Execução de túneis nas formações vulcânicas da Ilha da Madeira: o caso do túnel 1 da nova ligação Vasco Gil-Fundoa à cota 500

Este trabalho pretende contribuir para um melhor conhecimento ao nível da execução de túneis em formações vulcânicas, mais especificamente na Ilha da Madeira, visto esta região ter sido nos últimos anos palco da construção de inúmeros túneis rodoviários, que forneceram novos dados, experiencias e metodologias na execução de túneis em maciços vulcânicos. Assim sendo, esta tese foca inicialmente a geologia da Ilha da Madeira com o objectivo de dar a conhecer as características litológicas das rochas que compõem os maciços vulcânicos assim como é feita uma abordagem à história e evolução dos túneis existentes na região, com realce para os vários tipos de túneis executados e para os acidentes mais comuns que acontecem durante a escavação neste tipo de maciços. Depois são abordados os estudos geológicos e geotécnicos que são indispensáveis antes do inicio da execução dos túneis e também os métodos de escavação utilizados em maciços vulcânicos. É ainda abordado o estudo das vibrações causadas pelo uso de explosivos na escavação de túneis visto ser o método mais usado na região. Por fim é relatado o acompanhamento realizado durante a execução de um túnel na Ilha da Madeira, com particular destaque ao estudo das vibrações causadas devido à detonação de explosivos.

Estabilidade de vertentes nas formações vulcânicas da Ilha da Madeira

Esta dissertação pretende aprofundar o conhecimento da actual situação das vertentes da Ilha da Madeira, uma vez que tem sido um problema que muito tem afectado a ilha dado os inúmeros acidentes que ocorrem todos os anos principalmente na altura do inverno. A permanente instabilidade que muitas vertentes e escarpas da ilha da Madeira estão sujeitas, resultam da sua evolução geológica, com consequências por vezes trágicas, levam à necessidade de aprofundamento dos fenómenos envolvidos no processo evolutivo e à busca de soluções técnicas economicamente viáveis dentro do quadro de conhecimento do dimensionamento de taludes. A Ilha da Madeira possui uma estratigrafia composta por três complexos vulcânicos, constituído cada um deles por várias unidades estratigráficas, o que a torna uma ilha heterogénea e anisotrópica no que à geologia diz respeito, sendo diversos os materiais que podemos encontrar na mesma vertente, mesmo possuindo dimensões não muito elevadas. Torna-se por isso essencial encontrar o método de estabilização que mais se adequa a cada um desses materiais. Para além da variedade ao nível geológico, existem também uma série de movimentos de vertentes associados que ocorrem na Madeira, sendo a queda de rochas, aquele que mais se observa e que mais danos tem provocado ao longo dos últimos anos. É aqui que surge a importância da contenção executada através do recurso a pregagens e ancoragens, sendo as primeiras as mais utilizadas no processo de contenção das escarpas. Uma vez identificado o principal movimento de vertente, a estabilidade global dos taludes raramente é posta em causa, ainda assim é feita a análise aos diversos métodos de análise estabilização onde se destacam os métodos das fatias principalmente o de Fellenius e o de Bishop. Numa parte teórico-prática é feita a análise mais elaborada do talude do Caniçal e às escarpas do Lugar de Baixo e do Porto da Cruz, que apresentam processos construtivos diferentes: os dois últimos distinguem-se do primeiro pela execução de banquetas, ainda que as medidas adoptadas para a contenção dos materiais sejam semelhantes para todos.

Aplicação da engenharia natural na estabilização de taludes

Na presente dissertação iremos demonstrar alternativas viáveis presentes na engenharia natural. Apesar da apresentação destas técnicas, não queremos defender as soluções da engenharia natural em detrimento da engenharia tradicional. Assim, vão ser descritas técnicas em ambas as áreas para uma melhor compreensão das duas técnicas, de forma a garantir uma maior otimização dos recursos e do local de construção. O objetivo é fornecer alternativas adicionais, e incentivar uma integração entre as duas técnicas. Os sistemas vivos presentes no local de construção podem ser ótimos materiais de construção. Assim a engenharia natural e a utilização de materiais vivos, para aliviar problemas ambientais, como deslizamentos em encostas e margens fluviais são uma resposta viável para estes problemas. As ocorrências de deslizamentos de terra são muito comuns tal como os processos naturais em montanhas tectonicamente ativas, como nos Himalaias. Os taludes são áreas geralmente acentuadas, expostos a fenómenos erosivos e por isso comum a ocorrência de movimentos de vertente. Esta abordagem de estabilização de taludes requer uma verdadeira parceria entre várias disciplinas, incluindo geotecnia, hidrologia, geologia, biologia, engenharia civil, arquitetura e paisagística. Esta dissertação, visa fazer um estudo da problemática ligada à instabilidade de taludes, dando exemplos de algumas soluções realizáveis na área da engenharia natural para o controlo e estabilização de taludes e encostas.

Criação de uma estação de testes para um micro-helicóptero autónomo

Os UAV (Unmaned Air Vehicles) têm sido cada vez mais utilizados em vários ramos, como a geologia, a segurança pública, a robótica e na obtenção de imagens. Visto existir grande interesse no uso do equipamento, foi comprado um quadcopter com o objetivo poder tornálo o mais autónomo possível. Esta tese contém informações dos elementos utilizados nesse Arducopter e ainda a informação dos sensores que podem ser adaptados ao mesmo. Explica também como está estruturado todo o código e como o UAV pode ser configurado antes do voo. São também apresentados todos os resultados obtidos dos primeiros voos e as evoluções e alterações após cada teste.

As levadas da Ilha da Madeira: uma herança cultural

A presente dissertação de mestrado tem como primeiro e fundamental objetivo salientar a importância das levadas da ilha da Madeira como património cultural e sublinhar a pertinência da sua candidatura a Património da Humanidade. Debruçando-se sobre um enquadramento conceitual e teórico acerca do património cultural e das levadas da ilha da Madeira, esta investigação pretende conhecer qual a relação existente entre ambos, existindo, também, o intuito de compreender qual o interesse da valorização, preservação e conservação destes aquedutos. O estudo desenvolveu-se, portanto, no sentido de responder à questão “As levadas da ilha da Madeira e o património cultural: que relação?”. Para dar resposta à mesma procedeu-se à explanação do conceito de património cultural e a sua legislação e, ainda, à história das levadas, que se cruza com a da própria ilha, recorrendo à consulta, leitura e análise de documentos relacionados com estes assuntos bem como ao trabalho de campo, percorrendo diversas levadas e registando observações in loco. Neste sentido, chegou-se à conclusão de que as levadas, que, no século XV, surgiram da necessidade de levar a água até aos terrenos agrícolas, são hoje a prova do esforço, luta e triunfo do povo madeirense. É na perspetiva de herança e cultura que encarar as levadas como património cultural faz todo o sentido, na medida em que apresentam, de facto, uma autenticidade ímpar, relativamente à sua forma e conceção, construção e materiais utilizados, tradições e técnicas de gestão de águas, localização, enquadramento e amplitude, termos linguísticos, lendas e contos a que deram origem e, ainda, a todo um património material e imaterial consigo relacionados.

Evolution of the landscape of Madeira Island: long-term vegetation dynamics

The aim of this thesis was to evaluate historical change of the landscape of Madeira Island and to assess spatial and temporal vegetation dynamics. In current research diverse “retrospective techniques”, such as landscape repeat photography, dendrochronology, and research of historical records were used. These, combined with vegetation relevés, aimed to gather information about landscape change, disturbance history, and vegetation successional patterns. It was found that landscape change, throughout 125 years, was higher in the last five decades manly driven by farming abandonment, building growth and exotic vegetation coverage increase. Pristine vegetation was greatly destroyed since early settlement and by the end of the nineteenth century native vegetation was highly devastated due to recurrent antropogenic disturbances. These actions also helped to block plant succession and to modify floristical assemblages, affecting as well as species richness. In places with less hemeroby, although significant growth of vegetation of lower seral stages was detected, the vegetation of most mature stages headed towards unbalance between recovery and loss, being also very vulnerable to exotic species encroachment. Recovery by native vegetation also occurred in areas formerly occupied by exotic plants and agriculture but it was almost negligible. Vegetation recovery followed the successional model currently proposed, attesting the model itself. Yet, succession was slower than espected, due to lack of favourable conditions and to recurrent disturbances. Probable tempus of each seral stage was obtained by growth rates of woody taxa estimated through dendrochronology. The exotic trees which were the dominant trees in the past (Castanea sativa and Pinus pinaster) almost vanished. Eucalyptus globulus, the current main tree of the exotic forest is being replaced by other cover types as Acacia mearnsii. The latter, along with Arundo donax, Cytisus scoparius and Pittosporum undulatum are currently the exotic species with higher invasive behaviour. However, many other exotic species have also proved to be highly pervasive and came together with the ones referred above to prevent native vegetation regeneration, to diminish biological diversity, and to block early successional phases delaying native forest recovery.

Análise de DFA e de agrupamento do perfil de densidade de poços de petróleo

In recent years, the DFA introduced by Peng, was established as an important tool capable of detecting long-range autocorrelation in time series with non-stationary. This technique has been successfully applied to various areas such as: Econophysics, Biophysics, Medicine, Physics and Climatology. In this study, we used the DFA technique to obtain the Hurst exponent (H) of the profile of electric density profile (RHOB) of 53 wells resulting from the Field School of Namorados. In this work we want to know if we can or not use H to spatially characterize the spatial data field. Two cases arise: In the first a set of H reflects the local geology, with wells that are geographically closer showing similar H, and then one can use H in geostatistical procedures. In the second case each well has its proper H and the information of the well are uncorrelated, the profiles show only random fluctuations in H that do not show any spatial structure. Cluster analysis is a method widely used in carrying out statistical analysis. In this work we use the non-hierarchy method of k-means. In order to verify whether a set of data generated by the k-means method shows spatial patterns, we create the parameter Ω (index of neighborhood). High Ω shows more aggregated data, low Ω indicates dispersed or data without spatial correlation. With help of this index and the method of Monte Carlo. Using Ω index we verify that random cluster data shows a distribution of Ω that is lower than actual cluster Ω. Thus we conclude that the data of H obtained in 53 wells are grouped and can be used to characterize space patterns. The analysis of curves level confirmed the results of the k-means

Simulador de dano à formação, aplicado ao Projeto e à execução da perfuração de poços de petróleo

With the high oil price variability, the petroleum and the reservoir engineers are usually face to face on how they can evaluate the well performance and productivity. They can improve high productivity from the well construction to the secondary recoveries, but they have never tried a measurement in the drilling operations about the lower productivity index. As a rule, frequently the drilling operations hear from the reservoir engineering and geology that, if there is a formation damage, probably some drilling operations practices were not done properly or the good practice in petroleum engineering or mud engineering were not observed. The study in this working search is an attempt of how to measure a formation damage just from the project drilling to the drilling operations, with datum from the fields in Brazilian northeast and putting into practice a Simulator developed from the modeling on the theory offered by different experts and sources in formation damage

Avaliação ecológico-econômica do manguezal de Macau/RN e a importância da aplicação de práticas preservacionistas pela indústria petrolífera local

This work presents the results of a survey in oil-producing region of the Macau City, northern coast of Rio Grande do Norte. All work was performed under the Project for Monitoring Environmental Change and the Influence of Hydrodynamic forcing on Morphology Beach Grass Fields, Serra Potiguar in Macau, with the support of the Laboratory of Geoprocessing, linked to PRH22 - Training Program in Geology Geophysics and Information Technology Oil and Gas - Department of Geology/CCET/UFRN and the Post-Graduation in Science and Engineering Oil/PPGCEP/UFRN. Within the economic-ecological context, this paper assesses the importance of mangrove ecosystem in the region of Macau and its surroundings as well as in the following investigative exploration of potential areas for projects involving reforestation and / or Environmental Restoration. At first it was confirmed the ecological potential of mangrove forests, with primary functions: (i) protection and stabilization of the shoreline, (ii) nursery of marine life, and (iii) source of organic matter to aquatic ecosystems, (iv) refuge of species, among others. In the second phase, using Landsat imagery and techniques of Digital Image Processing (DIP), I came across about 18,000 acres of land that can be worked on environmental projects, being inserted in the rules signed the Kyoto Protocol to the market carbon. The results also revealed a total area of 14,723.75 hectares of activity of shrimp production and salting that can be harnessed for the social, economic and environmental potential of the region, considering that over 60% of this area, ie, 8,800 acres, may be used in the planting of the genus Avicennia considered by the literature that the species best sequesters atmospheric carbon, reaching a mean value of 59.79 tons / ha of mangrove

Um divagar pouco atraente: o tema das raças em Os Sertões de Euclides da Cunha

Os Sertões of Euclides da Cunha is one of the most studied books of Brazilian social thought, with approaches ranging from literature to geology, mobilizing concepts and theoretical and disciplinary perspectives the most diverse. This work aims to identify the process of building the concept of race by Euclides da Cunha in this work. To achieve this goal, will be studied, at first, the process of intellectual and political formation of Euclides da Cunha in the years prior to his trip to Canudos, in order to identify the presence of themes and authors in their thinking, using for this purpose, as the main source, your correspondence and press articles, which are expressed in the basic references of his training and dialogue on topics and authors that permeated their way of thinking about the Brazilian reality in the late nineteenth century and early twentieth century. In the second stage of labor, with reference to the study of the presence of several theories that explain human behavior from racial lines, with a strong Brazilian influence in the intellectual environment of the late nineteenth century, an analytical effort will be made in order to understand the synthesis made specific by Euclides da Cunha in the preparation of his work, to identify the main authors based their thinking on this aspect of the changes in your way of thinking about the man of the interior in an attempt to understand how the concept this race is in the interpretation of the conflict happened in Canudos and action of some of her protagonists

Degradação ambiental da bacia hidrográfica do rio Uberaba: uma abordagem metodológica

O presente estudo trata da avaliação da degradação ambiental da bacia do Rio Uberaba, situada no triângulo mineiro, com área de 241.904,30 ha, abrangendo os municípios de Uberaba, Veríssimo, Conceição das Alagoas e pequena porção de Planura. Neste estudo, foi produzido o mapa de degradação ambiental contendo quatro níveis: baixo, moderado, acentuado e severo. Os parâmetros utilizados nesta avaliação foram: vegetação, topografia, solo/geologia, potencial natural de erosão, mecanização, área agrícola, densidade populacional, pecuarização e área de conflito, aos quais foram atribuídos pesos. Para o nível de degradação “baixo”, foram definidos valores ≤ 13 pontos. Para o nível “moderado”, valores situados no intervalo de 14 a 16. Entre 17 e 19 pontos para o nível “acentuado”, e o nível “severo” com valores ≥ 20 pontos. Este estudo consolida as consequências do uso inadequado das terras, não respeitando a sua aptidão natural. As áreas com nível moderado de degradação representam 47%, áreas de nível acentuado (48%), e severo (4%) representam 52%, o que revela indício muito forte no avanço da destruição dos recursos naturais. As áreas classificadas com nível baixo representam apenas 1%, bastante inexpressiva, destacando o descaso na preservação dos recursos naturais.

Discrimination of geomorphic surfaces with multivariate analysis of soil attributes in sandstone - basalt lithosequence

O conceito de superfície geomórfica permite uma interligação entre os diferentes ramos da ciência do solo, tais como geologia, geomorfologia e pedologia. Esta associação favorece a compreensão da distribuição espacial dos solos na paisagem, e torna possível compreender o comportamento dos atributos do solo, que estão principalmente relacionadas com a estratigrafia e formas do relevo. Assim, este estudo visa à aplicação da estatística multivariada para categorizar superfícies geomórficas em uma litossequência arenito-basalto, de modo a fornecer uma base para a avaliação do solo em áreas afins. A área de estudo está localizada no município de Pereira Barreto, São Paulo, Brasil. A área escolhida possui 530 hectares, onde foram localizadas e mapeadas três superfícies geomórficas (I, II e III). Na área, 134 amostras foram coletadas nas profundidades de 0,0-0,2 m e 0,8-1,0 m, foram determinados os conteúdos de areia, silte e argila, pH em CaCl2, conteúdo de MO, P, Ca, Mg, K, Al e H+Al. Com base nos resultados, foram realizadas a análise univariada e multivariada de variância, clusters e principal componente, a fim de comparar as três superfícies geomórficas. A análise estatística univariada dos atributos do solo não foi eficiente na identificação das três superfícies geomórficas. Utilizando-se os atributos físicos e químicos do solo, as técnicas estatísticas multivariada permitiram à separação dos três grupos de corpos naturais do solo que foram equivalentes as três superfícies geomórficas mapeadas. Estes resultados são interessantes, pois demonstram a viabilidade da utilização de classificação numérica das superfícies geomórficas para ajudar no mapeamento de solo.

Estudo de sistemas microemulsionados utilizando água do mar na recuperação avançada de petróleo

Petroleum exists in the nature in certain underground formations where it is adsorbed into the rocks pores. For the conventional recovery methods usually only 30% of the oil is extracted and this can be credited, basically, to three aspects: high viscosity of the oil, geology of the formation and high interfacial tensions between the reservoir s fluids. The enhanced recovery methods use the injection of a fluid or fluids mixture in a reservoir to act in points where the conventional process didn't reach the recovery rates. Microemulsion flooding, considered an enhanced method, has the purpose to desorb the oil from the rock formation and to attain an efficient displacement of the oil emulsion. With this in mind, this work was accomplished with two main objectives: the study of the parameters effect that influence a microemulsified system (surfactant and cosurfactant types, C/S rate and salinity) and the evaluation of displacement efficiency with the microemulsions that showed stability in the rich aqueous area. For the analyzed parameters it was chose the microemulsions composition used in the recovery stage: 25% water, 5% kerosene, 46.7% of butanol as cosurfactant and 23.3% of BC or SCO cosurfactant. The core plugs of Assu and Botucatu sandstones were appraised in porosity and permeability tests and then submitted to the steps of saturation with seawater and oil, conventional recovery with water and enhanced recovery with the selected microemulsions. The Botucatu sandstone presented better recovery parameters, and the microemulsion composed with BS surfactant had larger recovery efficiency (26.88%)

Diagnóstco geoambiental e avaliação de uso e ocupação do campo de dunas da zona especial de interesse turístco II (ZET-II) Natal/RN

The accelerated pressure of use and occupation of Rio Grande do Norte coastline in the last two decades presented the tourism as its main vector, having as a consequence a strong, articulated and growing real estate speculation of this area. In the Natal County there is a Zona Especial de Interesse Turistico II (Special Zone of Tourism Interest II) (ZET-II), consisted of urban beaches with approximately 8.5 km that is an important seashore of the city. The purpose of this research was identification, characterization and assessment of the process of use and occupation of dunes fields emphasizing the role of ZET-II, whereas the specific goals was the analysis of weather, geology and geomorphology, characterization of use and occupation of soil, and elaboration of an environmental diagnosis with identification and description of its mains consequences. The result of this work was the delineation of geologic-geomorphological map of the area with identification of principals units, determining its use and occupation, the measurement of the area already occupied by equipments, besides the description of the environmental impacts on dune fields: devastation, coastline erosion, ocean pollution by sewer and pluvial waters, contamination of groundwater, distribution inadequate of solid residues, landscape degradation, and occupation of seashore through the privatization of public areas. Concluding that the degrading changes occurred in this areas are resulting from the nature of use and urban seashore regulations, which have been diminishing the natural aspect, altering the landscape definitely, compromising the quality of hydro resources and altering its use, privatizing the areas between tides, complicating the population access and obstructing the scenery visualization of dunes and ocean. There is an urgent necessity of improvement of public politics in order to improve the strategies and organization of use and occupation of space urban-coastline

Análise da bacia hidrográfica do Rio Punaú-Rio Grande do Norte utilizando ferramentas de geoprocessamento

Provide data and information on watershed becomes important since the knowledge of their physical characteristics, land use, etcetera, allows for better planning and sustainable use of economically, socially and environmentally in this area. The investigation of the physical environment has been commonly given with the use of geoprocessing, which has proved a very efficient tool. Within this context, this research aims at analyzing the river basin Punaú (located in the cities of Touros, Rio do Fogo and Pureza, state of Rio Grande do Norte) in several aspects, using geoprocessing as a tool of work, to provide information about the entire watershed. Specifically, this study aimed to update pre-existing maps, such as geological, geomorphological and land use, generating map of environmental vulnerability, under the aspect of erosion susceptibility of the area, generating map of legal incompatibility, identifying areas that are already being employed in breach of environmental legislation; propose solutions to the occupation of the river basin Punaú, focused on environmental planning. The methodology was based on the use of geoprocessing tools for data analysis and to make maps of legal incompatibility and environmental vulnerability. For the first map was taken into account the environmental legislation regarding the protection of watersheds. For the vulnerability analysis, the generated map was the result of crossing the maps of geology, geomorphology, soils and land use, having been assigned weights to different attributes of thematic maps, generating a map of environmental vulnerability in relation to susceptibility to erosion. The analysis results indicate that agriculture is the most significant activity in the basin, in total occupied area, which confers a high degree of environmental vulnerability in most of the basin, and some agricultural areas eventually develop in a manner inconsistent with Brazilian environmental legislation. It is proposed to consider deploying a measure of revitalization of the watershed in more critical areas and conservation through mitigation measures on the causes of environmental degradation, such as protection of water sources, protection and restoration of riparian vegetation, protection of permanent preservation areas, containment of erosion processes in general, and others listed or not in specific laws, and even the establishment of a committee of basins in the area