Metodologia para obtenção do hidrograma de escoamento superficial em encostas e canais. Parte I: desenvolvimento e avaliação

Desenvolveu-se uma metodologia que permite obter o hidrograma de escoamento superficial e a vazão máxima para qualquer posição ao longo de uma encosta e para seções transversais de canais utilizando o modelo de ondas cinemáticas. A área da encosta é dividida num sistema matricial composto por 100 linhas e 100 colunas. Na encosta, considera-se que o escoamento ocorre na direção da declividade e que a vazão de cada pixel é a soma da vazão produzida nesse com a vazão advinda dos pixels que contribuem com o escoamento superficial para o pixel em análise. No canal, a vazão é calculada pela soma dos hidrogramas advindos das colunas do sistema reticulado. A comparação entre os valores de lâmina e vazão máxima de escoamento superficial obtidas experimentalmente e calculadas em duas condições (encosta e bacia) permitiu evidenciar que a metodologia, comparada aos métodos Racional e do Número da Curva, ofereceu boas estimativas tanto da lâmina quanto da vazão máxima de escoamento superficial.

Metodologia para obtenção do hidrograma de escoamento superficial em encostas e canais. Parte II: modelo computacional e análise de sensibilidade

Estimativas de vazão máxima de escoamento superficial são necessárias para o projeto de obras hidráulicas em bacias urbanas e rurais. A dificuldade em aplicar os procedimentos disponíveis para calcular a variação do escoamento superficial com o tempo e de seu valor máximo deve-se à inexatidão dos métodos usados para esse objetivo e à variabilidade nos resultados que podem ser obtidos por profissionais que usem o mesmo procedimento. Dessa forma, a investigação de um método que produza estimativas confiáveis da vazão máxima e do hidrograma de escoamento superficial é de grande interesse. Neste trabalho, desenvolveu-se e avaliou-se a sensibilidade de um software (HIDROGRAMA 2.1) que permite a obtenção do hidrograma de escoamento superficial, da vazão máxima e seu tempo de ocorrência, da altura e da velocidade máximas do escoamento, do volume e da lâmina de escoamento superficial em encosta e em canais. O modelo apresentou grande sensibilidade ao período de retorno, à taxa de infiltração estável e ao comprimento da encosta e do canal.

Caracterização morfodinâmica do litoral Norte Fluminense, RJ, Brasil

A morfologia das praias é reflexo da ação hidrodinfunica com o tipo de sedimento disponível. Esta interação se dá a partir da base de ação das ondas, tornando-se mais efetiva na zona de arrebentação onde a energia é dissipada, originando na zona de surfe que se estende em direção à linha de costa até Q limite do espraiamento na face de praia. O objetivo deste trabalho é apresentar as características morfodinâmicas do litoral NE do Estado do Rio de Janeiro, baseando-se na análise da variação espaço Hemporal de perfis de praia, na morfologia da plataforma continental e em fotos aéreas. Os perfis de praia foram levantados durante cinco anos pela PETROBRÁS S/A, em oito estações ao longo do litoral. O comportamento morfodinâmico distinto de setores do litoral estudado é função do padrão de ondas e direção da linha de costa, morfologia da plataforma interna controlando a extensão da zona de surfe e o número de zonas de arrebentação, características dos sedimentos e gradiente da face de praia. Foram reconhecidos quatro compartimentos morfodinâmicos distintos, com base na morfologia dos perfis praiais e plataforma interna, no índice de mobilidade da linha de praia, granulometria x gradiente da face de praia e o parâmetro Q. Os quatro compartimentos são: Atafona/Foz do Rio Paraíba do Sul - estágio morfodinâmico intermediário a dissipativo, com o maior índice de mobilidade e elevada taxa de erosão; Sul de Atafona-Cabo de São Tomé - estágio intermediário a refletivo com baixo índice de mobilidade da praia; Cabo de São Tomé - estágio refletivo a intermediário com alto índice de mobilidade da praia; Cabo de São Tomé-Cabiúnas - estágio refletivo com baixo índice de mobilidade.

Desenvolvimento e análise de uma rede neural artificial para estimativa da erosividade da chuva para o Estado de São Paulo

O conhecimento do valor da erosividade da chuva (R) de determinada localidade é fundamental para a estimativa das perdas de solo feitas a partir da Equação Universal de Perdas de Solo, sendo, portanto, de grande importância no planejamento conservacionista. A fim de obter estimativas do valor de R para localidades onde este é desconhecido, desenvolveu-se uma rede neural artificial (RNA) e analisou-se a acurácia desta com o método de interpolação "Inverso de uma Potência da Distância" (ID). Comparando a RNA desenvolvida com o método de interpolação ID, verificou-se que a primeira apresentou menor erro relativo médio na estimativa de R e melhor índice de confiança, classificado como "Ótimo", podendo, portanto, ser utilizada no planejamento de uso, manejo e conservação do solo no Estado de São Paulo.

Os sentidos da escola no contexto de crise de sentido : uma análise a partir do programa educação em valores humanos/projeto escola sustentável em Serra-ES

À luz dos autores Berger e Luckmann (2005); De Bastiani (2008); Ferreira (2009); Peruzzo (2010) e Maia (2011), esta pesquisa aborda o que os autores chamam de crise de sentido, contexto em que se percebe uma radical mudança das condições básicas da vida humana e uma crescente transformação dos valores sociais. Esse cenário revela a condição de estar em um mundo onde o que é valorizado é o fugaz, o aparente, o superficial, o sem sentido. Desse modo, propõe uma análise sobre a educação como processo de formação humana, afirmando a instituição escolar como espaço privilegiado de possibilidades emancipatórias de existência. Tendo como contexto de investigação o Programa Educação em Valores Humanos (PEVH) / Projeto Escola Sustentável (PES) desenvolvido em uma das escolas do município de Serra-ES, as questões orientadoras tiveram como objetivo investigar como essa experiência se articula aos enunciados da crise de sentido e como tem favorecido o desenvolvimento da ideia de formação humana no âmbito escolar. A metodologia privilegiada foi o estudo de caso tendo como instrumentos de pesquisa a observação participante, a análise documental e as entrevistas. A partir da perspectiva qualitativa, a pesquisa em campo evidenciou que, embora os sentidos pretendidos pelo desenvolvimento do PEVH / PES nas escolas tenham despertado atenção a questões atuais e relevantes, circunscreveram-se alheios a um debate mais amplo e profundo acerca da escola na atualidade distanciando-se de uma perspectiva crítica. Logo, pela via da responsabilização individual, desconsiderou as contradições históricas.

A disciplina de história da educação em perspectiva histórica : da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras à Universidade Federal do Espírito Santo (1951-2000)

A pesquisa analisa da constituição histórica da disciplina História da Educação ministrada na Faculdade de Filosofia Ciências e Letras do Estado do Espírito Santo, posteriormente incorporada a Universidade Federal do Espírito Santo entre os anos de 1951 e 2000. Investiga a constituição histórica da disciplina, as transformações programáticas, legais e institucionais referentes à disciplina de História da Educação, como também as abordagens historiográficas, periodizações e os conceitos de tempo, história e educação. A fundamentação teórica e metodológica articula-se dialogicamente a partir das construções conceituais e metodológicas de Carlo Ginzburg e Mikhail Bakhtin. A partir dos conceitos de polifonia e dialogismo, comum a ambos, investigou-se as vozes e diálogos impressos nas narrativas da disciplina de História da Educação e seu ensino, sejam em camadas mais superficiais ou profundas, encontradas no corpus documental consultado e analisado, que correspondem a: programas de ensino, transparências, leis, estruturas curriculares, documentos de departamento; resenhas e fichamentos de textos, bibliografia obrigatória e complementar, avaliações e entrevistas. Procurou-se no corpus documental dados aparentemente negligenciáveis – pistas, indícios e sinais – remontar uma realidade histórica complexa e não experimentável diretamente. Ao investigar historicamente a trajetória da disciplina História da Educação e seu ensino a partir dos parâmetros legais, programáticos e institucionais, foi possível perceber que as mudanças mais profundas operadas na disciplina não se originam das legislações e reestruturações curriculares, mas dos locais de produção e socialização do conhecimento histórico. Durante o período analisado, as duas esferas de produção historiográficas que mais influenciaram nas abordagens, periodizações e conceitos de tempo, história e educação da disciplina História da Educação do curso de pedagogia pesquisado foram: a editora responsável pela publicação e divulgação dos Manuais de História da Educação da coleção Atualidades Pedagógicas (1951-1979) e os Programas de Pós-graduação em Educação e História (1980 - 2000). Entre 1951 e finais de 1970 observa-se a influência dos Manuais de História da Educação, na organização e programação do ensino de História da Educação e uma abordagem filosófica voltada para a história das ideias pedagógicas e análises do pensamento de filósofos e educadores sobre a educação e respectivas inserções em doutrinas filosóficas europeias. A partir de 1980 as abordagens de cunho econômico, político e ideológico dos contextos históricos educativos passaram a predominar nos programas de ensino das disciplinas de História da Educação I e II, e vigoraram até meados nos anos de 1990. Na disciplina de História da Educação I a abordagem é marcada por análises do contexto de produção e organização das classes sociais; com relação à disciplina História da Educação II, até meados de 1995, trata da educação brasileira. A partir da abordagem fundamentada na Teoria da Dependência após 1995, os documentos consultados começam a mostrar outras marcas que sugerem uma abordagem voltada para a dimensão política e social, abordando a História da Educação Brasileira, a partir dos movimentos sociais e seus respectivos projetos educacionais.

Estudo da camada limite atmosférica em regiões metropolitanas costeiras com simulações de brisa marítima

O principal objetivo deste trabalho foi identificar e caracterizar a evolução diária da Camada Limite Atmosférica (CLA) na Região da Grande Vitória (RGV), Estado do Espírito Santo, Brasil e na Região de Dunkerque (RD), Departamento Nord Pas-de-Calais, França, avaliando a acurácia de parametrizações usadas no modelo meteorológico Weather Research and Forecasting (WRF) em detectar a formação e atributos da Camada Limite Interna (CLI) que é formada pelas brisas marítimas. A RGV tem relevo complexo, em uma região costeira de topografia acidentada e uma cadeia de montanhas paralela à costa. A RD tem relevo simples, em uma região costeira com pequenas ondulações que não chegam a ultrapassar 150 metros, ao longo do domínio de estudos. Para avaliar os resultados dos prognósticos feitos pelo modelo, foram utilizados os resultados de duas campanhas: uma realizada na cidade de Dunkerque, no norte da França, em Julho de 2009, utilizando um sistema light detection and ranging (LIDAR), um sonic detection and ranging (SODAR) e dados de uma estação meteorológica de superfície (EMS); outra realizada na cidade de Vitória – Espírito Santo, no mês de julho de 2012, também usando um LIDAR, um SODAR e dados de uma EMS. Foram realizadas simulações usando três esquemas de parametrizações para a CLA, dois de fechamento não local, Yonsei University (YSU) e Asymmetric Convective Model 2 (ACM2) e um de fechamento local, Mellor Yamada Janjic (MYJ) e dois esquemas de camada superficial do solo (CLS), Rapid Update Cycle (RUC) e Noah. Tanto para a RGV quanto para a RD, foram feitas simulações com as seis possíveis combinações das três parametrizações de CLA e as duas de CLS, para os períodos em que foram feitas as campanhas, usando quatro domínios aninhados, sendo os três maiores quadrados com dimensões laterais de 1863 km, 891 km e 297 km, grades de 27 km, 9 km e 3 km, respectivamente, e o domínio de estudo, com dimensões de 81 km na direção Norte-Sul e 63 km na Leste-Oeste, grade de 1 km, com 55 níveis verticais, até um máximo de, aproximadamente, 13.400 m, mais concentrados próximos ao solo. Os resultados deste trabalho mostraram que: a) dependendo da configuração adotada, o esforço computacional pode aumentar demasiadamente, sem que ocorra um grande aumento na acurácia dos resultados; b) para a RD, a simulação usando o conjunto de parametrizações MYJ para a CLA com a parametrização Noah produziu a melhor estimativa captando os fenômenos da CLI. As simulações usando as parametrizações ACM2 e YSU inferiram a entrada da brisa com atraso de até três horas; c) para a RGV, a simulação que usou as parametrizações YSU para a CLA em conjunto com a parametrização Noah para CLS foi a que conseguiu fazer melhores inferências sobre a CLI. Esses resultados sugerem a necessidade de avaliações prévias do esforço computacional necessário para determinadas configurações, e sobre a acurácia de conjuntos de parametrizações específicos para cada região pesquisada. As diferenças estão associadas com a capacidade das diferentes parametrizações em captar as informações superficiais provenientes das informações globais, essenciais para determinar a intensidade de mistura turbulenta vertical e temperatura superficial do solo, sugerindo que uma melhor representação do uso de solo é fundamental para melhorar as estimativas sobre a CLI e demais parâmetros usados por modelos de dispersão de poluentes atmosféricos.

Modelo de escoamento multifásico para estudo da interação onda/sedimento

Modelos de escoamento multifásico são amplamente usados em diversas áreas de pesquisa ambiental, como leitos fluidizados, dispersão de gás em líquidos e vários outros processos que englobam mais de uma propriedade físico-química do meio. Dessa forma, um modelo multifásico foi desenvolvido e adaptado para o estudo do transporte de sedimentos de fundo devido à ação de ondas de gravidade. Neste trabalho, foi elaborado o acoplamento multifásico de um modelo euleriano não-linear de ondas do tipo Boussinesq, baseado na formulação numérica encontrada em Wei et al. (1995), com um modelo lagrangiano de partículas, fundamentado pelo princípio Newtoniano do movimento com o esquema de colisões do tipo esferas rígidas. O modelo de ondas foi testado quanto à sua fonte geradora, representada por uma função gaussiana, pá-pistão e pá-batedor, e quanto à sua interação com a profundidade, através da não-linearidade e de propriedades dispersivas. Nos testes realizados da fonte geradora, foi observado que a fonte gaussiana, conforme Wei et al. (1999), apresentou melhor consistência e estabilidade na geração das ondas, quando comparada à teoria linear para um kh   . A não-linearidade do modelo de ondas de 2ª ordem para a dispersão apresentou resultados satisfatórios quando confrontados com o experimento de ondas sobre um obstáculo trapezoidal, onde a deformação da onda sobre a estrutura submersa está em concordância com os dados experimentais encontrados na literatura. A partir daí, o modelo granular também foi testado em dois experimentos. O primeiro simula uma quebra de barragem em um tanque contendo água e o segundo, a quebra de barragem é simulada com um obstáculo rígido adicionado ao centro do tanque. Nesses experimentos, o algoritmo de colisão foi eficaz no tratamento da interação entre partícula-partícula e partícula-parede, permitindo a evidência de processos físicos que são complicados de serem simulados por modelos de malhas regulares. Para o acoplamento do modelo de ondas e de sedimentos, o algoritmo foi testado com base de dados da literatura quanto à morfologia do leito. Os resultados foram confrontados com dados analíticos e de modelos numéricos, e se mostraram satisfatórios com relação aos pontos de erosão, de sedimentação e na alteração da forma da barra arenosa