Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Submitted by Claudia Rocha (claudia.rocha@udesc.br) on 2017-12-07T13:28:17Z No. of bitstreams: 1 PGEF15MA052.pdf: 2085548 bytes, checksum: e3351d2236cc09fa2f7cd11ad032a56f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-07T13:28:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGEF15MA052.pdf: 2085548 bytes, checksum: e3351d2236cc09fa2f7cd11ad032a56f (MD5) Previous issue date: 2015-09-01 / FAPESC / The present study aimed to evaluate the hydric quality of the Ponte Grande River hydrographic basin in Lages-SC, through the identification of environmental impacts in the environmental protection areas and the evolution of the ways of land occupation between 1984 and 2013. For the determination of the water quality, samples were collected in 57 points of the basin: river sources, confluences and intermediate points. The evaluated parameters were: temperature, dissolved oxygen, conductivity, pH, total dissolved solids, salinity, turbidity, apparent color, total phenols, total suspended solids, nitrate, nitrite, total ammonia, total phosphorus, Chemical Oxygen Demand (COD) and the following heavy metals: copper, silver, cadmium, zinc, lead and total iron. The methodology utilized in the analyzes followed the orientations of the Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (APHA, 1999). The evaluation of land use was performed using the imagery of the satellites TM-Landsat 5 and 8 from the years of 1984, 1993, 2003 and 2013. Six classes of land use were identified: agriculture, water, urban area, field, native forest and reforested area. For 29 years, an increase of the “urban area” class was noticed, due to the reduction of the “field” class. Until 2003, the predominant class was “field”, with 44.84%. In 2013, the urban occupation reached 36.8% of the total area of the basin. In the PPAs, until 2003, “field” was predominant compared to the other uses, with 46.31% of the area. However, in 2013, “native forest” reached 50.83%, making “field” go to the second place with 23.78%. In 1984, 5.51% of the PPAs were not under the Law number 12651/2012 (Forest Code), without the preservation and maintenance of the forest or native covers. In 1993, this rate increased to 12.96%, and in 2003, it has obtained its highest value: 26.54%. In 2013, for the first time, it has dropped, reaching 25.56%. Regarding the water quality, from the 21 analyzed parameters, 12 showed values which are outside of the limits established by the CONAMA Resolution number 357/2005 for class II fresh waters. They were: DO (0.7 - 6.99 mg/L), pH (5.19 - 8.05), turbidity (1 - 289 turbidity units), color (0.5 - 327 color units), ammonia (0.04 - 8.94 mg/L), P (0 - 0.53 mg/L), phenol (0.005 - 0.037 mg/L), Cu (0.04 - 1.34 mg/L), Ag (0.008 - 0.242), Pb (0.05 - 0.36 mg/L), Cd (0.003 - 0.18 mg/L) and Fe (0.39 - 4.73 mg/L). It occurs due to the amount of domestic and industrial sewer, garbage disposal and the flow of agricultural waste that is being received by the hydrographic net. Total dissolved solids, salinity, total suspended solids, nitrate, nitrite and zinc attended the established standards for the referred class. Then, it can be concluded that the urbanization process is affecting not only the way of land use, but also the quality of the waters of the basin / O presente estudo teve por objetivo avaliar a qualidade hídrica na bacia hidrográfica do rio Ponte Grande em Lages-SC a partir da identificação dos impactos ambientais nas áreas de preservação ambiental, e da evolução nas formas de ocupação do solo entre 1984 a 2013. Para a determinação da qualidade da água, foram coletadas amostras em 57 pontos da bacia: nascentes, confluências e pontos intermediários. Os parâmetros avaliados foram: temperatura, oxigênio dissolvido, condutividade, pH, sólidos totais dissolvidos, salinidade, turbidez, cor aparente, fenóis totais, sólidos em suspensão, nitrato, nitrito, amônia total, fósforo total, demanda química de oxigênio (DQO) e os metais pesados: cobre, prata, cádmio, zinco, chumbo e ferro total. A metodologia utilizada nas análises seguiu as orientações do Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (APHA, 1999). A avaliação do uso do solo foi realizada utilizando-se imagens dos satélites TM-Landsat 5 e 8 dos anos de 1984, 1993, 2003 e 2013. Identificou-se seis classes de uso do solo: agricultura, água, área urbana, campo, mata nativa e reflorestamento. Ao longo dos 29 anos, constatou-se uma ascensão da classe área urbana, em detrimento da queda na classe campo. Até o ano de 2003 a classe predominante era o campo com 44,84%. Em 2013, a ocupação urbana atingiu 36,8% da área total da bacia. Nas APP’s até o ano de 2003 o campo foi predominante sobre os outros usos, com 46,31%; porém, em 2013, a mata nativa detinha 50,83%, deslocando a classe campo para o segundo lugar, com 23,78%. Em 1984, 5,51% das APP’s estavam em desacordo com a Lei nº 12.651/2012 (Código Florestal), sem a preservação e manutenção da cobertura florestal ou mata nativa. Em 1993 essa taxa subiu para 12,96%, e em 2003 obteve seu maior índice com 26,54%. Em 2013, pela primeira vez reduziu para 25,26%. Com relação à qualidade da água, dos 21 parâmetros analisados, 12 apresentaram valores fora dos limites estabelecidos pela Resolução CONAMA nº 357/2005 para águas doces de classe II. Foram eles: OD (0,7 - 6,99 mg/L), pH (5,19 - 8,05), turbidez (1 - 289 NTU), cor (0,5 - 327 uC), amônia (0,04 - 8,94 mg/L), P (0 - 0,53 mg/L), fenol (0,005 - 0,037 mg/L), Cu (0,04 - 1,34 mg/L), Ag (0,008 - 0,242), Pb (0,05 - 0,36 mg/L), Cd (0,003 - 0,18 mg/L) e Fe (0,39 - 4,73 mg/L). Isso ocorre devido ao despejo de esgotos domésticos e industriais, deposição de lixo e escoamento de resíduos agrícolas que a rede hidrográfica vem recebendo. As variáveis: sólidos totais dissolvidos, salinidade, sólidos em suspensão, nitrato, nitrito e zinco atenderam aos padrões estabelecidos para a referida classe. Conclui-se então, que o processo de urbanização está impactando não somente a forma de ocupação do solo, mas também a qualidade das águas da bacia

Orientador: Leandro Eugenio da Silva Cerri / Banca: Nilson Gandolfi / Banca: Antonio Manoel dos Santos Oliveira / Banca: Fábio Taioli / Banca: Omar Yasbek Bitar / Resumo: A pesquisa teve como tema central o mapeamento geológico-geotécnico de áreas urbanas, analisando os dados do meio físico geológico, bem como a representação cartográfica de unidades geotécnicas. O estudo envolveu a análise das metodologias utilizadas nos trabalhos de cartografia geotécnica, com enfoque especial para duas linhas metodológicas brasileiras, ou seja, as metodologias utilizadas pela Escola de Engenharia de São Carlos e pelo IPT. O trabalho apresenta o método do detalhamento progressivo como alternativa aos estudos geológico-geotécnicos, tendo como objetivo principal a produção de instrumentos adequados para a gestão e o planejamento urbanos, ante as necessidades de seus principais usuários. Tal método consiste na adoção de diferentes escalas de abordagem para a elaboração de cartas e/ou mapas geotécnicos, com o desenvolvimento dos trabalhos em três etapas sucessivas, em níveis de detalhe crescentes, do geral (1ª etapa) para o particular (etapa de detalhe). O ensaio de aplicação do método do detalhamento progressivo foi realizado numa área de 160 km2, envolvendo o sítio urbano e de expansão urbana de Rio Claro, uma cidade de médio porte, do interior paulista. A 1ª etapa mostrou que estudos geológicos e geomorfológicos são fundamentais para orientar as etapas subseqüentes; e a quantificação de alguns parâmetros na 2ª etapa foi importante para a melhor caracterização das unidades de estudo. A realização de ensaios de laboratórios na 3ª etapa é melhor dimensionada quando orientada pelas fases anteriores, estudos estes, efetivamente aplicados, se direcionados a projetos e obras. / Abstract: This paper's main theme is engineering geological mapping in urban areas, bringing together the results of the assembly, analysis and interpretation of geological data, as well as the cartographic representation of geotechnical units. As part of the study, an analysis of methodologies used in engenheering geological mapping was made, with special emphasis on two lines of Brazilian methodologies, i.e., the procedures used by the Engineering School of São Carlos - University of São Paulo and by the Institute of Technological Researches of the State of São Paulo S.A. - IPT. The main purpose of the study is to apply the progressive detailing method to engineering geological maps in urban areas, with a view to produce more adequate instruments for urban administration and planning, taking into consideration the necessity of the users. The progressive detailing method's application was made in a 160 km2 area that included an urban site and urban expansion in the municipal district of Rio Claro, a medium size town of the state of São Paulo, Brazil. The progressive detailing method consists of adopting different approach scales in engineering geological mapping, with the study being divided into three successive stages, in levels of increasing detail, from general to specific. The first stage showed the importance of geologic and geomorphologic studies on the development of next stages. The quantification of some parameters on 2nd stage was of great value on characterization of the units of study. The completion of laboratories analysis on the 3rd stage to subsidy projects and buildings, is better evaluated if it is guided for previous stages. / Doutor

La prise d’information est très importante pour les animaux. En effet, le comportement sera mieux adapté s’il s’appuie sur l’évaluation précise des paramètres du milieu. Notre étude porte sur l’utilisation de l’information sociale chez deux espèces d’oiseaux. Deux expériences ont été menées sur le canari domestique (Serinus canaria) en laboratoire, au sein du LECC de Paris Ouest Nanterre La Défense. Quatre expériences portant sur le pigeon biset (Columba livia) ont eu lieu en milieu urbain au Jardin des Plantes au centre de Paris.Chez le canari, nous avons démontré une utilisation de l’information sociale, ceci en utilisant des indices visuels et/ou acoustiques dans une activité d’approvisionnement. Les ambiances de chants ont été plus utilisées par les canaris que les cris ; les oiseaux ont été par ailleurs sensibles aux informations ambigües. Chez les pigeons nous avons observé une capacité de discrimination et de reconnaissance d’individus hétérospécifiques (nourrisseurs humains). Deux profils comportementaux ont été mis en évidence (régulier vs occasionnel), ces profils étaient corrélés aux caractéristiques morpho-physiologiques des pigeons. Les pigeons ont été capables aussi d’utiliser des indices acoustiques tel que des cris de prédateurs (cris de : corneilles, goélands et faucons crécerelle), bruit d’envol des congénères et même des cris d’alarme hétérospécifique (merle noir) afin de détecter la présence de danger. Enfin nous avons constaté que la quantité de nourriture disponible influençait le comportement d’approvisionnement des pigeons. En conclusion, les canaris domestiques et les pigeons bisets sont capables d’utiliser différents types d’indices sociaux pendant leurs approvisionnements et extraient des informations à partir de ces indices afin de mieux exploiter les sources de nourrissage. / Social information, foraging behaviour, urban area, Serinus canaria, Columba liviaGetting information is very important for animals. Indeed, the behavior will be better suited if based on accurate assessment of environmental parameters. Our study focuses on the use of social information in two species of birds. Two experiments were conducted on the domesticated canary (Serinus canaria) in laboratory conditions, at the LECC of the University Paris Ouest Nanterre La Défense (France). And four others were conducted on the rock dove (Columba livia) in urban area “Jardin des Plantes” in Paris.In canaries, we demonstrated the use of social information, this by using visual and acoustic cues in foraging activities. The songs noises were more used by the canaries that calls. The birds were still susceptible to ambiguous information. In pigeons, we observed a capacity of discrimination and recognition of heterospecific individuals (human feeders). Two behavioral profiles were identified (regular vs. occasional), these profiles linked to the morpho-physiological characteristics of pigeons. The pigeons were also able to use acoustic cues such as predator calls (crows, gulls, and kestrels), flight noise of conspecifics and even heterospecific alarm calls (Blackbirds) to detect the presence of danger. Finally we found that the quantity of food available played a role on foraging behavior of pigeons.In conclusion, domestic canaries and feral pigeons are able to use different types of social cues when foraging and extract information from these cues for an efficient exploitation of the feeding sources.

The first part of this thesis is the definition of terms relating to construction at the interface of urban and rural areas. It defines the question notions of landscape, landscape, landscaping, urban planning, urban and rural areas. The practical part contains five case studies with objects of interest. For each of the objects of interest has resulted several color variations, which were subsequently placed into the landscape. Examined objects are located in the cadastral area of Šipoun and Blanice, on the border of Prachatice and Strakonice district. The result of this work is the evaluation influence of individual variations in the landscape and the best selection of co-option. Due to objective evaluation the survey was conducted among people of different ages.

A crescente demanda de energia dos dias de hoje, aliada aos graves problemas ambientais advindos da sua produção tem estimulado a procura de formas alternativas de energia. Dentre as diversas fontes de energia, as renováveis ganham expressão particularmente significativa. Neste contexto, a energia eólica revela-se uma aposta correta, a nível econômico, energético e ambiental. Por outro lado, a microprodução é apontada como uma das soluções para os problemas supracitados. Assim, a combinação de ambas as áreas tem sido alvo de especial interesse. Este trabalho visa caracterizar o vento em ambiente urbano, com particular interesse na possibilidade de seu aproveitamento energético. Um dos principais aspectos para determinar a viabilidade técnica e econômica de uma instalação eólica é a avaliação precisa da distribuição das velocidades de vento na área de aproveitamento. A instalação de turbinas eólicas em áreas urbanas tem determinado a necessidade de aprimorar a metodologia de previsão do campo de velocidades do vento visando à melhor determinação da distribuição dos equipamentos e aproveitamento do potencial existente. Neste contexto, esta dissertação apresenta um estudo sobre a aplicação da Dinâmica dos Fluidos Computacional - CFD para avaliação do potencial eólico e o comportamento do vento sobre um modelo de área urbana. Resultados numéricos com diferentes alternativas de modelagem do problema são comparados com dados de um experimento em túnel de vento e dados obtidos com CFD publicados na literatura, visando determinar uma metodologia adequada para avaliação do problema proposto. As simulações numéricas do escoamento de ar em área urbana são realizadas com o uso do programa ANSYS Fluent 13.0, que utiliza o método de volumes finitos para a solução das equações de Navier-Stokes com médias de Reynolds (RANS) e Simulação de Grandes Escalas (LES). O estudo é dividido em dois casos. No primeiro caso, a simulação da área em questão é realizada com as médias de Reynolds de forma a validar o modelo criado. No segundo caso, a simulação é realizada com o método de grandes escalas, cujos resultados serão explorados e comparados com o método RANS. Os resultados obtidos mostram essencialmente duas realidades, a primeira diz respeito à intensidade do recurso eólico e a segunda a sua particular complexidade. / The growing demand for today’s energy, combined with the serious environmental problems of its production, has stimulated the demand for alternative forms of energy. Among the various forms of energy, those that are based on renewable sources have been gaining a particularly significant space for discussion. In this context, the wind energy has proved to be a reliable source, energetically, economically and environmentally speaking. Furthermore, the micro production has been appointed as one of the solutions for the aforementioned problems. Thus, the combination of both these areas has particular interest. This work aims to characterize the wind in the urban environment, with particular interest for the possibility to carry out its energy. In this context this work presents a study on the application of computational fluid dynamics to evaluate the wind potential and the behavior of the wind on urban area. Numerical results with different alternatives for modeling the problem are compared with data from an experiment in wind tunnel and CFD simulation to determine one appropriate methodology for evaluation of the problem. The numerical simulations of the air flow over urban area are performed using the ANSYS Fluent 13.0 which uses the finite volumes method for solving the Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) and Large-Eddy Simulation (LES). The study is divided in two cases. In the first one, the simulation of the area is performed with the Reynolds Averaged Navier-Stokes to validate the model created. In the second case, the simulation is performed with the Large-Eddy Simulation, which will be explored and compared with the results with RANS method. The results obtained show essentially two realities, the first is related to the intensity of wind resource and the second due to its high complexity. It was noted that in the urban areas turbulence intensity is significantly higher than in the rural environment. The non-horizontal flow components showed a high dependence on geometry of the building. The brief comparison of results obtained by simulation software shows an acceptable approach to the wind velocity field. In terms of turbulence intensity, it’s over estimated by the software. It is concluded from the results obtained that the energy use in urban environment provides a delicate task, due to the low wind intensity and complexity of the resource.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:12:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGEF15MA052.pdf: 2085549 bytes, checksum: 4c97b6c831738e8100f62cf74de7b27d (MD5) Previous issue date: 2015-09-01 / The present study aimed to evaluate the hydric quality of the Ponte Grande River hydrographic basin in Lages-SC, through the identification of environmental impacts in the environmental protection areas and the evolution of the ways of land occupation between 1984 and 2013. For the determination of the water quality, samples were collected in 57 points of the basin: river sources, confluences and intermediate points. The evaluated parameters were: temperature, dissolved oxygen, conductivity, pH, total dissolved solids, salinity, turbidity, apparent color, total phenols, total suspended solids, nitrate, nitrite, total ammonia, total phosphorus, Chemical Oxygen Demand (COD) and the following heavy metals: copper, silver, cadmium, zinc, lead and total iron. The methodology utilized in the analyzes followed the orientations of the Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (APHA, 1999). The evaluation of land use was performed using the imagery of the satellites TM-Landsat 5 and 8 from the years of 1984, 1993, 2003 and 2013. Six classes of land use were identified: agriculture, water, urban area, field, native forest and reforested area. For 29 years, an increase of the urban area class was noticed, due to the reduction of the field class. Until 2003, the predominant class was field , with 44.84%. In 2013, the urban occupation reached 36.8% of the total area of the basin. In the PPAs, until 2003, field was predominant compared to the other uses, with 46.31% of the area. However, in 2013, native forest reached 50.83%, making field go to the second place with 23.78%. In 1984, 5.51% of the PPAs were not under the Law number 12651/2012 (Forest Code), without the preservation and maintenance of the forest or native covers. In 1993, this rate increased to 12.96%, and in 2003, it has obtained its highest value: 26.54%. In 2013, for the first time, it has dropped, reaching 25.56%. Regarding the water quality, from the 21 analyzed parameters, 12 showed values which are outside of the limits established by the CONAMA Resolution number 357/2005 for class II fresh waters. They were: DO (0.7 - 6.99 mg/L), pH (5.19 - 8.05), turbidity (1 - 289 turbidity units), color (0.5 - 327 color units), ammonia (0.04 - 8.94 mg/L), P (0 - 0.53 mg/L), phenol (0.005 - 0.037 mg/L), Cu (0.04 - 1.34 mg/L), Ag (0.008 - 0.242), Pb (0.05 - 0.36 mg/L), Cd (0.003 - 0.18 mg/L) and Fe (0.39 - 4.73 mg/L). It occurs due to the amount of domestic and industrial sewer, garbage disposal and the flow of agricultural waste that is being received by the hydrographic net. Total dissolved solids, salinity, total suspended solids, nitrate, nitrite and zinc attended the established standards for the referred class. Then, it can be concluded that the urbanization process is affecting not only the way of land use, but also the quality of the waters of the basin / O presente estudo teve por objetivo avaliar a qualidade hídrica na bacia hidrográfica do rio Ponte Grande em Lages-SC a partir da identificação dos impactos ambientais nas áreas de preservação ambiental, e da evolução nas formas de ocupação do solo entre 1984 a 2013. Para a determinação da qualidade da água, foram coletadas amostras em 57 pontos da bacia: nascentes, confluências e pontos intermediários. Os parâmetros avaliados foram: temperatura, oxigênio dissolvido, condutividade, pH, sólidos totais dissolvidos, salinidade, turbidez, cor aparente, fenóis totais, sólidos em suspensão, nitrato, nitrito, amônia total, fósforo total, demanda química de oxigênio (DQO) e os metais pesados: cobre, prata, cádmio, zinco, chumbo e ferro total. A metodologia utilizada nas análises seguiu as orientações do Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (APHA, 1999). A avaliação do uso do solo foi realizada utilizando-se imagens dos satélites TM-Landsat 5 e 8 dos anos de 1984, 1993, 2003 e 2013. Identificou-se seis classes de uso do solo: agricultura, água, área urbana, campo, mata nativa e reflorestamento. Ao longo dos 29 anos, constatou-se uma ascensão da classe área urbana, em detrimento da queda na classe campo. Até o ano de 2003 a classe predominante era o campo com 44,84%. Em 2013, a ocupação urbana atingiu 36,8% da área total da bacia. Nas APP s até o ano de 2003 o campo foi predominante sobre os outros usos, com 46,31%; porém, em 2013, a mata nativa detinha 50,83%, deslocando a classe campo para o segundo lugar, com 23,78%. Em 1984, 5,51% das APP s estavam em desacordo com a Lei nº 12.651/2012 (Código Florestal), sem a preservação e manutenção da cobertura florestal ou mata nativa. Em 1993 essa taxa subiu para 12,96%, e em 2003 obteve seu maior índice com 26,54%. Em 2013, pela primeira vez reduziu para 25,26%. Com relação à qualidade da água, dos 21 parâmetros analisados, 12 apresentaram valores fora dos limites estabelecidos pela Resolução CONAMA nº 357/2005 para águas doces de classe II. Foram eles: OD (0,7 - 6,99 mg/L), pH (5,19 - 8,05), turbidez (1 - 289 NTU), cor (0,5 - 327 uC), amônia (0,04 - 8,94 mg/L), P (0 - 0,53 mg/L), fenol (0,005 - 0,037 mg/L), Cu (0,04 - 1,34 mg/L), Ag (0,008 - 0,242), Pb (0,05 - 0,36 mg/L), Cd (0,003 - 0,18 mg/L) e Fe (0,39 - 4,73 mg/L). Isso ocorre devido ao despejo de esgotos domésticos e industriais, deposição de lixo e escoamento de resíduos agrícolas que a rede hidrográfica vem recebendo. As variáveis: sólidos totais dissolvidos, salinidade, sólidos em suspensão, nitrato, nitrito e zinco atenderam aos padrões estabelecidos para a referida classe. Conclui-se então, que o processo de urbanização está impactando não somente a forma de ocupação do solo, mas também a qualidade das águas da bacia

A crescente demanda de energia dos dias de hoje, aliada aos graves problemas ambientais advindos da sua produção tem estimulado a procura de formas alternativas de energia. Dentre as diversas fontes de energia, as renováveis ganham expressão particularmente significativa. Neste contexto, a energia eólica revela-se uma aposta correta, a nível econômico, energético e ambiental. Por outro lado, a microprodução é apontada como uma das soluções para os problemas supracitados. Assim, a combinação de ambas as áreas tem sido alvo de especial interesse. Este trabalho visa caracterizar o vento em ambiente urbano, com particular interesse na possibilidade de seu aproveitamento energético. Um dos principais aspectos para determinar a viabilidade técnica e econômica de uma instalação eólica é a avaliação precisa da distribuição das velocidades de vento na área de aproveitamento. A instalação de turbinas eólicas em áreas urbanas tem determinado a necessidade de aprimorar a metodologia de previsão do campo de velocidades do vento visando à melhor determinação da distribuição dos equipamentos e aproveitamento do potencial existente. Neste contexto, esta dissertação apresenta um estudo sobre a aplicação da Dinâmica dos Fluidos Computacional - CFD para avaliação do potencial eólico e o comportamento do vento sobre um modelo de área urbana. Resultados numéricos com diferentes alternativas de modelagem do problema são comparados com dados de um experimento em túnel de vento e dados obtidos com CFD publicados na literatura, visando determinar uma metodologia adequada para avaliação do problema proposto. As simulações numéricas do escoamento de ar em área urbana são realizadas com o uso do programa ANSYS Fluent 13.0, que utiliza o método de volumes finitos para a solução das equações de Navier-Stokes com médias de Reynolds (RANS) e Simulação de Grandes Escalas (LES). O estudo é dividido em dois casos. No primeiro caso, a simulação da área em questão é realizada com as médias de Reynolds de forma a validar o modelo criado. No segundo caso, a simulação é realizada com o método de grandes escalas, cujos resultados serão explorados e comparados com o método RANS. Os resultados obtidos mostram essencialmente duas realidades, a primeira diz respeito à intensidade do recurso eólico e a segunda a sua particular complexidade. / The growing demand for today’s energy, combined with the serious environmental problems of its production, has stimulated the demand for alternative forms of energy. Among the various forms of energy, those that are based on renewable sources have been gaining a particularly significant space for discussion. In this context, the wind energy has proved to be a reliable source, energetically, economically and environmentally speaking. Furthermore, the micro production has been appointed as one of the solutions for the aforementioned problems. Thus, the combination of both these areas has particular interest. This work aims to characterize the wind in the urban environment, with particular interest for the possibility to carry out its energy. In this context this work presents a study on the application of computational fluid dynamics to evaluate the wind potential and the behavior of the wind on urban area. Numerical results with different alternatives for modeling the problem are compared with data from an experiment in wind tunnel and CFD simulation to determine one appropriate methodology for evaluation of the problem. The numerical simulations of the air flow over urban area are performed using the ANSYS Fluent 13.0 which uses the finite volumes method for solving the Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) and Large-Eddy Simulation (LES). The study is divided in two cases. In the first one, the simulation of the area is performed with the Reynolds Averaged Navier-Stokes to validate the model created. In the second case, the simulation is performed with the Large-Eddy Simulation, which will be explored and compared with the results with RANS method. The results obtained show essentially two realities, the first is related to the intensity of wind resource and the second due to its high complexity. It was noted that in the urban areas turbulence intensity is significantly higher than in the rural environment. The non-horizontal flow components showed a high dependence on geometry of the building. The brief comparison of results obtained by simulation software shows an acceptable approach to the wind velocity field. In terms of turbulence intensity, it’s over estimated by the software. It is concluded from the results obtained that the energy use in urban environment provides a delicate task, due to the low wind intensity and complexity of the resource.

A crescente demanda de energia dos dias de hoje, aliada aos graves problemas ambientais advindos da sua produção tem estimulado a procura de formas alternativas de energia. Dentre as diversas fontes de energia, as renováveis ganham expressão particularmente significativa. Neste contexto, a energia eólica revela-se uma aposta correta, a nível econômico, energético e ambiental. Por outro lado, a microprodução é apontada como uma das soluções para os problemas supracitados. Assim, a combinação de ambas as áreas tem sido alvo de especial interesse. Este trabalho visa caracterizar o vento em ambiente urbano, com particular interesse na possibilidade de seu aproveitamento energético. Um dos principais aspectos para determinar a viabilidade técnica e econômica de uma instalação eólica é a avaliação precisa da distribuição das velocidades de vento na área de aproveitamento. A instalação de turbinas eólicas em áreas urbanas tem determinado a necessidade de aprimorar a metodologia de previsão do campo de velocidades do vento visando à melhor determinação da distribuição dos equipamentos e aproveitamento do potencial existente. Neste contexto, esta dissertação apresenta um estudo sobre a aplicação da Dinâmica dos Fluidos Computacional - CFD para avaliação do potencial eólico e o comportamento do vento sobre um modelo de área urbana. Resultados numéricos com diferentes alternativas de modelagem do problema são comparados com dados de um experimento em túnel de vento e dados obtidos com CFD publicados na literatura, visando determinar uma metodologia adequada para avaliação do problema proposto. As simulações numéricas do escoamento de ar em área urbana são realizadas com o uso do programa ANSYS Fluent 13.0, que utiliza o método de volumes finitos para a solução das equações de Navier-Stokes com médias de Reynolds (RANS) e Simulação de Grandes Escalas (LES). O estudo é dividido em dois casos. No primeiro caso, a simulação da área em questão é realizada com as médias de Reynolds de forma a validar o modelo criado. No segundo caso, a simulação é realizada com o método de grandes escalas, cujos resultados serão explorados e comparados com o método RANS. Os resultados obtidos mostram essencialmente duas realidades, a primeira diz respeito à intensidade do recurso eólico e a segunda a sua particular complexidade. / The growing demand for today’s energy, combined with the serious environmental problems of its production, has stimulated the demand for alternative forms of energy. Among the various forms of energy, those that are based on renewable sources have been gaining a particularly significant space for discussion. In this context, the wind energy has proved to be a reliable source, energetically, economically and environmentally speaking. Furthermore, the micro production has been appointed as one of the solutions for the aforementioned problems. Thus, the combination of both these areas has particular interest. This work aims to characterize the wind in the urban environment, with particular interest for the possibility to carry out its energy. In this context this work presents a study on the application of computational fluid dynamics to evaluate the wind potential and the behavior of the wind on urban area. Numerical results with different alternatives for modeling the problem are compared with data from an experiment in wind tunnel and CFD simulation to determine one appropriate methodology for evaluation of the problem. The numerical simulations of the air flow over urban area are performed using the ANSYS Fluent 13.0 which uses the finite volumes method for solving the Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) and Large-Eddy Simulation (LES). The study is divided in two cases. In the first one, the simulation of the area is performed with the Reynolds Averaged Navier-Stokes to validate the model created. In the second case, the simulation is performed with the Large-Eddy Simulation, which will be explored and compared with the results with RANS method. The results obtained show essentially two realities, the first is related to the intensity of wind resource and the second due to its high complexity. It was noted that in the urban areas turbulence intensity is significantly higher than in the rural environment. The non-horizontal flow components showed a high dependence on geometry of the building. The brief comparison of results obtained by simulation software shows an acceptable approach to the wind velocity field. In terms of turbulence intensity, it’s over estimated by the software. It is concluded from the results obtained that the energy use in urban environment provides a delicate task, due to the low wind intensity and complexity of the resource.

Orientador: Marcos Cesar Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-05T07:36:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Yoshida_TatianaPagotto_M.pdf: 58015263 bytes, checksum: 96f52176baf6c36a5d7b8104991ed1fa (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A mineração constitui-se em importante indústria para países em desenvolvimento. Os minerais utilizados na indústria da construção civil, tais como a pedra britada, destacam-se por sua grande demanda, devido à crescente urbanização. No entanto, a coexistência desse tipo de mineração com os meios social, físico e biótico não tem sido pacífica, pois se situam geralmente nas proximidades dos centros urbanos, por causa do baixo valor agregado desse tipo de matéria prima. Nesses locais, muitas vezes, residem comunidades preocupadas com a poluição gerada por esse tipo de atividade. Com isso, a disponibilidade de jazidas nos centros urbanos está reduzindo, principalmente pela falta de planejamento no crescimento das cidades, competição com usos do solo e maiores exigências ambientais. No município de Jaguariúna, SP, ocorre um conflito entre uma pedreira de rochas para brita, um bairro residencial vizinho e instituições públicas. Os moradores desse loteamento incomodam-se com a atividade do empreendimento, apesar de hoje em dia operar adequadamente e buscar se enquadrar na legislação ambiental. Utilizando teorias da percepção ambiental e um modelo conceitual que permite a análise integrada entre os sistemas ecológicos e sociais, para compreender a interação desses em ambiente urbano, o conflito foi estudado, verificando como a população do bairro percebe o empreendimento, os impactos gerados por ele e a atuação das autoridades competentes com relação à problemática. Verificou-se que a população possui preconceito com relação à atividade minerária, pelo histórico de má operação da pedreira e também pela falta de envolvimento desta com comunidade. Além disso, verificou-se que os habitantes possuem julgamentos errôneos relacionados aos impactos provocados pela pedreira, revelando falta de informação sobre a atividade de extração de rocha para brita. Outro fato importante foi a observação de que a população é muito pouco informada sobre que órgãos ambientais recorrer para reclamar contra o empreendimento, já que a maior parte das reclamações foi ou seria dirigida à prefeitura municipal e não à CETESB. Por fim, após a identificação de todos os atores envolvidos na problemática e de suas parcelas de responsabilidade no conflito, o modelo conceitual foi aplicado para uma melhor identificação de como as variáveis interagem entre si, possibilitando visualizar mais claramente soluções e propostas de ação por parte desses atores envolvidos / Abstract: Mining is an important industry for developing countries. Minerals used in the construction industry, such as crushed rock, stand out because of their great demand, due to the increasing urbanization. Nevertheless, the coexistence of this kind of mining with the social, physical and biological media has not been peaceful, as they are generally located in the neighbourhood of urban centres, due to their low aggregate value. In these locations, there are frequently communities worried about the pollution generated. Therefore, the availability of mineral deposits in urban centres is reducing, due mainly to the lack of planning of the urban growth, competition with other uses land uses and greater environmental requirements. In Jaguariúna, SP, there is a conflict among a quarry, a residential neighbourhood and public institutions. Inhabitants of this neighbourhood are disturbed by the company's activities, despite the fact that the quarry is trying to operate adequately and to adjust itself to the environmental laws. Using theories of environmental perception and a conceptual model that allows an integrate analysis of the social and ecological systems, to comprehend their interaction in the urban environment, the conflict was studied by verifying how the surrounding population perceives the company, its impacts and the attitudes of the authorities towards the problem. It was found that the population has preconception in relation to the mining activity, originated by the past of wrong operation of the quarry and by the lack of its involvement with the community. Apart from that, it was checked that the inhabitants have erroneous judgements related to the impacts provoked by the quarry, which reveals a lack of information about the activity of crushed rock extraction. Another important fact was the observation that people are poorly informed about which environmental public institutions they should contact to complain about the company, as the majority of the complaints was or would be directed to the city hall, not to CETESB. At last, after pointing out the actors involved in the problem and their responsibilities, the conceptual model was applied, for a better identification of how the variables interact between each other, allowing a clearer visualization of the solutions and proposals of actions for these actors / Mestrado / Análise Ambiental e Dinâmica Territorial / Mestre em Geografia