Modeling complex wells with the multi-scale finite-volume method

In this paper, an extension of the multi-scale finite-volume (MSFV) method is devised, which allows to Simulate flow and transport in reservoirs with complex well configurations. The new framework fits nicely into the data Structure of the original MSFV method,and has the important property that large patches covering the whole well are not required. For each well. an additional degree of freedom is introduced. While the treatment of pressure-constraint wells is trivial (the well-bore reference pressure is explicitly specified), additional equations have to be solved to obtain the unknown well-bore pressure of rate-constraint wells. Numerical Simulations of test cases with multiple complex wells demonstrate the ability of the new algorithm to capture the interference between the various wells and the reservoir accurately. (c) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

Multi-dimensional approach to bullying

RÉSUMÉ : Le bullying est un type de comportement agressif qu'un élève (ou plusieurs) fait subir à un autre et qui se manifeste par des agressions verbales, physiques et/ou psychologiques. Les caractéristiques du bullying sont la répétitivité d'actions négatives sur le long terme et une relation de pouvoir asymétrique. Pour la victime, ce type de comportement peut avoir des conséquences graves telles qu'échec scolaire, dépression, troubles alimentaires, ou idées suicidaires. De plus, les auteurs de bullying commettent plus de comportements déviants au sein de l'école ou à l'extérieur de cette dernière. La mise en place d'actions ciblées auprès des auteurs de bullying pourrait donc non seulement prévenir une victimisation, mais aussi réduire les actes de délinquance en général. Hormis quelques études locales ou cantonales, aucune recherche nationale auprès d'adolescents n'existait dans le domaine. Ce travail propose de combler cette lacune afin d'obtenir une compréhension suffisante du phénomène qui permet de donner des pistes pour définir des mesures de prévention appropriées. Afin d'appréhender la problématique du bullying dans les écoles secondaires suisses, deux sondages de délinquance juvénile autoreportée ont été effectués. Le premier a eu lieu entre 2003 et 2005 dans le canton de Vaud auprès de plus de 4500 écoliers. Le second a été administré en 2006 dans toute la Suisse et environ 3600 jeunes y ont participé. Les jeunes ont répondu au sondage soit en classe (questionnaire papier) soit en salle d'informatique (questionnaire en ligne). Les jeunes ayant répondu avoir sérieusement harcelé un autre élève est d'environ 7% dans le canton de Vaud et de 4% dans l'échantillon national. Les analyses statistiques ont permis tout d'abord de sélectionner les variables les plus fortement liées au bullying. Les résultats montrent que les jeunes avec un bas niveau d'autocontrôle et ayant une attitude positive envers la violence sont plus susceptibles de commettre des actes de bullying. L'importance des variables environnementales a aussi été démontrée: plus le jeune est supervisé et encadré par des adultes, plus les autorités (école, voisinage) jouent leur rôle de contrôle social en faisant respecter les règles et en intervenant de manière impartiale, moins le jeune risque de commettre des actes de bullying. De plus, l'utilisation d'analyses multiniveaux a permis de montrer l'existence d'effets de l'école sur le bullying. En particulier, le taux de bullying dans une école donnée augmente lorsque les avis des jeunes divergent par rapport à leur perception du climat scolaire. Un autre constat que l'on peut mettre en évidence est que la réaction des enseignants lors de bagarres a une influence différente sur le taux de bullying en fonction de l'établissement scolaire. ABSTRACT : Bullying is the intentional, repetitive or persistent hurting of one pupil by another (or several), where the relationship involves an imbalance of power. Bullying is a type of aggressive behaviour and the act can be verbal, physical and/or psychological. The consequences on the victims are serious: school failure, depressive symptomatology, eating disorders, or suicidal ideation. Moreover, the authors of bullying display more delinquent behaviour within or outside the school. Thus, preventive programmes targeting bullying could not only prevent victimisation, but also reduce delinquency in general. Very little data concerning bullying had been collected in Switzerland and, except some local or cantonal studies, no national research among teenagers existed in the field. This work intends to fill the gap in order to provide sufficient understanding of the phenomenon and to suggest some tracks for defining appropriate measures of prevention. In order to understand the problems of bullying in Swiss secondary schools better, two surveys of self-reported juvenile delinquency were carried out. The first one took place between 2003 and 2005 in the canton Vaud among more than 4500 pupils, the second in 2006 across Switzerland with about 3600 youths taking part. The pupils answered to the survey either in the classroom (paper questionnaire) or in the computer room (online questionnaire). The youths that answered having seriously bullied another pupil are about 7% in canton Vaud and 4% in the national sample. Statistical analyses have selected the variables most strongly related to bullying. The results show that the youths with a low level of self-control and adopting a positive attitude towards violence are more likely to bully others. The importance of the environmental variables was also shown: the more that youth is supervised and monitored by adults, and the more the authorities (school, neighbourhood) play their role of social control by making the rules be respected through intervening in an impartial way, the less the youth bully. Moreover, the use of multilevel analyses permitted to show the existence of effects of the school on bullying. In particular, the rate of bullying in a given school increases when there is a wide variation among students of the same school in their perception of their school climate. Another important aspect concerns teachers' reactions when pupils fight: this variable does not influence the bullying rate to the same extent, and depends on the school.

A wearable system for multi-segment foot kinetics measurement.

This study aims to design a wearable system for kinetics measurement of multi-segment foot joints in long-distance walking and to investigate its suitability for clinical evaluations. The wearable system consisted of inertial sensors (3D gyroscopes and 3D accelerometers) on toes, forefoot, hindfoot, and shank, and a plantar pressure insole. After calibration in a laboratory, 10 healthy elderly subjects and 12 patients with ankle osteoarthritis walked 50m twice wearing this system. Using inverse dynamics, 3D forces, moments, and power were calculated in the joint sections among toes, forefoot, hindfoot, and shank. Compared to those we previously estimated for a one-segment foot model, the sagittal and transverse moments and power in the ankle joint, as measured via multi-segment foot model, showed a normalized RMS difference of less than 11%, 14%, and 13%, respectively, for healthy subjects, and 13%, 15%, and 14%, for patients. Similar to our previous study, the coronal moments were not analyzed. Maxima-minima values of anterior-posterior and vertical force, sagittal moment, and power in shank-hindfoot and hindfoot-forefoot joints were significantly different between patients and healthy subjects. Except for power, the inter-subject repeatability of these parameters was CMC>0.90 for healthy subjects and CMC>0.70 for patients. Repeatability of these parameters was lower for the forefoot-toes joint. The proposed measurement system estimated multi-segment foot joints kinetics with acceptable repeatability but showed difference, compared to those previously estimated for the one-segment foot model. These parameters also could distinguish patients from healthy subjects. Thus, this system is suggested for outcome evaluations of foot treatments.

Estimativa da erodibilidade a partir de atributos de solos com horizonte B textural no Brasil

Os métodos existentes para estimar a erodibilidade dos solos (fator K) não se têm mostrado adequados quando aplicados a solos brasileiros. Este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de método indireto para estimar a erodibilidade, visando obter esse fator, a partir de propriedades do solo facilmente determináveis. Assim, os horizontes A e Bt (B textural) de 22 solos de várias regiões geográficas do Brasil foram submetidos a diversas análises químicas e físicas, e a descrição morfológica do perfil foi considerada. Tais resultados (variáveis independentes) foram submetidos à análise de regressão linear múltipla em "stepwise", e relacionados com a erodibilidade (fator K) medida diretamente no campo (variável dependente). Obtiveram-se várias equações com graus crescentes de complexidade e precisão. A partir das variáveis selecionadas, tanto do horizonte A quanto do Bt, e da distribuição do tamanho das partículas, obtida com e sem dispersante químico, foi possível estimar, satisfatoriamente, a erodibilidade desses solos. As informações contidas na descrição morfológica dos perfis de solo, especialmente as referentes à estrutura, bem como os teores de carbono orgânico, foram de grande importância para a determinação indireta da erodibilidade (fator K).

Caracterização de latossolo amarelo sob cultivo contínuo de cana-de-açúcar no estado de Alagoas: atributos morfológicos e físicos

Foram estudados os efeitos do cultivo contínuo da cana-de-açúcar nas principais propriedades físicas e morfológicas de um latossolo amarelo argiloso da região dos tabuleiros costeiros do estado de Alagoas. Quatro talhões foram selecionados na Usina Caeté, município de São Miguel dos Campos (AL), em janeiro de 1995; um com vegetação nativa (Tn) e os demais cultivados por períodos de dois (T2), dezoito (T18) e vinte e cinco (T25) anos. Os solos foram caracterizados morfologicamente e, nas amostras de cada horizonte, foram determinados granulometria, grau de floculação, umidade a -0,034 MPa e -1,52 MPa, densidade do solo e das partículas, macroporosidade e porosidade total. Foram coletadas amostras indeformadas dos horizontes A, AB e BA de cada perfil para determinação de condutividade hidráulica saturada, microporosidade e densidade do solo. Os resultados mostraram que o uso agrícola dos solos causou mudanças na morfologia do horizonte superficial com o desenvolvimento de um horizonte Ap, apresentando transição abrupta para o horizonte AB subjacente e perda de estrutura. Em relação às propriedades físicas, os resultados indicaram que o cultivo contínuo causou diminuição no conteúdo de argila, nos horizontes superficiais, e um aumento significativo, nos horizontes subsuperficiais. Após evidente impacto negativo nas propriedades físicas com o primeiro plantio da cana-de-açúcar, o manejo adotado promoveu novo equilíbrio, com recuperação parcial da porosidade total e sensível aumento no conteúdo de água disponível. Por outro lado, o uso agrícola promoveu significativa redução na condutividade hidráulica saturada do horizonte superficial, quando comparado com o solo sob vegetação nativa.

Produção de fitomassa e atributos químicos do solo sob cultivo em aléias e sob vegetação nativa de cerrado

Os sistemas agroflorestais podem aliar produção de alimentos com conservação dos recursos naturais, buscando economia de fertilizantes a partir da reciclagem de nutrientes. A produção de fitomassa e o aporte de nutrientes foram quantificados num cultivo em aléias e em área de vegetação nativa de cerrado em Botucatu (SP), com vistas em verificar as influências do sistema agroflorestal nos atributos químicos do solo. A leucena foi plantada em linhas em 1987, com espaçamento de 6 m, após calagem e aplicação de P. As linhas da leguminosa foram podadas anualmente, permitindo o cultivo intercalar de centeio + aveia e milho + feijão, durante a estação seca e chuvosa, respectivamente. A produção anual de fitomassa no sistema agroflorestal foi de 11.036 kg ha-1 de massa seca, com um aporte mineral pelas plantas de (kg ha-1) 149,0 de N, 9,4 de P, 70,0 de K, 75,2 de Ca e 31,1 de Mg. O pH do solo e os teores de Ca e Mg nesse sistema foram superiores aos do cerrado, o que se atribuiu ao efeito do calcário. A adubação verde, principalmente a fitomassa da leucena, colaborou na alteração dos teores de matéria orgânica, N e P no solo sob cultivo em aléias.

Variabilidade espacial de atributos de solo e de Crotalaria juncea L. em área severamente erodida

O trabalho foi desenvolvido numa área de produção comercial de cana-de-açúcar, situada no município de Piracicaba (SP), numa associação de Podzólico Vermelho-Amarelo + solo litólico, no período de novembro de 1994 a março de 1995. Essa área vem sendo explorada com cana-de-açúcar há, aproximadamente, 30 anos e apresentava diversos sulcos de erosão. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a variabilidade espacial de atributos de crotalária juncea (Crotalaria juncea L.) e de solo em uma área sob condições de erosão severa. A área foi arada e gradeada com incorporação de 4 t ha-1 de calcário, antes da semeadura a lanço de 30 kg ha-1 de semente de crotalária juncea. Uma parcela de 50 x 70 m foi amostrada de acordo com uma malha de 5 por 5 m, totalizando 140 pontos. Foram avaliados atributos químicos do solo superficial (0,00-0,20 m) e subsuperficial (0,20-0,40 m), sua granulometria e a espessura de solo remanescente (ES) - definida como a camada do solo acima do horizonte C, além da produtividade de matéria seca (MS) e altura da crotalária juncea (ALTPL). Os valores de atributos maiores ou menores que quatro desvios-padrões da média foram descartados. A colheita da parte aérea da crotalária foi realizada no início de sua floração, em miniparcelas de 2 x 2,5 m, e calculada a matéria seca. A dependência espacial dos atributos estudados foi avaliada por semivariogramas escalonados. Esses apresentaram dependência espacial, com exceção do P (0,00-0,20 m) e K nas duas camadas. Os atributos puderam ser agrupados em três categorias homogêneas quanto ao alcance do semivariograma: atributos químicos do solo (12 a 32 m) < componentes de planta (25 a 32 m) < frações granulométricas (32 a 42 m). Os atributos que melhor explicaram a produtividade da crotalária juncea foram H + Al, valor T e saturação por bases.

Variações induzidas de atributos químicos e sua influência na reflectância espectral de três solos do estado do Paraná

O objetivo deste trabalho foi verificar a influência de alterações induzidas em alguns atributos químicos da caulinita e dos solos Latossolo Roxo, Latossolo Bruno e Terra Bruna Estruturada, encontrados no Estado do Paraná, sobre a sua reflectância espectral. Foram realizados tratamentos para saturação das amostras dos solos e mineral de argila, com soluções de acetado de cálcio e acetato de sódio, bem como incubações com carbonato de cálcio e com bicarbonato de sódio. Dados espectrométricos das amostras de argila e de solos foram obtidos na faixa espectral entre 400 e 2.500 nm em laboratório. Os tratamentos com acetado de cálcio e com acetato de sódio, nas amostras dos três solos e nas amostras do mineral de argila caulinita, promoveram aumentos no teor de cálcio e de sódio em relação à testemunha, resultando numa maior reflectância. As incubações com carbonato de cálcio ou bicarbonato de sódio nas amostras de solos da camada de 40 a 60 cm promoveram aumentos nos teores de cálcio, sódio e CTC efetiva, decréscimo de matéria orgânica e precipitação de alumínio. Essas alterações contribuíram, conjuntamente, para um aumento na magnitude da reflectância em todo o espectro eletromagnético. Apesar disso, as feições espectrais de absorção dos solos não se alteraram. As análises estatísticas mostraram o nível de discriminância entre as curvas espectrais dos solos.

Boro total e solúvel e suas relações com alguns atributos dos solos do estado do Ceará

Foram avaliados os teores de boro total e solúvel, por meio de três extratores, usados como índices de disponibilidade para as plantas, e suas relações com as propriedades do solo em unidades de mapeamento representativas do estado do Ceará. Utilizaram-se 48 amostras compostas da camada superficial (0-20 cm) de solos classificados como: Areia Quartzosa (AQd), Aluvial (Ae), Planossolo (PL), Bruno Não-Cálcico (NC), Cambissolo (Ce), Podzólico Vermelho-Amarelo (PV), Latossolo Vermelho-Amarelo (LV) e Litossolo (Re). O boro total foi determinado após fusão com carbonato de sódio, e o boro solúvel por meio dos extratores: água quente, HCl 0,05 mol L-1 e Mehlich-1. O B total variou entre 8,3 e 52,2 mg kg-1, com média geral de 16,0 mg kg-1, verificando-se as menores médias nos solos NC, Re e AQd e as maiores nos solos LV, PL e PV. Os teores de B solúvel variaram entre 0,22 e 1,22 mg kg-1, com média de 0,60 mg kg-1, na água quente; entre 0,21 e 1,24 mg kg-1, com média de 0,53 mg kg-1, no HCl 0,05 mol L-1; e entre 0,50 e 1,81 mg kg-1, com média de 1,07 mg kg-1, no Mehlich-1, representando 3,76; 3,32 e 6,76% do B total, respectivamente. As menores médias foram apresentadas pelos solos AQd e LV, e as maiores pelo Ce. Os três extratores correlacionaram-se de forma positiva e altamente significativa. O B total e a matéria orgânica explicaram 28,8 e 38,3% do B extraído pela água quente, respectivamente. O conteúdo de argila, os óxidos de Mn e os sesquióxidos de Fe e Al amorfos e cristalinos influenciaram em menor proporção. A inclusão dessas características numa análise de regressão múltipla melhorou os coeficientes de correlação.

Modificações em atributos químicos de solo arenoso sob sistema plantio direto

O manejo do solo sem as operações de lavração e gradagem não incorpora os resíduos culturais, fertilizantes e corretivos, alterando a distribuição e disponibilidade dos nutrientes. Este trabalho teve por objetivo avaliar as modificações químicas decorrentes da adoção do sistema plantio direto (SPD) comparativamente ao cultivo convencional (SCC) e ao campo nativo (CN). Em 1995, coletaram-se amostras de um Podzólico Vermelho-Amarelo textura arenosa/argilosa, em quatro profundidades (0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm), num experimento instalado, em 1989, na Universidade Federal de Santa Maria (RS). Foi utilizado o delineamento em blocos ao acaso com parcelas subdivididas e quatro repetições. Determinaram-se o ponto de efeito salino nulo (PESN), as cargas permanentes, as substâncias húmicas, o pH em água, Al e Ca + Mg trocáveis, H + Al, N total e mineral, K da solução do solo, trocável e não-trocável, e P disponível, total e orgânico. Calcularam-se a CTC efetiva e a pH 7,0, a saturação por Al e por bases e a percentagem de P orgânico. Não houve variação no PESN em decorrência dos diferentes sistemas de manejo do solo. A adoção do SPD aumentou o teor de carbono orgânico, de ácidos fúlvicos e húmicos, CTC, disponibilidade de P e K e acidez potencial, especialmente na camada de 0-5 cm, comparativamente ao SCC.

Avaliação de atributos de Latossolo Bruno e de Terra Bruna Estruturada da região de Guarapuava, Paraná, por meio de sua energia refletida

Este trabalho teve por objetivo estudar espectralmente amostras de Latossolo Bruno e Terra Bruna Estruturada, provenientes de rochas vulcânicas ácidas na região Centro Sul do estado do Paraná, nas profundidades de 0-20 e 40-60 cm. Foram realizadas a caracterização, discriminação e previsão dos atributos desses solos por meio de sua energia refletida, obtidas em laboratório, pelo sensor IRIS, na faixa espectral de 400 a 2.500 nm. Foi possível discriminar os solos pela intensidade de reflectância e feições de absorção, apesar de apresentarem altos teores de óxidos de ferro, matéria orgânica e textura muito argilosa. A análise discriminante foi 100% eficiente na separação dos solos por sua energia refletida. A gibbsita, a matéria orgânica, a CTC e a tonalidade e a intensidade da cor foram os atributos dos solos que apresentaram equações múltiplas com coeficientes de correlação mais elevados, para sua previsão, por meio da energia refletida.

Efeito do extrativismo seletivo de espécies arbóreas da Floresta Atlântica de Tabuleiros na matéria orgânica e outros atributos do solo

Pesquisas comparativas em fragmentos florestais que visem avaliar o efeito de diferentes impactos antrópicos sobre o solo são praticamente inexistentes. Assim, o objetivo principal deste trabalho foi caracterizar e comparar os horizontes orgânicos do solo em relação a algumas variáveis pedológicas sob mata primária e sob capoeira de idade avançada, com mais de 40 anos, resultado da seleção e extração de indivíduos arbóreos de valor comercial. Para isso, foram estudadas duas áreas de Mata Atlântica da região de Tabuleiros Terciários do norte do Espírito Santo: a Mata Alta, uma mata primária, e a Capoeira de Extração, uma mata secundária. Na Mata Alta, verificou-se débil acumulação orgânica superficial (4,0 t ha-1), devida à rápida decomposição dos aportes orgânicos que caem sobre o solo. O primeiro horizonte do solo caracteriza-se pela presença de um suborizonte de interface com as camadas foliares (A11), mais rico em carbono e nutrientes que o suborizonte A12 subjacente, pela maior saturação por bases (entre 50 e 70%) e por apresentar uma relação C/N menor que 12. Nesta mata, verificou-se a estabilidade sazonal tanto dos estoques orgânicos como dos nutritivos. A Capoeira de Extração apresentou, em relação à mata não perturbada, maior acumulação do estoque superficial de matéria orgânica (5,5 t ha-1, no verão, e 7,5 t ha-1, no inverno), bem como maior conteúdo de carbono e de nutrientes no solo, principalmente no inverno, indicando um bloqueio na decomposição e na ciclagem de nutrientes. A retirada de determinadas espécies arbóreas, em princípio, pode explicar a diferença observada no processo de decomposição e na ciclagem de nutrientes.

Atributos físicos do solo e crescimento radicular de soja em latossolo roxo sob diferentes métodos de preparo do solo

A presença de camadas compactadas no solo, resultantes das operações de preparo, pode causar restrição ao crescimento radicular e, conseqüentemente, reduzir a produção. A determinação de atributos físicos do solo, entre eles a densidade e a resistência, tem sido utilizada para avaliar a compactação, visando a recomendações de manejo. Neste estudo, procurou-se determinar a relação entre esses atributos e o crescimento radicular, em um ensaio com cinco sistemas de preparo de solo e cultura de soja (Glycine max L.), localizado no município de Tarumã (SP), em Latossolo Roxo muito argiloso. As avaliações foram realizadas em janeiro de 1993, sete anos após o início do ensaio. Os sistemas de preparo combinaram preparos de verão e de inverno com grade pesada, arado escarificador e semeadura direta. O tratamento com semeadura direta, no verão e no inverno, apresentou valores elevados de resistência e densidade desde a superfície até 0,3 m, enquanto o tratamento com grade pesada apresentou valores elevados para esses parâmetros entre 0,1 e 0,2 m de profundidade, caracterizando camadas compactadas. Nos tratamentos com escarificação no verão, a resistência e a densidade do solo foram menores, com pequena diferença entre as profundidades analisadas. A semeadura direta apresentou maior densidade de raízes, seguida dos tratamentos com escarificação. Cerca de 50% do sistema radicular ficou concentrado na camada superficial do solo no tratamento com grade pesada, 40% no tratamento com semeadura direta e 30% com escarificador. As análises de regressão e correlação indicaram que, com o aumento da densidade do solo, a resistência e a umidade do solo foram maiores e, em decorrência dos valores obtidos no sistema de semeadura direta, a densidade radicular, nessas condições, também foi maior. A relação entre os parâmetros avaliados indicou que o sistema radicular foi reduzido em profundidade, quando a densidade e resistência foram elevadas na camada de 0,1-0,2 m ou quando foi alto o gradiente de densidade e resistência entre as camadas de 0,1-0,2 e 0-0,1 m. Os valores de resistência e densidade de um solo, tomados isoladamente, não puderam ser considerados como indicadores do crescimento de raízes.

Identificação de estruturas de processos multi-escala em ecossistemas marinhos utilizando ondaletas

Ecossistemas marinhos de upwelling são muito heterogêneos e apresentam uma intensa atividade de mesoescala de dimensão de dezenas de quilômetros e submesoescala que variam de centenas de metros até quilômetros dos processos físicos. A importância das estruturas dos processos físicos está na estruturação que eles exercem sob a biomassa de zooplâncton. O presente trabalho está relacionado a um estudo realizado a cabo no Norte do Sistema da Corrente de Humboldt (Peru). Utilizou-se duas variáveis, a profundidade do limite superior da zona de mínimo oxigênio (ZMO) e a biomassa de zooplâncton. É desenvolvida uma metodologia de análise baseada no uso de ondaletas para a identi cação das estruturas dos processos físicos em suas diferentes escalas. O método foi aplicado aos dados de ZMO. Estudos de simula ção mostraram que o método tem a capacidade de identi car as estruturas de interesse, tendo erro de estimação nas bordas do espectro da potência de ondaleta. A tipologia das estruturas identi cadas mostraram que existe três tipos de estruturas, estruturas maiores de mesoescala, duas estruturas pequenas de submesoescala com profundidades diferentes. Outro resultado importante foi que dentro das estruturas pequenas e mais profundas existe maior biomassa de zooplâncton, principalmente nas estruturas de downwelling.