Reservoir Management For Flood And Drought Protection Using Infinite Horizon Model Predictive Control

Model Predictive Control (MPC) is a control method that solves in real time an optimal control problem over a finite horizon. The finiteness of the horizon is both the reason of MPC's success and its main limitation. In operational water resources management, MPC has been in fact successfully employed for controlling systems with a relatively short memory, such as canals, where the horizon length is not an issue. For reservoirs, which have generally a longer memory, MPC applications are presently limited to short term management only. Short term reservoir management can be effectively used to deal with fast process, such as floods, but it is not capable of looking sufficiently ahead to handle long term issues, such as drought. To overcome this limitation, we propose an Infinite Horizon MPC (IH-MPC) solution that is particularly suitable for reservoir management. We propose to structure the input signal by use of orthogonal basis functions, therefore reducing the optimization argument to a finite number of variables, and making the control problem solvable in a reasonable time. We applied this solution for the management of the Manantali Reservoir. Manantali is a yearly reservoir located in Mali, on the Senegal river, affecting water systems of Mali, Senegal, and Mauritania. The long term horizon offered by IH-MPC is necessary to deal with the strongly seasonal climate of the region.

SESAME: Finding Ways Of Promoting SME Adaptation To Flood Risk

Small and medium-sized companies and other enterprises (SMEs) around the world are exposed to flood risk and many of the 4.5 million in the UK are at risk. As SMEs represent almost half of total business turnover in the UK, their protection is a vital part of the drive for greater climate change resilience. However, few have measures in place to ensure the continuity of their activities during a flood and its aftermath. The SESAME project aims to develop tools that encourage businesses to discover ways of becoming more resilient to floods and to appreciate how much better off they will be once they have adapted to the ongoing risk. By taking some of the mystery out of flooding and flood risk, it aims to make it susceptible to the same business acumen that enables the UK’s SMEs to deal with the many other challenges they face. In this paper we will report on the different aspects of the research in the project Understanding behaviour Changing behaviour Modelling impacts Economic impacts Through the above the project will advise government, local authorities and other public bodies on how to improve their responses to floods and will enable them to recommend ways to improve the guidelines provided to SMEs in flood risk areas.

Real-Time Flood Forecasting Systems In Flanders

As a highly urbanized and flood prone region, Flanders has experienced multiple floods causing significant damage in the past. In response to the floods of 1998 and 2002 the Flemish Environment Agency, responsible for managing 1 400 km of unnavigable rivers, started setting up a real time flood forecasting system in 2003. Currently the system covers almost 2 000 km of unnavigable rivers, for which flood forecasts are accessible online (www.waterinfo.be). The forecasting system comprises more than 1 000 hydrologic and 50 hydrodynamic models which are supplied with radar rainfall, rainfall forecasts and on-site observations. Forecasts for the next 2 days are generated hourly, while 10 day forecasts are generated twice a day. Additionally, twice daily simulations based on percentile rainfall forecasts (from EPS predictions) result in uncertainty bands for the latter. Subsequent flood forecasts use the most recent rainfall predictions and observed parameters at any time while uncertainty on the longer-term is taken into account. The flood forecasting system produces high resolution dynamic flood maps and graphs at about 200 river gauges and more than 3 000 forecast points. A customized emergency response system generates phone calls and text messages to a team of hydrologists initiating a pro-active response to prevent upcoming flood damage. The flood forecasting system of the Flemish Environment Agency is constantly evolving and has proven to be an indispensable tool in flood crisis management. This was clearly the case during the November 2010 floods, when the agency issued a press release 2 days in advance allowing water managers, emergency services and civilians to take measures.

Edgar Rice Burroughs' Martian Novels as an Early Paradigm of Racial Toleration

The Martian novels of Edgar Rice Burroughs (ERB) provide an early paradigm of racial toleration by displacing the heterogeneous race conflicts of the U. S. to an interplanetary location. There, the protagonist John Carter, representing Burroughs himself, introduces a level of racial acceptance and integration almost unheard of on the Earth of that era (the early twentieth century).

Caracterização parcial de um fragmento e detecção por RT-PCR de Rice Stripe Necrosis Virus

O enrolamento do arroz é uma doença viral emergente no Brasil causada pelo Rice stripe necrosis virus (RSNV) que é transmitido pelo protozoário Polymyxa graminis. RSNV é um membro do gênero Benyvirus com genoma dividido em 4 RNAs de fita simples no sentido positivo (ssRNA +). Em função da falta de conhecimento sobre a seqüência de nucleotídeos do seu genoma, a detecção de RSNV através de métodos moleculares não é utilizada. O objetivo deste trabalho foi identificar seqüências do genoma de RSNV que possibilitassem sua detecção em plantas de arroz através da técnica de transcrição reversa seguida da reação em cadeia da polimerase (RT-PCR). As seqüências do genoma foram identificadas a partir de clones de uma biblioteca de cDNAs obtidos de uma amostra do vírus parcialmente purificado. Os clones que hibridizaram com sondas sintetizadas a partir de RNA de plantas infectadas com RSNV foram seqüenciados e comparados às seqüências do GenBank. Um fragmento de 957 nt da extremidade 3’ da fita de um dos 4 RNAs genômicos de RSNV foi obtido. A análise da seqüência nucleotídeos desse fragmento não revelou qualquer similaridade com seqüências conhecidas, tampouco indicou uma possível função. Um par de oligonucleotídeos iniciadores foi desenhado a partir de um clone que potencialmente contém uma seqüência de RSNV. A especificidade e a sensibilidade da RT-PCR utilizando esse par de oligonucleotídeos iniciadores, bem como sua eficiência na detecção do vírus em diferentes partes da planta de arroz, foram avaliadas. Os resultados indicam que a RT-PCR é específica para RSNV e pode detectar o vírus em tecido oriundo das raízes, do colo e de folhas com distorção. Comparada ao diagnóstico da doença através da observação de sintomas e de estruturas do vetor, a RT-PCR é uma ferramenta confiável para a diagnose do enrolamento do arroz.

Cadmium availability and accumulation by lettuce and rice

Among the toxic elements, Cd has received considerable attention in view of its association with a number of human health problems. The objectives of this study were to evaluate the Cd availability and accumulation in soil, transfer rate and toxicity in lettuce and rice plants grown in a Cd-contaminated Typic Hapludox. Two simultaneous greenhouse experiments with lettuce and rice test plants were conducted in a randomized complete block design with four replications. The treatments consisted of four Cd rates (CdCl2), 0.0; 1.3; 3.0 and 6.0 mg kg(-1), based on the guidelines recommended by the Environmental Agency of the State of São Paulo, Brazil (Cetesb). Higher Cd rates increased extractable Cd (using Mehlich-3, Mehlich-1 and DTPA chemical extractants) and decreased lettuce and rice dry matter yields. However, no visual toxicity symptoms were observed in plants. Mehlich-1, Mehlich-3 and DTPA extractants were effective in predicting soil Cd availability as well as the Cd concentration and accumulation in plant parts. Cadmium concentration in rice remained below the threshold for human consumption established by Brazilian legislation. on the other hand, lettuce Cd concentration in edible parts exceeded the acceptable limit.

Shiitake (lentinula edodes) production on a sterilized bagasse substrate enriched with rice bran and sugarcane molasses

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Supplementation of sugarcane bagasse with rice bran and sugarcane molasses for shiitake (Lentinula edodes) spawn production

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Crop sequences in no-tillage system: effects on soil fertility and soybean, maize and rice yield

Os resíduos vegetais das culturas, ao se decomporem, alteram os atributos químicos do solo e, como consequência, influenciam a produtividade das culturas em sucessão. O objetivo deste trabalho foi avaliar os atributos químicos do solo e a produtividade das culturas de soja, milho e arroz, cultivadas no verão, em sucessão a culturas de inverno em semeadura direta. O experimento foi realizado em Jaboticabal-SP (48 ° 18 ' 58 '' W e 21 ° 15 ' 22 '' S), em um Latossolo Vermelho eutrófico. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, no esquema em faixas, com três repetições. Os tratamentos foram constituídos pela combinação de quatro sequências de culturas de verão (monoculturas de milho e soja e rotações soja/milho e arroz/feijão/algodão) com sete culturas de inverno (milho, girassol, nabo forrageiro, milheto, guandu, sorgo e crotalária). Os cultivos iniciaram-se em 2002. Após o manejo das culturas de inverno e antes da semeadura das culturas de verão do ano agrícola 2006/2007, foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0-2,5; 2,5-5,0; 5-10; 10-20; e 20-30 cm. Nas amostras de solo, foram determinados: teores de matéria orgânica, pH, teores de P (resina), K, Ca e Mg trocáveis e acidez potencial (H + Al). As sequências de verão rotação soja/milho e milho em monocultura proporcionaram no solo menores teores de matéria orgânica na camada de 0-10 cm e de P do solo na camada de 0-20 cm. Na sequência de verão arroz/feijão/algodão, maiores teores de K foram proporcionados pelas culturas de inverno crotalária e nabo forrageiro, na camada de 0-10 cm, e milheto, na de 0-2,5 cm. Crotalária, milheto, nabo forrageiro e sorgo, cultivados no inverno, proporcionaram maiores teores de matéria orgânica no solo na camada de 0-30 cm. Maiores teores de P no solo foram proporcionados pela crotalária, na camada de 0-2,5 cm, e pelo nabo forrageiro, na de 0-5 cm. Maiores produtividades de soja, como monocultura de verão, foram obtidas após nabo forrageiro e crotalária e, quando em rotação com milho no verão, após nabo forrageiro, crotalária e milheto. Maiores produtividades de milho foram obtidas após nabo forrageiro, milheto e guandu, e menor produtividade de arroz foi obtida após sorgo.

Distinctively variable sequence-based nuclear DNA markers for multilocus phylogeography of the soybean- and rice-infecting fungal pathogen Rhizoctonia solani AG-1 IA

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Economic valuation of collecting water to billing in the aspersion irrigated bean in the no tillage system and conventional crop

The law's project n.676/2000 approved the collecting of billing water for farmers in a maximum foreseen value of US$ 0.01 m(-3) of extracted water in the São Paulo State. As the irrigated agriculture is the activity that consumes more water, the farmers profitability can be affected. This work was to analyze the economic impact of billing water in the aspersion irrigated bean crop to consider the system of conventional production and no tillage system in the Paranapanema municipal district, São Paulo State, Brazil. The indicators used to analyze the economic results were unit variable cost, market price and unit profitability. The results showed that for the aspersion irrigated bean crop in conventional system, the participation of cost to the recourse water in cost variable totality was of 2.5% and in no tillage system the participation was of 2.2%. The fall of profitability just the billing water in conventional crop system and in no tillage system was US$ 0.01 kg(-1).

Estresse hídrico em plantio de Eucalyptus grandis vs. Eucalyptus urophylla, em função do solo, substrato e manejo hídrico de viveiro

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Brachiaria ruziziensis and herbicide on the yield of upland rice

O manejo das plantas de cobertura visa obter maiores benefícios com a sua introdução nos sistemas agrícolas. O uso de espécies forrageiras como as do gênero Brachiaria, devido à grande quantidade de biomassa e ao fato de persistirem por mais tempo sobre o solo, vem se tornando uma boa opção. Quando se almeja maior rendimento operacional no plantio, maior disponibilidade de nutrientes, maior presença de palha na superfície do solo e menor liberação de possíveis substâncias alelopáticas, um ponto importante a ser observado é o intervalo de tempo entre a dessecação da cobertura com glifosato e a semeadura do arroz. O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito do manejo de B. ruziziensis, com ou sem herbicida, antecedendo a semeadura da cultura, nos componentes de produção e na produtividade do arroz. O ensaio foi conduzido em casa de vegetação e consistiu em três tipos de manejo de B. ruziziensis antes da semeadura do arroz. Essa forrageira apresentou crescimento linear, e a presença de grande quantidade de sua matéria seca na superfície do solo foi prejudicial ao arroz. Quando manejada próximo do plantio do arroz, B. ruziziensis causou redução significativa na produtividade dessa cultura; o manejo dessa forrageira com herbicida deve ser realizado com mais de 20 dias antes do plantio do arroz; o manejo dela com retirada da parte aérea, com ou sem herbicida, deve ser realizado com 10 ou mais dias antes do plantio do arroz; e o manejo no momento adequado proporcionou aumento significativo na produtividade do arroz.

Nitrogen and silicon fertilization of upland rice

O silício não é considerado um elemento essencial para o crescimento e desenvolvimento das plantas, entretanto, sua absorção traz inúmeros benefícios, principalmente ao arroz, como aumento da espessura da parede celular, conferindo resistência mecânica a penetração de fungos, melhora o ângulo de abertura das folhas tornando-as mais eretas, diminuindo o auto-sombreamento e aumentando a resistência ao acamamento, especialmente sob altas doses de nitrogênio. O presente trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos da adubação nitrogenada e silicatada nos componentes vegetativos, nos componentes da produção, na altura da planta e na produtividade da cultivar de arroz IAC 202. O experimento foi constituído da combinação de três doses de nitrogênio (5, 75 e 150 mg de N kg-1 de solo) aplicado na forma de uréia e quatro doses de silício (0, 200, 400 e 600 mg de SiO2 kg-1 de solo), aplicado na forma de silicato de cálcio. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial 3 ´ 4 (N = 5). A adubação nitrogenada aumentou o número de colmos e panículas por metro quadrado e o número total de espiguetas, refletindo na produtividade de grãos. O perfilhamento excessivo causado pela adubação nitrogenada inadequada causou redução na porcentagem de colmos férteis, na fertilidade das espiguetas e da massa de grãos. A adubação silicatada reduziu o número de espiguetas chochas por panícula e aumentou a massa de grãos sem, contudo, refletir na produtividade de grãos.

Atributos químicos do solo, crescimento radicular e produtividade do arroz de acordo com a aplicação de escórias

Resíduos industriais são fontes alternativas de nutrientes para as plantas e sua utilização decorre da necessidade de diminuir o acúmulo dos resíduos nos centros de produção. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de escórias de siderurgia nos atributos químicos do solo, no desenvolvimento e na produtividade de grãos do arroz de terras altas irrigado por aspersão. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com três tratamentos constituídos de duas escórias, alto-forno (196 g kg-1 de Si) e aciaria (56 g kg-1 de Si), e a testemunha sem aplicação, com oito repetições. As escórias podem ser usadas como corretivo de acidez do solo e como fonte de silício. As alterações nos atributos químicos do solo estão relacionadas com a composição química das escórias. A escória de alto-forno proporcionou maior crescimento radicular em profundidade e melhor distribuição no perfil do solo e, conseqüentemente, maior produção de massa de matéria seca da parte aérea e produtividade de grãos de arroz.