[pt] A necessidade de integração entre os vários componentes de uma cadeia de suprimento e o SEOP (Sales and Operations Planning) são conceitos amplamente conhecidos pelas empresas, entretanto muitas vezes é difícil alinhar os conceitos teóricos às necessidades e aos processos reais das empresas. O foco deste trabalho é o planejamento operacional da cadeia logística de abastecimento de petróleo e derivados de uma empresa petrolífera. A empresa utiliza um modelo de programação linear determinístico para elaboração do plano. Foram monitorados os desvios entre o realizado e o planejado de diversos parâmetros que influenciam no plano, como preços internacionais, volume de produção de petróleo, demanda de alguns derivados e disponibilidades de unidades de refinaria. Após análise desses desvios, utilizou-se o modelo de programação linear da empresa para elaborar uma série de sensibilidades, retroalimentando o modelo, com a utilização dos erros médios das variáveis. Por fim são agrupadas as informações sobre realizado x planejado x sensibilidade (plano modificado) à incerteza. Os resultados mostram que o plano modificado considerando à incerteza das variáveis através dos erros médios históricos possibilita um planejamento mais robusto, onde o resultado deixa de ser um valor ótimo determinístico e se apresenta como uma faixa de valores bons. / [en] The need for integration between the various components of the supply chain and the SEOP (Sales and Operations Planning) are concepts widely known by the companies, however it is often difficult to align theoretical concepts to the real needs and processes of companies. The focus of this work is the operational planning of the logistics supply chain of petroleum and derivatives of an oil company. The company uses a deterministic linear programming model for development of the plan. The parameters´ deviations between real and planning data, which influence the plan, as international prices, volume of oil production, demand for some oil derivatives and availability of refinery units were monitored. After analyzing of these deviations, we used the linear programming model of the company to develop a range of sensitivities, feeding back the model, using the mean errors of the variables. Finally the information of real x plan x modified plan (planned sensitivity) with uncertainty are grouped. The results show that the modified plan considering the uncertainty of the variables through the historical average errors enables a more robust planning, where the result is no longer a deterministic optimal value and it presents itself as a good range of values.

O objetivo deste trabalho é determinar e modelar a Arquitetura do Plano Preferencial Integrado de Recursos para o Setor Elétrico, no contexto do planejamento energético atual. O Plano Preferencial Integrado é uma coletânea sistêmica de recursos energéticos obtidos por meio de um processo integrado de planejamento, ao longo do tempo e da geografia, denominado Planejamento Integrado de Recursos Energéticos (PIR). Utilizam-se metodologias do Inventário Energoambiental, da Listagem e do Peneiramento de Recursos Energéticos, do Cômputo e Valoração de Recursos Energéticos, da Análise de Custos Completos, englobando custos internos e externos, da Previsão da Demanda e da Integração de Recursos, ponto em que efetivamente se inicia a construção do Plano. A validação do modelo é realizada no estudo de caso aplicado na Região Administrativa de Araçatuba, no oeste do estado de São Paulo, Brasil. Por fim, apresentam-se considerações sobre esse plano preferencial e estabelece-se a proposta de uma metodologia alternativa de planejamento energético para o setor elétrico, visando o desenvolvimento sustentável por meio de uma imbricação entre energia, meio ambiente e sociedade, com seu balanço equilibrado de importâncias. / The objective of the study is to define and model the Architecture of Integrated Energy Resources Preferential Plan for the Power Sector, in the context of current energy planning. The Integrated Energy Resources Preferential Plan is a systemic compilation of energy resources obtained through an integrated energy planning over the time and geography, called Integrated Resource Planning (IRP). The plan is developed using the methodology of Environmental and Energy Inventory; Listing and Drafting of Energy Resources; Calculation and Valuation of Energy Resources Full Potentials, Full Cost Analysis, Demand Forecasting and Resources Integration, after which the construction of plan effectively starts. The model validation is performed in the case study applied in Araçatuba Administrative Region, in the western state of São Paulo, Brazil. Finally, the IRP Preferred Plan is reviewed and a proposal for an alternative methodology for energy planning for the power sector is presented aiming at sustainable development through a complete overview among energy, environment and society, with its balanced importance.

A área do petróleo é uma das que mais podem se beneficiar da melhoria de eficiência da gestão da cadeia de suprimentos. Entretanto, o comportamento dinâmico de tais cadeias é muito complexo para ser modelado de forma analítica. Por outro lado, estas cadeias mostram várias características intrínsecas em comum com sistemas multiagentes, que oferecem a flexibilidade necessária para modelar as complexidades e a dinâmica das cadeias de suprimentos reais sem a necessidade de premissas muito simplificadoras. Como o problema de gerenciamento da cadeia de suprimentos apresenta uma estrutura recursiva, torna-se ainda mais conveniente usar um modelo baseado em agentes holônicos, que mostram uma estrutura do tipo fractal. Além disso, o tipo de relacionamento entre as entidades da cadeia e a necessidade de uma otimização global sugerem modelar suas interações na forma de restrições. Por esta razão, esta tese propõe um modelo distribuído de otimização através da definição de um novo problema denominado Problema de Satisfação de Restrições Holônico com Otimização (HCOP), que é baseado nos conceitos do Problema de Satisfação de Restrições Distribuído com Otimização (DCOP) e agentes holônicos. Além disso, foi desenvolvido um meta-algoritmo baseado no algoritmo DTREE para solucionar este tipo de problema, onde vários algoritmos disponíveis de otimização centralizados podem ser embutidos e integrados de tal forma a obter a configuração mais adequada para cada caso. Assim, uma típica cadeia de suprimentos da indústria do petróleo foi modelada como um HCOP, e foi desenvolvido um protótipo que implementa o meta-algoritmo proposto em um ambiente que integra sistemas de otimização de produção e logística, que são representativos em relação a situações reais. Finalmente foram realizados experimentos sobre um estudo de caso da empresa PETROBRAS, que permitiram a verificação da viabilidade deste modelo e a comprovação de suas vantagens em relação às abordagens convencionais. / The oil area is one of those that may most benefit from the improved efficiency of supply chain management. However, the dynamic behavior of such chains is too complex to be modeled analytically. Moreover, these chains show several intrinsic characteristics in common with multiagent systems, which offer the required flexibility to model the complexities and dynamics of real supply chains without rather simplifying assumptions. As the problem of managing the supply chain has a recursive structure, it becomes more convenient to use a model based on holonic agents, which show a fractal-type structure. Furthermore, the type of relationship between entities in the chain and the need for global optimization suggest to model their interactions in the form of constraints. For this reason, this thesis proposes an optimization distributed model by defining a new problem called Holonic Constraint Optimization Problem (HCOP), which is based on concepts from Distributed Constraint Satisfaction Optimization Problem (DCOP) and holonic agents. In addition we developed a meta-algorithm based on DTREE algorithm for solving this type of problem, where several algorithms available for centralized optimization algorithms can be embedded and integrated so as to obtain the most suitable configuration for each case. Thus, a typical supply chain of the petroleum industry was modeled as a HCOP, and we developed a prototype that implements the meta-algorithm in an environment that integrates the optimization systems for production and logistics, which are representative in relation to actual situations. Finally experiments were performed on a case study of the company PETROBRAS, which allowed the verification of the feasibility of this model and the proof of their advantages over conventional approaches.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-03T12:02:23Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DesenvolvimentoMetodologiaRegionalizacao.pdf: 9137398 bytes, checksum: c65cf53142fd9bd5c2600134e77a11e8 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-07T16:36:16Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DesenvolvimentoMetodologiaRegionalizacao.pdf: 9137398 bytes, checksum: c65cf53142fd9bd5c2600134e77a11e8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T16:36:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DesenvolvimentoMetodologiaRegionalizacao.pdf: 9137398 bytes, checksum: c65cf53142fd9bd5c2600134e77a11e8 (MD5) Previous issue date: 2015-03-30 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A ausência ou a insuficiência de dados fluviométricos de séries longas e confiáveis, devido a fatores físicos e/ou econômicos, é um dos principais desafios enfrentados em estudos hidrológicos. Com o intuito de contornar esse problema, na presente Tese, foi proposto a aplicação do método de regionalização de curvas de permanência de vazões. Nesse contexto, a hipótese principal foi dividir a região da Amazônia Legal em regiões homogêneas, definidas pelos métodos de análise de agrupamento hierárquico de Ward e difuso Fuzzy C-Means, e para cada uma, formular modelos regionais de curvas de permanência de vazões. Para os dois métodos de análise de agrupamento, a distância euclidiana foi usada como medida de similaridade, e as variáveis explicativas da vazão (área de drenagem, precipitação anual média, comprimento e desnível do rio), foram usadas como dados de entrada. Foram obtidas 4 regiões homogêneas por intermédio do método de Ward e 14 regiões por Fuzzy C-Means. Curvas de permanência foram construídas para cada uma das 214 estações fluviométricas distribuídas em suas respectivas regiões, e calibradas em função de 6 modelos matemáticos (linear, potência, exponencial, logarítmico, quadrático e cúbico). Para cada região homogênea formada pelos métodos de análise de agrupamento, foi formulado um modelo regional de curvas de permanência de vazões, utilizando-se análise de regressão múltipla, relacionando os parâmetros do melhor modelo matemático calibrado com as características físicas (área de drenagem, comprimento e desnível do rio) e climática (precipitação anual média) das bacias. Os modelos regionais obtidos foram validados por meio do método “Jack-Knife cross validation”. Os índices de desempenho encontrados - valores de NASH ≥ 0,75 em mais 62% dos casos, situando-se na faixa de desempenho de aceitável a bom - permitiram concluir que o método Fuzzy C-Means foi o mais indicado para a formação de regiões hidrologicamente homogêneas de vazão. Os modelos regionais desenvolvidos para cada uma das regiões formadas, apresentam-se como uma boa alternativa na modelagem de curvas de permanência de vazão para médias e pequenas bacias sem dados de vazão na região da Amazônia Legal. / The absence or failure of hydrometric data with long and reliable series, by factors of physical and / or economic order, is one of the main challenges faced in hydrological studies. In order to work around this problem, in this thesis, the application of regionalization method of flow duration curve was proposed. In this context, the main idea was to divide the region of the Amazon in homogeneous regions defined by the methods of hierarchical cluster analysis of Ward and diffuse Fuzzy C-Means, and for each, formulate regional models of flow duration curves. For both methods of the Euclidean distance cluster analysis was used as a similarity measure, and the explanatory variables the flow (drainage area, mean annual precipitation, length and slope of the river), as input data. We obtained four homogeneous regions through the Ward method and 14 regions by Fuzzy C-Means. Duration curves were constructed for each of the 214 gauged stations distributed in their respective regions, and calibrated according to 6 mathematical models (linear, power, exponential, logarithmic, quadratic and cubic). For each homogeneous region formed by cluster analysis methods, a regional model of flow rates of duration curves using multiple regression analysis was formulated, relating the parameters of the best model calibrated with the physical characteristics (drainage area, length and slope of the river) and climate (average annual precipitation) basins. The obtained regional models were validated by the method Jack-Knife cross validation. The performance indices found – values of NASH ≥ 0,75 in over 62% of cases, standing in the performance range from acceptable to good – showed that the Fuzzy C-Means method was the most suitable for the formation of homogeneous regions of flow. The regional models developed for each of the regions formed, are presented as a good option for modeling of flow duration curve for medium and small basins without flow data in the Amazon region.

A área do petróleo é uma das que mais podem se beneficiar da melhoria de eficiência da gestão da cadeia de suprimentos. Entretanto, o comportamento dinâmico de tais cadeias é muito complexo para ser modelado de forma analítica. Por outro lado, estas cadeias mostram várias características intrínsecas em comum com sistemas multiagentes, que oferecem a flexibilidade necessária para modelar as complexidades e a dinâmica das cadeias de suprimentos reais sem a necessidade de premissas muito simplificadoras. Como o problema de gerenciamento da cadeia de suprimentos apresenta uma estrutura recursiva, torna-se ainda mais conveniente usar um modelo baseado em agentes holônicos, que mostram uma estrutura do tipo fractal. Além disso, o tipo de relacionamento entre as entidades da cadeia e a necessidade de uma otimização global sugerem modelar suas interações na forma de restrições. Por esta razão, esta tese propõe um modelo distribuído de otimização através da definição de um novo problema denominado Problema de Satisfação de Restrições Holônico com Otimização (HCOP), que é baseado nos conceitos do Problema de Satisfação de Restrições Distribuído com Otimização (DCOP) e agentes holônicos. Além disso, foi desenvolvido um meta-algoritmo baseado no algoritmo DTREE para solucionar este tipo de problema, onde vários algoritmos disponíveis de otimização centralizados podem ser embutidos e integrados de tal forma a obter a configuração mais adequada para cada caso. Assim, uma típica cadeia de suprimentos da indústria do petróleo foi modelada como um HCOP, e foi desenvolvido um protótipo que implementa o meta-algoritmo proposto em um ambiente que integra sistemas de otimização de produção e logística, que são representativos em relação a situações reais. Finalmente foram realizados experimentos sobre um estudo de caso da empresa PETROBRAS, que permitiram a verificação da viabilidade deste modelo e a comprovação de suas vantagens em relação às abordagens convencionais. / The oil area is one of those that may most benefit from the improved efficiency of supply chain management. However, the dynamic behavior of such chains is too complex to be modeled analytically. Moreover, these chains show several intrinsic characteristics in common with multiagent systems, which offer the required flexibility to model the complexities and dynamics of real supply chains without rather simplifying assumptions. As the problem of managing the supply chain has a recursive structure, it becomes more convenient to use a model based on holonic agents, which show a fractal-type structure. Furthermore, the type of relationship between entities in the chain and the need for global optimization suggest to model their interactions in the form of constraints. For this reason, this thesis proposes an optimization distributed model by defining a new problem called Holonic Constraint Optimization Problem (HCOP), which is based on concepts from Distributed Constraint Satisfaction Optimization Problem (DCOP) and holonic agents. In addition we developed a meta-algorithm based on DTREE algorithm for solving this type of problem, where several algorithms available for centralized optimization algorithms can be embedded and integrated so as to obtain the most suitable configuration for each case. Thus, a typical supply chain of the petroleum industry was modeled as a HCOP, and we developed a prototype that implements the meta-algorithm in an environment that integrates the optimization systems for production and logistics, which are representative in relation to actual situations. Finally experiments were performed on a case study of the company PETROBRAS, which allowed the verification of the feasibility of this model and the proof of their advantages over conventional approaches.

Como um ambiente de transição e de grande concentração de atividades humanas, a zona costeira é uma das áreas de maior estresse ambiental do mundo. Esta concentração gera demanda por água para os mais diversos usos. A principal fonte de água na zona costeira é a bacia hidrográfica. O oceano, o estuário e as bacias hidrográficas interagem, formando um contínuo fluvial-marinho costeiro. Quando as atividades antrópicas retiram água doce da bacia, podem estar limitando a disponibilidade hídrica numa região costeira, pois a diminuição da afluência de água doce aos estuários aumenta a área de influência da salinidade. Esta dinâmica da salinidade em função da afluência de água doce pode ser compreendida através de um modelo de balanço de massa. Após compreender esta dinâmica, subsídios podem ser propostos para a gestão de um ambiente costeiro, visando prevenir possíveis limitações da disponibilidade de água doce devido à salinização das águas. Com base no artigo 3º da Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH), que prevê que a gestão dos recursos hídricos deve ser integrada com a das zonas costeiras e dos sistemas estuarinos, propõem-se a compreensão do balanço de salinidade como uma ferramenta para a gestão de recursos hídricos na zona costeira. Utilizando um modelo matemático integrado com geoprocessamento, como método de compreensão da dinâmica da salinidade, realiza-se um estudo de caso na bacia do Rio Tramandaí. Assim, subsídios para a gestão são discutidos, utilizando os instrumentos da PNRH e do Plano Nacional de Gerenciamento Costeiro (PNGC), para a bacia em questão. Com o modelo foram testados três cenários: dois de mudanças climáticas, seca e cheia, e um de aumento da área irrigada de arroz, visto que é a principal atividade econômica da bacia, juntamente com o abastecimento público. O resultado dos cenários atesta que a influência da salinidade é sentida até a Lagoa do Passo, limite interior do estuário. Observa-se que para os cenários de escassez hídrica, de seca e aumento na demanda de água, a salinidade do estuário aumenta, principalmente na Lagoa do Passo. No cenário de cheia, a salinidade diminuiu. Com o modelo de balanço de salinidade, observou-se a aplicabilidade dos instrumentos da PNRH e do zoneamento ecológico-econômico costeiro (ZEEC) do PNGC. O enquadramento, a salinidade pode ser introduzida como parâmetro a ser monitorado, pois compromete o uso dos recursos hídricos, além de ser integrada com o ZEEC que já existe na bacia. A outorga pode ser estabelecida, para manter uma vazão mínima que impeça a intrusão salina indesejada. A cobrança pode ser usada como meio de induzir os orizicutores a utilizar métodos de irrigação mais eficientes. A dinâmica da salinidade se mostrou uma ferramenta eficaz para gestão de recursos hídricos na zona costeira, por funcionar como um indicador da disponibilidade hídrica. No caso específico da bacia do Rio Tramandaí, esta ferramenta deve ser utilizada no nível do comitê de bacia (já existente), para resolver questões ligadas com a intrusão salina e a interação bacia – oceano. / As a transition environment of great human activities concentration, the coastal zone is an area of major environmental stress in the world. This merger creates a demand of water for different uses. The main source of water in this area is the river basin. The ocean, the estuary and the watersheds interact forming a continuous freshwater – coastal environment. When human activities remove freshwater from the basin they may be limiting the availability of water in a coastal region, since reduced freshwater inflow to estuaries increases the area of influence of the salinity. This dynamic function of salinity and fresh water inflow can be understood through a mass balance. Technical inputs can be proposed to manage a coastal environment, preventing possible limitations on the availability of fresh water due to the salinity. The article 3 of the National Water Resources Policy (PNRH) said that the management of water resources must be integrated with the coastal and estuarine systems. Based on this assumption a methodology is proposed: the understanding of salinity balance as a tool for management of water resources in the coastal zone. Using a mathematical model integrated with GIS for understanding the salinity dynamics a case study is done on the Tramandaí river basin. For this basin, management practices and technical inputs are discussed using the tools of PNRH and the National Coastal Management Plan (PNGC). With the model we tested three scenarios: two climate change, drought and flood, and an increased area of irrigated rice, as it is the main economic activity of the basin along with public provision. The result of the scenarios shows that the influence of salinity is felt unto the Passo Lagoon, the inner edge of the estuary. It is observed that in the water scarcity scenarios, drought and increased demand for water, the salinity of the estuary rises, especially in the Passo Lagoon. In the scenario of flood the salinity decreased. Using the salinity balance model, it was observed the applicability of the tools of PNRH and the coastal ecological-economic zoning (ZEEC) of the PNGC. In the classification of water bodies the salinity may be introduced as a parameter to be monitored, because it jeopardizes the use of water resource. Also it can be integrated with the ZEEC that already exists in the basin. The grant of water resources use can be established to maintain a minimum flow to prevent the unwanted salt intrusion. The water use charges can be used as a mean of inducing rice farmers to use more efficient methods of irrigation. The dynamics of salinity proved to be an effective tool for managing water resources in the coastal zone, acting as an indicator of water availability. In the specific case of Tramandaí river basin, this tool should be used in the basin committee level to solve issues related to salt intrusion and basin - ocean interaction.

Como um ambiente de transição e de grande concentração de atividades humanas, a zona costeira é uma das áreas de maior estresse ambiental do mundo. Esta concentração gera demanda por água para os mais diversos usos. A principal fonte de água na zona costeira é a bacia hidrográfica. O oceano, o estuário e as bacias hidrográficas interagem, formando um contínuo fluvial-marinho costeiro. Quando as atividades antrópicas retiram água doce da bacia, podem estar limitando a disponibilidade hídrica numa região costeira, pois a diminuição da afluência de água doce aos estuários aumenta a área de influência da salinidade. Esta dinâmica da salinidade em função da afluência de água doce pode ser compreendida através de um modelo de balanço de massa. Após compreender esta dinâmica, subsídios podem ser propostos para a gestão de um ambiente costeiro, visando prevenir possíveis limitações da disponibilidade de água doce devido à salinização das águas. Com base no artigo 3º da Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH), que prevê que a gestão dos recursos hídricos deve ser integrada com a das zonas costeiras e dos sistemas estuarinos, propõem-se a compreensão do balanço de salinidade como uma ferramenta para a gestão de recursos hídricos na zona costeira. Utilizando um modelo matemático integrado com geoprocessamento, como método de compreensão da dinâmica da salinidade, realiza-se um estudo de caso na bacia do Rio Tramandaí. Assim, subsídios para a gestão são discutidos, utilizando os instrumentos da PNRH e do Plano Nacional de Gerenciamento Costeiro (PNGC), para a bacia em questão. Com o modelo foram testados três cenários: dois de mudanças climáticas, seca e cheia, e um de aumento da área irrigada de arroz, visto que é a principal atividade econômica da bacia, juntamente com o abastecimento público. O resultado dos cenários atesta que a influência da salinidade é sentida até a Lagoa do Passo, limite interior do estuário. Observa-se que para os cenários de escassez hídrica, de seca e aumento na demanda de água, a salinidade do estuário aumenta, principalmente na Lagoa do Passo. No cenário de cheia, a salinidade diminuiu. Com o modelo de balanço de salinidade, observou-se a aplicabilidade dos instrumentos da PNRH e do zoneamento ecológico-econômico costeiro (ZEEC) do PNGC. O enquadramento, a salinidade pode ser introduzida como parâmetro a ser monitorado, pois compromete o uso dos recursos hídricos, além de ser integrada com o ZEEC que já existe na bacia. A outorga pode ser estabelecida, para manter uma vazão mínima que impeça a intrusão salina indesejada. A cobrança pode ser usada como meio de induzir os orizicutores a utilizar métodos de irrigação mais eficientes. A dinâmica da salinidade se mostrou uma ferramenta eficaz para gestão de recursos hídricos na zona costeira, por funcionar como um indicador da disponibilidade hídrica. No caso específico da bacia do Rio Tramandaí, esta ferramenta deve ser utilizada no nível do comitê de bacia (já existente), para resolver questões ligadas com a intrusão salina e a interação bacia – oceano. / As a transition environment of great human activities concentration, the coastal zone is an area of major environmental stress in the world. This merger creates a demand of water for different uses. The main source of water in this area is the river basin. The ocean, the estuary and the watersheds interact forming a continuous freshwater – coastal environment. When human activities remove freshwater from the basin they may be limiting the availability of water in a coastal region, since reduced freshwater inflow to estuaries increases the area of influence of the salinity. This dynamic function of salinity and fresh water inflow can be understood through a mass balance. Technical inputs can be proposed to manage a coastal environment, preventing possible limitations on the availability of fresh water due to the salinity. The article 3 of the National Water Resources Policy (PNRH) said that the management of water resources must be integrated with the coastal and estuarine systems. Based on this assumption a methodology is proposed: the understanding of salinity balance as a tool for management of water resources in the coastal zone. Using a mathematical model integrated with GIS for understanding the salinity dynamics a case study is done on the Tramandaí river basin. For this basin, management practices and technical inputs are discussed using the tools of PNRH and the National Coastal Management Plan (PNGC). With the model we tested three scenarios: two climate change, drought and flood, and an increased area of irrigated rice, as it is the main economic activity of the basin along with public provision. The result of the scenarios shows that the influence of salinity is felt unto the Passo Lagoon, the inner edge of the estuary. It is observed that in the water scarcity scenarios, drought and increased demand for water, the salinity of the estuary rises, especially in the Passo Lagoon. In the scenario of flood the salinity decreased. Using the salinity balance model, it was observed the applicability of the tools of PNRH and the coastal ecological-economic zoning (ZEEC) of the PNGC. In the classification of water bodies the salinity may be introduced as a parameter to be monitored, because it jeopardizes the use of water resource. Also it can be integrated with the ZEEC that already exists in the basin. The grant of water resources use can be established to maintain a minimum flow to prevent the unwanted salt intrusion. The water use charges can be used as a mean of inducing rice farmers to use more efficient methods of irrigation. The dynamics of salinity proved to be an effective tool for managing water resources in the coastal zone, acting as an indicator of water availability. In the specific case of Tramandaí river basin, this tool should be used in the basin committee level to solve issues related to salt intrusion and basin - ocean interaction.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:50:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6482.pdf: 3587600 bytes, checksum: efb47a00f3d6dbd615428191942c50ee (MD5) Previous issue date: 2014-12-12 / Suitable coordination systems are crucial to the sustained competitiveness of agribusiness systems. Nevertheless, some agribusiness systems have serious deficiencies in their integrated planning, generating with negative disputes between the members in the chain, which can lead in many cases to the loss of competitiveness. The orange agribusiness system, which has a significant importance as a currency generator and employment, not only in Brazil but also in many other countries, has faced serious problems of competitiveness. Disease threats, particularly, with the "greening" as the most critical, additionally the continuous competition for land with the sugarcane agribusiness system, have led the so-called "citrus belt" moving increasingly towards the southern state of São Paulo. This situation has led to increased costs and reducing the productivity and efficiency throughout the whole chain. The Brazilian citrus industry should search for urgent solutions, which cannot only bring longevity to the business, but also as a more critical issue: their own survival. Thus, this study aims to verify whether the gradual introduction of new varieties of orange and the development of a model of integrated planning within the technical of system dynamics can contribute to improve the performance and the competitiveness of this agribusiness system. The research method used was deductive hypothetical with the necessary information was gathered through semi-structured questionnaires and personal interviews with agents in the sector. The model was applied to the part of the citrus production chain, which covers the members of agricultural production and industrial processing. The results of the developed model showed that there are significant potential gains in performance, reflected in the increased EBITDA margin on the industrial processing side and in the net income per hectare and the price of the orange box on the agricultural production side, if they established together an integrated planning of production, crop-season to crop-season. / Sistemas de coordenação adequados são vitais à competitividade sustentada dos sistemas agroindustriais. Apesar disso, alguns sistemas agroindustriais apresentam sérias deficiências em planejamento integrado, gerando disputas acirradas entre os seus agentes, os quais podem levar, em muitos casos, a perdas de competitividade. O sistema agroindustrial da laranja, que tem uma importância significativa como setor gerador de divisas e de empregos, não somente no Brasil, mas em diversos outros países, tem enfrentado sérios problemas de competitividade. As ameaças de doenças, tendo o greening como a principal, bem como a constante competição por terras com o sistema agroindustrial da cana-deaçúcar, têm levado o denominado "cinturão citrícola" a mover-se cada vez mais para o Sul do Estado de São Paulo. Esta situação tem levado a um aumento de custos e de perdas de eficiência e produtividade ao longo da cadeia como um todo. A citricultura brasileira deve buscar em caráter de urgência soluções que possam não somente trazer a perenidade ao negócio, mas também como a uma questão mais crítica: a sua própria sobrevivência. Assim, este trabalho tem como objetivo principal verificar se mecanismos de planejamento integrado, envolvendo a produção no campo e a indústria citrícola, podem melhorar o desempenho competitivo deste SAI. Um modelo utilizando dinâmica de sistemas foi desenvolvido para avaliar esta hipótese. O método de pesquisa utilizado foi o hipotético dedutivo, tendo as informações sido coletadas através de entrevistas pessoais e questionários semiestruturados com os agentes do setor. O modelo foi aplicado na parte da cadeia de produção citrícola que envolve os elos da produção agrícola e de processamento industrial. Os resultados do modelo desenvolvido demonstraram que existem ganhos potenciais expressivos de desempenho, refletidos no aumento da margem de EBITDA do lado do processamento industrial e do lucro líquido por hectare e do preço da caixa de laranja do lado da produção agrícola, se estes se coordenarem para realizarem planejamentos integrados de produção safra a safra.

Como um ambiente de transição e de grande concentração de atividades humanas, a zona costeira é uma das áreas de maior estresse ambiental do mundo. Esta concentração gera demanda por água para os mais diversos usos. A principal fonte de água na zona costeira é a bacia hidrográfica. O oceano, o estuário e as bacias hidrográficas interagem, formando um contínuo fluvial-marinho costeiro. Quando as atividades antrópicas retiram água doce da bacia, podem estar limitando a disponibilidade hídrica numa região costeira, pois a diminuição da afluência de água doce aos estuários aumenta a área de influência da salinidade. Esta dinâmica da salinidade em função da afluência de água doce pode ser compreendida através de um modelo de balanço de massa. Após compreender esta dinâmica, subsídios podem ser propostos para a gestão de um ambiente costeiro, visando prevenir possíveis limitações da disponibilidade de água doce devido à salinização das águas. Com base no artigo 3º da Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH), que prevê que a gestão dos recursos hídricos deve ser integrada com a das zonas costeiras e dos sistemas estuarinos, propõem-se a compreensão do balanço de salinidade como uma ferramenta para a gestão de recursos hídricos na zona costeira. Utilizando um modelo matemático integrado com geoprocessamento, como método de compreensão da dinâmica da salinidade, realiza-se um estudo de caso na bacia do Rio Tramandaí. Assim, subsídios para a gestão são discutidos, utilizando os instrumentos da PNRH e do Plano Nacional de Gerenciamento Costeiro (PNGC), para a bacia em questão. Com o modelo foram testados três cenários: dois de mudanças climáticas, seca e cheia, e um de aumento da área irrigada de arroz, visto que é a principal atividade econômica da bacia, juntamente com o abastecimento público. O resultado dos cenários atesta que a influência da salinidade é sentida até a Lagoa do Passo, limite interior do estuário. Observa-se que para os cenários de escassez hídrica, de seca e aumento na demanda de água, a salinidade do estuário aumenta, principalmente na Lagoa do Passo. No cenário de cheia, a salinidade diminuiu. Com o modelo de balanço de salinidade, observou-se a aplicabilidade dos instrumentos da PNRH e do zoneamento ecológico-econômico costeiro (ZEEC) do PNGC. O enquadramento, a salinidade pode ser introduzida como parâmetro a ser monitorado, pois compromete o uso dos recursos hídricos, além de ser integrada com o ZEEC que já existe na bacia. A outorga pode ser estabelecida, para manter uma vazão mínima que impeça a intrusão salina indesejada. A cobrança pode ser usada como meio de induzir os orizicutores a utilizar métodos de irrigação mais eficientes. A dinâmica da salinidade se mostrou uma ferramenta eficaz para gestão de recursos hídricos na zona costeira, por funcionar como um indicador da disponibilidade hídrica. No caso específico da bacia do Rio Tramandaí, esta ferramenta deve ser utilizada no nível do comitê de bacia (já existente), para resolver questões ligadas com a intrusão salina e a interação bacia – oceano. / As a transition environment of great human activities concentration, the coastal zone is an area of major environmental stress in the world. This merger creates a demand of water for different uses. The main source of water in this area is the river basin. The ocean, the estuary and the watersheds interact forming a continuous freshwater – coastal environment. When human activities remove freshwater from the basin they may be limiting the availability of water in a coastal region, since reduced freshwater inflow to estuaries increases the area of influence of the salinity. This dynamic function of salinity and fresh water inflow can be understood through a mass balance. Technical inputs can be proposed to manage a coastal environment, preventing possible limitations on the availability of fresh water due to the salinity. The article 3 of the National Water Resources Policy (PNRH) said that the management of water resources must be integrated with the coastal and estuarine systems. Based on this assumption a methodology is proposed: the understanding of salinity balance as a tool for management of water resources in the coastal zone. Using a mathematical model integrated with GIS for understanding the salinity dynamics a case study is done on the Tramandaí river basin. For this basin, management practices and technical inputs are discussed using the tools of PNRH and the National Coastal Management Plan (PNGC). With the model we tested three scenarios: two climate change, drought and flood, and an increased area of irrigated rice, as it is the main economic activity of the basin along with public provision. The result of the scenarios shows that the influence of salinity is felt unto the Passo Lagoon, the inner edge of the estuary. It is observed that in the water scarcity scenarios, drought and increased demand for water, the salinity of the estuary rises, especially in the Passo Lagoon. In the scenario of flood the salinity decreased. Using the salinity balance model, it was observed the applicability of the tools of PNRH and the coastal ecological-economic zoning (ZEEC) of the PNGC. In the classification of water bodies the salinity may be introduced as a parameter to be monitored, because it jeopardizes the use of water resource. Also it can be integrated with the ZEEC that already exists in the basin. The grant of water resources use can be established to maintain a minimum flow to prevent the unwanted salt intrusion. The water use charges can be used as a mean of inducing rice farmers to use more efficient methods of irrigation. The dynamics of salinity proved to be an effective tool for managing water resources in the coastal zone, acting as an indicator of water availability. In the specific case of Tramandaí river basin, this tool should be used in the basin committee level to solve issues related to salt intrusion and basin - ocean interaction.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-07-04T13:18:57Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2363842 bytes, checksum: ffe6b451f8c38c8b552d6644c74539bd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-04T13:18:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2363842 bytes, checksum: ffe6b451f8c38c8b552d6644c74539bd (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 / Por sua magnitude, diversidade biológica e condições de preservação, a bacia Amazônica é um importante objeto de estudo para grupos de pesquisa ao redor de todo o mundo. No contexto hidrológico, a proximidade com que a população se desenvolveu em relação aos cursos de água, associada à ocorrência de eventos extremos cada vez mais frequentes, torna essencial o entendimento dos processos hidrológicos atuantes na região. Na planície Amazônica existem importantes fatores que regulam os processos hidrodinâmicos como as trocas de água entre os canais principais dos rios e as planícies de inundação e o efeito de remanso hidráulico variável que altera os padrões de velocidade do escoamento. A consideração de tais fatores é essencial tanto nos processos de modelagem hidrológica e hidrodinâmica quanto na geração de dados de vazão, imprescindíveis à calibração e validação dos modelos. Se por um lado modelos hidrodinâmicos complexos têm sido desenvolvidos a partir dessa abordagem, os dados de vazão utilizados ainda são obtidos a partir da metodologia tradicional da curva- chave, que desconsidera os fatores supracitados. O presente trabalho propôs a geração de uma série acurada de dados de vazão a partir da aplicação da Equação de Manning para a estação Manacapuru, localizada no trecho mais baixo do rio Solimões, onde o efeito de remanso hidráulico é evidente. Como uma das variáveis da equação, a declividade da linha de energia é considerada também nos cálculos, tendo sido realizada a sua estimativa a partir da diferença de nível entre a estação de Manacapuru e uma estação de apoio localizada 90 quilômetros a jusante, a estação de Careiro. A obtenção dos parâmetros da equação foi possível a partir de uma série de oito anos (2009-2016) de medições mensais de vazões no rio Solimões realizadas com equipamentos acústicos, complementando a série previamente disponibilizada pela Rede Hidrometeorológica Nacional, predominantemente obtida a partir da utilização de medidores convencionais de corrente. Com os parâmetros geométricos dos canais, área e raio hidráulico da seção transversal obtidos a partir de um levantamento batimétrico da seção, o desafio de aplicação da metodologia se torna a determinação do coeficiente de rugosidade de Manning de forma acurada. No presente trabalho, utilizou-se cada uma das medições de vazão para se obter indiretamente um coeficiente de rugosidade, estabelecendo-se, então, uma relação entre o coeficiente e o nível de água na seção. Os resultados indicaram que o coeficiente de rugosidade se relaciona de maneira decrescente com o nível de água na seção, tendendo a uma assíntota a partir de certo nível. Análises estatísticas apontaram, ainda, que a relação entre o coeficiente de rugosidade e o nível de água é significativamente afetada pelo método pelo qual procede-se à medição de vazão, sejam ele medidores convencionais de corrente ou equipamentos acústicos. Assim, fica evidente a importância de se avaliar o efeito de diferentes bases de dados utilizadas no estabelecimento da relação entre cota e vazão quando se objetiva obter uma série acurada de vazões. Análises de hidrogramas indicaram que a metodologia proposta é capaz de aprimorar expressivamente a série de dados de vazão gerada, principalmente para os picos de vazão, se comparada à metodologia tradicional de utilização da curva-chave em um regime como o de Manacapuru. No contexto da modelagem hidrológica, foi possível concluir que a utilização de uma série de dados de vazão de complexidade incompatível com os modelos hidrodinâmicos que se deseja avaliar pode levar a conclusões errôneas a respeito dos processos hidrodinâmicos atuantes e dos procedimentos necessários para a modelagem. Portanto, é essencial a disponibilização de séries de dados de vazão com acurácia compatível aos modelos hidrológicos e hidrodinâmicos que têm sido desenvolvidos, permitindo, assim, a utilização desses modelos para a previsão de enchentes e consequente minimização dos impactos desses eventos à população. / For their magnitude, biological diversity and conservation conditions, the Amazon basin is an important study object for several research groups around the world. In the hydrologic context, closeness between the development of communities and rivers, associated to the frequent extreme events in the basin, makes essential understanding the hydrological process. In Amazon plain, there are important factors that regulate hydrodynamic processes as water changes between the main channel of rivers and floodplains and the variable backwater that affects the velocity patterns of flow. Considering those factors is essential both for hydrological-hydrodynamic modeling and for the generation of streamflow data series, indispensable for model calibration and validation. Even if complete hydrodynamic models are being developed for the basin, available streamflow data series are still based on the traditional rating-curve methodology, disregarding the aforementioned factors. This work proposed the generation of an accurate streamflow data series for Manacapuru station, a station located in the lower Solimões River where the variable backwater effect is evident, based on the application of the Manning Equation to water level data series. As one of the equation parameters, energy slope is included in computations, being estimated by the difference between water level in Manacapuru and the Careiro station, located 90 kilometers downstream. Obtainment of equation parameters was possible based in a monthly discharge measurement series of 8 years (2009-2016) for Solimões River performed with acoustic equipment, which complemented the previous series available in the National Hydro-meteorological Network performed predominantly by conventional current meters. With geometric parameters area and hydraulic radius being calculated based in a bathymetric section profile, the task remains to determine Manning roughness coefficient. In this study, we calculated indirectly the roughness coefficient for each discharge measurement data, establishing, then, a relationship between the coefficient and the water level. Results indicated that roughness coefficient is related to the water level by a decreasing relationship, tending to an asymptote in certain level. Statistical analyses pointed, in addition, that relationship between roughness coefficient and water level is significantly affected by the method in which discharge measurement is performed, being by conventional current meters or acoustic equipment. Therefore, becomes evident the importance of evaluating the effect of different databases on establishing stage-discharge relationship, in order to obtain an accurate streamflow data series. Hydrograph analyses indicated that the proposed methodology is able to expressively enhance the generated data series in comparison with the traditional rating curve, mainly for maximum flow peaks. Moreover, it was concluded that using a discharge data series with an incompatible degree of complexity if compared to the analyzed models could lead to incorrect findings with regard to the modeling processes. Therefore, it was attested the importance of improving discharge data series, making then able to support the development of hydrological models with the compatible accuracy. Thus, enabling the models to be used for flood forecasting, and consequently minimizing the impacts of these extreme events on population.