Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2005. / Title from first page of PDF file. Includes bibliographical references (p. 153-166).

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The inclusion of cover crops in agricultural production systems has received attention for the ability to improve the multifunctionality of the soil. In order to improve soil structure and soil physical-hydric properties, especially soil water infiltration, the objective of this study was: (a) to evaluate the effect of different species of winter cover crops on soil physical properties and (b) to verify the relationship between punctual methods for the evaluation of water infiltration in the soil and the infiltration of water with natural rainfall on plot scale. For the first study the systems studied were: oat and vetch (AE) consortium, oat and turnip (AN), spontaneous vegetation (VE) and bare soil (SD). Soil samples with undisturbed structure were collected in the layers of 0 - 0,05; 0,05 - 0,1; 0,1 - 0,2 and 0,2 - 0,3 m to measure bulk density (DS), total porosity (Pt), macroporosity (Mac), microporosity (Mic), saturated soil hydraulic conductivity (Ksat) and permeability to air (Ka). Soil aggregation was also evaluated in the layers of 0 - 0.05 and 0.5 - 0.1 m. Soil water infiltration was determined by the concentric double ring method. For the second study, three treatments were used in the first study to determine the rate of stable infiltration of soil water (TIE) by the Cornell infiltrometer, double ring infiltrometer and infiltration in natural rainfall events. The results indicate that after the cultivation of winter cover crops, there are no changes in the physical properties evaluated, but there is evidence of improved water infiltration in the soil and the continuity and pore diameter in the treatments with cover crops. The TIE determined by the Cornell infiltrometer and double ring infiltrometer method is overestimated from 1.8 to 2.2 times that of natural rainfall. / A inclusão de plantas de cobertura em sistemas de produção agrícola tem recebido atenção pela habilidade de melhorar a multifuncionalidade do solo. Com vistas a melhoria da estrutura do solo e de propriedades físico-hídricas do solo, principalmente da infiltração de água no solo, objetivou-se com este trabalho: (a) avaliar o efeito de diferentes espécies de plantas de cobertura de inverno em propriedades físico-hídricas do solo e (b) verificar a relação entre métodos pontuais de avaliação da infiltração de água no solo com a infiltração de água com chuva natural em escala de parcela. Para o primeiro estudo os sistemas estudados foram: consorciação de aveia e ervilhaca (AE), consorciação de aveia e nabo (AN), vegetação espontânea (VE) e solo desnudo (SD). Amostras de solo com estrutura preservada foram coletadas nas camadas de 0 - 0,05; 0,05 - 0,1; 0,1 - 0,2; 0,2 - 0,3 m para avaliações da densidade do solo (Ds), porosidade total (Pt), macroporosidade (Mac), microporosidade (Mic), condutividade hidráulica do solo saturado (Ksat) e permeabilidade ao ar (Ka). Avaliou-se também a agregação do solo nas camadas de 0 - 0,05 e 0,5 - 0,1 m. A infiltração de água no solo foi determinada pelo método de duplo anel concêntrico. Para o segundo estudo foram utilizados três tratamentos do primeiro estudo para determinação da taxa de infiltração estável de água no solo (TIE) pelos métodos do infiltrômetro de Cornell, duplo anel concêntrico e a infiltração em eventos de chuva natural. Os resultados indicam que após um cultivo de plantas de cobertura de inverno ainda não são observadas alterações nas propriedades físicas avaliadas, porém há indícios de melhoria da infiltração de água no solo e na continuidade e diâmetro de poros nos tratamentos com plantas de cobertura. A TIE determinada pelo método de duplo anel concêntrico e infiltrômetro de Cornell é superestimada de 1,8 a 2,2 vezes em relação a determinada com chuva natural.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 303718 bytes, checksum: c412de37bbb6866db1860ada35e46e62 (MD5) Previous issue date: 2007-02-23 / The understanding and quantification of the impact of use and management of soil in its physical quality, in relation to prevention of compaction, are fundamentals in the development of sustainable agricultural systems. The objective of this work was performed with sample of a clayey Red Latosol and clayey Red Yellow Latosol, estimating hydraulic conductivity in saturated medium, macro and micro porosity in response to the index of compaction (IC) defined by the relation between the bulk density and the maximum density determined by test of Proctor. Also quantify the resistance of penetration, in response to IC and water potential of the soil and calculate the optimum hydric interval (OHI) seeking its utilization as indicator of physical quality of the soil. The OHI is an area limited by four dependent variables related to bulk density such as: aeration porosity, water content determined on volumetric bases -100 hPa and -15.000 hPa and the water content on volumetric bases permitting to maintain the resistance of the penetration in a pre-fixed value. The experimental unit were cylinders of soil artificially compacted to attained IC with in interval of 0.70 to 1.00. The resistance of the penetration was determined, additionally, in the interval limited by extreme potentials of -60 and -15.000 hPa. The results of the experiment permitted to conclude that: a) the hydraulic conductivity and macro porosity were reduced with the increment of IC and the increment of micro porosity is lower than the reduction of macro porosity in response to the compaction; b) the resistance of penetration increases with the increment of the compaction. It also increases with water potential of the soil decreases. The LVA with high water content in the working potential, reached to lower values of resistance of penetration and the difference is less accentuated, in response to the potential, as that of the LV; c) the determination of OHI is important to decrease the loss of productivity due to compaction, to establish limit of restriction in aeration of root system and the resistance of soil in the growth of roots; d) the convergence of results is indicator of the importance of using relative values, such as IC, in the comparison of soil characteristics, since the absolute value showed high divergence; e) IC in the range of 0.70 to 0.85 did not give restriction in the growth of the plants. High values indicated, initially restriction in the aeration of soil and when the range of 0.95 to 1.00, ending root growth due to resistance of penetration. / A compreensão e a quantificação do impacto do uso e manejo do solo na sua qualidade física, como a prevenção da compactação, são fundamentais no desenvolvimento de sistemas agrícolas sustentáveis. Foram objetivos deste trabalho, realizado com amostras de um Latossolo Vermelho argiloso e um Latossolo Vermelho Amarelo muito argiloso, quantificar a condutividade hidráulica em meio saturado, a macro e a microporosidade em resposta ao índice de compactação (IC), definido pela relação entre a densidade do solo e a densidade máxima determinada pelo ensaio de Proctor. Também quantificar a resistência à penetração, em resposta ao IC e ao potencial da água do solo, e calcular o intervalo hídrico ótimo (IHO), visando sua utilização como indicador da qualidade física do solo. O IHO é uma área delimitada por relações de quatro variáveis dependentes com a densidade do solo: porosidade de aeração, conteúdo de água base volumétrica determinada a -100 hPa e a -15.000 hPa e conteúdo de água base volumétrica que permite manter a resistência à penetração num valor prefixado i. As unidades experimentais foram cilindros de solo artificialmente compactados para atingir IC no intervalo de 0,70 a 1,00. A resistência à penetração foi determinada, adicionalmente, no intervalo delimitado pelos potenciais extremos de -60 e -15.000 hPa. Os resultados experimentais permitiram concluir que: a condutividade hidráulica e a macroporosidade são reduzidas com o incremento do IC e o incremento da microporosidade é inferior à diminuição da macroporosidade em resposta à compactação; a resistência à penetração aumenta com o incremento da compactação e a diminuição do potencial da água do solo. O LVA, com maior conteúdo de água nos potenciais de trabalho, apresentou menores valores de resistência à penetração e diferenças menos acentuadas, em resposta ao potencial, que o LV; a determinação do IHO é complemento adequado para diminuir perdas de produtividade em resposta à compactação, por estabelecer limites de restrição à aeração do sistema radicular e de resistência do solo ao crescimento das raízes; a convergência de resultados é indicativa da importância do uso de valores relativos, como o IC, na comparação de características de solos, em que os valores absolutos apresentam acentuada divergência; o IC na faixa de 0,70 a 0,85 não oferece restrições ao crescimento das plantas. Valores superiores indicam, inicialmente, restrições à aeração do solo e, quando na faixa de 0,95 a 1,00, impedimento ao crescimento de raízes pela resistência à penetração.

Aragão, Deborah de Andrade Aragão. Diagnóstico de Aspectos Socioambientais da Microbacia do Açude do Arriba - Forquilha - CE. 2011. 165 f. : Tese (doutorado) - Universidade Federal do Ceará, Pró-Reitoria de pesquisa e Pós-Graduação, Programa Regional de Pós-Graduação em Desenvolvimento e Meio Ambiente - PRODEMA, Fortaleza-CE, 2011 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-05-13T14:52:21Z No. of bitstreams: 1 2011_tese_daaragão.pdf: 2715220 bytes, checksum: ea403a6b4297f6bcfc34f3862a866b09 (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-05-13T14:53:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_tese_daaragão.pdf: 2715220 bytes, checksum: ea403a6b4297f6bcfc34f3862a866b09 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-13T14:53:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_tese_daaragão.pdf: 2715220 bytes, checksum: ea403a6b4297f6bcfc34f3862a866b09 (MD5) Previous issue date: 2011 / The circunstances provoked by droughts on the semi-arid of the northeastern region of Brazil, assumed along the history, a unavoidable character that led to the adoption of politics related to the construction of hydric reservoirs as an attempt to mitigate the effects of drought. However, the construction of a great number of reservoirs, done in a random way, without observing its framing to the conditions of the hydric dynamics as well as its yours support capacity, allied to an ocupation, motivated by the offer of water, ended up inserting itself in the context of socioenvironmental problematic. The analysis of the decision process in allocating different uses for water involves several dificulties which characterizes the present context. Among the most important are the necessary interdisciplinar approach to the subject matter, the subjectivity of the agents involved in the process of water management, the randomness of the hydrologic events, the uncertainty of the economic, social and environmental processes, the difficulties in measuring such variables as social well-being and environmental protection and others as cultural and aesthetics, besides the traditional problem of measuring economic efficiency. This dissertation presents, examines and compare some techniques of socioenvironmental analysis as important support tools for decision-making in water management. Therefore, the integration of hydric resources management through the institution of hydric basins as an unit of management should consider as prioritary manner, the question of damming as concern to the northeastern hydric resources, in special, the ones of small size, that support directly the local communities and which are more seriously affected by the degradation generated by antropic actions as well as inadequate use. / As circunstâncias provocadas pelas secas no semi-árido nordestino assumiram, ao longo da história, um caráter inevitável que levou a doção de uma política voltada para a construção de reservatórios hídricos na tentativa de mitigar os efeitos da estiagem. No entanto, a construção de um grande número de reservatórios elaborada de maneira aleatória, sem observar seu enquadramento nas condições na dinâmica hídrica nem em sua capacidade de suporte, aliada a uma ocupação motivada pela oferta de água acabaram por se inserir no contexto de problemática socioambiental. O uso múltiplo das águas, o caráter multidisciplinar e subjetivo dos agentes envolvidos no processo, a aleatoriedade dos eventos hidrológicos, a incerteza dos processos econômicos, sociais e ambientais, a necessária consideração de aspectos de difícil mensuração, como o bem estar social, a preservação do ambiente e as questões culturais e estéticas, além da tradicional eficiência econômica, caracterizam o contexto presente. Este trabalho apresenta, descreve e compara algumas técnicas de análise socioambiental como importante meio de apoio à tomada de decisões diante dos problemas de gestão das águas. Portanto, a integração do gerenciamento dos recursos hídricos através da instituição das bacias hidrográficas como unidade de gestão deve considerar de maneira prioritária a questão da açudagem no que diz respeito aos recursos hídricos nordestinos, em especial os de pequeno porte que servem de maneira mais direta às comunidades locais e são mais gravemente afetados pela degradação gerada pelas ações antrópicas e o uso inadequado.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-06-21T12:28:02Z No. of bitstreams: 1 GEÓRGIA KARÊNIA RODRIGUES MARTINS MARSICANO DE MELO - TESE (PPGRN) 2015.pdf: 1365378 bytes, checksum: 2e5689935b28ea79931bfefca70e4bd4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-21T12:28:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GEÓRGIA KARÊNIA RODRIGUES MARTINS MARSICANO DE MELO - TESE (PPGRN) 2015.pdf: 1365378 bytes, checksum: 2e5689935b28ea79931bfefca70e4bd4 (MD5) Previous issue date: 2015 / CNPq / A Constituição Federal Brasileira de 1988 alçou o meio ambiente a categoria de direito fundamental, cuja efetividade dependeria do cumprimento pelo Poder Público de algumas determinações e, dentre elas, a obrigação de preservar e restaurar os processos ecológicos essenciais e prover o manejo ecológico das espécies e ecossistemas. Para o cumprimento de tais exigências a legislação prevê diversos instrumentos de defesa e proteção ambiental, divididos em instrumentos de comando e controle e os econômicos, conforme disposto no art. 9º da Lei 6.938/81. A Lei 12.651/2012 estabeleceu no art. 41, inciso I, a instituição do Pagamento por Serviços Ambientais (PSA), que consiste na retribuição, monetária ou não, às atividades de conservação e melhoria dos ecossistemas e que gerem serviços ambientais, determinando no § 5º do mesmo diploma legal, a criação de um mercado de serviços ambientais em âmbito nacional e estadual, sendo obrigação do Poder Executivo autorizar e instituir programas de apoio e incentivo à conservação do meio ambiente, com a adoção de tecnologias e práticas que conciliem a atividade econômica e a redução dos impactos ambientais, com vistas a promover o desenvolvimento sustentável. O presente estudo se propôs a investigar as ações que podem contribuir para implantação de um Programa de Pagamento por Serviços Ambientais (PPSA) como estímulo à adoção de práticas de conservação do dos recursos hídricos no semiárido, utilizando como área de estudo o Açude Epitácio Pessoa – PB. O estudo foi realizado com utilização do método comparativo, a partir da análise de um único caso, de estrutura global e cuja coleta de dados ocorreu por meio de pesquisa bibliográfica, documental e pesquisa de campo. Os resultados obtidos indicaram que o PSA é um instrumento eficaz, embora apresente alguns problemas em sua implantação, o que é comum a todo e qualquer instrumento ambiental. Através do estudo comparativo realizado em relação aos sistemas de PSA de Nova Iorque, Costa Rica e dos já implantados no Brasil, foi possível identificar benefícios e entraves. Ficou evidente que, embora sejam necessários ajustes no tocante as ações empreendidas, o ganho em termos ambientais é maior, o que denota a pertinência da proposta de PPSA na área de estudo, adaptado às condições ambientais desta. Portanto, se identificou que é viável a implantação de PPSA para gestão dos recursos hídricos na área do Açude Epitácio Pessoa, não em todos os termos do Programa Produtor de Águas, estabelecido pela ANA a partir do conceito de PSA, haja vista que, as condições ambientais e socioeconômicas locais requerem outras práticas que ultrapassam a adoção apenas de conservação das áreas no entorno do reservatório. / The Brazilian Federal Constitution of 1988 puts the environment in the fundamental low category, whose effectiveness would depend the determinations adopted by the Public Power,, such as, the obligation to husband and to restore the essential ecologic processes and provide the ecological management of the species and ecosystems. To achieve these requirements the low provides several instruments to defend and protect the environment, which are divided into command and control and economic instruments, according to the low 6.938/81 article 9º. The low 12.651/2012 article 4º item I established the Payment for Environmental Services (PES), which consists of the compensation, monetary or not, the conservation and improvement activities of the ecosystems that create environmental services, determining in its § 5º, of the same low, the creation of a federal and state environmental service market, been obligation of the Executive Power authorize and establish support programs and incentives to the environmental conservation, with the adoption of technologies and practices that both adopt economic activity and environmental impact reduction, with the objective to promote sustainable development. The present study aims to investigate the actions that can contribute to the implementation of a Payment for Environmental Service Program (PPSA) encouraging the adoption of conservation practices of the hydric resources in the semi-arid, using as study area the Epitacio Pessoa dam in Campina Grande State of Paraiba. The study was conducted using a comparative method, by the analyzes of a single case, of a global structure and data were collected using literature, documents a field research. The results indicate that the PES is an effective instrument, although it presents some problems in its interpretation, which is common in all environmental instruments. Comparing New York and Costa Rica PES and the one implanted in Brazil it was possible to identify benefits and impediments.. It was evident that, even thought are necessary adjustments regarding to the implemented actions, the environmental gain is bigger which shows the relevance of the propose of the PPSA in the studied area, adapting to its environmental conditions. Therefore, it was identified that the implementation of the PPSA for the hydric resource management in the area of the Epitacio Pessoa dam is feasible, not in all the terms of the Water Producer Program, established by the ANA according to PSA concept, once, the local environmental and socioeconomic conditions require the adoption of other practices that go beyond the conservation of the area around the dam.

planejamento, ainda carece de metodologia adequada. Este trabalho norteou-se em realizar uma avaliação geoambiental, com enfoque na compreensão dos padrões dos principais componentes do ciclo hidrológico e de ocupação territorial. Adicionalmente, buscou desenvolver uma metodologia para análises visando ao gerenciamento de bacias hidrográficas. A pesquisa foi desenvolvida na região do Médio Rio Grande (GD7), com área de drenagem de 9800km², localizada no sul do estado de Minas Gerais. A metodologia está dividida nas etapas de análises: básicas, integradas e finais. Em todas as etapas, um grande volume de informações foi adquirido, armazenado, processado e analisado, com auxílio de geotecnologias (incluindo: GPS, imagens orbitais e ferramentas de sensoriamento remoto e geoprocessamento disponíveis nos softwares ENVI, ArcGIS e TerraView), consideradas indispensáveis. A etapa de análises básicas envolveu a aquisição e a avaliação de informações consideradas fundamentais, como uso e ocupação, clima, fluviometria e geomorfometria. Na segunda etapa, efetuou-se uma análise integrada de dados, adquiridos na etapa anterior, o que permitiu a avaliação de: a) potencialidades morfométricas à ocorrência de cheias relâmpago, inundação de planícies e a regularização de vazões; b) potencialidades dos meios físico e antrópico ao escoamento superficial; e c) de demandas hídricas potenciais. A análise de potencialidades de escoamento superficial procurou compreender a influência dos componentes do meio físico e da ocupação territorial nesse processo. Adicionalmente, testou-se uma nova metodologia que demonstrou ser uma forma mais automatizada e padronizada de obtenção de um documento cartográfico, a partir de índices geomorfométricos, que demarca grandes unidades com padrões de escoamento homogêneos. Nas análises finais (3ª etapa), associaram-se informações, obtidas tanto nas análises básicas quanto nas análises integradas, definindo-se assim regiões com diferentes potencialidades quanto à disponibilidade hídrica e excedentes hídricos (relacionadas às cheias relâmpago e inundação de planícies). Os parâmetros geomorfométricos ICCD, ICR, ICGC e HAND demonstraram bons resultados e perspectiva futura para o mapeamento, mais ágil e padronizado, de regiões hidrológica, ecológica e geomorfologicamente distintas. As bacias afluentes da margem direita do Rio Grande apresentam as maiores potencialidades à ocorrência de cheias relâmpago. Enquanto que, na porção à esquerda, a alta potencialidade ocorre em áreas específicas como nas bacias do Ribeirão São Pedro e do Rio Santana, onde, em função da ocorrência de áreas urbanas (municípios de Jacuí, Pratápolis, Passos, Itaú de Minas e Pratápolis), leva a altos níveis de risco decorrentes da inundação. Os parâmetros do ciclo hidrológico apresentam uma nítida sazonalidade anual e uma alternância interanual (geralmente de 3 em 3 anos) com padrões de mais secos e úmidos. A porção sudeste da GD7 apresenta menor disponibilidade hídrica, enquanto os maiores níveis potenciais encontram-se nas porções norte e sudoeste. As perdas de água por evapotranspiração constituem a parcela mais significativa de demanda hídrica (51% do total precipitado). As demanda azul é baixa quando comparada a valores encontrados na bacia do Paraná e em relação à disponibilidade hídrica da área de estudo, contudo há probabilidade de ocorrência de períodos de deficiência hídrica, há hot spots de demanda quali e quantitativa nas proximidades das áreas urbanas de São Sebastião do Paraíso, Passos e Itaú de Minas, principalmente nas bacias afluentes do rio Santana. / Environmental assessment of hydrographic basins addressing their effective management still lacks of an adequate method. In this research a geoenvironmental assessment has been performed focusing on the understanding of the behavior of the main components of the hydrological cycle and the landuse. Beyound, it was intended to develop a method directed to manage hydrographic basins. The method consists in three basic stages of analysis: basic, integrated and final. The study area was established on the middle course of the Rio Grande river (GD7) located at the south of the Minas Gerais state in Brazil. The GD7 region is a hydrologic resource administration unit with 9800 km2 of drainage area and it is managed by the CBH-GD7. Then, a considerably large volume of information was acquired, stored, processed and analyzed with the aid of geotechnologies like GPS, satellite images and remote sensing tools available in commercial software packages (ENVI, ArcGIS and TerraView). These tools were essential to successfully reach the expected results in this method. The basic analysis stage consisted on data acquisition and on the analysis of key information like landuse, weather, fluviometric and geomorphometry. At the second stage, it was made an integrated analysis of the available data. This analysis allowed assessing (a) morphometric potentialities to flash flood, plain inundation and flow regularization (b) runoff potentialities of the physical and anthropic environment (c) potential hydric demands. The analysis of potential runoff aimed to understand the influence of the components of the physical environment and the landuse in this process. Additionally, it was tested a new method to delimitate large units with homogenous runoff patterns. This method showed to be faster and easier than the classic methods to performing cartographic documents with base on geomorphometric indexes. Into the third stage final stage- output data from basic and integrated analysis were integrated again to define regions with different flow potentials associated to flash flood and plain inundation. The geomorphometric parameters ICCD, ICR, ICGC and HAND demonstrated satisfactory results and also, the integration of these models showed to be a faster and easier way to map regions with ecologic and geomorphometric differences. The tributary basins of the right margin of the Rio Grande river showed higher flash flood potential. Meanwhile, in the left margin high potential of flood occurs in some urban areas as those of São Pedro stream and Santana river basins (municipalities of Jacui, Passos, Itaú de Minas and Pratápolis). The presence of these potential hazards in urban areas can generate risks associated to the occurrence of floods. The parameters of the hydrologic cycle showed dry and wet seasonality along the year and a 3-year interval period with hydrologic extremes. The southeast portion of GD7 presented a the smaller hydric availability. In the other hand, the largest levels of hydric potential were located at the north and southwest portions. The water losses due to evapotranspiration constitute the most significant portion of the hydric demand (51% of the precipitation). The blue water footprint is low when compared to the values of the same parameter found at the Paraná basin and also when compared to the hydric availability of the study area. Nevertheless, there exists a probability of occurrence of periods of hydric deficiency. Moreover, there were found hot spots of qualitative and quantitative demand on the São Sebastião do Paraiso, Passos and Itaú de Minas urban areas. The demands affect mainly the tributary basin of the Santana river.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5103558 bytes, checksum: 7beb81d34bd9c08261b2fbcf79b13f7b (MD5) Previous issue date: 2007-03-09 / The study of environmental vulnerability to chemicals nowadays is an important tool to make decisions refering to the use, occupation and management of soils and aquifers. In humid tropical systems where the weathered mantle is depth and well developed, the soil reactivity becomes more important than its permeability. In this way, it is being proposed in this work to consider soils vulnerability maps in analysis of final DRASTIC index of aquifer vulnerability. Corrections and improvements were accomplished in the soils vulnerability mapping to heavy metals contamination for the State of Minas Gerais and the aquifers vulnerability mapping were determined using DRASTIC modified by PISCOPO (2001). The mainly changes in the soil vulnerability map were: (1) increasing in registered profiles numbers of 178 for 329 and its latter utilization, generating larger results reliability, (2) changes in the less developed soils analysis methods, like the Leptosols (FAO classification) and (3) unique data base construction of Minas Gerais soils. The results show that soils with high amounts of Fe2O3 presented lowest vulnerabilities. It indicates that this soils oxide fraction were the main responsible for it. These soils concentrate in the south, centre and western of the state in regions called Sul de Minas, Quadrilátero Ferrífero e Triângulo Mineiro . However for aquifers vulnerability, the results show that porous and karts aquifers like Urucuia- Aerado (Cretaceous and Cenozoic), Bauru-Cauiá (Paleozoic) and Bambuí (Proterozoic) systems presented higher vulnerability. In the case of Bambuí aquifer system the results show that areas formed by pelitic and metapelitc rocks possess the lowest vulnerability while areas formed by karts possess the highest vulnerability. The aquifer system Escudo Oriental presented in the east the larger vulnerability due to high recharge associated, the average soils vulnerability to heavy metals contamination and the extremely fractured aquifer media formed by Achean granites and gneisses. In this aquifer system, the smallest vulnerability index were observed in very uneven relief areas, especially Quartizites areas, in Serra do Espinhaço , Serra da da Saudade and Serra da Canastra . The aquifer system Serra-Geral , of the Paleozoic, despite of the extremely fractured basalts, presented the smallest ulnerability index of all state due to extreme soils protection. / O estudo da vulnerabilidade de ambientes à contaminação por compostos químicos apresenta-se hoje como uma importante ferramenta para tomada de decisões referentes ao uso, ocupação e manejo dos solos e aquíferos. Em sistemas tropicais úmidos, onde o manto de intemperismo é profundo e bem desenvolvido, a reatividade do solo torna-se mais importante do que a permeabilidade dos mesmos quando se trata das principais classes taxonômicas de ocorrência. Dessa forma, está sendo proposto nesse trabalho que mapas de vulnerabilidade de solos sejam incorporados na análise do índice final de vulnerabilidade de aqüíferos DRASTIC. Foram realizadas correções e melhoramentos no mapeamento da vulnerabilidade dos solos à contaminação por metais pesados para o estado de Minas Gerais e o mapeamento de vulnerabilidade de aqüíferos à contaminação por esses elementos utilizando o método DRASTIC modificado por PISCOPO (2001). As principais modificações com relação ao mapa de vulnerabilidade dos solos foram: (1) aumento no número de perfis registrados de 178 para 329 e posterior utilização dos mesmos gerando maior confiabilidade nos resultados obtidos, (2) modificação da forma de definição do índice para solos pouco desenvolvidos como os NEOSSOLOS LITÓLICOS e (3) construção de um banco de dados único para os solos do estado de Minas Gerais. Os resultados mostram que solos férricos e perférricos apresentaram menor vulnerabilidade, o que indica que a fração oxídica foi a principal responsável por esse fato. Essas manchas se concentram no sul do estado, triângulo mineiro e quadrilátero ferrífero. Já para vulnerabilidade de aqüíferos, os resultados mostram que aqüíferos porosos e cársticos como os sistemas Urucuia-Aerado (cretáceo e cenozóico), Bauru- Caiuá (paleozóico) e Bambuí (proterozóico) apresentaram maiores vulnerabilidades. No caso do sistema aqüífero Bambuí os resultados mostram que áreas onde materiais pelíticos e metapelíticos são encontrados apresentaram menor vulnerabilidade enquanto que áreas cársticas apresentaram vulnerabilidade elevada. O sistema aqüífero escudo oriental apresentou maiores vulnerabilidades a leste graças à grande recarga associada, à vunerabilidade média dos solos à contaminação por metais pesados e ao meio geológico extremamente fraturado constituído de granitos e gnaisses do Arqueano. Os menores índices de vulnerabilidade nesse sistema aqüífero foram encontrados para regiões com relevo muito acidentado, sobretudo áreas de Quartzito, nas serras do Espinhaço, Canastra e Saudade. Já o sistema qüífero Serra-Geral, de idade Paleozóica, apesar do extremo fraturamento, apresentou junto à grande proteção proporcionada pelos solos que o cobrem os menores índices de vulnerabilidade.

Orientador: Edson Eiji Matsura / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-09T04:32:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Roque_MarcioWilliam_D.pdf: 4566160 bytes, checksum: e232b1dbf290d1893cd9821cda298632 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Diante da importância da necessidade de água para irrigação, torna-se imprescindível a conscientização do produtor rural com relação ao seu manejo racional, pois a irrigação tem sido apontada, ao longo das últimas décadas, como a grande consumidora de água. Diversos trabalhos têm mostrado que a prática do manejo racional da irrigação associada ao sistema plantio direto leva o agricultor a produzir igual ou até mais, em relação ao plantio convencional, com um menor consumo de água, evitando-se assim, o desperdício desse recurso, além de contribuir para o desenvolvimento de uma agricultura sustentável. Entretanto, dependendo do tempo, das condições de implantação e manejo do plantio direto, em muitas lavouras verificou-se um aumento do estado de compactação, com aumento de densidade do solo e da resistência mecânica à penetração, causando perda na produção. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a dependência espacial dos atributos físico-hídricos do solo e da produção, verificando-se as inter-relações destes com a produção de grãos do feijoeiro irrigado sob sistema plantio direto e convencional, e também verificar o uso da técnica Reflectometria no Domínio do Tempo (TDR) no monitoramento da umidade do solo nos mesmos sistemas. Para isso foi semeado o feijão como cultura de inverno durante as safras de 2005 e 2006 em quatro parcelas experimentais conduzidas sob plantio direto e convencional, irrigado e não irrigado. Em cada parcela experimental de dimensões de 20 x 30m, foram definidas malhas de amostragem de 3 x 3m, totalizando 60 pontos amostrais por parcela. O solo das parcelas pertence à classe Latossolos Vermelhos Distroférricos típicos. Nos pontos amostrais foram inseridas sondas de TDR para o monitoramento da umidade do solo, e determinada a condutividade hidráulica saturada, a resistência do solo à penetração e retirada de amostras para a determinação da densidade do solo. Utilizando-se de um nível óptico foi determinada a cota em metros de cada ponto amostral nas parcelas estudadas. A análise da dependência espacial foi avaliada por meio da geoestatística, e os parâmetros dos semivariogramas utilizados para construir mapas de isolinhas utilizando-se do interpolador de krigagem pontual disponível no programa Surfer 8.0. Os principais resultados obtidos indicaram que a calibração da TDR proposta por Topp et al. (1980) como universal, não é adequada para o solo estudado. A técnica da TDR foi eficiente no monitoramento da umidade do solo ao longo do ciclo da cultura do feijoeiro e pode ser empregada no manejo da irrigação, desde que se faça a previa calibração do equipamento para o solo estudado. Os valores de resistência do solo à penetração (RP), para os dois sistemas de manejo do solo aumentaram de uma safra para outra, sendo que no plantio direto este aumento foi superior, ultrapassando os valores de RP do plantio convencional na safra de 2006. Entretanto os valores obtidos não interferiram na produtividade do feijoeiro nos dois sistemas de preparo do solo. Os valores da condutividade hidráulica saturada, para os dois sistemas de manejo do solo aumentaram de uma safra para outra, sendo que na safra de 2006, os valores de condutividade hidráulica saturada para o sistema plantio direto foram superiores ao convencional. Com relação à densidade do solo, na safra de 2005, o plantio convencional obteve menor valor médio, e, na safra 2006, os valores médios da densidade do solo foram os mesmos para os dois sistemas de manejo. Todos os atributos físico-hídricos e a produtividade de grãos apresentaram dependência espacial nos dois sistemas de manejo do solo para as duas safras agrícolas. Com relação às inter-relações entre os atributos estudados e a produção, todas as regressões lineares simples não mostraram correlação com a produção. A regressão linear simples entre os mapas dos atributos estudados e a produção, mostrou-se significativas, com baixos valores de coeficiente de determinação. O melhor resultado obtido foi com a relação densidade do solo e a produção no sistema plantio convencional na safra 2005, com coeficiente de determinação de 43,39 %, ou seja, dentro das variáveis estudadas foi a que melhor explicou a variação da produção. Na busca de um modelo que explicasse a variação da produção em função dos atributos físico-hídricos do solo e da cota do relevo, utilizou-se da regressão linear múltipla pelo método stepwise obtendo-se modelos significativos estatisticamente que explicaram a variação da produção com coeficientes de determinação entre 27,34 % e 71,70 % / Abstract: Since last decades irrigation practices are recognized as major water consumers, requiring specific agricultural producers education and awareness on water use and supply. Recent research reports indicate significant water economy, crop yielding as well as contribution to sustainable agricultural development, if direct seedling, when compared with conventional practices, is associated to adequate irrigation management. However, depending on weather conditions as well as on the direct seedling implementation conditions, many crop plantations showed increasing soil bulk density and compaction with increasing soil mechanical resistance to penetration, causing crop production reduction. Based on what it has been exposed before, the objective of this research is to evaluate crop yielding and soil physical-hydric attributes spatial dependence as related to irrigated bean grain production associated to no-tillage and to conventional tillage systems. The Time Domain Reflectometry (TDR) efficiency in the soil moisture monitoring in the same crop systems was also evaluated. Four experimental plots with dimensions of 20m x 30m were seeded with beans in the years and 2005 and 2006 and carried under irrigated and non irrigated conventional as well as no-tillage systems. Each plot was screened with 3m x 3m sampling grids, completing a total of 60 sampling points in each plot. Plot soil was classified as Typical Distroferric Red Latossol. TDR probes were introduced into the soil on each plot to monitor moisture content, also being measured saturated hydraulic conductivity, resistance to penetration and sampling for soil bulk density determination. Elevation of each sampling point was determined by means of an optical instrument and expressed in meters. Spatial dependence analysis was evaluated through geostatistic techniques and the semivariograms parameters were employed to generate isoline maps trough the punctual kriging interpolator of the Surfer 8.0 program. Obtained results indicated TDR calibration as proposed by Topp et al. (1980), considered of universal feature, is not adequate to the soil under study. TDR technique showed to be efficient in monitoring soil moisture content throughout bean plant cycle, being applicable in the irrigation process, since a previous equipment calibration in accordance with soil type under study. Soil resistance to penetration associated to both management systems showed increased value from one harvest to the next one, being greater for no-tillage system, surpassing the RP value associated to the conventional tillage for the year of 2006. However, obtained values do not interfere in the bean plant productivity for both employed growing system. Values saturated hydraulic conductivity had increased from one harvest to the next, observing that for the year of 2006 no-tillage system showed larger values than the conventional one. Conventional tillage showed lower soil bulk density average values for the year of 2005, however these values became the same for both methods in the year of 2006 harvest. All physical-hydric attributes as well as grain productivity presented spatial dependence for both soil cultivation techniques for both harvesting periods. All of simple linear regressions showed no correlation between attributes and bean production. However, simple linear regressions showed to be significant for attribute maps and production, presenting low determination coefficient values. The best observed result was identified to be the soil density related to production for the conventional crop management, showing the determination coefficient of 43,39 %, i.e., which is considered the best explaining production variation variable. In looking for a model explaining production variation as a function of soil physical-hydric attributes and relief elevation by means of multiple linear regression by the stepwise method, statistically significant models which explains production variation between 27,34 % to 71,70 % / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Alberto Luiz Francato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-09T18:59:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franco_HermasTeixeira_M.pdf: 12981499 bytes, checksum: 1cc917f0c21b08e2633be79cc8d29042 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo construir uma ferramenta de suporte à decisão que permita avaliar de maneira fácil e rápida as alternativas existentes para a otimização energética do aproveitamento conjunto da operação multipla de um "Sistema Reservatório" já existente com vistas à maximização dos benefícios deste sistema. Definiu-se (para uso neste trabalho) a expressão "Sistema Reservatório"? como sendo um conjunto de reservatórios hídricos que propõe-se administrar. Definiu-se ainda (no âmbito deste trabalho) como benefícios a energia potencial gravitacional total (dentro do horizonte de planejamento) dos recursos hídricos compreendidos neste estudo. Para avaliar estas alternativas de otimização foi desenvolvido um especial sistema de suporte à decisão para ser usado pelos operadores do sistema podendo subsidiar o processo da tomada das decisões. Procurou-se construir esta ferramenta de tal forma que fosse constituida por um sistema computacional em ambiente gráfico (Windows ®) com interface amigável ao usuário (F-GUI - Friendly Grafic User Interface), para ser usada de forma contínua e que fosse também de fácil implantação. O arcabouço teórico utilizado pelo sistema foi o da concepção de Sistema de Suporte à Decisão para a modelagem do sistema em estudo, tendo usado a técnica de Programação Não Linear para a etapa da otimização. As funções da otimização multi-objetivo inerentes à produção de energia elétrica ou reservação de volumes d'água para a mesma finalidade, são tratadas pelo método das ponderações, ficando a cargo dos operadores do sistema a calibração dos fatores sob diferentes situações de carga. Este trabalho utilizou os dados disponibilizados pela AES Tietê referentes a cinco reservatórios-usinas sequenciais no Rio Tietê, três reservatórios-usinas sequencias no Rio Pardo, um reservatório-usina no Rio Grande e um reservatório-usina no Rio Mogi-Guaçu, todos situados na região Sudeste do Brasil / Abstract: This dissertation has the objective of build a Decision Support Tool that gives a quick and easy way to analyze all the different alternatives to manage integrated a complex of hydroelectric reservoirs seeking the maximization of the benefits of the complex. The benefits of the complex were defined as the total potential gravitational energy of the hydraulic resources included in the system in the period of the planning horizon. This tool had being built looking for a computer Friendly Graphic User Interface based in the Microsoftã Windows Operational System to make easy the use of the tool day by day and also the initial installation in the users computers. The theory used were the conception of the Decision Support Tool in the modeling phase study and the Non Linear Programming in the optimization phase. This dissertation has used the data provided by the owner of the power generation complex -AES Tiete- that include five reservoirs in the Tiete river basin, three reservoirs in the Pardo river basin, one reservoir in the Grande river basin and one reservoir in the Mogi-Guaçu river basin, all of them in the southeast region of Brasil, South America / Mestrado / Recursos Hidricos / Mestre em Engenharia Civil

Les bétons auto-plaçants (BAP) sont des bétons spéciaux, très maniables, homogènes et stables qui se mettent en place sous le seul effet de la gravité. Grâce à leurs nombreux avantages, les bétons auto-plaçants (BAP) sont aujourd'hui considérés comme étant l'une des innovations les plus marquantes des deux dernières décennies dans le domaine du béton. Plus de 50 % des produits à démoulage différé sont réalisés en BAP. Parallèlement, les bétons légers sont maintenant intégrés dans le contexte normatif et leur utilisation dans l'industrie est croissante du fait notamment de la nouvelle réglementation thermique pour les bâtiments. Ce contexte ouvre la voie aux bétons auto-plaçants légers (BAPL) dont l'utilisation constitue une solution innovante pour répondre encore mieux, aux problématiques de légèreté, d'efficacité énergétique des bâtiments et de productivité. Cependant, la différence de densité entre les granulats légers et la pâte d'une part et le pouvoir absorbant des granulats légers d'autre part, compliquent davantage la formulation et la production des bétons auto-plaçants légers. De plus, les méthodes existantes qui sont pour la plupart empruntées aux méthodes de formulation de BAP traditionnels restent empiriques.Cette thèse vise donc la mise au point d'une méthode de formulation plus rationnelle pour composer des bétons auto-plaçants légers et durables. Cette approche de formation des BAPL est construite autour d'un ensemble de données cohérent dont l'indice de serrage de l'empilement et sur la quantification expérimentale des phénomènes tels que l'absorption dans la pâte de ciment et la ségrégation. A partir de cette méthode, différentes gammes de BAPL sont proposées pour répondent aux critères du cahier des charges en termes de masse volumique réelle sèche et de résistance à la compression. Sa mise en œuvre a permis de simuler et de réaliser des formules de bétons auto-plaçants légers de sable normal (BAPLSN) de classes d'étalement allant de SF1 à SF3, de classes de masse volumique D1.8 et D2.0 et de classes de résistance allant de LC35/38 à LC50/55. Elle a également permis d'explorer les bétons auto-plaçants légers de sable léger (BAPLSL) qui peuvent constituer une solution innovante pour l'industrie du béton dans le contexte de la nouvelle réglementation thermique pour les bâtiments. / Self compacting concrete (SCC) is generally known as the concrete capable of filling up the given structure only using its self weight without any need for vibration and compaction during pouring process. On the other hand, the structural lightweight concrete (LWC) has emerged due to its lightness and all the advantages related to lower thermal insulating characteristics. The two materials open way to the lightweight self compacting concrete (LWSCC) in order to combine the favorable properties of LWC with those of SCC.However, the difference in density between the lightweight aggregate and cement paste complicate the mix design and production of LWSCC. Furthermore, existing mix design methods which are mostly borrowed from SCC design methods are empirical. Therefore, this thesis aims to develop a rational mix design method for suitable lightweight self-compacting concrete. This approach is built around a set of coherent data whose compaction index of granular skeleton and on the experimental data such as water absorption in the cement paste and segregation. From this method, different ranges of LWSCC are proposed to meet the requirements of the specification in terms of dry density and compressive strength. Its implementation was used to simulate and formulate LWSCC of workability classes from SF1 to SF3, density class from D1.8 to D2.0 and resistance class from LC35/38 to LC50/55. The mix design method also explored the total lightweight self compacting concrete (TLWSCC) that may constitute an innovative solution for the concrete industry in the context of the new thermal regulations for buildings