Real-time multipurpose reservoir operation: a case study / Exploitation en temps reacuteel d'un reservoir agrave buts multiples: eacutetude d'un cas

A real-time operational methodology has been developed for multipurpose reservoir operation for irrigation and hydropower generation with application to the Bhadra reservoir system in the state of Karnataka, India. The methodology consists of three phases of computer modelling. In the first phase, the optimal release policy for a given initial storage and inflow is determined using a stochastic dynamic programming (SDP) model. Streamflow forecasting using an adaptive AutoRegressive Integrated Moving Average (ARIMA) model constitutes the second phase. A real-time simulation model is developed in the third phase using the forecast inflows of phase 2 and the operating policy of phase 1. A comparison of the optimal monthly real-time operation with the historical operation demonstrates the relevance, applicability and the relative advantage of the proposed methodology.

Prediction of separation factor in foam separation of proteins

A phenomenological model has been developed for predicting separation factors obtained in concentrating protein solutions using batch-foam columns. The model considers the adsorption of surface active proteins onto the air-water interface of bubbles, and drainage of liquid from the foam, which are the two predominant processes responsible for separation in foam columns. The model has been verified with data collected on casein and bovine serum albumin (BSA) solutions, for which adsorption isotherms are available in the literature. It has been found that an increase in liquid pool height above the gas distributor and the time allowed for drainage result in a better separation. Further, taller foam columns yield poorer separation at constant time of drainage. The model successfully predicts the observed results. (C) 1997 Elsevier Science Ltd.

Postliquefaction Undrained Shear Behavior of Sand-Silt Mixtures at Constant Void Ratio

A detailed study on the postliquefaction undrained shear behavior of sand-silt mixtures at constant void ratios is presented in this article. The influence of different parameters such as density, amplitude of cyclic shear stress, and drainage conditions on the postliquefaction undrained response of sand-silt mixtures has been investigated, in addition to the effect of fines content. The results showed that the limiting silt content plays a vital role in the strength of the soil under both cyclic and monotonic shear loading. Both the liquefaction resistance and postliquefaction shear strength of the soils are found to decrease with an increase in the fines content until the limiting silt content is reached. However, further increase in the silt content beyond the limiting silt content increases the liquefaction resistance as well as the postliquefaction shear strength of the soils. It is also observed that these variations on the liquefaction and postliquefaction resistance of soils are closely related to the variations in relative density. (C) 2013 American Society of Civil Engineers.

Impacts of climate change on regional water resources

Water is the most important medium through which climate change influences human life. Rising temperatures together with regional changes in precipitation patterns are some of the impacts of climate change that have implications on water availability, frequency and intensity of floods and droughts, soil moisture, water quality, water supply and water demands for irrigation and hydropower generation. In this article we provide an introduction to the emerging field of hydrologic impacts of climate change with a focus on water availability, water quality and irrigation demands. Climate change estimates on regional or local spatial scales are burdened with a considerable amount of uncertainty, stemming from various sources such as climate models, downscaling and hydrological models used in the impact assessments and uncertainty in the downscaling relationships. The present article summarizes the recent advances on uncertainty modeling and regional impacts of climate change for the Mahanadi and Tunga-Bhadra Rivers in India.

Quantificação da área ocupada pela guta-percha e pelo Resilon em canais achatados após termoplastificação

O presente trabalho teve por objetivo quantificar, comparativamente, a área de preenchimento de dois materiais obturadores sólidos, cones de guta-percha (GP) e cones de Resilon (R), no terço apical de incisivos inferiores humanos, ex vivo, obturados pela técnica da onda contínua de condensação. Os espécimes foram submetidos a um protocolo, desde a cirurgia de acesso até o final do preparo químico-mecânico e divididos aleatoriamente em dois grupos, de 21 dentes cada, de acordo com o material utilizado. Não foi utilizado cimento endodôntico em nenhuma das amostras. Após a obturação, as amostras foram seccionadas transversalmente em dois níveis, a 3 e a 5mm do ápice, e subdivididas em grupos de acordo com a altura de corte e do material obturador, sendo estabelecido: GP3 (guta-percha com corte a 3mm), GP5 (guta-percha com corte a 5mm), R3 (Resilon com corte a 3mm) e R5 (Resilon com corte a 5mm). Posteriormente, as amostras foram submetidas a um processo de lixamento e polimento e examinadas em microscópio óptico por reflexão com aumento de 50x a 100x. Para a análise e processamento digital das imagens, foi utilizado o sistema de imagens Axio Vision 4.6 para Windows, sendo obtidas as medidas para cada área observada em micrômetros (μm); uma da área da cavidade, e outra da área de material obturador. Foi aferido o grau de circularidade de cada amostra, por uma fórmula matemática utilizada automaticamente pelo programa, onde 1 (um) é considerado o círculo perfeito e, quanto mais achatado o canal, mais tendente a 0 (zero) nesta escala. Obteve-se a área do canal, a circularidade de 0 a 1, a área preenchida pelo material obturador e, a porcentagem da área de preenchimento do material obturador em relação à área do canal. Foi realizado o cruzamento dos grupos dois a dois pelo teste t de Student, sendo verificada diferença estatisticamente significante entre os grupos GP3 e R3, tendo o grupo R3 apresentado maior porcentagem de área do canal radicular preenchida pelo material obturador em suas amostras (p<0,05). Na relação da circularidade com a quantidade de preenchimento, com o teste de Correlação de Pearson, não foi observada forte correlação entre a forma final do canal (relação de circularidade) e a quantidade de preenchimento do canal radicular pelos materiais obturadores testados. Conclui-se que houve grande variação de preenchimento mínimo e máximo em todos os grupos testados e o Resilon apresentou maior porcentagem de preenchimento de área do canal radicular em suas amostras.

Ocupação dos solos em terrenos marginais às lagoas costeiras: mudanças e perspectivas ambientais frente à expansão urbana - o caso da lagoa de Jacarepaguá (Rio de Janeiro)

O objetivo do trabalho é analisar a lagoa de Jacarepaguá e a ocupação no seu entorno de forma multitemporal, contribuindo para o melhor entendimento das atuais condições ambientais da Baixada de Jacarepaguá. A metodologia adotada buscou identificar mudanças físicas do meio a partir 1980 através da elaboração, comparação e análise de mapas de ocupação e uso dos solos relativos aos anos de 1984, 1992, 2001 e 2010, e da identificação da qualidade da água da lagoa de Jacarepaguá, das suas condições de profundidade, tamanho do espelho dágua e de sua relação com a população local. Com isso foi possível retratar formas de integração entre os processos naturais e sociais em um dado espaço-tempo assim como estabelecer tendências futuras desse ambiente. Os resultados mostram que de tempos em tempos há uma refuncionalização do espaço, que se reflete não só na conformação dos terrenos marginais alagadiços mas também nas condições físicas da própria lagoa de Jacarepaguá. Seu espelho dágua vem sendo confinado pelas formas de ocupação nas áreas das bacias fluviais e nos seus terrenos marginais (impermeabilização, aterros e obras de drenagem) fazendo com que haja uma estabilidade relativa na sua dimensão areal e também no volume de suas águas. A lagoa apresenta dados históricos de poluição por esgoto doméstico que têm acelerado suas condições naturais de assoreamento e comprometido à qualidade de suas águas. E mesmo havendo projetos e obras de saneamento para o local, verifica-se que tem havido um aumento da poluição da lagoa principalmente na sua porção oeste, conforme o resultado das análises realizadas com os dados temporais disponíveis de DBO, fósforo, Nitrogênio Kj, OD e salinidade. Isto pode ser explicado pela tendência atual da expansão urbana rumo a essa direção. Constatou-se que apesar de, por algum tempo, os tipos de terreno terem condicionado as formas de ocupação, atualmente o processo se inverteu, sendo a ocupação indutora e recondicionante da estruturação do meio. São apresentadas e caracterizadas diversas formas e respectivos tipos de usos do solo na área. Conclui-se que as condições ambientais da lagoa de Jacarepaguá e suas perspectivas futuras dependem atualmente mais da forma com que a sociedade quer e pretende incorpora-la ao seu ambiente do que da dinâmica natural do sistema físico do qual faz parte.

Transformações do trabalho e vitórias neoliberais no terreno da cultura: uma análise da experiência dos trabalhadores da Companhia Estadual de Águas e Esgotos CEDAE

O estudo que estamos apresentado tem por objetivo analisar como as mudanças no mundo do trabalho interferem e influenciam não só as formas de gestão da produção e das condições de trabalho como também as formas de gestão da vida do trabalhador. No contexto de desordem mundial no qual se encontra a sociedade contemporânea, torna-se imprescindível a difusão de uma cultura que esteja em consonância com a nova reorganização do trabalho e com a atual fase do capitalismo. Para compreendermos a magnitude desse processo e como ele se reflete na sociedade brasileira - com todas as suas particularidade - partimos de uma reflexão teórica gramsciana, que busca através da articulação entre as dimensões que estão no cerne da vida social - o trabalho e a cultura - captar as complexidade da realidade que nos assola. A luz das nossas análises teóricas buscamos identificar como as transformações do trabalho e a política neoliberal se materializam no interior da Companhia Estadual de Águas e Esgotos CEDAE, e quais as principais conseqüências vivenciadas pelos trabalhadores no âmbito do trabalho, que se refletem na esfera familiar, e contribuem para formação de um novo tipo de cidadão-trabalhador. Pudemos verificar que as mudanças no mundo do trabalho associadas a uma política neoliberal conformam a base da constituição de uma cultura - que está se constituindo a principal fonte de consolidação de uma hegemonia destruidora das possibilidades de democracia, de cidadania, de participação política e de construção de uma nova sociabilidade.

The role of infrastructure in improving human settlements

This paper considers how the provision of integrated household-level infrastructure – particularly water and environmental sanitation (including water supply, sewerage, roads, storm drainage and solid waste management) –can play a leading role in improving the conditions in slum settlements. Around 700 socio-economic interviews were carried out in India and South Africa to investigate an innovative approach called slum networking, which sees the strong correlation between slum locations and drainage paths as an opportunity for improving the wider urban environment. This recognition allows resources to be mobilised locally, thereby removing the need for external aid funding. The evidence from the 700 families shows that communities perceive water and sanitation inputs to be their top priority and are willing to contribute to the costs. If slum upgrading is led with access to integrated water and environmental sanitation at household level with community contributions to the cost of infrastructure, then slum communities subsequently invest considerably greater sums in improved housing and education, with longer term contributions to poverty alleviation, improvements in health and literacy and an increase in disposable incomes.

A laboratory study on risk assessment of microcystin-RR in cropland

The persistence time and risk of microcystin-RR (MC-RR) in cropland via irrigation were investigated under laboratory conditions. In order to evaluate the efficiency of the potential adsorption and biodegradation of MC-RR in cropland and the persistence time of MC-RR for crop irrigation, high performance liquid chromatography (HPLC) was used to quantify the amount of MC-RR in solutions. Our study indicated that MC-RR could be adsorbed and biodegraded in cropland soils. MC-RR at 6.5 mg/L could be completely degraded within 6 days with a lag phase of 1 - 2 days. In the presence of humic acid, the same amount of MC-RR could be degraded within 4 days without a lag phase. Accordingly, the persistence time of MC-RR in cropland soils should be about 6 days. This result also suggested the beneficial effects of the organic fertilizer utilization for the biodegradation of MC-RR in cropland soils. Our studies also demonstrated that MC-RR at low concentration (< 10 mu g/L) could accelerate the growth of plants, while high concentration of MC-RR (> 100 mu g/L) significantly inhibited the growth of plants. High sensitivity of the sprouting stage plants to MC-RR treatments as well as the strong inhibitory effects resulting from prolonged irrigation further indicated that this MC-RR growth-inhibition may vary with the duration of irrigation and life stage of the plants. (c) 2007 Published by Elsevier Ltd.

补充灌溉及氮磷配施对黄土塬区冬小麦水分利用及产量的影响

采用裂区试验设计,对黄土塬区补充灌溉及氮磷配施条件下麦田土壤水分动态、作物产量及水分利用效率等进行研究。结果表明:1)冬小麦对土壤水分的利用深度随小麦生长发育逐渐加深,在越冬前期和孕穗期分别达1.2和2.2 m土层以下,不同处理土壤含水量在小麦生育前期差异不明显,孕穗后氮磷配施处理的土壤含水量显著低于不施肥处理;2)试验条件下,补充灌溉后同样施肥处理的作物产量与雨养相比,虽有增加但不显著;不论是雨养水平,还是补充灌溉水平,氮磷配施均表现出显著的增产效果,从低氮低磷到高氮高磷,增产幅度在134%到240%之间;3)氮磷配施能显著提高冬小麦水分利用效率,而补充灌溉后水分利用效率降低3%~30%,但未达显著水平;4)不同氮磷配施的增产效应高于补充灌溉,补充灌溉与高氮高磷处理有显著的水肥协同效应,能显著提高作物产量并保持较高的水分利用效率。

灌溉方式对樱桃番茄产量和品质的影响

研究灌溉方式对樱桃番茄产量和品质的影响,为番茄栽培过程中合理用水提供理论依据。【方法】采用棚室内小区试验,研究6种灌溉方式(Ⅰ.常规沟灌;Ⅱ.交替沟灌;Ⅲ.固定灌溉种植行;Ⅳ.固定灌溉操作行;Ⅴ.前期采用常规沟灌,结果期采用交替沟灌;Ⅵ.前期采用交替沟灌,结果期采用常规沟灌)对樱桃番茄产量与品质的影响。【结果】不同灌溉方式之间樱桃番茄产量与品质特征值达到极显著差异水平,其中处理Ⅰ和Ⅵ的果形指数、单果质量及产量均极显著高于其他4种处理,果形指数分别为1.22和1.21,平均单果质量高达14.28和14.05g;但处理Ⅱ~Ⅳ的果实糖酸比、VC含量、可溶性固形物含量及干物质含量均极显著高于处理Ⅰ、Ⅵ和Ⅴ,只是造成硝酸盐含量轻度积累。【结论】前期采用交替沟灌,而结果期采用常规沟灌,不仅提高了樱桃番茄的产量与品质,而且还有节水的效果,这种灌溉方式可以在番茄生产中加以推广应用。

灌溉方式对黄瓜结果期根系特征与产量的影响

采用小区试验研究了不同灌溉方式对津春4号黄瓜根系特性与产量的影响。结果表明,不同灌水方式之间黄瓜根系的特征值差异达到显著水平,前期交替沟灌结果期常规沟灌处理单株根条数、根长、根体积、根冠比均高于其余五种处理,根系伤流量为19.86 mg/min,根系活力高达0.55 mg/(g.h)。灌水方式对黄瓜单果重的影响不大,前期交替沟灌结果期常规沟灌处理的单株产量显著高于常规沟灌。因此,前期交替沟灌结果期常规沟灌有利于黄瓜根系的发育与产量的提高。

称重式蒸渗仪系统改进及在农田蒸散研究中的应用

水分是制约黄土丘陵区农作物正常生长和农业生产的关键因子。该区年平均降水量少且季节多变,研究农田土壤水分平衡对该区旱地农业生产具有重要意义。土壤蒸渗仪(Lysimeter)可测量总蒸散量、渗漏量等有关水量平衡的各个分量,具有其它装置和方法不可比拟的优越性。它为田间蒸散和降水入渗实验研究提供了一种较先进的量测方法和技术手段。它对推动我国实验水文学的发展具有重要作用,并为相关领域的科学研究提供了一种较先进的技术设备和实验环境。中国科学院安塞试验站对原建造的用于测定农田蒸腾蒸发转化的称重式蒸渗仪在2005年对称重感应系统、电源进行改造,主要对主机、采集软件进行了重新更新,使其可直接在Windows界面下工作,数据采集更加方便,将测量出来的模拟量信号转换为数字信号,经处理显示并记录在数据采集器内。改进后蒸渗仪主要有以下特点:(1)土柱重19~26t,蒸渗仪精度为152 g(0.05 mm),可测量蒸腾蒸发量和地下水对土壤水的补给量与入渗量;(2)蒸渗仪面积3 m2(1.5 m×2 m),深度3 m,可充分允许农作物根系发育与吸水,土壤水和地下水转化,地下水位变化等过程进行,蒸渗仪的供排水系统能够在蒸渗仪内模拟实际地下水...

污灌和农药对农田土壤假单胞菌种群的影响

随着环境污染问题的日益严重，微生物修复起到越来越重要的作用。假单胞菌是土壤微生物中最重要、研究最多的细菌之一，能降解简单和复杂的有机物，它们因此而广泛的存在于土壤和水体。但有关于石油、重金属及农药污染物对农田土壤假单胞菌多样性及种群结构的影响却缺乏全面和系统的认识。 本论文首次采用传统微生物培养方法与PCR-DGGE等现代微生物分子生态学研究方法相结合的手段，系统评价了长期含石油和重金属污水灌溉对中国最大的石油、重金属污灌区——沈抚、张士灌区农田土壤中的假单胞菌多样性及其种群结构的影响。同时，本论文也研究了乙草胺、甲胺磷对黑土假单胞菌多样性及种群结构的影响。得出以下结果： 石油污灌区土壤中总的假单胞菌多样性显著高于重金属污灌区；石油污灌区旱田土壤假单胞菌多样性接近于对照清洁土壤,同时低于相似污染程度的石油污灌区水田土壤。进一步测序发现，Pseudomonas mendocina、Pseudomonas stutzeri、Pseudomonas aeruginosa是所分析石油和重金属污灌区土壤中的优势类群，说明在长期污染胁迫下这3种假单胞菌分别得到了不同程度的富集。DGGE 结果显示石油和重金属污染土壤样品的可培养假单胞菌多样性没有显著差异，但均低于对照清洁土壤样品。对各个土壤样品可培养假单胞菌菌株进行REP-PCR基因分型，结果表明这些假单胞菌之间有显著的遗传差异。进一步测序表明，土壤样品中可培养假单胞菌优势类群中含有Pseudomonas. fluorescens 和Pseudomonas. Putida两种。 黑土农田土壤中使用乙草胺会严重降低总的及可培养假单胞菌群落的多样性，而且在5周内不能恢复。而甲胺磷处理土壤与对照相比则差异不显著，并且经过一段时间的适应，土壤中的总的及可培养假单胞菌种群不仅得到恢复而且超过对照。对各处理土壤总的及可培养假单胞菌DGGE谱带类型聚类分析，发现乙草胺、甲胺磷处理土壤样品均各自聚为一簇，说明农药污染类型是影响土壤中假单胞菌种群结构的重要因素。