Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-07T16:54:22Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2152451 bytes, checksum: dbd3e8b08c62e76605d06286c11397dc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T16:54:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2152451 bytes, checksum: dbd3e8b08c62e76605d06286c11397dc (MD5) Previous issue date: 2002-04-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Brasil possui cerca de 1.725.000 km de estradas, sendo mais de 90% destas não pavimentadas. Essas estradas são de fundamental importância para a economia brasileira. A erosão provocada pela água no leito e nas margens de estradas não pavimentadas é um dos principais fatores para sua degradação, sendo responsável por grande parte dos problemas ambientais advindos da erosão dos solos. Com base nisto, desenvolveu-se um modelo para determinação do espaçamento entre desaguadouros e o dimensionamento do canal e de bacias de acumulação, em estradas não pavimentadas. O hidrograma no canal foi obtido, utilizando-se o modelo de ondas cinemáticas, sendo este transformado em um gráfico de tensão cisalhante ao longo do tempo de ocorrência do escoamento. A perda de solo provocada pelo escoamento foi determinada, com base na diferença entre a tensão provocada pelo escoamento e a tensão crítica para cisalhamento do solo, sendo esta multiplicada pela erodibilidade do solo e pela área onde ocorre a aplicação da tensão cisalhante. O espaçamento máximo entre desaguadouros foi estabelecido, comparando-se a perda tolerável com aquela provocada pelo escoamento, sendo o comprimento máximo do canal aquele para o qual a perda tolerável é atingida. Uma vez calculado o espaçamento entre desaguadouros, para este comprimento, são obtidos, a vazão e o volume escoado, o que permite o dimensionamento hidráulico do canal e do sistema para a acumulação de água. Para a obtenção dos parâmetros do solo necessários ao modelo, desenvolveu-se um equipamento que permite a determinação, em campo, da tensão crítica de cisalhamento e da erodibilidade do solo. Para aplicação do modelo desenvolvido, elaborou-se um software no qual os dados de entrada são a equação de intensidade, duração e freqüência de precipitação, o período de retorno e as condições da estrada, da área externa a esta que contribui para o escoamento e do canal de drenagem. As simulações realizadas com o modelo mostraram ser este bastante sensível aos parâmetros de entrada, apresentando máxima sensibilidade à declividade do canal e mínima ao período de retorno. / Brazil has about 1.725.000 km of roads. More than 90% of these are unpaved. These roads constitute fundamental factor for the Brazilian economy as well as an essential element of integration and social development. Poor drainage of roads is one of the main factors that cause its degradation. This is the main responsible for the environmental problems caused by soil erosion. A model was developed to calculated the spacing between drain outlets, channel design and accumulation basins design in unpaved roads. The hydrograph was obtained in the channel using the cinematic waves model. This hydrograph was transformed in a shear stress graph along the time. The soil loss caused by runoff was determined using the difference among the shear stress caused by the runoff and the soil critical shear stress, multiplied by the soil erodibility and the shear stress application area. The maximum spacing between outlets was established by comparison of the tolerable soil loss with that soil loss caused by runoff. The maximum channel length was determined when the tolerable soil loss was reached. Once calculated the spacing between drains, it is obtained, for this length, the flow rate and the runoff volume. This allows the hydraulic design of the channel and of the system for the water accumulation. For obtaining the parameters of the soil necessary to the model, an equipment that allows the determination of the soil critical shear stress and erodibility was developed. For application of the developed model, a software was made in which the necessary input data are the intensity-duration-frequency of precipitation equation, the return period, the characteristics of the road, the characteristics of external area that contributes to the runoff in the road channel and the characteristics of the own channel. The simulations accomplished with the model showed that this is sensitive to the entrance parameters, presenting maximum sensitivity to the channel slope and minimum sensitivity to the return period. / Tese importada do Alexandria

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-16T17:47:33Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1472672 bytes, checksum: 051ad4e1d252fa2dd5d9dbd7c12c5d0e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-16T17:47:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1472672 bytes, checksum: 051ad4e1d252fa2dd5d9dbd7c12c5d0e (MD5) Previous issue date: 2003-08-11 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os modelos de infiltração embasados em princípios físicos são uma importante ferramenta a ser utilizada na modelagem hidrológica. O modelo de Green-Ampt é uma dessas ferramentas que vem sendo usada em diversas áreas relacionadas ao assunto. Entretanto, a adequação de seus parâmetros a solos brasileiros ainda precisa ser melhor estudada. Este trabalho teve por objetivo avaliar diferentes proposições de determinação dos parâmetros (umidade de saturação, θ s ; condutividade hidráulica, K e potencial matricial na frente de umedecimento, ψ f ) do modelo de Green-Ampt modificado por Mein e Larson (GAML) e sua aplicabilidade a diferentes condições de perfis homogêneo e heterogêneo de solo. O experimento foi conduzido em oito colunas de solo montadas com combinações distintas de horizontes (A, B e C) e massa específica (1,03 g/cm 3 e 1,23 g/cm 3 ), sendo seis colunas com perfil homogêneo e duas com perfil estratificado, sob condições de precipitação constante. Determinaram as características físico-hídricas dos solos das colunas necessárias à aplicação do modelo de GAML e, por meio da técnica chamada de “Time Domain Reflectometry” (TDR), foi possível determinar o avanço da frente de umedecimento a partir da qual foram determinadas a infiltração acumulada (Ia) e a taxa de infiltração (Ti). Os valores da umidade na zona de transmissão (θ w ), determinada ao final dos testes de infiltração, variaram de 0,76 a 0,94 da porosidade, dependendo da textura e da massa específica em questão. Esses valores foram usados como um dos parâmetros de entrada no modelo GAML. Curvas de avanço da frente de umedecimento, de infiltração acumulada e de taxa de infiltração foram simuladas usando o modelo GAML com 36 combinações de proposições para correção de Kw e ψ f . Os resultados simulados e experimentais foram comparados, usando-se coeficientes estatísticos e análise gráfica. Também foram comparados os tempos correspondentes ao início do escoamento superficial determinados experimentalmente e simulados. Não foi encontrada uma única combinação de proposições que melhor representasse todos os casos. No entanto, o uso da condutividade hidráulica (K w ) sendo igual a taxa de infiltração básica (Tib) e o do potencial matricial (ψ f ) calculado em função da textura e da porosidade do solo, fez com que o modelo GAML simulasse bem o processo de infiltração em solos com perfil de massa específica homogênea. Outra combinação que merece destaque é o uso de K w igual à condutividade hidráulica do solo saturado (K 0 ), determinada pelo método do permeâmetro de carga constante, associado ao potencial matricial (ψ f ) correspondente à umidade na zona de transmissão, que representou muito bem as curvas de infiltração obtidas nas colunas com perfil homogêneo dos horizontes A e B, para as duas condições de compactação. De modo geral, quando os parâmetros de entrada do modelo de GAML são bem determinados, o mesmo pode ser usado para a estimativa do processo de infiltração, em solos homogêneos. Em solos heterogêneos, o modelo foi sensível às variações físico-hídricas do perfil do solo, mas não foi preciso em estimar o tempo de ocorrência das mudanças na taxa de infiltração devido à estratificação do solo. / The infiltration models based on physical principles are important tools to be used on the hydrological modeling. The Green-Ampt model is one of these tools that has been being used in different areas related to the subject. However, the adequacy of its parameters to Brazilian soils still needs to be better studied. This work’s objective is to evaluate the different propositions of parameters determination (saturation humidity, q s ; hydraulic conductivity, K and matrix potential before humidification, y f ) of the Green-Ampt model modified by Mein and Larson (GAML) and its applicability to different conditions of homogeneous and heterogeneous soil profiles. The experiment was carried out in eight columns of soil mounted with different horizons combinations (A, B and C) and specific mass (1.03 g/cm 3 and 1.23 g/cm 3 ), being six of the columns with homogeneous profile and two of them with stratified profile, under constant precipitation conditions. The physical-hydric characteristics of the columns soils needed to the GAML model application were determined, and through the technique called “Time Domain Reflectometry” (TDR), it was possible to determine the advancement of the humidification front from which the accumulated infiltration (Ia) and the infiltration rate (Ti) were determined. The humidity value on the transmission zone (θ w ), determined at the end of the infiltration tests, varied from 0.76 to 0.94 of porosity, depending on the texture and on the specific mass in question. These values were used as one of the entrance parameters into the GAML model. Advancement curves of the humidification front, of the accumulated infiltration, and of the infiltration rate were simulated using the GAML model with 36 propositions combinations for the correction of Kw and ψ f . The simulated and experimental results were compared using statistic coefficients and graphic analyses. The times correspondent to the beginning of the superficial drainage experimentally determined and simulated were also compared. A sole combination of proposition that better represented all the cases was not found. However, the use of hydraulic conductivity (K w ) as being equals to the basic infiltration rate (Tib) and to the matrix potential (ψ f ) calculated in relation to the texture and porosity of the soil, made the GAML model simulate well the infiltration process on soils with profile of homogeneous specific mass. Another combination that deserves to be highlighted is the use of Kw equals to the hydraulic conductivity of the saturated soil (K 0 ), determined by the constant charge permeameter method, associated to the matrix potential (ψ f ) correspondent to the transmission zone humidity, that represented very well the infiltration curves obtained on the columns with homogeneous profile of the A and B horizons, for both compactness conditions. In general, when the entrance parameters of the GAML model are well determined, it can be used for the estimate of the infiltration process in homogenous soils. In heterogeneous soils the model was sensitive to the physical-hydric variations of the soil profile, but it was not necessary to estimate the occurrence time of changes on the infiltration rate due to the soil stratification. / Dissertação imortada do Alexandria

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-27T14:43:04Z No. of bitstreams: 1 texto completo.PDF: 570486 bytes, checksum: 246d769ed01ca3310bde1ada51c2451b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-27T14:43:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.PDF: 570486 bytes, checksum: 246d769ed01ca3310bde1ada51c2451b (MD5) Previous issue date: 2001-05-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O objetivo deste trabalho foi caracterizar alguns parâmetros físicos e hidrológicos de uma microbacia, de modo que as informações aqui obtidas possam contribuir para os planos de manejo e de conservação do solo e da água na região da Zona da Mata de Minas Gerais, garantindo o armazenamento e o abastecimento de água, haja vista que a situação conservacionista das bacias hidrográficas dessa região, especialmente a do ribeirão São Bartolomeu, está deficiente, comprometendo o abastecimento de água. Portanto foram avaliados, na microbacia da Rua Nova, Viçosa-MG, os índices fisiográficos, a distribuição dos solos na paisagem, bem como suas características físico-químicas e a distribuição das chuvas e seu efeito no deflúvio, com ênfase no manejo para infiltração e armazenamento de água. A microbacia da Rua Nova, devido ao seu tamanho, à representatividade morfológica da região e à facilidade de controle das interferências antrópicas, mostrou-se uma área de grande valia para estudos de planejamento de recuperação ambiental. Foi possível verificar que sua fisiografia, aliada à morfologia e ao uso do solo, está influenciando o escoamento superficial. Sua forma é alongada e não está muito sujeita a enchentes. Apesar da riqueza de drenagem, os aqüíferos não estão sendo devidamente abastecidos, uma vez que nem todas as nascentes apresentaram fluxo perene. A altitude média na área é de 763,23 m e a declividade média encontrada de 24,23 o , o que condiz com o relevo forte ondulado da região. Estes fatores interferem na opção agrícola do agricultor, além do fato de a declividade também estar associada ao aumento na velocidade de escoamento superficial. Nos topos de morro e nas vertentes íngremes, a cobertura vegetal escassa, pela pobreza química dos solos, e o intenso pastoreio estão contribuindo para diminuir a resistência do solo à erosão. Na porção côncava do relevo e no fundo de vale predomina a classe de solo Argissolo, enquanto nas porções convexas e íngremes utilizadas para pastagem predominam os Cambissolos, porém nesta mesma porção do relevo coberta com capoeira a classe predominante é a latossólica. A porção topo de morro ocupada por mata apresentou características de Latossolo Vermelho-Amarelo, e nesta mesma porção ocupada por pastagem o solo apresentou características de Latossolo Vermelho. A fração silte apresentou teor mais elevado nas porções íngremes ocupadas por pastagens, indicando a necessidade da proteção do solo nesses ambientes, devido à sua instabilidade e suscetibilidade à erosão. A pressão de pastejo também está adensando os horizontes, prejudicando a infiltração de água no perfil do solo. Em geral, os solos apresentaram baixa fertilidade, principalmente os solos das porções mais elevadas. O volume das chuvas coletadas no período experimental foi de 946,7 mm, com períodos secos e chuvosos distintos e ocorrência de um veranico. Nos períodos chuvosos o escoamento superficial foi maior, devido à reduzida capacidade de infiltração, causada pelo alto teor de umidade antecedente no solo e pelo estado de conservação dos solos, que não estão favorecendo a infiltração de água. / The objective of the present work was to characterize some physical and hydrological parameters of a small watershed, so that the information achieved may contribute for the plans of soil and water management and conservation in the Zona da Mata region, in Minas Gerais, in a way to provide water storage and supply. It is important due to the conservation status of the hydrographic watersheds of the region, especially the one of the são bartolomeu river, which is faulty, thus hindering the water provisioning. It was made, in the microbasin of rua nova, viçosa, mg, an evaluation of the physiographic indices, soil distribution in the landscape and its physical-chemical characteristics, as well as of the rainfall distribution and its effect on the water discharge, focusing the mangement for water infiltration and storage. The small watershed of Rua Nova turned out to be a very valuable area for planning and studying environmental recovery morphological due to its size, the importance of the region and the easy control of the anthropics interference. It was possible to verify that the physiography, combined to the morphology and soil use, influences the runnof. It has a prolonged shape and is not easily subject to floods. In spite of its rich drainage, the aquifers are not properly supplied, since not all of the streamflow presented a perennial flux. The average altitude of the area was 763,23m and the average declivity was 24,23 o , due to the geographic features of the region, which interfere in agriculture. Besides, the declivity is also associated to the increase of the runnof flux velocity. On the top of the hills and on the steep slopes, the scarce green cover resulting from the soil chemical poverty and intense pasturing contribute to decrease the soil resistance to erosion. In the concave portion of the landscape and on the bottom of the valley, the kind of soil argissolo prevailed. In pasturing, the the convex and cambissolos steep prevailed. Areas used however, in for that very relief portion which was covered with brush-wood, the prevailing class was latossólica. The top of the hill portion covered with woods presented characteristics of red-yellow-latossolo and, in that same portion covered with pasture, the soil presented characteristics of red-latossolo. The fraction silte presented a higher level in the steep portions covered with pasture, which indicates the need of soil protection in those environments, due to instability and lack of resistance to erosion. The pasture pressure is also giving more density to horizons, which hinders water infiltration in the soil profile. In general, the soils presented low fertility, mainly the soils of the higher areas. The volume of rain collected in the experimental period was 946, 7mm, with distinct dry and rainy periods and the occurrence of a water discharge. In the rainy periods, the superficial flux was greater, due to the reduced infiltration capacity caused by the high level of humidity in the soil and the poor soil conservation, which do not favor the water infiltration in the soil.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-03-26T16:54:22Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1098109 bytes, checksum: dbb84bc7e337ba458f95f996aa64d9d0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-26T16:54:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1098109 bytes, checksum: dbb84bc7e337ba458f95f996aa64d9d0 (MD5) Previous issue date: 2017-03-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O aumento da demanda e a diminuição da disponibilidade hídrica provoca quadros de escassez, o que pode ocasionar conflitos entre os usuários. O uso da disponibilidade potencial dos recursos hídricos, representada pela vazão média de longo termo, é possibilitado pela construção de reservatórios de regularização de vazões e constitui uma alternativa viável para aumentar a disponibilidade hídrica nos períodos de estiagem. Todavia, apesar de trazer muitos benefícios, pode causar impactos negativos na área econômica, ambiental e social, e por isso, tais obras devem ser dimensionadas de modo a proporcionar os benefícios requeridos e causar o mínimo possível de impactos negativos. Para estimar a capacidade do reservatório são necessários os dados fluviométricos na seção de interesse, mas muitas vezes essas informações são ausentes e/ou deficientes e as técnicas disponíveis para contornar o problema são inadequadas, como a regionalização da curva de regularização. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi desenvolver, em seções sem disponibilidade de dados fluviométricos, dimensionar a capacidade de reservatórios utilizando séries sintéticas e aperfeiçoar o processo de avaliação da eficácia das metodologias que estimam a capacidade do reservatório nessas seções. As metodologias propostas se baseiam na geração de séries sintéticas de vazões a partir de dados de estações fluviométricas localizadas na mesma região hidrologicamente homogênea da seção de interesse. Os dados utilizados são os valores diários de vazão e a vazão média de longo termo específica (q mlt ). Foram propostas duas abordagens para a geração das séries sintéticas: i) utilizando a q mlt regionalizada, e, ii) utilizando a q mlt observada. Assim, quando se utiliza valores diários de vazão observados e q mlt regionalizada, obtêm-se a série sintética regionalizada (SSr) e quando se utiliza valores diários de vazão observados e q mlt observada, obtêm-se a série sintética observada (SSo). De posse de ambas as séries sintéticas, as capacidades dos reservatórios foram calculadas e comparadas com os resultados obtidos por outras metodologias já existentes. Diante dos resultados obtidos se chegou às seguintes conclusões: o uso de séries sintéticas de vazões se caracterizou como um procedimento eficiente para o dimensionamento de reservatórios de regularização de vazões; a metodologia de regionalização da curva de regularização foi a que apresentou o pior desempenho entre as metodologias analisadas; a metodologia proposta MSSo_T, a qual utiliza a SSo, foi a que apresentou o melhor desempenho, seguida pela metodologia MSSr_T, que utiliza a SSr; o índice de qualidade de dimensionamento (IQD), proposto neste trabalho como um aperfeiçoamento da avaliação da eficácia das metodologias, constitui em um critério de decisão importante, sendo um fator de incentivo à garantia da segurança hídrica. / The increase in demand and the reduction of water availability causes water scarcity, which can lead to conflicts among users. The use of the potential water availability, represented by long-term average streamflow, is possible by the construction of reservoirs for regulation streamflow, which may be a viable alternative to increase water availability during drought periods. However, despite their benefits, the reservoirs can cause negative impacts in the economic, environmental and social areas, therefore, such infrastructures must be dimensioned to provide the required benefits and cause the minimum possible negative impacts. To estimate reservoir capacity, the historical streamflow data is needed; however, these data are not always available for sites of interest and the techniques used to solve the problem are inadequate, such as the regionalization of reservoir capacity-yield curves. In this sense, the objectives of this work were to develop methodologies to design reservoir capacity, in sections without historical streamflow data, based on synthetic streamflow series, and also to improve the process of evaluating the efficiency of the methodologies to estimate the reservoir capacity in sections without data.The proposed methodologies are based on the generation of synthetic streamflow series from the historical streamflow data in sections located in a hydrologically homogeneous region. The data used are the daily streamflow values and the specific long-term average streamflow (q mlt ). Two approaches were proposed for the generation of the synthetic series: i) using the regionalized q mlt , and ii) using the observed q mlt . Thus, when using daily values of observed streamflow and regionalized q mlt , we obtain the regionalized synthetic series (SSr) and when using daily values of observed streamflow and observed q mlt , we obtain the observed synthetic series (SSo). With both synthetic series, the capacities of the reservoirs were calculated and then compared with the results obtained by existing methodologies. The obtained results allows the following conclusions: the use of synthetic streamflow series was characterized as an efficient procedure for the reservoirs design; the regionalization of reservoir capacity-yield curves methodology presented the worst performance among the analyzed methodologies; the proposed MSSo_T methodology, which uses the SSo, presented the best performance, followed by the MSSr_T methodology, that uses the SSr; the design quality index (IQD), proposed in this work as an improvement of the methodologies effectiveness evaluation, constitutes an important decision criterion, being an incentive factor to guarantee water security.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-03-27T14:03:01Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1448475 bytes, checksum: e5670b87bf40fe799377a909eb2793b0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-27T14:03:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1448475 bytes, checksum: e5670b87bf40fe799377a909eb2793b0 (MD5) Previous issue date: 2017-11-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O monitoramento regular da qualidade das águas é de suma importância, porém, não se trata de uma prática fácil, devido à gama de parâmetros que podem qualificar a água. A demanda por tempo, falhas nos testes e até mesmo o custo com o processo analítico e infraestrutura laboratorial podem ser fatores limitantes para a avaliação da qualidade das águas, principalmente quando se trata de países emergentes. Além disso, há de se considerar o custo ambiental decorrente do uso e disposição final dos produtos analíticos utilizados nas análises de laboratório. Pelo exposto, objetivo deste trabalho foi desenvolver índices de qualidade da água com número reduzido de parâmetros, para auxílio à gestão dos recursos hídricos. Para isso, foi utilizado o banco de dados de qualidade da água superficial do Instituto Mineiro de Gestão das Águas (IGAM) e base de dados de qualidade das águas interiores da Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB). Foram aplicados métodos de estatística robusta e convencional para o pré-tratamento e análise dos dados. O melhor cenário para cálculo do índice com número reduzido de parâmetros é obtido ao se considerar os parâmetros oxigênio dissolvido, pH, variação de temperatura, fosfatos, nitratos e turbidez. Como alternativa de baixo custo, o índice pode ser obtido ao se considerar os parâmetros oxigênio dissolvido, pH, variação de temperatura, nitratos e turbidez. Independente do cenário, os índices reduzidos proporcionaram superestimativa na qualidade da água. Deve-se ter o cuidado de se avaliar periodicamente a correlação dos índices reduzidos com os métodos atualmente praticados. Verificou-se que os métodos propostos neste trabalho proporcionam resultados satisfatórios para análise do perfil da qualidade das águas, sendo ferramentas úteis no que diz respeito à gestão dos recursos hídricos, constituindo excelente opção, principalmente, para países emergentes, além de possibilitar o estabelecimento de um sistema de controle de monitoramento em tempo real. / Regular monitoring of water quality is of paramount importance, but it is not a simple task because of the different parameters that dictate water quality. The demand for time, test failures, and even costs of analytical processes and laboratory infrastructure can be limiting factors for water quality assessment, especially when it comes to emerging countries. In addition, the environmental cost resulting from the use and final disposal of the analytical products used in the laboratory analyzes must be considered. Therefore, the objective of this work was to develop water quality indexes with less parameters that can aid in the management of water resources. In order to do this, the water quality database of the Minas Gerais Institute of Water Management (IGAM) and the inland water quality database of the Environmental Agency of São Paulo State (CETESB) were used. Robust and conventional statistical methods were applied for pre-treatment and data analysis. The best scenario for calculating the index with a reduced number of parameters is obtained by considering the following parameters: dissolved oxygen, pH, temperature change, phosphates, nitrates, and turbidity. As a low cost alternative, the index can be obtained by considering the following parameters: dissolved oxygen, pH, temperature change, nitrates, and turbidity. Regardless of the scenario, reduced rates provided an overestimate of water quality. The correlation of reduced indices should be periodically evaluated with currently practiced methods. It was verified that the methods proposed in this work provide satisfactory results for the analysis of the water quality profile. These useful tools for the management of water resources constitute an excellent option, mainly for developing countries, and allow for the establishment of a monitoring system in real time.

FERREIRA, F. E. F. R. Simulação numérica e avaliação sistemática do atrito transiente em transientes gerados por falhas no conjunto moto-bomba em adutoras de recalque. 2016. 178 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-07-18T11:15:48Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_fefrferreira.pdf: 2915725 bytes, checksum: 1ae9e8bacd95e156218fa647a67621b8 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-07-18T17:43:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_fefrferreira.pdf: 2915725 bytes, checksum: 1ae9e8bacd95e156218fa647a67621b8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-18T17:43:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_fefrferreira.pdf: 2915725 bytes, checksum: 1ae9e8bacd95e156218fa647a67621b8 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / The analysis of hydraulic transients is a useful tool for risk and system efficiency management of pump-pipeline systems. Problems associated with water hammer and system economy can be attenuated by more accurate predictions. Inverse transient analysis for leaks or blockages detection can also benefit from more accurate models. The elastical model has several lacks concerning the energy dissipation modelling. Unsteady friction models has been fundamental to accurately describe the energy dissipation in hydraulic transient. However, the absence of well-defined evaluation criteria and the presence of noise in the measurements hinders a general agreement concerning the unsteady friction models. This research focuses on developing a hydraulic simulator that consider the unsteady friction. An experimental data filtering method and a performance evaluation method of hydraulic transient model were also developed / A análise de transientes hidráulicos é uma ferramenta útil para o gerenciamento dos riscos e eficiência de sistemas de adução. Predições mais acuradas das variáveis de estado permitem estabelecer uma configuração mais econômica para a adutora de recalque e prevenir eventuais problemas associados ao Golpe de Aríete. Além disso, modelos mais precisos propiciam uma melhoria dos métodos que fazem uso da análise transiente inversa para detectar vazamentos ou bloqueios, contribuindo para um gerenciamento eficaz do sistema hidráulico. A utilização da abordagem tradicional do método da coluna elástica apresenta diversas lacunas no que concerne a modelagem da dissipação de energia devido ao atrito. Diante dessas dificuldades, a utilização de modelos de atrito variável tem sido fundamental para uma descrição mais precisa do comportamento das variáveis de estado. Entretanto, existe uma diversidade de modelos de atrito transiente, e é importante apontar dois problemas fundamentais que dificultam o estabelecimento de um consenso a respeito do modelo mais adequado, a ausência de critérios bem definidos para avaliação e comparação desses modelos e a presença de ruídos nas medições. Neste sentido, o presente trabalho visa à elaboração teórica e implementação computacional de um modelo de transiente hidráulico de forma a considerar o atrito transiente, de uma sistemática de avaliação para verificar o grau de adequação do modelo em relação aos dados experimentais e de um método para filtragem de dados experimentais.

VIDAL, T. F. Modelagem fuzzy para sistema DBO/OD em reservatório com estratificação térmica utilizando modelos de balanço de massa. 2016. 123 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-07-18T11:35:28Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_tfvidal.pdf: 1471065 bytes, checksum: 3e66a367b244937c7dcaa404217fa4c8 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-07-18T17:50:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_tfvidal.pdf: 1471065 bytes, checksum: 3e66a367b244937c7dcaa404217fa4c8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-18T17:50:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_tfvidal.pdf: 1471065 bytes, checksum: 3e66a367b244937c7dcaa404217fa4c8 (MD5) Previous issue date: 2016-05-19 / The study was aimed at developing a methodology to assess the risk of failure of a stratified reservoir in climate change scenarios, hydrologic and hydraulic, checking the behavior of biochemical oxygen demand and dissolved oxygen, as well as assess how these main changes will affect the quality aspects of the water system as a whole. To this end, we used computer mathematical modeling structured to provide a mathematical description and closer to reality. a methodology with fuzzy logic application to investigate how these changes can interfere with the operation of great state of a reservoir, in order to improve the understanding and management of water resources through various computer simulations was created without the need for require large expenditures. Among the simulations and results showed that the higher the water flow at the entrance, the less the risk of failure in relation to BOD, since the DO concentration increases, consequently the reduction of BOD. In another scenario, for more organic load of releases that W = 2500 kg / month, the risk of failure increased significantly, due to decreased oxygen concentrations caused by degradation of organic matter. It was also found that evaporation is a critical factor in the water balance, intensity influences directly the concentrations of DO and BOD. For large evaporated flows, the risk remains high, especially during the dry season, concluding that evaporation is a factor capable of interfering in both the dynamics of the reservoir and in the deterioration of water quality. Thus, developing effective control measures, particularly in semi-arid regions with low rainfall, become essential to the conservation of source water quality / O estudo tem como objetivo central desenvolver uma metodologia que permita avaliar o risco de falha de um reservatório estratificado em cenários de mudanças climáticas, hidrológicas e hidráulicas, verificando o comportamento da demanda bioquímica de oxigênio e do oxigênio dissolvido, assim como avaliar de que forma estas mudanças irão afetar os principais aspectos de qualidade de água do sistema como um todo. Para tal, foi utilizada modelagem matemática computacional estruturada para fornecer uma descrição matemática bem próxima da realidade. Foi criada uma metodologia com aplicação de lógica fuzzy para investigar o quão essas mudanças podem interferir no estado ótimo de operação de um reservatório, com o intuito de aprimorar a compreensão e a gestão dos recursos hídricos, através de diferentes simulações computacionais, sem a necessidade de demandar grandes gastos. Dentre as simulações realizadas, resultados mostraram que quanto maior a vazão de água na entrada, menor o risco de falha em relação a DBO, já que a concentração de OD aumenta, por consequência da diminuição de DBO. Em outro cenário, para lançamentos de carga orgânica maiores que W = 2.500 kg/mês, o risco de falha aumentou significativamente, devido a diminuição da concentração de oxigênio ocasionada pela degradação da matéria orgânica. Também foi verificado que a evaporação é um fator crítico dentro do balanço hídrico, sua intensidade influi de forma direta nas concentrações de OD e DBO. Para grandes vazões evaporadas, o risco permanece elevado, principalmente durante o período seco, concluindo-se que a evaporação é um fator determinante capaz de interferir tanto na dinâmica do reservatório quanto na deterioração da qualidade da água. Desta forma, a elaboração medidas de controle eficazes, principalmente em regiões semiáridas com baixos índices pluviométricos, se tornam imprescindíveis para a conservação da qualidade da água do manancial

QUEIROZ, E. V. Modelagem computacional de águas subterrâneas: problema inverso utilizando o método iterativo de gradiente hidráulico e sistemas de informações geográficas. 2016. 64 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-09-01T16:02:01Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_evqueiroz.pdf: 1128650 bytes, checksum: 9a612df9a1e3dc03fc0877a7e15723bf (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-09-01T16:02:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_evqueiroz.pdf: 1128650 bytes, checksum: 9a612df9a1e3dc03fc0877a7e15723bf (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-01T16:02:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_evqueiroz.pdf: 1128650 bytes, checksum: 9a612df9a1e3dc03fc0877a7e15723bf (MD5) Previous issue date: 2016 / The Hydraulic Gradient Comparison Method (HGCM) is a computational process used to calibrate the hydraulic conductivity. It was recently developed as an alternative method to the conventional approach. The traditional method uses the differences between calculated and observed heads. The HGCM objective function is developed based on the differences between the hydraulic gradients. Some recent studies have adopted HGCM, proving its computational efficiency in the search for solutions to the inverse problem. In this work, it will be developed a plugin to the Geographic Information System gvSIG for the simulation and calibration of the hydraulic conductivity in groundwater flow. The programming language used in this development will be Java. The software MODFLOW will be used to simulate the groundwater flow and for the calibration process the HGCM will be used. The method efficiency will be evaluated based on the error functions: Root Mean Square Error of Heads (RMSEH), Root Mean Square Error of Gradient (RMSEG) and by the mean angle between the calculated and observed models / O Método Iterativo do Gradiente Hidráulico (MIGH) é um processo computacional de calibração da condutividade hidráulica, desenvolvido recentemente como um método alternativo à abordagem convencional. O método tradicional utiliza a diferença entre cargas hiráulicas calculadas e observadas. A função objetivo do MIGH é desenvolvida a partir das diferenças entre os gradientes hidráulicos. Alguns trabalhos recentes têm adotado o MIGH e comprovado sua eficiência computacional na busca de solução para o problema inverso. Neste trabalho, será desenvolvido um plugin associado ao Sistema de Informações Geográficas gvSIG para a simulação e calibração de condutividade hidráulica horizontal de fluxo subterrâneo. As ferramentas serão desenvolvidas em linguagem computacional Java. O problema de fluxo será simulado com o auxílio do software MODFLOW e, para a calibração, será utilizado o método MIGH. A eficiencia do MIGH será medida com base nas funções de erro: Root Mean Square Error of Heads (RMSEH), Root Mean Square Error of Gradient (RMSEG) e pela média dos ângulos entre o modelo calculado e o observado

ALMEIDA, J. H. M. Avaliação do impacto da pequena açudagem na vazão regularizada de um reservatório estratégico. Estudo de caso: Açude Araras - CE. 2016. 389 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-11-17T11:39:12Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_jhmalmeida.pdf: 20094905 bytes, checksum: 27ed132457e3b8f2b3b795e1de56b9ef (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-11-17T13:55:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_jhmalmeida.pdf: 20094905 bytes, checksum: 27ed132457e3b8f2b3b795e1de56b9ef (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-17T13:55:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_jhmalmeida.pdf: 20094905 bytes, checksum: 27ed132457e3b8f2b3b795e1de56b9ef (MD5) Previous issue date: 2016-10-13 / The SMAP model is a model of hydrologic simulation and, when properly calibrated its parameters, this generates a series of inflows for a given basin; this study in particular, to the basin of Araras weir located in Acaraú basin. For calibration of the model were used as extracted rainfall historical input data series of the National Water Agency website, evapotranspiration data obtained by FAO and a historical series of fluviometria the Cajazeiras Desk obtained from the FUNCEME. The SMAPM version is responsible for generating a time series of the reservoir inflow disregarding the impact of small açudagem while SMAPRPA version is responsible for generating a number of inflows to the reservoir computing the impact of small açudagem. This work studied the simulation of these hydrological models - SMAPM and SMAPRPA - and the corresponding inflows obtained were made water balance simulations in the tank, one for each version, in order to compare the stored volume generated from simulations of flow with the actual volume accumulated in the dam Araras based on the 1986 monitoring of operational data to 2014 assigned by COGERH. The model generated SMAPRPA more satisfactory results both from a visual inspection as in Pearson correlation resulting in of 88.27% to 80.21% SMAPRPA against SMAPM for indicating that the small açudagem consequently brought a decrease in the regulated flow as confirmed by graphs 32 and 33. the decrease in the regulated flow is due to the fact that since 1960 there has been a great encouragement from the federal and state government to spread the small açudagem in an attempt to democratize access to water, and according to simulations made, there was a "loss" of water depth equivalent to 17mm of rain resulting in nearly 60 hm³ - 6.73% of the capacity of Araras - ceasing to flow into the weir Araras damaging future projections allocation and impacting the theoretical flow Q90 of 6.14 m³ / s, in addition to causing the feeling that in dry years the drought has been more intense than recorded by the responsible agency as these 60 hm³ be lost by evaporation without contributing anything to regularize flows as small açudagem has intranual character and not regularized. / O modelo SMAP é um modelo de simulação hidrológica e que, quando bem calibrados os seus parâmetros, este gera uma série de vazões afluentes para uma determinada bacia; neste estudo em específico, para a bacia do açude Araras localizado na bacia do Acaraú. Para a calibração do modelo foram utilizados como dados de entrada séries históricas de pluviometria extraídos do site da Agencia Nacional de Águas, dados de evapotranspiração obtidos pela FAO e uma série histórica de fluviometria do Posto Cajazeiras obtida junto à FUNCEME. A versão SMAPM é responsável por gerar uma série histórica de afluências ao reservatório desprezando o impacto da pequena açudagem enquanto que a versão SMAPRPA é responsável por gerar uma série de afluências ao reservatório computando o impacto da pequena açudagem. O presente trabalho estudou a simulação destes modelos hidrológicos – SMAPM e SMAPRPA – e com as correspondentes afluências obtidas foram feitas simulações de balanço hídrico no reservatório, uma para cada versão, visando comparar o volume armazenado gerado a partir das simulações de vazões com o volume real acumulado no açude Araras tendo como base os dados operacionais do monitoramento de 1986 a 2014 cedidos pela COGERH. O modelo SMAPRPA gerou resultados mais satisfatórios tanto numa inspeção visual quanto na correlação de Pearson resultando num de 88,27% para o SMAPRPA contra 80,21% para o SMAPM indicando que a pequena açudagem trouxe como consequência uma diminuição da vazão regularizada como corrobora os gráficos 32 e 33. A diminuição da vazão regularizada se deve ao fato de que a partir de 1960 houve um grande incentivo por parte do governo federal e estadual para disseminação da pequena açudagem na tentativa de democratizar o acesso a água, e segundo as simulações feitas, houve uma “perda” de lâmina d’água equivalente a 17mm de chuva resultando em quase 60 hm³ – 6,73% da capacidade do Araras – que deixam de afluir ao açude Araras prejudicando as projeções futuras de alocação e impactando na vazão teórica Q90 de 6,14 m³/s, além de causar a sensação de que em anos secos a seca tenha sido mais intensa que o registrado pelo órgão responsável já que estes 60 hm³ se perderiam por evaporação sem contribuir em nada na regularização de vazões, pois a pequena açudagem tem caráter intranual e não regularizam.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-05-30T10:25:26Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1515883 bytes, checksum: 8633743b8e4057ab662f58e6755a8fcc (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-30T10:25:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1515883 bytes, checksum: 8633743b8e4057ab662f58e6755a8fcc (MD5) Previous issue date: 2004-07-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A disponibilidade de água em uma região é a informação básica para a tomada de decisão no processo de outorga, implementada a partir da Lei 9433/97, capítulo I, artigo 33. A diversidade da água, do clima e antrópica, em cada região, proporciona e retira do meio diferentes quantidades de água de acordo com a sazonalidade. A restrita quantidade e qualidade de dados hidrológicos têm conduzido à utilização de modelos de regionalização de vazões visando a administração e o planejamento do uso da água estejam em consonância com a agilidade e precisão de que as decisões neste âmbito requerem. Diante destas circunstâncias, o presente trabalho, objetivou: avaliar a vazão mínima, com média de sete dias de duração e período de retorno de dez anos, considerando os períodos mensal, bimestral e trimestral para adoção como referência no processo de outorga, sendo ainda considerada a sazonalidade na oferta e demanda deste recurso e desenvolver sistema computacional que permita o balanço entre disponibilidades e demandas futuras do uso da água. Neste sistema, procurou-se ressaltar a identificação de conflitos potenciais e descentralizar a obtenção e produção de dados e informações, permitindo o acesso à toda a sociedade. A região escolhida para estudo foi a bacia do rio Paraíba do Sul à montante da cidade de Volta Redonda-RJ, em decorrência da maior disponibilidade de dados fluviométricos e pluviométricos. Realizou-se uma regionalização da vazão mínima com base nos períodos mensal, bimestral e trimestral para quatro regiões hidrologicamente homogêneas identificadas com base nas 29 estações fluviométricas e 37 pluviométricas utilizadas no trabalho. Nas condições em que os estudos foram conduzidos, a análise dos resultados permitiu apresentar as seguintes conclusões: (a) dos períodos analisados, o trimestral apresentou melhores características em relação aos valores mínimos de vazão, podendo ser adotado como referência no processo de outorga; (b) Para a região homogênea I, as variáveis explicativas mais utilizadas nos modelos de regionalização foram a área, a declividade e a precipitação média do período anterior; as distribuições de probabilidade log-normal III e Weibull foram as que melhor ajustaram-se aos dados; (c) Nas regiões II e III as variáveis mais utilizadas foram a área e a declividade e a distribuição de probabilidade que mais se ajustou aos dados foi a Weibull; (d) Para a região IV as variáveis mais utilizadas foram a área, a declividade e a precipitação média do período anterior e a distribuição Log- normal II ajustou-se a maior parte dos dados. O sistema de gestão atendeu a todos os requisitos de interface, conexão com banco de dados, necessários para desenvolvimento dos objetivos propostos. Nos testes de simulação apresentou condições de ser adotado como ferramenta computacional na gestão do uso da água em microbacias. / The water availability in a region is the base line information to make decisions in legislative grants of water procedure, implemented by the Rule 9433/97, chapter I, article 33. The water, climate and anthropic diversity of each region provide and remove from the environment different amounts of water according to its periodicity. The limited amount and quality of hydrologic data have been increasing the utilization of regionalization models for its achievement. The management and planning of water-use have to be in agreement with reliability and accuracy of those decisions request. Under these circumstances, the present work aimed to evaluate the minimum runoff, with 7 days of average duration and 10 years of return period, considering monthly, bimonthly, quarterly and annual periods as reference, in grants of water procedure, considering the periodicity in surplus and demand of this resource; and development of a computer system to balance availability and future demand for water-use. In this system, it was simulated the potential conflicts of water-use and the decentralization of the information to the whole society. The Paraíba do Sul watershed upstream (Volta Redonda, Rio de Janeiro) was selected due to the availability of rainfall and fluviometric data. In this work, it was carried out a regionalization of the minimum runoff based on monthly, bimonthly, quarterly, and annual periods for four homogeneous hydrologic regions based on the 29 fluviometric and 37 rainfall stations data. The results allowed the following conclusions: (a) the quarterly period presented the best characteristics related to the minimum runoff values, and it may be adopted as reference in legislative grants of water procedure; (b) for region I, the dependent variables most used were area, slope and average precipitation of the previous period; the best fit probability distribution were the log-normal III and Weibull; (c) for regions II and III, the dependent variables most used were area and slope; the best fit probability distribution to the data was the Weibull distribution; (d) for region IV, the variables most used were area, slope and average precipitation of the previous period; the best fit probability distribution was the Log-normal II distribution. The computer net system was reliable to all the interface requirements, database integration, security and processing speed to the present purposes. In simulation tests, the system presented conditions to be adopted as a computer tool to water-use management. / Não foi encontrado o cpf do autor.