Produção de energia por mini e micro hidrelétricas na rede de distribuição de água.

A geração de energia hidrelétrica enfrenta uma crescente restrição a sua expansão, diretamente relacionada a fatores ambientais e da limitação de terrenos com potencial economicamente aproveitável. A partir deste fato, é relacionada uma possível fonte de energia hidrelétrica, resultante do aproveitamento dos potenciais presentes na rede de distribuição de água das cidades, ainda sem nenhum aproveitamento. O desenvolvimento desta fonte de energia se dá com a instalação de mini e micro centrais hidrelétricas nos condutos da rede distribuidora de água. Este trabalho tem por objetivo avaliar o potencial de aproveitamento hidrelétrico por mini e micro hidrelétricas por meio de técnicas de modelagem e de otimização, para agilizar e facilitar o procedimento de identificação dos potenciais e a instalação na rede de abastecimento. O trabalho leva em conta as diversas peculiaridades das redes de distribuição de água e dos equipamentos eletro-hidráulicos, discorrendo sobre a possível complementariedade da geração de energia durante os picos de consumo. Discorre também sobre a contribuição para a rede de distribuição elétrica, na logística e nos custos de implantação além de discutir a tipologia das turbinas capazes de aproveitar o potencial energético. É avaliado, com o auxilio de modelos hidráulicos e de otimização, o posicionamento das centrais geradoras na rede e os possíveis benefícios, restrições e impedimentos ao seu uso, desenvolvendo uma metodologia para facilitar a tomada de decisão quanto ao aproveitamento para geração, ou não, em redes diversas. A construção deste procedimento e ferramenta são desenvolvidos a partir do estudo de caso do sistema distribuidor de água do Município de Piquete no estado de São Paulo, Brasil.

Avaliação da quantidade e qualidade dos recursos hídricos superficiais da bacia hidrográfica do rio Sapucaí-Mirim (SP) através do simulador computacional Mike Basin

Fundamental a vida e ao desenvolvimento de qualquer sociedade, a água é um bem precioso e limitado que está se esgotando e sendo motivo de preocupação mundial. O desperdício, a distribuição desigual, o aumento do consumo e a degradação da qualidade da água são motivos que a tornaram escassa e trouxeram à tona a importância do planejamento e gerenciamento dos recursos hídricos. Frente a esta situação, este trabalho buscou avaliar a disponibilidade hídrica quantitativa e qualitativa da bacia hidrográfica do rio Sapucaí-Mirim, SP. Através da aplicação do simulador hidrológico MIKE BASIN, foi analisado o desempenho do sistema de recursos hídricos, o conflito existente entre os usos múltiplos e a concentração dos parâmetros OD e DBO nas águas do rio que recebe efluentes domésticos, muitos deles sem nenhum tratamento. Apesar da quantidade de água ser suficiente para atender às demandas, o estudo mostra que a geração de energia elétrica está comprometida e a água está se esgotando qualitativamente, evidenciando a necessidade e urgência de se implantar estações de tratamento de esgoto.

Otimização não linear aplicada à operação de sistemas com múltiplos reservatórios para abastecimento de água.

O presente estudo considera a aplicação do modelo SISAGUA de simulação matemática e de otimização para a operação de sistemas de reservatórios integrados em sistemas complexos para o abastecimento de água. O SISAGUA utiliza a programação não linear inteira mista (PNLIM) com os objetivos de evitar ou minimizar racionamentos, equilibrar a distribuição dos armazenamentos em sistemas com múltiplos reservatórios e minimizar os custos de operação. A metodologia de otimização foi aplicada para o sistema produtor de água da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), que enfrenta a crise hídrica diante de um cenário de estiagem em 2013-2015, o pior na série histórica dos últimos 85 anos. Trata-se de uma região com 20,4 milhões de habitantes. O sistema é formado por oito sistemas produtores parcialmente integrados e operados pela Sabesp (Companhia de Saneamento do Estado de São Paulo). A RMSP é uma região com alta densidade demográfica, localizada na Bacia Hidrográfica do Alto Tietê e caracterizada pela baixa disponibilidade hídrica per capita. Foi abordada a possibilidade de considerar a evaporação durante as simulações, e a aplicação de uma regra de racionamento contínua nos reservatórios, que transforma a formulação do problema em programação não linear (PNL). A evaporação se mostrou pouco representativa em relação a vazão de atendimento à demanda, com cerca de 1% da vazão. Se por um lado uma vazão desta magnitude pode contribuir em um cenário crítico, por outro essa ordem de grandeza pode ser comparada às incertezas de medições ou previsões de afluências. O teste de sensibilidade das diferentes taxas de racionamento em função do volume armazenado permite analisar o tempo de resposta de cada sistema. A variação do tempo de recuperação, porém, não se mostrou muito significativo.

Analysis of the sulfur content of Illinois streams, with emphasis on contributions from the atmosphere /

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Land-use contribution to in-stream constituent loadings /

Bibliography: p. 18.

Non-point source loading of nutrients in Illinois /

Bibliography: p. 30.

On the relationship between in-stream turbidity and on-field soil loss /

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Relationships between concentration and discharge on selected Illinois streams /

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Relationships between land-use and chemical quality of Illinois streams /

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Regulatory strategies for construction site erosion control programs : forms, costs, and cost recovery mechanisms : contractor assistance for the cost of financing regulatory programs /

"December, 1980."

State of Illinois stream and lake classification project; report, 1977-78 year /

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Stream bottom sedimentation in Illinois rivers : preliminary evaluation of USGS gaging station data /

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The Illinois stream monitoring network directory /

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Microsensors technology used to measure productivity and other biochemical processes in the upper regions of aquatic sediments

Carbonate sediments are dynamic three-dimensional environments where the surface layers are constantly moving and mixing due to the energy of the water column. It is also an environment of dynamic biological, chemical and physical interaction and modification. The biological community can actively influence changes to sediment characteristics and associated biochemistry. Bioturbation resulting from macrofaunal activity disrupts sediment structure and biochemical arrangements and reduces the critical shear forces required to move sediment particles, adding to the dynamic and complex physical and biogeochemical nature of the sediment. Laboratory studies using both planner optodes and glass needle microsensors were used to measure abiotic sediment characteristics such as the depth distribution and concentrations of PAR. The biochemical nature of coral reef sediment were also investigated, specifically the quantification and the distribution of dissolved oxygen within coarse and fine-grained sediments under regimes of light and darkness. Results highlighted the significant contribution microalgal productivity and bioturbation has on distribution of dissolved oxygen in the upper sediment layers. On the reef flat a shallow water lander system was employed to measure concentrations of O2, pH, S, Ca and temperature over periods of 24 to 48 hours in coarse and fine-grained sediments. Similarities between laboratory and in situ results where evident, however the in situ environment was more dynamic and the distribution and concentrations of dissolved oxygen were more complex and correlated to irradiance, temperature and biological activity. Microsensor technology provides us with the opportunity to study, at very high resolutions, the upper irradiated; photosynthetically active regions of aquatic sediments along with anoxic processes deeper in sub-euphotic regions of the sediments.

A study in the application of domestic solar assisted heat pumps for heating and cooling

In the present work, the more important parameters of the heat pump system and of solar assisted heat pump systems were analysed in a quantitative way. Ideal and real Rankine cycles applied to the heat pump, with and without subcooling and superheating were studied using practical recommended values for their thermodynamics parameters. Comparative characteristics of refrigerants here analysed looking for their applicability in heat pumps for domestic heating and their effect in the performance of the system. Curves for the variation of the coefficient of performance as a function of condensing and evaporating temperatures were prepared for R12. Air, water and earth as low-grade heat sources and basic heat pump design factors for integrated heat pumps and thermal stores and for solar assisted heat pump-series, parallel and dual-systems were studied. The analysis of the relative performance of these systems demonstrated that the dual system presents advantages in domestic applications. An account of energy requirements for space and hater heating in the domestic sector in the O.K. is presented. The expected primary energy savings by using heat pumps to provide for the heating demand of the domestic sector was found to be of the order of 7%. The availability of solar energy in the U.K. climatic conditions and the characteristics of the solar radiation here studied. Tables and graphical representations in order to calculate the incident solar radiation over a tilted roof were prepared and are given in this study in section IV. In order to analyse and calculate the heating load for the system, new mathematical and graphical relations were developed in section V. A domestic space and water heating system is described and studied. It comprises three main components: a solar radiation absorber, the normal roof of a house, a split heat pump and a thermal store. A mathematical study of the heat exchange characteristics in the roof structure was done. This permits to evaluate the energy collected by the roof acting as a radiation absorber and its efficiency. An indication of the relative contributions from the three low-grade sources: ambient air, solar boost and heat loss from the house to the roof space during operation is given in section VI, together with the average seasonal performance and the energy saving for a prototype system tested at the University of Aston. The seasonal performance as found to be 2.6 and the energy savings by using the system studied 61%. A new store configuration to reduce wasted heat losses is also discussed in section VI.