina, the best correlation occurred for band 4, located in the near-infrared range of the same surface s FRB curve, indicating greater sediment transport in this part of the Doce river during the sampling dates. It was concluded that the surface reflectance best represents the water spectral curve and that the correlated data showed the following pattern: smaller reflectance corresponds to lower water suspended solids concentration / O transporte de sólidos em suspensão, causado por erosão, é um dos problemas que limitam o uso da água, podendo causar assoreamento nos rios. A concentração de sólidos suspensos pode ser avaliada através do sensoriamento remoto, pois a reflectância da cena, na faixa do visível e do infravermelho, é positivamente influenciada. Desta forma, este trabalho visa o conhecimento da variabilidade das concentrações de sedimentos em suspensão no trecho do rio Doce localizada no ES, através de análises de dados espectrais contidos nas imagens orbitais e de resultados de medições em campo. Para tanto, foram avaliados dados concentrações de sólidos suspensos em amostras coletadas em Regência e Colatina, e imagens TM do satélite LANDSAT 5. Para obtenção dos valores de reflectância, foram realizadas as seguintes operações: correção geométrica, conversão dos NDs para valores de FRB aparente, correção atmosférica com uso do modelo 6S (FRB superfície), e transformação de NCs em valores de reflectância. Os resultados mostraram que nas imagens corrigidas dos efeitos atmosféricos, os valores da curva de ND referentes aos FRBs aparentes são superiores aos valores da curva FRB de superfície na região do visível, devido ao fenômeno de espalhamento da radiação eletromagnética. Nas regiões do infravermelho próximo, ocorreu o inverso, uma vez que há absorção da radiação eletromagnética pela atmosfera. Quanto aos sólidos suspensos, foram encontradas correlações positivas entre a reflectância e a concentração dos sólidos suspensos, apesar das dificuldades de obtenção de dados concomitantes das datas de imagens orbitais com datas da coleta de campo. Para os dados de Regência, a melhor correlação ocorreu para banda 1, que se localiza na faixa do visível, da curva dos FRB de superfície, sugerindo menor transporte de sedimentos suspensos. Para Colatina, ocorreu para banda 4, que se encontra na faixa do infravermelho próximo, também para curva dos FRB de superfície, sugerindo maior transporte de sedimentos nesse trecho do rio Doce, para as datas de amostragem. Conclui-se que a reflectância que melhor representa a curva espectral da água é de superfície e os dados correlacionados seguiram o padrão de quanto menores as reflectâncias, menores as concentrações de sólidos suspensos na água
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Caracterização de sedimento em áreas rurais e urbanas do município de Toledo-PR / Sediment characterization in rural and urban areas of Toledo city, Paraná

Juchen, Carlos Roberto 26 September 2014 (has links)
Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carlos _Roberto Juchen.pdf: 4651753 bytes, checksum: 3109cc48a932cf6c73a7ff9fd56302c2 (MD5) Previous issue date: 2014-09-26 / The present study aims to determine trace elements concentration, adsorbed by sediments in waterproofed areas of the city limits as well as sediments that are deposited in the main rivers beds, which are responsible to perform drainage in Toledo city, Paraná. In order to study the sediment enrichment by trace elements, initially, there was some need to know the basal contents of these elements at the researched site. Therefore, and according to the scientific guidelines for this procedure, the chosen soil samples were taken from legal reserve areas located in the nearby rural farms, since these areas meet the requirements of preserving the natural characteristics of the soil in this region. Thus, five (5) sites were selected for sampling sediments on the streets as well as five (5) sites from the main rivers that have received sediments carried from the urban area by natural and anthropogenic processes. There were monthly collections in the studied rivers from April 2012 to March 2013 as well as fortnightly monitoring concerning the main physical parameters of river water (pH, dissolved oxygen, oxide reduction potential, conductivity, total dissolved solids, temperature and turbidity) in order to determine how these conditions can interfere on trace elements adsorbed by sediments deposited in the water environment. The applied analytical techniques were inductively coupled argon plasma-atomic emission spectroscopy (ICP-OES), total organic carbon (COT), laser granulometry and mineralogy by diffraction. The background showed the following concentrations: Fe (105,956), Al (102,372) Mg (2,303.2), Mn (916.4), Na (493.1), Cu (212.3), Zn (82.14 ), Ba (62.51), Cr (52.4), Ni (30.36), Pb (17.46), Sb (4.58) and Cd (0.69) in mg kg-1. The statistical analysis of the main components is summarized in three components that explained 96% variability of the background results, thus, it shows that there is no source of geogenic or anthropogenic contamination on the legal reserves. The sediments were classified as having an average particle size greater than 0.09 mm. The average clay fraction varied from 2 to 6% of the total mass of sediment samples. Mineralogical presences in the urban and aquatic environments were equivalent; they presented the following decreasing sequence number of the following minerals: quartz> hematite> andesite> kaolinite. They were compared to the background levels previously determined, the sediments of streets and rivers were enriched by trace elements in the following percentage rates: Ba (45.4 to 39.3%), Cu (48.6 to 44.3%), Cr (37.2 to 56.3%), Mn (81.6 - 0%), Ni (0 - 18.6%), Pb (40 - 0%), Zn (283.7 to 140.2 %), Mg (34.3 to 18.4%) and Na (250.2 to 295%), while TOC percentages showed an average distribution of 1% in all sites where samples were analyzed. The highest geo-accumulation rates were obtained where there was great enrichment by Zn as a trace element and according to the main guidelines, the maximum values obtained by trace elements such as Cd, Cr, Cu, Ni and Zn can produce adverse effects in this watershed. Finally, the monitoring methodology using control charts associated with the scores of the main components has demonstrated that among the monitored physicochemical parameters, electrical conductivity was retained in all the first components of the analyzed rivers. Thus, this parameter showed the highest correlations that interfere in the processes of adsorption and desorption of trace elements from sediments to water environment. At last, it was concluded that rural and urban anthropogenic contributions are responsible for the enrichment of sediments by trace elements in this area of study and also that scientific data are important for future environmental management processes of this municipality. / Este estudo teve como objetivo determinar a concentração de elementos-traço adsorvidos pelos sedimentos nas áreas impermeabilizadas do perímetro urbano e também dos sedimentos que se depositam nos leitos dos principais rios que realizam a drenagem do município de Toledo-PR. Para os estudos de enriquecimento dos sedimentos por elementos-traço, houve inicialmente a necessidade de que se conhecessem os níveis basais desses elementos no local de estudo. Portanto, e conforme as orientações científicas para este procedimento, este estudo optou por amostras de solo retiradas de áreas denominadas de reserva legal, situadas em propriedades rurais próximas do município, uma vez que estas áreas atendem aos requisitos de preservação das características naturais do solo da região. Para amostragens de sedimentos, foram selecionados cinco locais situados em ruas de alto tráfego de automóveis do município e também cinco locais nos principais rios que recebem os sedimentos carreados da área urbana por processos naturais e antrópicos. Nos rios, além das coletas mensais de sedimentos, realizadas entre abril de 2012 e março de 2013, foi realizado quinzenalmente o monitoramento dos principais parâmetros físicos da água (pH, oxigênio dissolvido, potencial de oxido redução, condutividade, sólidos totais dissolvidos, temperatura e turbidez) a fim de verificar como essas condições podem interferir na concentração dos elementos-traço adsorvidos pelos sedimentos que são depositados nesses locais. As técnicas analíticas utilizadas foram as de espectrometria de emissão óptica com plasma acoplado indutivamente (ICP-OES), carbono orgânico total (COT), granulometria a laser e mineralogia por difração. O background apresentou a seguinte concentração: Fe (105.956), Al (102.372), Mg (2.303,2), Mn (916,4), Na (493,1),Cu (212,3), Zn (82,14), Ba (62,51), Cr (52,4), Ni (30,36), Pb (17,46), Sb (4,58) e Cd (0,69) em mg Kg-1. A análise estatística de componentes principais se resumiu em apenas três componentes que explicaram 96% da variabilidade dos resultados do background, mostrando assim que as reservas legais não possuem qualquer fonte de contaminação geogênica ou antropogênica. Os sedimentos foram classificados com granulometria média superior a 0,09 mm. A fração argila foi determinada entre 2 a 6% em média da massa total das amostras dos sedimentos. As presenças mineralógicas no ambiente urbano e aquático foram equivalentes; apresentaram a seguinte série sequencial decrescente dos seguintes minerais: quartzo > hematita > andesito > caulinita. Comparados aos níveis do background determinado anteriormente, os sedimentos de ruas e de rios foram enriquecidos por elementos-traço nas seguintes proporções percentuais respectivas: Ba (45,4 - 39,3%), Cu (48,6 - 44,3%), Cr (37,2 56,3%), Mn (81,6 - 0%), Ni (0 - 18,6%), Pb (40 - 0%), Zn (283,7 - 140,2%), Mg (34,3 - 18,4%) e Na (250,2 - 295%) e os percentuais de COT apresentaram distribuição média de 1% em todos os locais de amostragens analisados. Os maiores índices de geoacumulação foram atingidos nos locais de amostragens onde ocorreu grande enriquecimento pelo elemento-traço Zn e segundo os principais guidelines, os valores máximos obtidos pelos elementos-traço Cd, Cr, Cu, Ni e Zn são capazes de produzir efeitos adversos nesta bacia hidrográfica. Por fim, a metodologia de monitoramento que utiliza gráficos de controle, associados aos escores das componentes principais, permitiu demonstrar que dentre os parâmetros físico-químicos monitorados, a condutividade elétrica foi retida em todas as primeiras componentes dos rios analisados. Portanto, foi o parâmetro que apresentou maiores correlações que interferem nos processos de adsorção e dessorção de elementos-traços dos sedimentos para o meio hídrico. Concluiu-se que as contribuições antropogênicas rurais e urbanas são responsáveis pelo enriquecimento dos sedimentos por elementos-traço nesta área de estudo e também que os dados científicos obtidos são importantes para futuros processos de gestão ambiental deste município
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Estimativa do assoreamento de um pequeno reservatório do semiárido rural através do estudo dos solos e de fontes de sedimento / Estimate of a small reservoir sedimentation in rural semiarid through the study of soil and sediment sources

Araújo, Eliakim Martins January 2012 (has links)
ARAÚJO, Eliakim Martins. Estimativa do assoreamento de um pequeno reservatório do semiárido rural através do estudo dos solos e de fontes de sedimento. 2012. 73 f. Dissertação (Mestrado em engenharia agrícola)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2012. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-06-17T19:02:50Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_emaraújo.pdf: 1937435 bytes, checksum: 2db80011b59ab79e80a9a7cec1ca1741 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-07-21T20:10:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_emaraújo.pdf: 1937435 bytes, checksum: 2db80011b59ab79e80a9a7cec1ca1741 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-21T20:10:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_emaraújo.pdf: 1937435 bytes, checksum: 2db80011b59ab79e80a9a7cec1ca1741 (MD5) Previous issue date: 2012 / This study aims to estimate the sedimentation of the Boqueirão, located in the 12-km² Aiuaba Experimental Basin - BEA, through detailed survey of its soil classes, hydrosedimentological modelling in the watershed, analysis of the deposition and distribution of the bed material in the reservoir through mineralogical analysis and geoprocessing tools. The soil classes survey is performed through sampling and analysis of soil from different areas of the basin, where changes on soil and landscape characteristics may be visually noted. From the soil survey four distinct classes of soils are identified in the BEA: ARGISSOLOS AMARELOS Eutróficos típicos, LATOSSOLOS VERMELHO-AMARELO Distróficos típicos, LUVISSOLOS CRÔMICOS Pálico planossolicos and NEOSSOLOS LITÓLICOS Distróficos fragmentários. The reservoir silting is estimated for the period 2000 to 2008 using the rating curve of sediment fluxes immediately upstream of the Boqueirao reservoir and daily water discharges generated using the model WASASED. Comparing the erosion values estimated by USLE with the sediment yield calculated by the sediment rating curve, a sediment delivery ratio of 3.4% is found and applied to the whole period since the dam was built. Since the Aiuaba catchment is located inside of an Ecological Protection Area of IBAMA, preserved since the year of 1977, the estimate of sediment yield for the initial period (1932-1976) takes into account two different scenarios of land use in the watershed concerning the percentage of agricultural use, and another characterization for the most recent period (1977-2011), based on the current survey of land use. The identification of sediment sources is performed using the erosion model and GIS techniques, with overlapping maps of each USLE parameters. To relate the deposited material in the reservoir bed to the sediment sources, samples of the reservoir deposit and the soil classes of the catchment are collected and analyzed techniques of X-Ray Diffraction To estimate the sediment deposition pattern at the reservoir, the sediment deposit thickness is assumed to be proportional to the water column at that point derived from a detailed topographical survey of the lake performed in this study.. The simulation of hydrosedimentological processesusing the USLE modelling indicates that sediment yield at the catchment may vary from 11,8 to 24,0 tonkm-2year-¹, which results in siltation rates ranging from 1.5 to 2.7% decade-¹, depending on the soil use scenario considered. The silting of the Boqueirão reservoir, since its construction (1932), results in a storage capacity decrease of about 11.6% and 16,3% for the two soil use scenarios with 10% and 30% of agricultural use, respectively.. The results also show that the thickness of the deposited sediment is much less than that observed in the field, by opening of trenches, which indicates that the sediment deposition processes had already occurred previously, before the dam construction, due to local topographical features. / Este estudo tem como objetivo estimar o assoreamento do açude Boqueirão, situado na Bacia Experimental de Aiuaba – BEA de 12 km², através do levantamento detalhado das classes de solo da bacia, modelagem hidrossedimentológica na bacia hidrográfica, estudo da deposição e distribuição do material no leito do reservatório através de análises mineralógicas e técnicas de geoprocessamento. O levantamento das classes de solos é realizado a partir de visitas e observações realizadas em campo e da coleta de amostras de diferentes regiões da bacia, de forma representativa, com identificação de quatro classes distintas de solos na BEA: ARGISSOLOS AMARELOS Eutróficos típicos, LATOSSOLOS VERMELHO-AMARELO Distróficos típicos, LUVISSOLOS CRÔMICOS Pálico planossolicos e NEOSSOLOS LITÓLICOS Distróficos fragmentários. O assoreamento do reservatório é estimado para o período de 2000 e 2008 utilizando-se a curva-chave de sedimentos do reservatório em questão e através de séries de vazões afluentes geradas pelo modelo WASASED. Comparando-se os valores de erosão estimados pela USLE e a produção de sedimentos gerada pela curva chave, obtém-se uma razão de aporte de sedimento de 3,4%, a ser usada na simulação para todo o período desde a construção do reservatório. Dado que a bacia em questão está inserida em uma Estação Ecológica de Conservação do IBAMA, sendo preservada desde o ano de 1977, a estimativa da produção de sedimentos considera para o período inicial (1932-1976) dois diferentes cenários de uso do solo na bacia, quanto ao percentual de uso agropecuário na bacia, e outra caracterização para o período mais recente (1977-2011), com base no levantamento atual de uso do solo. A identificação das fontes de sedimentos é realizada utilizando o modelo USLE e técnicas de geoprocessamento, com superposição dos mapas de cada um dos parâmetros. Para relacionar os sedimentos depositados no reservatório com as áreas de contribuição, amostras no leito do mesmo e em áreas representativas em cada uma das classes de solos são coletadas e analisadas utilizando a técnica de Difração por Raios X. Para a estimativa do padrão de deposição de sedimentos no reservatório, admite-se que a espessura do depósito de sedimento é proporcional à coluna de água obtida do levantamento topográfico detalhado da atual situação do açude realizado neste estudo.. A simulação dos processos hidrossedimentológicos na bacia utilizando a modelagem da USLE indica valores de produção de sedimentos na bacia variando de 11,8 a 24,0 tonkm-2ano-¹, o que resulta em taxas de assoreamento variando entre 1,5 e 2,7 %decada-¹, dependendo do cenário de uso do solo considerado. O assoreamento do açude Boqueirão, desde sua construção (1932), resulta em uma diminuição de sua capacidade de armazenamento da ordem de 11,6% e 16,3% para os dois cenários de uso do solo considerados, com 10 e 30% de uso agrícola, respectivamente. Os resultados também mostram que a espessura do sedimento depositado é bem inferior à observada em campo, através da abertura de trincheiras, indicando que o processo de deposição de sedimentos já ocorria bem antes da construção da barragem, em virtude das características topográficas locais.
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Modelagem hidrossedimentológica da bacia hidrográfica do rio Betume, Baixo São Francisco sergipano

Salazar, Ricardo David Castillo 20 February 2016 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The rational use of water resources of a river basin is essential for sustainability and socio-economic development. Proper land use and vegetation cover is directly related to the conservation of water resources and the preservation of the environment. An important tool for the representation and understanding of the hydrological behavior of a watershed is modeling. In this sense, from the quantitative monitoring of the flow, used the SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model, which is used to study the dynamics of the hydrossedimentological river basin Betume in the Lower São Francisco in the estate of Sergipe. The model uses a specialized database of the basin, consisting of geographical, soil, hydrological and climate information. Had accomplished three scenarios depending on the land use simulating the production of water and sediments. The modeling demonstrated that the dynamics of the basin is mainly based on the base flow stream. Of the three hypothetical scenarios performed, the Reforestation scenario produced the lowest water and sediment production rate, and the Agriculture scenario had the highest rates. Having noticed the changes in land use and occupation influence the water production system and sediments in the basin. Overall, it is noteworthy that the presence of native vegetation ensures the highest water availability for multiple uses of water in the region. / O uso racional dos recursos hídricos de uma bacia hidrográfica é indispensável para sua sustentabilidade e desenvolvimento socioeconômico. O uso adequado do solo e a cobertura vegetal está intimamente relacionada à conservação dos recursos hídricos como a preservação do meio ambiente. Uma importante ferramenta para a representação e compreensão do comportamento hidrológico de uma bacia é a modelagem. Nesse sentido, a partir do monitoramento quantitativo da vazão, se usou o modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool), com o qual se estudou a dinâmica hidrossedimentológica da bacia hidrográfica do rio Betume no Baixo São Francisco Sergipano, o modelo usa um banco de dados especializado da bacia, constituído de informações geográficas, pedológicas, hidrológicas e climáticas. Se realizaram 3 cenários em função do uso da terra simulando a produção de agua e sedimentos. A modelagem demostrou que a dinâmica da bacia se baseia principalmente no fluxo de escoamento de base. Dos 3 cenários hipotéticos realizados, o cenário Reflorestação produziu a menor taxa de produção de água e sedimentos, e o cenário Agricultura apresentou as maiores taxas. Constatando-se que as alterações no uso e ocupação da terra influenciam no regime de produção de água e sedimentos na bacia. Com tudo se ressalta que a presença de vegetação nativa garante a maior disponibilidade hídrica para os múltiplos usos da água na região.

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