Highlights of drought policy and related science in Australia and the USA

Patterns of water supply and use in Australia and the U.S.A. differ in many ways. This results in different perceptions concerning the nature of drought and policy approaches to its management. This paper discusses the differences and similarities and explores lessons that policy makers in both countries can learn from one another. A key difference between the two countries is that whereas drought is perceived in Australia essentially in terms of its impact on agriculture, in the U.S. both perceptions and policy are also heavily influenced by the impact of drought on urban communities. This has led to different policy emphases. In 1992 Australia established its National Drought Policy; the U.S. is presently considering the adoption of a national drought policy. These policies highlight drought being accepted as part of natural climate variability, rather than as a natural disaster. They also emphasize the protection of the natural resource base.

Vertical fluxes of sediment in oscillatory sheet flow

Time series of vertical sediment fluxes are derived from concentration time series in sheet flow under waves. While the concentrations C(z,t) vary very little with time for \z\ < 10d(50), the measured vertical sediment fluxes Q(zs)(z,t) vary strongly with time in this vertical band and their time variation follows, to some extent, the variation of the grain roughness Shields parameter 02,5(t). Thus, sediment distribution models based on the pickup function boundary condition are in some qualitative agreement with the measurements. However, the pickup function models are only able to model the upward bursts of sediment during the accelerating phases of the flow. They are, so far, unable to model the following strong downward sediment fluxes, which are observed during the periods of flow deceleration. Classical pickup functions, which essentially depend on the Shields parameter, are also incapable of modelling the secondary entrainment fluxes, which sometimes occur at free stream velocity reversal. The measured vertical fluxes indicate that the effective sediment settling velocity in the high [(0.3 < C(z,t) < 0.4] concentration area is typically only a few percent of the clear water settling velocity, while the measurements of Richardson and Jeronimo [Chem. Eng. Sci. 34 (1979) 1419], from a different physical setting, lead to estimates of the order 20%. The data does not support gradient diffusion as a model for sediment entrainment from the bed. That is, detailed modelling of the observed near-bed fluxes would require diffusivities that go negative during periods of flow deceleration. An observed general trend for concentration variability to increase with elevation close to the bed is also irreconcilable with diffusion models driven by a bottom boundary condition. (C) 2002 Published by Elsevier Science B.V.

A methodology for building energy modelling and calibration in warm climates

In the last 7 years, a method has been developed to analyse building energy performance using computer simulation, in Brazil. The method combines analysis of building design plans and documentation, walk-through visits, electric and thermal measurements and the use of an energy simulation tool (DOE-2.1E code), The method was used to model more than 15 office buildings (more than 200 000 m(2)), located between 12.5degrees and 27.5degrees South latitude. The paper describes the basic methodology, with data for one building and presents additional results for other six cases. (C) 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Relationship between flocculation of activated sludge and composition of extracellular polymeric substances

Activated sludge floes are a flocculated mass of microorganisms, extracellular polymeric substances (EPS) and adsorbed organic and inorganic material. The structure of the floes is very heterogeneous and floes with very different properties and morphologies may occur, depending on the conditions in the activated sludge treatment plant and wastewater composition. Present thinking suggests that cations, such as calcium, create cationic bridges with EPS excreted by the bacteria and thereby hold the various floe constituents together. However, due to the complex and heterogeneous nature of activated sludge, the mechanisms have neither been thoroughly investigated nor successfully quantified. A better understanding and description of the biological flocculation process is necessary in order to establish more efficient operational strategies. The main aim of this study was to get a comprehensive and unique insight into the floe properties of activated sludge and to assess the relative impact of chemical and physical parameters. A variety of sludges from full scale treatment plants with different settling properties were characterised. The interrelationships between floe parameters such as composition of EPS, surface properties and floe structure, and their effect on the flocculation and separation properties were assessed. The results indicate that the EPS, both in terms of quantity and quality, are very important for the floe properties of the activated sludge. However, presence of filaments may alter the physical properties of the floes considerably. The EPS showed positive correlations to sludge volume index (SVI) if only sludges with low or moderate numbers of filaments were included. The surface properties were more affected by the composition of the EPS than by the number of filaments. The EPS showed positive correlation to negative surface charge and a negative correlation to relative hydrophobicity and flocculation ability. The negative correlation between flocculation ability and amount of EPS was surprising. The shear sensitivity, measured as degree of erosion of floes when subjected to shear, was more affected by floe size and number of filaments than amount of EPS.

Methodologies for calibration and predictive analysis of a watershed model

The use of a fitted parameter watershed model to address water quantity and quality management issues requires that it be calibrated under a wide range of hydrologic conditions. However, rarely does model calibration result in a unique parameter set. Parameter nonuniqueness can lead to predictive nonuniqueness. The extent of model predictive uncertainty should be investigated if management decisions are to be based on model projections. Using models built for four neighboring watersheds in the Neuse River Basin of North Carolina, the application of the automated parameter optimization software PEST in conjunction with the Hydrologic Simulation Program Fortran (HSPF) is demonstrated. Parameter nonuniqueness is illustrated, and a method is presented for calculating many different sets of parameters, all of which acceptably calibrate a watershed model. A regularization methodology is discussed in which models for similar watersheds can be calibrated simultaneously. Using this method, parameter differences between watershed models can be minimized while maintaining fit between model outputs and field observations. In recognition of the fact that parameter nonuniqueness and predictive uncertainty are inherent to the modeling process, PEST's nonlinear predictive analysis functionality is then used to explore the extent of model predictive uncertainty.

The application of wave induced forces to a two-dimensional finite element long wave hydrodynamic model

This paper describes the modification of a two-dimensional finite element long wave hydrodynamic model in order to predict the net current and water levels attributable to the influences of waves. Tests examine the effects of the application of wave induced forces, including comparisons to a physical experiment. An example of a real river system is presented with comparisons to measured data, which demonstrate the importance of simulating the combined effects of tides and waves upon hydrodynamic behavior. (C) 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Indicadores de Ciência, Tecnologia & Inovação : análise da produção científica e tecnológica da área de conhecimento em Engenharia Civil na Base de Dados da Web of Science

Esta dissertação trata da análise da produção científica e tecnológica internacional e brasileira na área de conhecimento Engenharia Civil, por meio de indicadores bibliométricos. A área Engenharia Civil foi escolhida em razão da sua relevância para o desenvolvimento econômico do país. No entanto, em termos absolutos e relativos, está entre os setores tecnologicamente mais atrasados da economia. A bibliometria é uma disciplina com alcance multidisciplinar que estuda o uso e os aspectos quantitativos da produção científica registrada. Os indicadores de produção científica são objeto de análise de várias áreas do conhecimento, tanto para o planejamento e a execução de políticas públicas de vários setores quanto para maior conhecimento da comunidade científica sobre o sistema em que está inserida. A metodologia utilizada para a elaboração deste estudo descritivo de caráter exploratório foi a análise documental e bibliométrica, baseada em dados das publicações científicas, no período de 1970 a 2012, e tecnológicas, no período de 2001 a 2012, da área Engenharia Civil, indexadas nas bases de dados Science Citattion Index Expanded (SCI); Social Science Citation Index (SSCI); Conference Proceedings Citation Index (CPCI) e da Derwent Innovations Index (DII), que compõem a base de dados multidisciplinar da Web of Sicence (WoS). As informações foram qualificadas e quantificadas com o auxílio do software bibliométrico VantagePoint®. Os resultados obtidos confirmaram o baixo número de publicações científicas e tecnológicas na área de conhecimento Engenharia Civil de autores filiados a instituições de ensino e pesquisa brasileiras quando comparados aos dos países industrializados. Existe um conjunto de fortes condicionantes que ultrapassam o poder de decisão e de influência da academia, dificultando e limitando a disseminação das pesquisas e patentes brasileiras relacionadas a fatores de caráter sistêmico e cultural. A possibilidade de análise de indicadores de produção científica e tecnológica na Engenharia Civil contribui para criar políticas que, se utilizadas por agências de fomento, podem subsidiar investimentos mais fundamentados por parte dos governos e da iniciativa privada, a exemplo do que é feito por outros setores industriais.

Sistemas de abastecimento de água e saneamento básico

O presente relatório de estágio enquadra-se no âmbito do Trabalho Final de Mestrado (TFM) do curso de Engenharia Civil, área de especialização de Hidráulica, do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, e baseia-se na temática dos sistemas de abastecimento de água e drenagem de águas residuais. O estágio, intitulado de “Sistemas de Abastecimento de Agua e Saneamento Básico”, decorreu numa empresa de consultaria de engenharia denominada ENGIDRO – Estudos de Engenharia, Lda., vocacionada para a realização de estudos e projectos na área de Hidráulica, com particular incidência na Hidráulica Urbana e Saneamento Básico. O estágio iniciou-se com um adequado enquadramento profissional na empresa e incidiu principalmente no desenvolvimento de trabalhos de concepção e dimensionamento, a nível de projectos de execução, de sistemas de abastecimento de água e de saneamento básico, para 21 localidades da província de Lunda Sul, em Angola, com prestação de serviços para o Governo Provincial de Lunda Sul – Direcção Provincial da Energia e Aguas, juntamente com empresa CENGA – Consultores de Engenharia de Angola, S.A. Na prestação de serviços à entidade contratante foram efectuados trabalhos de campo, que consistiram principalmente em reconhecimentos do terreno, levantamentos topográficos e recolha de informação relevante sobre elementos condicionantes dos projectos (origens e disponibilidades de água, natureza e declive dos terrenos, tipos de infra-estruturas locais) e trabalhos de gabinete para compilação e análise da informação recolhida na elaboração dos projectos de execução, incluindo pecas desenhadas (desenhos pormenorizados) e peças escritas (memórias descritivas e justificativas, medições e orçamentos). Sendo os projectos destinados a aglomerados populacionais pouco desenvolvidos e com carências e condicionantes de diversa ordem (falta de energia eléctrica, de acessos, de telecomunicações, de meios técnicos e materiais, entre outros), prestou-se especial atenção aos aspectos da concepção, privilegiando soluções de baixa tecnologia, mais fáceis de explorar e manter com os recursos locais disponíveis.

Gestão sustentável da água em empreendimentos turísticos

O presente documento enquadra-se no âmbito do trabalho final do mestrado (TFM) do curso de Engenharia Civil, na área de especialização de Hidráulica, do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, sob a forma de um projeto na fase de estudo prévio com o título ―Gestão Sustentável da Água no empreendimento turístico Parque de Campismo da Ilha do Pessegueiro situado em Porto Covo - Região de Turismo do Alentejo‖. Este trabalho é constituído essencialmente por 5 partes. Sendo a primeira uma breve introdução às questões a abordar, a segunda corresponde à discrição teórica do uso eficiente da água baseando-se no PNEUA (Programa nacional para o uso eficiente da água). Já a terceira parte é relativa ao atual sistema de utilização da água no Parque de campismo da ilha do pessegueiro (PCIP), sendo a quarta o estudo do desenvolvimento do projecto para a gestão eficiente da água no empreendimento e a quinta parte o estudo de viabilidade económica e financeira a implementar no projecto. Para além da implementação de medidas de poupança são também objetivos principais deste trabalho a reutilização da água através da recolha, o tratamento e armazenamento das águas residuais e aproveitamento das águas pluviais para posterior abastecimento do sistema de utilização em descargas sanitárias, lavagem de pavimentos e regas de espaços verdes. São, portanto, três os subsistemas de gestão eficiente da água que se pretende implementar. Dá-se importância ao estudo de viabilidade económica do projeto, cujo período de retorno do capital investido em capitais próprios e alheios é de seis anos. Este projeto pretende dar apoio técnico ao uso eficiente da água no PCIP, de forma a conseguir por um lado obter vantagens económicas e por outro proteger o ambiente. As vantagens económicas são interessantes para orientar os recursos financeiros para outros investimentos e as questões ambientais são a base de uma campanha, já em curso, para obtenção de certificação energética, em conjunto com outras práticas já em curso, nomeadamente a recolha seletiva de resíduos sólidos para recircular e aproveitamento de energia solar.

A engenharia Civil e a produção industrial de energia eólica

Dissertação para obtenção do grau de Engenharia Civil na Área de Especialização de Edificações

Acompanhamento da III fase do aterro sanitário da Meia Serra

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Hidráulica

Projecto de uma passagem superior à autoestrada 10

Trabalho de Projecto para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil

Alterações de geometria e sinalização rodoviária em zonas consolidadas no contexto da gestão da mobilidade urbana

Relatório de Estágio para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Vias de Comunicação e Transportes

Water quality in lakes and reservoirs in China

Dissertation elaborated for the partial fulfilment of the requirements of the Master Degree in Civil Engineering in the Speciality Area of Hydarulics