O presente trabalho objetivou verificar a contribuição física, química e biológica da sub-bacia do ribeirão Taquaruçu Grande para o reservatório da Usina Hidroelétrica Luis Eduardo Magalhães, no médio Tocantins, TO. Realizaram-se coletas trimestrais de amostras de água superficial (água bruta), nos períodos de seca e chuva, de janeiro de 2007 a outubro de 2008, em oito pontos localizados na sub-bacia e no reservatório. Variáveis limnológicas foram coletadas e avaliadas de acordo com CETESB (2006) e APHA (2005), assim como os metais e elementos-traço analisados por espectrometria de emissão atômica com plasma de argônio induzido (ICP-OES) e por espectrometria de absorção atômica (AAS) com forno de grafita ou gerador de hidretos (Cotrim, 2006). Amostras biológicas da comunidade fitoplanctônica foram coletadas com rede de plâncton de 20 m, fixadas em solução Transeu na proporção de 1:1 para as análises qualitativas e em lugol acético para as análises quantitativas realizadas atreves de microscópio Olympus BX41. Condutividade elétrica, temperatura da água, sólidos totais dissolvidos, fósforo e pH apresentaram maiores concentrações no pontos lênticos do que na sub-bacia, parâmetros mais elevados no período chuvoso, fato atribuído ao aporte de material alóctone carreado pelas chuvas ao reservatório. Nitrato e sólidos fixos apresentaram maiores concentrações no reservatório na estiagem. As condições de eutrofia tornaram-se mais intensas com o avançar da seca e podem ser conseqüência dos processos de decomposição da matéria orgânica, que libera compostos nitrogenados. A maior concentração de sólidos fixos na estiagem provavelmente está associada à baixa profundidade dos pontos o que facilita a ressuspensão dos sedimentos pela ação dos ventos e do hidrodinamismo local. Ba, Na, Si, K, Al, Mn, Zn, Li, Mg, P, Ca, Fe e Ag estiveram presentes em todos os pontos na maioria do período amostral. As amostragens no mês de outubro de 2007 apresentaram elevadas concentrações de B, Al, Cr, Ni, Cu, Zn, Mo, P, Co, e Ag principalmente nos pontos amostrais da sub-bacia, associados á baixa profundidade dos córregos, que apresentaram águas rasas neste período o que facilitou o intemperismo. Al, Ag, Be, Co, Cr, Cu, Fe, Mn Mo, Ni, P e Zn apresentaram amostras em desacordo com o estabelecido na resolução CONAMA 357. A ficoflórula se caracterizou por apresentar 227 táxons, 95 gêneros, distribuídos em 13 classes taxonômicas. Observou-se uma variação espacial da riqueza, com menor número de espécies nas microbacias em função das condições lóticas destes locais, e maior número de táxons no reservatório. A alta estabilidade da coluna de água e elevada disponibilidade de nutrientes no reservatório propiciaram um expressivo desenvolvimento do fitoplâncton nos pontos lênticos que foram semelhantes quanto à composição e densidade. / The present work aimed at verifying the physical, chemical and biological contribution of the Taquaruçu Grande sub-basin to the reservoir of the Luís Eduardo Magalhães hydroelectric power station, in the medium Tocantins TO, Brazil. Data were collected quarterly in the rainy and dry periods from January 2007 to October 2008, in eight points located in the sub-basin and in the reservoir. Limnologic variables were colletced and analyzed in accordance with CETESB (2006) and APHA (2005), as well as metals and trace elements analyzed by inductively coupled argonium plasma (ICP-OES) atomic absoption spectrometry (AAS) with graphite furnace or hydride generation (Cotrim, 2006). Biologic samples were collected with 20 m plankton net, fixed in Transeau\'s solution (proportion 1:1) for qualitative analysis and in acetic Lugol\'s solution for the quantitative analysis made in a Olympus BX41 microscope. Electric conductivity, water temperature, total dissolved solids, phosphorus and pH showed higher concentration in the lentic points than in the sub-basin, with higher parameters in the rainy period, which is attributed to the amount of allochthonous matter carried by the rain to the reservoir. Nitrate and fixed solids show higher concentration in the reservoir in the dry period. Eutrophycation conditions have become more intense with the rise of the dry weather and can be a consequence of organic matter decomposition processes, which release nitrogen compounds. The higher concentration of fixed solids in the dry period is probably related to the low depth of the points, which favors the resuspension of sediments by the action of winds and local hydrodynamics. Ba, Na, Si, K, Al, Mn, Zn, Li, Mg, P, Ca, Fe and Ag were present in all points in most of the sample period. Samples from October 2007 presented high concentrations of B, Al, Cr, Ni, Cu, Zn, Mo, P, Co and Ag mainly in the sample points of the sub-basin, associated to the low depth of the streamlets, which in this period shown shallow water favoring weathering. Al, Ag, Be, Co, Cr, Cu, Fe, Mn Mo, Ni, P and Zn presented samples in discordance with CONAMA 357. The phytoplankton was characterized by presenting 227 taxons, 95 genus, distributed in 13 taxonomic classes. It was observed a spatial variation of species richness, with a lower number of species in the microbasins due to lotic conditions of these places, and a higher number of taxons in the reservoir. High stability of the water column and elevated nutrient availability propitiated an expressive phytoplankton development in the lentic points similar in composition and density.

Essa dissertação teve como objetivo principal comparar parâmetros físicos e químicos da água e sedimentos de fundo em dez pontos delimitados do reservatório de Biritiba-Mirim, uma próxima à atividade agrícola e outra em que havia proteção de mata nativa. Como objetivo secundário, avaliar o uso e ocupação do solo no entorno do reservatório, utilizando imagens obtidas por sensoriamento remoto e também, discutir os parâmetros utilizados para delimitar a qualidade da água e sedimentos de fundo balizados pelos critérios do CONAMA, CETESB e MINISTÉRIO DA SAÚDE. A qualidade da água e sedimentos de fundo do reservatório foi determinada com base na coleta e análise laboratorial das amostras. Os resultados obtidos evidenciam variações nos parâmetros físico-químicos da água, pH e OD. As amostras CAL estão dentro dos valores referenciados pelos critérios estudados, mas algumas amostras CAS e os pontos de referência apresentaram os elementos alumínio, ferro e manganês em concentração acima do valor permitido pelas normativas em questão. As amostras CAL apresentaram-se mais com maior quantidade dos elementos químicos: fósforo, enxofre, potássio, manganês, cobre, zinco e chumbo do que as amostras CAS. Nas duas amostras retiradas do ponto de referência, o esperado era não encontrar os elementos químicos fósforo, enxofre e cobre. A análise das imagens de uso e ocupação do solo por sensoriamento remoto exibiu um aumento considerável da área de horticultura, ao mesmo tempo que apresentou diminuição das áreas cobertas de vegetação. Conclui-se que a alteração do pH e OD, assim como a presença de alumínio, ferro e manganês em concentrações acima do valor permitido na amostras CAS e ponto referência da água, pode estar relacionado ao despejo de aditivos agrícolas. Pode ser que devido a presença e quantidade de elementos químicos presentes no sedimento de fundo não haja comprometimento ambiental. Para evitarmos o comprometimento da água e solo dos reservatórios destinados a captação de água e, consequentemente, o desabastecimento das grandes cidades, como o que vem acontecendo nos anos de 2014 e 2015, deve haver uma melhor gestão dos recursos hídricos, que proiba o manejo inadequado do solo e que proteja as áreas de mananciais e a mata ciliar do entorno dos reservatórios. / This dissertation aimed to compare physical and chemical parameters of water and bottom sediments in ten delimited points Biritiba-Mirim reservoir, one next to agriculture and one where there were native forest protection. As a secondary objective, to evaluate the use and occupation of land around the reservoir, using images obtained by remote sensing, and also discuss the parameters used to define the quality of water and bottom sediments marked by CONAMA criteria, CETESB and MINISTRY OF HEALTH. The water quality and bottom sediments was determined based on the collection and laboratory analysis of samples that were sent for chemical analysis. The results show variations in physical and chemical parameters of water, pH and OD. The CAL samples are within the range referenced by the criteria studied, but some CAS samples and reference samples presented the elements aluminum, iron and manganese in concentrations above the amount permitted by the regulations in question. The CAL samples that had become more enriched by chemical elements phosphorus, sulfur, potassium, manganese, copper, zinc and lead than CAS samples. In both samples taken from the reference point, it wasn\'t expected to find chemical elements phosphorus, sulfur and copper. The analysis of land use and occupation by remote sensing images showed a considerable increase in the horticultural area, while presented decrease in areas covered by vegetation. It is concluded that the change in pH and OD, as well as the presence of aluminum, iron and manganese in concentrations above the permitted value in the CAS sample and reference point of water, may be related to the presence of agricultural additives. It may be that due to the presence and amount of chemical elements present in the bottom sediment there is no environmental impairment. To avoid compromising the water and soil of the reservoires intended for the abstraction of water and hence the shortage of large cities such as what happened in the years 2014 and 2015, there should be a better management of water resources, which prohibit inadequate management of soil and protect the watershed areas and riparian forest surrounding the reservoirs.

Neste estudo, avaliou-se a qualidade da água e sedimento dos principais tributários do reservatório de Barra Bonita (médio Tietê Superior - SP), analisando 14 estações amostrais em um período anual, através de estudos limnológicos e ensaios de toxicidade crônica (utilizando os cladocera planctônicos Ceriodaphnia dubia e Ceriodaphnia silvestrii como organismos-teste). Os resultados das análises físicas e químicas da água e sedimento demostraram a existência de locais altamente impactados, como os rios Tietê, Capivari, Lavapés e Piracicaba, receptores primário de efluentes domésticos e industriais dos municípios localizados na região. Os bioensaios com C. silvestrii e C. dubia confirmaram o alto grau de degradação destes ambientes, verificando-se indícios de toxicidade crônica em amostras de água pertencentes aos rios Capivari (estação 1), Tietê (estação 2), Piracicaba (estação 4) e Lavapés (estação 11) e toxicidade crônica em amostras de água pertencentes aos rios Tietê e Piracicaba, em especial, por apresentarem alta vazão e baixo tempo de residência da água, representam a principal contribuição de contaminantes para o reservatório de Barra Bonita, uma vez que grande parte dos nutrientes, metais e material em suspensão observados nestas áreas é transportado até a área de influência da represa, podendo causar eutrofização e assoreamento na região. Também foram identificadas áreas com baixo grau de impacto antrófico, como os rios dos Peixe, Capivara e Araquá (com valores de nutrientes e metais que chegam a ser seis vezes inferiores aos obtidos nos rios Capivari e Tietê), que contribuem, em menor escala, para uma relativa diluição dos contaminantes transportados até o reservatório. / In this study, water and sediment quality of the most important tributary of Barra Bonita\'s reservoir (Tiete Median Superior - SP) was assessed using limnological analysis and chronic bioassays (with the planktonic cladocerans Ceriodaphnia dubia and Ceriodaphnia silvestrii) throughout 14 stations in a one-year period. This approach showed greatly impacted sites, as are the Tiete, Capivari, Lavapes and Piracicaba rivers, all of them receptors of domestic and industrial wastewater from the cities of the region. The bioassays with C. silvestrii and C. dubia confirmed these results. It was identified that on Capivari (site 1), Tiete (site 2), Piracicaba (site 4) and Lavapés (site 11) water samples, there were traces of chronic toxicity, and it was verified that chronic toxicity on Tiete (site 9), Piracicaba (site 7) and Capivari (site 1) sediment samples existed as well. The Tiete and Piracicaba rivers , with high levels of flow and low time of water residence, represent the principal contribution of contaminants to Barra Bonita\'s Reservoir, due to the transport of nutrients, metals and suspended materials f rom these environments to the Reservoir\'s area of influence, causing eutrophication. Areas with low levels of human impact, like Peixe, Capivara and Araquá rivers (with values of nutrients and metals six times lower than those of the Capivari and Tiete rivers) were also identified. These low impact rivers contribute less contaminants , through a relative dilution, transported to the reservoir.

O gerenciamento dos estoques pesqueiros, um dos instrumentos da biomanipulação, deve ter início com a classificação das espécies existentes e sua diversidade, a estrutura da rede alimentar e as relações reguladoras, como a relação predador-presa. O lago Paranoá (Brasília - DF) é um reservatório urbano que sofre pressões antrópicas devido a seus usos múltiplos. Após a construção enchimento, sucessivas introduções de espécies ictíicas exóticas causaram um desequilíbrio que, associado às pressões descritas acima, geraram uma aceleração no processo de eutrofização deste ambiente. Desta forma, os objetivos deste trabalho foram: avaliar os impactos ambientais da introdução das espécies predadoras sobre a cadeia trófica e a qualidade da água do reservatório; determinar a eficiência das diferentes espécies de predadores no controle das presas nas áreas marginais da represa, discutindo possíveis estratégias de manejo pesqueiro baseadas na estocagem de peixes predadores. Para tanto foram construídos 10 limnocurrais com lonas impermeáveis numa baía localizada no ETE-Norte (Estação de tratamento de esgotos - Norte). Em seu interior, após a retirada de todos os peixes, foram estocadas por um período de 28 dias, duas espécies de predadores (Cichla ocellaris e Pseudoplatytoma fasciatum) e uma comunidade simplificada de presas (Tilapia rendalli e Oreochromis niloticus), acima da capacidade do suporte do sistema, definida em 4 classes de tamanho. As biomassas de estocagem foram determinadas a partir da aplicação de retenona em uma área com dimensões conhecidas, e extrapoladas para as áreas dos limnocurrais. As variáveis físicas e químicos da água foram acompanhados semanalmente durante o experimento. Não houve diferenças significativas entre os tratamentos, em relação às variáveis limnológicas. Quanto ao controle das presas, o tucunaré mostrou-se um predador eficiente em relação às classes de tamanhos menores ) (2 - 6,9 cm e 7 - 12,9 cm), fato não observado para o tratamento com surubim. De acordo com os resultados obtidos, não foi comprovada a hipótese de cascata trófica devido à complexidade das interações entre os organismos em ambientes tropicais. / The managing of the fish stocks, one of the tools of the biomanipulation, must begin with the classification of the present species and their diversity, of the structure of the food web and of the regulation relations (as the relation predator-prey).The Paranoá Lake (Brasília, DF) is an urban reservoir that suffers human pressures as a result of its multiple uses. After its construction and filling, the successive introduction of many fish exotic species resulted in an unbalance that, associated with the pressures described above, generated an acceleration in the eutrophication process of the ambient. In this way, the objectives of this work were: evaluate the environmental impacts from the introduction of the species predators in food web and quality from the reservoir\'s water; decide the efficiency of the species of predators in the prey\'s control in the marginal areas from dam, discussing possible fishing strategies of management based in the Stocking of fish predators. Them, 10 limnocorrals were built with waterproof canvases in a bay located in ETE-NORTE (sewers handling Station - North). In its interior, after retreat of all fishes, by a period of 28 days, two species of predators were stocked (Cichla ocellaris and Pseudoplatystoma coruscans), and a community simplified of prey (Tilapia rendalli and Oreochromis niloticus), above from the capacity of the system, defined in 4 classes of size. The biomasses of stocking were determined from application of rotenona in an area with known dimensions, and overstepped for the areas of the limnocorrals. The physical-chemists parameters from the water were accompanied weekly during the experiment. It had no significant differences between the handlings, regarding the variables limnological. As regards the control of prey, C. ocellaris showed itself an efficient predator regarding the smallest classes of sizes (2 - 6,9 cm and 7 - 12,9 cm), fact do not observe for the handling with P. coruscans. Agreement with the results obtained, was not verified to hypothesis of trophic cascade due to the complexity of the interactions between the agencies in tropical environments.

O assoreamento de reservatórios formados pela construção de barragens interfere inevitavelmente no seu volume útil. O volume útil é o compartimento responsável pelo armazenamento da água para o atendimento dos usos consuntivos e não consuntivos do sistema e a sua redução altera o atendimento das demandas. Nesta pesquisa foi investigada a interferência do processo de assoreamento do reservatório de Promissão, localizado no Médio Tietê, na geração de energia elétrica da Usina Hidrelétrica Mário Lopes Leão. A quantificação do assoreamento do reservatório nos últimos 30 anos de operação foi realizado pela comparação da topografia original do lago na época de seu enchimento, em 1975, com a topo-batimetria levantada no ano de 2005. O modelo RESSASS foi utilizado para a análise da variação do volume do reservatório de 1975 a 2005, bem como para a previsão do assoreamento do reservatório até os anos de 2055 e 2105. A redução do volume útil do reservatório foi de 4,14% de 1975 a 2005, chegando a 9,46% em 2105. O assoreamento do reservatório também foi estudado através da análise qualitativa dos dados, identificando os afluentes que apresentavam maior grau de assoreamento. A análise da interferência da variação do volume útil do reservatório na geração de energia elétrica da usina foi realizada com o modelo AcquaNet. O reservatório de Promissão foi estudado isoladamente. As simulações foram realizadas considerando as diferentes curvas cota vs. área vs. volume de 1975, 2005, 2055 e 2105, além da consideração de dois níveis mínimos de operação: 379,7 m, nível mínimo do reservatório, e 381,0 m, nível mínimo em que o reservatório é operado em função do seu uso para navegação. A interferência de 130 anos de assoreamento do reservatório na potência média mensal fornecida pelo sistema não foi significativa. No entanto, na análise do período de estiagem o assoreamento foi responsável pela redução em 321,90 MWh da energia média mensal excedente produzida, para o nível mínimo de operação de 381,0 m, e em 460,06 MWh, para o nível mínimo de operação de 379,7 m. / The silting of reservoirs formed from the building of dams interferes unavoidably in their useful volumes. The useful volume is the compartment responsible by storing water to supply consumptive and not-consumptive water uses, and its reduction changes the demands supply. In this research, the interference of Promissão reservoir (located in Middle Tietê watershed) silting process in the electric energy generation of Mário Lopes Leão Hydroelectric Power Plant was investigated. The quantification of reservoir silting in the last thirty years of operation was accomplished by the comparison of lake’s original topography in the reservoir filling period, in 1975, with the topobathymetry obtained in 2005. The RESSASS model was used in the analysis of reservoir volume change between 1975 and 2005, and to preview the reservoir silting until the years 2055 and 2105. The loss of reservoir useful volume was 4,31% between 1975 and 2005, reaching 9,59% in 2105. The reservoir silting was also investigated through qualitative analysis of data, identifying influents that present higher degree of silting. The interference of reservoir useful volume variation in the hydropower electricity generation analysis was accomplished by using AcquaNet model. Promissão reservoir was investigated isolately. Simulations were done considering differents stage vs. area vs. volume curves to the years 1975, 2005, 2055, and 2105, besides the consideration of two minimal operational levels: 379,7 m, minimal reservoir level, and 381,0 m, minimal operational level in which the reservoir is operated to allow navigation. The interference of 130 years of reservoir silting in the monthly average provided by the hydropower system was not significant. Nevertheless, in the dry period, silting was responsible by a reduction of 335,69 MWh in the monthly average electricity excess, in the minimal operation level 381,0 m, and 471,16 MWh, in the minimal operation level 379,7 m.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-03-22T15:52:58Z No. of bitstreams: 1 rafaelmarquesalmeida.pdf: 2774850 bytes, checksum: 04f822534ad16b0cf0c0c6438be92466 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-04-24T02:26:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rafaelmarquesalmeida.pdf: 2774850 bytes, checksum: 04f822534ad16b0cf0c0c6438be92466 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-24T02:26:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rafaelmarquesalmeida.pdf: 2774850 bytes, checksum: 04f822534ad16b0cf0c0c6438be92466 (MD5) Previous issue date: 2013-02-26 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Rios amazônicos originados nos Andes (rios de água branca) transportam grandes quantidades de sedimentos ricos em fósforo (P). Com origem nos Andes bolivianos e peruanos, o rio Madeira é o maior tributário do rio Solimões/Amazonas. O transporte e a deposição de nutrientes, como o fósforo (P), associados a sedimentos de origem andina são de grande importância para suportar as altas produtividades nas áreas inundáveis do rio Madeira, que ocupam mais de 210.000 km2. Apesar da grande relevância ecológica do rio Madeira, há uma escassez de estudos relatando suas características biogeoquímicas, principalmente no que diz respeito ao P. O objetivo deste trabalho foi quantificar as concentrações e transporte de diferentes formas de P pelo rio Madeira e como estes variam em escalas sazonais e interanuais. No trecho estudado, foi estimado um transporte de 182 Gg P ano-1. Para efeitos de comparação, este valor é 65% da quantidade transportada pelo rio Amazonas para o mar. Isso sugere que o rio Madeira exerce papel crucial no fornecimento de fósforo na bacia amazônica. A precipitação nos Andes apresentou forte relação positiva com a concentração de fósforo no rio Madeira, sugerindo que o aumento de precipitação projetado para os flancos do leste andino tendem a aumentar o transporte de fósforo do rio Madeira. Em contrapartida, como o fósforo é majoritariamente particulado e apresenta alta tendência de sedimentação sob baixa turbulência, a proliferação de reservatórios hidrelétricos ao longo da bacia do rio Madeira tende a aprisionar fósforo a montante e, consequentemente, diminuir o transporte. Considerando as mudanças devido à precipitação e construção de reservatórios, o rio Madeira pode transportar 26% menos fósforo no futuro. Como as florestas alagáveis e os lagos de inundação dependem do aporte de fósforo andino, é provável que haverá diminuição da produtividade primária e, consequentemente, do sequestro de carbono na planície amazônica. / Amazonian rivers originating in the Andes (White-water rivers) transport large amounts of phosphorus-rich sediments. Originating in the Bolivian and Peruvian Andes, the Madeira River is the largest tributary of the Solimões/Amazon River. The transport and deposition of nutrients, such as phosphorus (P), associated with Andean-derived sediments are of crucial importance to support high productivity in the Madeira River wetlands, which span over 210,000 km2. Despite the great ecological significance of the Madeira River, there is a lack of studies showing its biogeochemical characteristics, especially with respect to P. The aim of this study was to quantify the concentrations and transport of different P forms by the Madeira River, and how they vary at seasonal and interannual scales. In the study reach, it was estimated a transport of 182 Gg P yr-1, which is equivalent to 65% of the amount that the Amazon River delivers to the sea. This suggests the Madeira River plays a key role in supplying P to the Amazon floodplain. The Andean precipitation strongly explained P concentrations in the Madeira River, suggesting that the increase in precipitation projected to the eastern Andes slopes tend to enhance the Madeira River’s P transport. On the other hand, as P is mainly particulate and exhibits a high tendency to sink under low turbulence, the proliferation of hydroelectric reservoirs throughout the basin tends to trap P upstream and, consequently, reduce the downstream transport. Overall, the Madeira River may transport 26% less P in the future. As downstream floodplain forests and lakes highly depend on the input of Andean-derived P, there will be a likely reduction in primary production and, ultimately, in the Amazon lowland’s carbon sequestration.

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-05-26T10:58:22Z No. of bitstreams: 1 priscilagomesrosa.pdf: 1877351 bytes, checksum: 1b35760cd19d5aeecd1fc66a5d1d4c72 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-26T13:10:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 priscilagomesrosa.pdf: 1877351 bytes, checksum: 1b35760cd19d5aeecd1fc66a5d1d4c72 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-26T13:10:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 priscilagomesrosa.pdf: 1877351 bytes, checksum: 1b35760cd19d5aeecd1fc66a5d1d4c72 (MD5) Previous issue date: 2008-07-31 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A geração de gases dentro de reservatórios, contribuintes para o efeito estufa, é um dos possíveis impactos causados por esses sistemas ao meio ambiente. Dentro deles, a comunidade zooplanctônica constitui uma fonte de carbono sendo que ela ainda estaria sob a influência de vários fatores físicos, químicos e biológicos associados a características morfométricas e idade desses ecossistemas. O presente estudo objetivou caracterizar a comunidade zooplanctônica bem como verificar a distribuição temporal e espacial da abundância e biomassa (conteúdo de carbono), em reservatórios do sistema FURNAS S.A., sendo uma cascata de reservatórios (Reservatório de Furnas, Reservatório de Mascarenhas de Morais e Reservatório de LCB de Carvalho), um reservatório em diferentes idades (Reservatório de Manso) e um reservatório eutrófico (Reservatório de Funil). O estudo foi realizado durante três períodos hidrológicos distintos (antes da chuva, depois da chuva e seca) em estações de coleta localizadas nas zonas fluvial, intermediária e lacustre de cada reservatório. Em relação aos reservatórios em cascata, a distribuição temporal da riqueza e abundância apresentou o mesmo padrão, ou seja, os valores apresentaram um decréscimo no sentido montante-jusante, de acordo com as características morfométricas e tempo de retenção de cada reservatório. Os valores de biomassa foram maiores nos reservatórios situados na extremidade da cascata e estiveram mais correlacionados ao tamanho dos indivíduos da comunidade zooplanctônica e a disponibilidade alimentar oferecida a esses organismos. Pela Análise dos Componentes Principais, as maiores biomassas, em todos os reservatórios da cascata, foram correlacionadas às temperaturas elevadas e as biomassas de bactérias e fitoplâncton. As primeiras análises da comunidade zooplanctônica realizadas em Manso ocorreram em quase quatro anos após seu enchimento. Três anos depois, novas amostragens foram feitas nas mesmas estações das análises anteriores. A riqueza de táxons de Manso, pouco foi influenciada pelo fator idade, por outro lado, a diminuição no tempo de retenção no segundo ano de estudo contribuiu para uma diminuição da riqueza. Assim como a riqueza, a abundância também foi associada ao tempo de retenção, e além desse fator, a maior disponibilidade alimentar no primeiro ano de estudo proporcionou uma maior densidade nesse período. Não foi verificado nenhum padrão de distribuição temporal da biomassa entre os dois anos de estudo, de modo que os maiores valores foram sempre encontrados na seca, enquanto que os menores valores foram encontrados antes da chuva, no primeiro ano, e depois da chuva no segundo ano. Em relação a densidade e a biomassa, no primeiro ano, somente os valores mais baixos de ambos coincidiram, já no segundo ano, os valores de densidade e biomassa coincidiram em todos os períodos hidrológicos. A distribuição da abundância ao longo do eixo longitudinal do reservatório de Manso, nos dois anos de estudo, parece estar sob a influência tanto dos efeitos hidrodinâmicos quanto do aporte de nutrientes provenientes das áreas sob influência de tributários. A distribuição da biomassa apresentou-se igual nos dois anos de estudo, ou seja, em épocas de ausência de chuva as maiores biomassas foram encontradas na região intermediária, enquanto que no período depois da chuva, as maiores biomassas foram encontradas na região lacustre. A análise estatística evidenciou diferenças nas médias de biomassas entre os dois anos de estudo, com as maiores sendo encontradas no primeiro ano. Nesse caso, outros fatores bióticos, abióticos e ligados ao funcionamento do reservatório influenciaram em maior intensidade essa comunidade do que o processo de envelhecimento decorrido nesse ambiente. O reservatório de Funil foi classificado como eutrófico, sendo que a riqueza desse ambiente pareceu estar mais associada ao esforço amostral e a sua forma dendrítica do que ao grau de trofia. Os maiores valores de abundância foram correlacionados a maior disponibilidade alimentar, no período depois da chuva, bem como a uma diminuição na presença de cianobactérias, além disso, esse período apresentou o maior tempo de retenção. As maiores densidades foram dadas pelos copépodos (Calanoida e Cyclopoida), que pareceram mais bem adaptados do que rotíferos e cladóceros. Os valores de biomassa coincidiram apenas com os de densidade no período depois da chuva, onde os maiores valores foram encontrados. Nesse período, todos os grupos zooplanctônicos apresentaram suas maiores biomassas. Já o período antes da chuva, mesmo apresentando as menores densidades, foi o segundo em biomassa, enquanto que o período de seca, mesmo sendo o segundo em abundância, apresentou as menores biomassas. A distribuição longitudinal da abundância e biomassa foi fortemente influenciada pelo hidrodinamismo, de modo que as regiões sob influência de rios apresentaram baixas densidades e biomassas. Além disso, os valores de biomassa apareceram bem correlacionados com os de densidade, uma vez que em todos os períodos, tanto a densidade quanto a biomassa apresentaram seus maiores valores, valores médios e baixos nas mesmas regiões. A análise estatística da distribuição da biomassa mostrou uma alta correlação entre ela e a disponibilidade alimentar bem como a diminuição na densidade e biomassa de cianobactérias. Além disso, os fatores temperatura e tempo de residência também foram favoráveis a essa comunidade, de modo que contribuíram para o aumento da biomassa desses organismos como um todo. A comunidade zooplanctônica contribuiu com significantes valores de biomassa em todos os ambientes estudados, de maneira que mostrou ser uma importante fonte contribuinte para o estoque de carbono nos reservatórios. Por outro lado, pouco ainda se sabe da biomassa (conteúdo de carbono) como um todo dessa comunidade em diferentes ambientes e reservatórios tropicais. / Gases generation, as contributor to the greenhouse, inside reservoirs it is one of the possible impacts caused for these systems to environment. Inside reservoirs, the zooplankton community had constituted one source of carbon so that this community would be also under influence of other physical, chemical and biological factors associated with morphometric features and age of these ecosystems. The present study aimed to characterize the zooplankton community and to verify its temporal and spacial distribution of abundance and biomass (carbon content), in reservoirs of FURNAS S.A. SYSTEM, being one cascading reservoirs (Furnas Reservoir, Mascarenhas de Morais Reservoir and LCB de Carvalho Reservoir), one reservoir in different ages (Manso Reservoir) and one eutrophic reservoir (Funil Reservoir). This study was accomplished during three different hydrological periods (before rain, after rain and dry season) in sampling stations located in riverine zone, transition zone and lacustrine zone. In relation to cascading reservoirs, the temporal distribution of richness and abundance presented the same pattern, where the values presented a reduction in upstream-downstream direction according with morphometric features and retention time of each reservoir. The biomass values were more correlated to the size of the zooplankton community´s organisms and to feeding availability offered to the zooplankton. For the Principal Components Analysis, the highest biomasses, in all cascading reservoirs, were correlated to the high temperatures, to bacteria biomass and to phytoplankton biomass. The first analyses of zooplankton community accomplished in Manso occurred almost in four years after its filling. After three years, new samplings were done in the same stations of the previous analyses. Manso´s taxa richness was little influenced by age factor. On the other hand, the decreasing of retention time in the second year of study contributed to the decreasing of the richness. As well as the richness, the abundance was also associated to the retention time and in addition to this factor, the high feeding availability, in the first year of study, promoted a high density in this period. It was not verified any pattern of biomass’ temporal distribution among the two years of studies, so the highest values always were found in the dry season. The lowest values were found before rain in the first year and after rain in the second year. In relation to abundance and biomass, only the lower values of both coincided in the first year. As much abundance as biomass values coincided in all hydrological periods. The abundance distribution along the longitudinal axis of the reservoir in the two years of studies seemed to be under influence of the hydrodinamics effects and nutrients input from the areas under tributaries influence. The biomass distribution presented itself equal in the two years of studies so the highest biomasses were found in transition zone in the rain absence periods while the highest biomasses were found in lacustrine zone in after rain. The statistic analysis evidenced differences in the average biomasses among the two years of studies, with the highest values being found in the first year. In this case, others biotic and abiotic factors in addition to factors associated to the operational regime at the reservoir seem to be influencing in major intensity this community than ageing process inside this environment. Funil Reservoir was classified as eutrophic so that richness seemed to be more associated to the sampling effort and its dendritic shape than its trofic state. Highest abundance values were correlated to the feeding availability and to a reduction in the cyanobacteria presence in the after rain period. Moreover, the reservoir also presented the highest retention time in the after rain period. The highest densities were given by copepods (Calanoida and Cyclopoida). These organisms seemed more adapted to the Funil Reservoir than rotifers and cladocerans. The biomass values coincided with the density values only in the after rain season and the highest values were found in this period. All zooplanktonic groups presented their highest biomasses in the after rain season. In spite of the before rain period presented the smallest densities, it was the second in biomass. On the other hand, even the dry season being the second in abundance values, it presented the smallest biomass. The longitudinal distribution of abundance and biomass were strongly influenced by hydrodinamics so that the regions under river influence presented smallest densities and biomasses. Besides biomass values were well correlated with the density values, so in all periods, density and biomass had presented their highest values, medium values and smallest values in the same region. Statistic analysis of the biomass distribution showed a high correlation between it and feeding availability as well as the decreasing in cyanobacteria abundance and biomass. Moreover, temperature and residence time factors were also favourable to this community so that they contribute for an increase in the biomass of these organisms as a whole. The zooplankton community contributed with significative biomass values in all environments studied so that this community showed to be a important contributor source to the reservoirs’ carbon reserve. On the other hand, little information is known about biomass (carbon content) as a whole in different tropical environments and reservoirs.

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-05-26T13:54:03Z No. of bitstreams: 1 felipesiqueirapacheco.pdf: 3385187 bytes, checksum: 228543ccc9eb6937fa28ce63234bf0c4 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-26T15:11:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 felipesiqueirapacheco.pdf: 3385187 bytes, checksum: 228543ccc9eb6937fa28ce63234bf0c4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-26T15:11:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 felipesiqueirapacheco.pdf: 3385187 bytes, checksum: 228543ccc9eb6937fa28ce63234bf0c4 (MD5) Previous issue date: 2009-09-22 / Os processos físicos, químicos e biológicos que ocorrem nos ambientes aquáticos estão fortemente acoplados aos processos hidrodinamicos. O conhecimento dos processos responsáveis pela dispersão horizontal e vertical são pontos importantes para a compreensão da ciclagem de nutriente, dispersão de substâncias, produtividade primária e outros processos ecológicos. Apesar da importância, poucos estudos desta natureza são realizados em sistemas aquáticos continentais brasileiros, embora estes já tenham sido realizados em outros países. Durantes anos, os derivadores lagrangianos vem sendo utilizado na área da oceanografia, a fim de entender as correntes de águas marítimas. Este trabalho propôs: (1) o desenvolvimento de um derivador lagrangiano adaptado às condições de ecossistemas continentais; (2) desenvolvimento da cadeia de termistores, tendo em vista a aquisição de dados sobre a estrutura termal vertical, auxiliares para o presente estudo; (3) fazer uso do derivador para entender processos biogeoquímicos e; (4) entender o comportamento das correntes de densidades e a influencia da operação da usina para o padrão de circulação dos reservatórios. O trabalho foi realizado no reservatório APM Manso, localizado próximo a cidade de Cuiabá, Mato Grosso. Nossos estudos mostraram: (1) o vento determinou grande parte dos movimentos ocorridos nos primeiros metros da coluna d`água. (2) as turbinas influenciaram no padrão das correntes tanto diretamente (sucção pela turbina), quanto indiretamente (pela corrente de retorno). (3) movimentos advectivos foram predominantes na região intermediária do reservatório, indicando que pequenas variações temporais na condição inicial da dinâmica podem ser igualmente importantes a pequenas variações espaciais. (4) a diminuição da velocidade do rio ao entrar no reservatório pode causar mistura de águas profundas com águas superficiais, regida pela instabilidade de Kelvin-Helmholtz, proporcionando aumento da densidade fitoplanquitônica. / Physical, chemical and biological processes that occur in aquatic ecosystems are strongly dependent of hydrodynamic. Process responsible for horizontal and vertical dispersion are important points for the comprehension of nutrient cycle, substances dispersion, primary productivity and others ecological process. In despite of many studies have been done in others country, few studies were made in continental Brazilian aquatic ecosystems. During many years, lagrangian drifters have been used in oceanography to understand ocean water current. The purpose of this work was: (1) development of the lagrangian drifters adapted to continental ecosystems; (2) development of termistor chain to understand the vertical thermal structure; (3) use of drifters to understand biochemical process and; (4) understand the density currents and the influence of the dam to the water circulation in the reservoir. Experiments were carried out in APM Manso reservoir, located near Cuiaba city, Mato Grosso. Our studies showed: (1) most of movements in the surface layer were wind induced; (2) current was influenced by turbines suction (direct influence) and by return current from the dam (indirect influence); (3) advective ovements were predominant in intermediary region of the reservoir. It indicates that small temporal variation in the initial condition could be as important as small spatial variation; (4) the interaction among river and reservoir water engendered the Kelvin-Helmholtz instability. It causes vertical mixing of deep water that can increase phytoplankton density.

Orientadores: Denis José Schiozer, Célio Maschio / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-18T20:59:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vasconcelos_DavidDennysonSousa_M.pdf: 1907776 bytes, checksum: f7eeb89b73385df9b024d60d9968b96e (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: As incertezas geológicas influenciam diretamente a previsão de comportamento de reservatórios de petróleo, podendo, muitas vezes, tornar mais complexo o uso de ferramentas como simuladores de fluxo. A integração de técnicas de redução de incertezas e ajuste de histórico ganha um importante destaque neste processo, principalmente devido às limitações apresentadas pelas técnicas tradicionais de ajuste de histórico, sobretudo em campos com poucos dados de produção e maiores incertezas. O objetivo principal desse trabalho é obter um ajuste de histórico probabilístico a partir da redução das incertezas do modelo de reservatório. A proposta desse estudo é apresentar contribuições a uma metodologia existente, com o objetivo de possibilitar o tratamento de um elevado número de atributos incertos e aumentar a eficiência do processo. O método consiste em um procedimento dinâmico de calibração de propriedades do reservatório, utilizando dados observados e técnicas de amostragem. Os atributos considerados, discretizados em níveis de incertezas (com uma probabilidade associada), são submetidos a um processo de amostragem, com o método de Hipercubo Latino e, posteriormente combinados estatisticamente. Cada combinação entre níveis dos diferentes atributos resulta em um modelo de simulação e, após realizadas as simulações, novas probabilidades são estimadas, para cada nível, a partir de um procedimento que utiliza a diferença entre os dados observados e simulados, relativos a cada modelo. A qualidade do ajuste obtido pode ser avaliada a partir das curvas de incertezas, compostas por modelos representativos das probabilidades iniciais e finais de cada atributo e através dos indicadores propostos nesse trabalho, como variabilidade das probabilidades e afastamentos por poço. Os resultados obtidos indicam um método capaz de fornecer resultados confiáveis no processo de mitigação de incertezas, quando há dados de histórico disponíveis. O aumento na qualidade dos resultados com esse método, para as situações onde os atributos possuem mais níveis discretos que o convencional (normalmente são 3 níveis), depende do esforço computacional (em termos do número de simulações). Contudo, não há um aumento expressivo do número de simulações, como ocorre na técnica de árvore de derivação usada em trabalhos anteriores / Abstract: The geological uncertainties influence directly the prediction of reservoir behavior, making more complex the use of tools such as flow simulators. The integration between mitigation uncertainties techniques and history matching gains an important emphasis in this process, mainly due to the limitations presented by history matching traditional techniques, especially in areas with little observed data and greater uncertainties. The main objective of this work is to set a probabilistic history matching from the mitigation of reservoir uncertainty. The purpose of this study is to provide input to an existing methodology, in order to allow treatment of a large number of uncertain attributes and increase process efficiency. The method involves a dynamic procedure of global and local calibration of the geological model, using observed data and sampling techniques. The considered attributes, discretized into uncertainty levels (with an associated probability), are undergoing a sampling process, with Latin Hypercube method and then statistically combined. Each combination among levels of different attributes results in a complete simulation model, and after the simulations are performed, new probabilities are estimated for each level, from a procedure that uses the difference between observed and simulated data for each model. The quality of the history matching process can be evaluated from the uncertainty curves, composed of representative models of initial and final probabilities of each attribute, and using the indicators proposed in this work, as probabilities variability and the difference between observed and simulated data by well. The results obtained with this methodology indicate a tool capable of providing reliable results in the uncertainty mitigation process, when there is observed data available. The increase in quality of results with this method, for situations where the attributes has a number of discrete levels higher than the conventional technique (3 levels) depends on the computational effort (in terms of simulations number), but without the significant increase in the simulations number, as in the derivation tree technique used in previous works / Mestrado / Reservatórios e Gestão / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Marcus Aloizio Martinez de Aguiar / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-18T21:59:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marchiori_MarceloAmorim_D.pdf: 14108629 bytes, checksum: e8989db76188a0a28d89f5a05d230eea (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Estudamos o efeito do acoplamento de um oscilador harmônico a um ambiente externo modelado por N osciladores não-lineares de dois graus de liberdade, cujo regime dinâmico varia, do regular ao caótico, de acordo com um parâmetro de controle. O acoplamento entre o oscilador e o ambiente é bilinear nas coordenadas de cada subsistema e reescala de acordo com o tamanho do ambiente. O foco está centrado nas condições, sobre o número de graus de liberdade e o regime dinâmico dos osciladores não-lineares, para que ocorra a dissipação de energia e termalização do sistema. O trabalho foi desenvolvido num contexto clássico e baseado em um única realização dinâmica, opondo-se à média de ensemble sobre várias realizações. O principal resultado desta tese, é que um ambiente caótico finito, composto por um número razoavelmente pequeno de graus de liberdade, pode simular a ação de um reservatório térmico infinito, dissipando a energia do oscilador a uma taxa exponencial e conduzindo-o à termalização com uma distribuição de Boltzmann para uma temperatura muito bem definida. Baseados na Teoria de Resposta Linear, desenvolvemos um modelo analítico simples que justifica a reescala do acoplamento e reproduz as simulações numéricas quando o ambiente está no regime caótico / Abstract: We study the coupling of a harmonic oscillator (HO) to an external environment modeled by N two-degrees-of-freedom nonlinear oscillators, ranging from integrable to chaotic according to a control parameter. The coupling between the HO and the environment is bilinear in the coordinates and scales with the environment size. We study the conditions for energy dissipation and thermalization as a function of N and of the dynamical regime of the nonlinear oscillators. The study is classical and based on a single realization of the dynamics, as opposed to ensemble averages over many realizations. The main result of this thesis is that the chaotic finite environment, composed by a fairly small number of degrees of freedom, can simulate the action of a infinite thermal reservoir, promoting the dissipation at an exponential rate and leading to the thermalization in a Boltzmann distribution of energies for a welldefined temperature. We develop a simple analytical treatment, based on the linear response theory, that justifies the coupling scaling and reproduces the numerical simulations when the environment is in the chaotic regime / Doutorado / Física Geral / Doutor em Ciências