Proyecto de un parque eólico para la alimentación de las bombas de la central hidráulica de Belesar (Lugo).

[ES]El proyecto consiste en el estudio de las necesidades energéticas de las bombas de una central hidráulica y la construcción de un parque eólico para satisfacer dichas necesidades. Para ello será necesario llevar a cabo un estudio del área y así encontrar el lugar más adecuado para ubicar los aerogeneradores, teniendo en cuenta la frecuencia, velocidad y dirección de los vientos predominantes del lugar. Después habrá que estudiar el mercado y elegir el aerogenerador adecuado para las condiciones del lugar y del viento, atendiendo también a otras cuestiones de relevancia. Se estudiará, además, la posibilidad de inyectar un posible exceso de electricidad a la red general. Una vez hecho esto, habrá que calcular el coste del proyecto.

Estudio de viabilidad de la central hidroeléctrica de Ubao –Toquillo.

[ES]El objetivo del presente proyecto de viabilidad es estudiar la eficiencia y productividad de la central hidroeléctrica de Ubao – Toquillo, situada en Oñati, Gipuzkoa (España), ofreciendo a su vez una serie de alternativas económica y técnicamente viables. Para ello, se analizarán los elementos de la central; aunque la turbina hidráulica sea el elemento fundamental de la central, se tendrán en cuenta otros elementos como, por ejemplo, estructuras mecánicas o máquinas eléctricas. Para cada una de las alternativas, se calculará la producción de energía y la inversión necesaria, y se compararán unas con otras. Finalmente, se seleccionará la óptima que pasará a desarrollarse en el anteproyecto.

Extracción de servicios TS en receptor profesional de DVB-T2.

[Es]Este documento explica el procedimiento seguido para desarrollar la última etapa de un decodificador de DVB-T2, que consiste en la extracción de un archivo de vídeo desde un archivo binario resultante del resto del decodificador. Este decodificador se trata del software de un receptor desarrollado por el departamento de TSR (Tratamiento de Señal y Radiocomunicaciones) de la Escuela de Ingenieros de Bilbao en el año 2010. Dicho software es capaz de analizar la señal recibida de DVB-T2 para calcular la tasa de errores y conocer otros parámetros relevantes como el tipo de modulación utilizado. No obstante, para analizar de manera subjetiva las mejoras de DVB-T2 e incluso para determinar de qué manera afectan los errores a la calidad de la imagen es necesario visualizar el video transmitido. Por esta razón se ha comenzado un proyecto en el que el objetivo es programar un nuevo software que proporcione un archivo que contenga el video en cuestión. Este software se ha programado en lenguaje del programa Matlab, y toma el fichero resultante del receptor como entrada, para procesarlo y obtener uno nuevo con el vídeo. De modo que una vez programado y probado para su corrección, se aplica a continuación del receptor del departamento TSR. Una vez obtenido el vídeo es posible comparar la calidad de la imagen con diferentes tasas de error en la comunicación, simulando transmisiones en diferentes ámbitos cada uno con su correspondiente ruido. De esta manera, se estima con muy alta precisión el comportamiento de una transmisión real dependiendo de la climatología y otros factores que afecten a la relación señal a ruido.

Aplicação de processos com membranas na remoção de piretróides de efluentes industriais

O tratamento de efluentes industriais tem sido objeto de estudos no sentido da busca de soluções que minimizem impactos ambientais e promovam a conservação do bem natural que é a água. Nesta linha de pensamento, o presente trabalho propôs-se avaliar a viabilidade de recuperação de efluentes industriais contaminados com pesticidas do tipo piretróides em específico: a deltametrina e beta-ciflutrina. A justificativa na escolha deste tipo de componente está fundamentada na alta demanda alimentícia por parte da população mundial e o consequente acréscimo no uso dos agrotóxicos a fim de garantir a eficiência e o elevado volume de produção de alimentos. O objetivo deste trabalho foi estudar a remoção da deltametrina e da beta-ciflutrina de efluentes sintéticos aquosos por meio dos processos de osmose inversa e nanofiltração, com a utilização de membranas de poliamida. O presente estudo se justifica pelo atendimento aos padrões ambientais de concentração de piretróides no meio ambiente e reafirma o uso do sistema com membranas no tratamento de efluentes e remoção destes contaminantes. Para caracterização das membranas, foi realizado o teste de permeabilidade hidráulica, constatando diferentes linearidades de fluxo entre os dois processos, com a variação de pressão de trabalho. O desempenho dos processos foi verificado pela variação de parâmetros de meio reacional, variando a concentração dos piretróides em solução, analisando os princípios ativos isolados e também em mistura de ambos piretróides. Primeiramente se estudou a remoção da deltametrina e da beta-ciflutrina isoladamente em solução, nas concentrações de 5, 25, 50 e 100 mg L-1, sob a pressão de 5 bar. Posteriormente, avaliou-se o desempenho das membranas na remoção dos piretróides em mistura nas soluções sintéticas, com ambos os princípios ativos na concentração de 50 mg L-1, na pressão de 5 bar. Foi estudada a remoção da deltametrina e da beta-ciflutrina nos dois processos: osmose inversa e nanofiltração. Os resultados foram tratados estatisticamente por análise de variância (ANOVA) e pela análise por comparação de amostras independentes a fim de verificar a significância dos valores obtidos e a influência da variação dos parâmetros analisados. Para a faixa de concentração estudada (5, 25, 50 e 100 mg L-1) os valores encontrados de concentração de permeado foram todos consideravelmente baixos. O maior valor encontrado foi de 0,026 mg L-1 no ensaio de nanofiltração com concentração inicial de 5 mg L-1 de beta-ciflutrina em água. Os resultados apresentaram excelentes rejeições em todos os testes, seja com princípio ativo isolado ou em mistura, com rejeições maiores que 99,5% para ambos os piretróides nas concentrações testadas, sob a pressão de 5 bar. O processo de nanofiltração apresentou maiores e melhores fluxos de permeado do que a osmose inversa. Contudo, no que diz respeito à eficácia da separação, ambos processos indicaram ótimo desempenho na remoção dos piretróides, viabilizando assim, a escolha destes métodos para tratamento de efluentes contaminados com este pesticida

Fish pass design - criteria for the design and approval of fish passes and other structures to facilitate the passage of migratory fish in rivers

Many of British rivers hold stocks of salmon (Salmo salar L.) and sea trout (Salmo trutta L.) and during most of the year some of the adult fish migrate upstream to the head waters where, with the advent of winter, they will eventually spawn. For a variety of reasons, including the generation of power for milling, improving navigation and measuring water flow, man has put obstacles in the way of migratory fish which have added to those already provided by nature in the shape of rapids and waterfalls. While both salmon and sea trout, particularly the former, are capable of spectacular leaps the movement of fish over man-made and natural obstacles can be helped, or even made possible, by the judicious use of fish passes. These are designed to give the fish an easier route over or round an obstacle by allowing it to overcome the water head difference in a series of stages ('pool and traverse' fish pass) or by reducing the water velocity in a sloping channel (Denil fish pass). Salmon and sea trout make their spawning runs at different flow conditions, salmon preferring much higher water flows than sea trout. Hence the design of fish passes requires an understanding of the swimming ability of fish (speed and endurance) and the effect of water temperature on this ability. Also the unique features of each site must be appreciated to enable the pass to be positioned so that its entrance is readily located. As well as salmon and sea trout, rivers often have stocks of coarse fish and eels. Coarse fish migrations are generally local in character and although some obstructions such as weirs may allow downstream passages only, they do not cause a significant problem. Eels, like salmon and sea trout, travel both up and down river during the course of their life histories. However, the climbing power of elvers is legendary and it is not normally necessary to offer them help, while adult silver eels migrate at times of high water flow when downstream movement is comparatively easy: for these reasons neither coarse fish nor eels are considered further. The provision of fish passes is, in many instances, mandatory under the Salmon and Freshwater Fisheries Act 1975. This report is intended for those involved in the planning, siting, construction and operation of fish passes and is written to clarify the hydraulic problems for the biologist and the biological problems for the engineer. It is also intended to explain the criteria by which the design of an individual pass is assessed for Ministerial Approval.

Mathematical models for the prediction of temperature distributions resulting from the discharge of heated water into large bodies of water

Mathematical models for heated water outfalls were developed for three flow regions. Near the source, the subsurface discharge into a stratified ambient water issuing from a row of buoyant jets was solved with the jet interference included in the analysis. The analysis of the flow zone close to and at intermediate distances from a surface buoyant jet was developed for the two-dimensional and axisymmetric cases. Far away from the source, a passive dispersion model was solved for a two dimensional situation taking into consideration the effects of shear current and vertical changes in diffusivity. A significant result from the surface buoyant jet analysis is the ability to predict the onset and location of an internal hydraulic jump. Prediction can be made simply from the knowledge of the source Froude number and a dimensionless surface exchange coefficient. Parametric computer programs of the above models are also developed as a part of this study. This report was submitted in fulfillment of Contract No. 14-12-570 under the sponsorship of the Federal Water Quality Administration.

Robust Sliding Control of SEIR Epidemic Models

This paper is aimed at designing a robust vaccination strategy capable of eradicating an infectious disease from a population regardless of the potential uncertainty in the parameters defining the disease. For this purpose, a control theoretic approach based on a sliding-mode control law is used. Initially, the controller is designed assuming certain knowledge of an upper-bound of the uncertainty signal. Afterwards, this condition is removed while an adaptive sliding control system is designed. The closed-loop properties are proved mathematically in the nonadaptive and adaptive cases. Furthermore, the usual sign function appearing in the sliding-mode control is substituted by the saturation function in order to prevent chattering. In addition, the properties achieved by the closed-loop system under this variation are also stated and proved analytically. The closed-loop system is able to attain the control objective regardless of the parametric uncertainties of the model and the lack of a priori knowledge on the system.

Previsão do comportamento hidráulico de um rio com base na estimativa de coeficientes que controlam seu escoamento. Estudo de caso: Rio Bengalas, Nova Friburgo-RJ

Nesta tese é realizada a modelagem do comportamento hidráulico dos principais rios que compõem a bacia hidrográfica do Rio Bengalas, localizada no município de Nova Friburgo-RJ, a qual abrange a área mais urbanizada da referida cidade. Para a realização das simulações foi utilizado o Sistema de Modelagem de Águas MOHID, ferramenta MOHID Land. Já para a calibração do modelo foram adotados alguns métodos de otimização, mais precisamente, os algoritmos de Luus- Jaakola (LJ) e Colisão de Partículas (PCA), acoplados ao referido sistema, com o intuito de determinar os principais parâmetros necessários à modelagem de corpos hídricos, bem como suas bacias hidrográficas. Foram utilizados dados topográficos do IBGE disponibilizados pela prefeitura após a elaboração do Plano de Águas Pluviais da região de interesse. Com o modelo devidamente calibrado por meio de dados experimentais, foi realizada a validação do mesmo através da simulação de inundações nesta região. Apesar de técnicas de otimização acopladas à plataforma MOHID terem sido utilizadas pela primeira vez em um rio de montanha, os resultados apresentaram-se importantes e qualitativamente satisfatórios do ponto de vista de auxílio à tomada de decisões, tendo como base a prevenção de danos causados pelas elevações da lâmina dágua que ocorrem frequentemente em Nova Friburgo, como por exemplo, a recente tragédia de janeiro de 2011 ocorrida na Região Serrana do Estado do Rio de Janeiro.

Conservação de energia em redes de sensores sem fio.

Esta dissertação tem por objetivo propor algoritmos para conservação de energia de uma rede de sensores sem fio (RSSF) aplicada ao monitoramento de um processo suave f(x , y, t), que depende das coordenadas x e y dos nós sensores, e do tempo t, de forma a aumentar a autonomia da rede. Os algoritmos rodam na camada de aplicação de cada nó, e visam a economia de energia dos nós através do gerenciamento da necessidade de transmissões. Após a primeira amostra transmitida, apenas amostras com uma variação percentual maior do que um dado limiar são transmitidas. Além disso, cada nó pode permanecer inativo (economizando energia) entre essas transmissões. Em RSSfs de salto único, são propostos dois algoritmos: um baseado na fonte, onde cada nó é responsável por todo o processamento e tomada de decisões, e outro baseado no sorvedouro, onde todo o processamento e a tomada de decisões são realizadas pelo sorvedouro. Além disso, uma extensão de algoritmo baseado na fonte é proposta, para RSSFs de múltiplos saltos. Através dos resultados obtidos, observa-se que os algoritmos conseguiram uma redução significativa da quantidade de transmissões, o que leva a um aumento do tempo de vida e o erro na reconstrução do processo é apresentada. Desta forma, pode-se conjugar a relação entre tempo de vida máximo e erro de reconstrução mínimo.

Quahogs in Eastern North America: Part II, History by Province and State

The northern quahog, Mercenaria mercenaria, ranges along the Atlantic Coast of North America from the Canadian Maritimes to Florida, while the southern quahog, M. campechiensis, ranges mostly from Florida to southern Mexico. The northern quahog was fished by native North Americans during prehistoric periods. They used the meats as food and the shells as scrapers and as utensils. The European colonists copied the Indians treading method, and they also used short rakes for harvesting quahogs. The Indians of southern New England and Long Island, N.Y., made wampum from quahog shells, used it for ornaments and sold it to the colonists, who, in turn, traded it to other Indians for furs. During the late 1600’s, 1700’s, and 1800’s, wampum was made in small factories for eventual trading with Indians farther west for furs. The quahoging industry has provided people in many coastal communities with a means of earning a livelihood and has given consumers a tasty, wholesome food whether eaten raw, steamed, cooked in chowders, or as stuffed quahogs. More than a dozen methods and types of gear have been used in the last two centuries for harvesting quahogs. They include treading and using various types of rakes and dredges, both of which have undergone continuous improvements in design. Modern dredges are equipped with hydraulic jets and one type has an escalator to bring the quahogs continuously to the boats. In the early 1900’s, most provinces and states established regulations to conserve and maximize yields of their quahog stocks. They include a minimum size, now almost universally a 38-mm shell width, and can include gear limitations and daily quotas. The United States produces far more quahogs than either Canada or Mexico. The leading producer in Canada is Prince Edward Island. In the United States, New York, New Jersey, and Rhode Island lead in quahog production in the north, while Virginia and North Carolina lead in the south. Connecticut and Florida were large producers in the 1990’s. The State of Tabasco leads in Mexican production. In the northeastern United States, the bays with large openings, and thus large exchanges of bay waters with ocean waters, have much larger stocks of quahogs and fisheries than bays with small openings and water exchanges. Quahog stocks in certified beds have been enhanced by transplanting stocks to them from stocks in uncertified waters and by planting seed grown in hatcheries, which grew in number from Massachusetts to Florida in the 1980’s and 1990’s.

Quahogs in Eastern North America: Part I, Biology, Ecology, and Historical Uses

The northern quahog, Mercenaria mercenaria, ranges along the Atlantic Coast of North America from the Canadian Maritimes to Florida, while the southern quahog, M. campechiensis, ranges mostly from Florida to southern Mexico. The northern quahog was fished by native North Americans during prehistoric periods. They used the meats as food and the shells as scrapers and as utensils. The European colonists copied the Indians treading method, and they also used short rakes for harvesting quahogs. The Indians of southern New England made wampum from quahog shells, used it for ornaments and sold it to the colonists, who, in turn, traded it to other Indians for furs. During the late 1600’s, 1700’s, and 1800’s, wampum was made in small factories for eventual trading with Indians farther west for furs. The quahoging industry has provided people in many coastal communities with a means of earning a livelihood and has provided consumers with a tasty, wholesome food whether eaten raw, steamed, cooked in chowders, or as stuffed quahogs. More than a dozen methods and types of gear have been used in the last two centuries for harvesting quahogs. They include treading and using various types of rakes and dredges, both of which have undergone continuous improvements in design. Modern dredges are equipped with hydraulic jets and one type has an escalator to bring the quahogs continuously to the boats. In the early 1900’s, most provinces and states established regulations to conserve and maximize yields of their quahog stocks. They include a minimum size, now almost universally a 38-mm shell width, and can include gear limitations and daily quotas. The United States produces far more quahogs than either Canada or Mexico. The leading producer in Canada is Prince Edward Island. In the United States, New York, New Jersey, and Rhode Island lead in quahog production in the north, while Virginia and North Carolina lead in the south. Connecticut and Florida were large producers in the 1990’s. The State of Campeche leads in Mexican production. In the northeastern United States, the bays with large openings, and thus large exchanges of bay waters with ocean waters, have much larger stocks of quahogs and fisheries than bays with small openings and water exchanges. Quahog stocks in certifi ed beds have been enhanced by transplanting stocks to them from stocks in uncertified waters and by planting seed grown in hatcheries, which grew in number from Massachusetts to Florida in the 1980’s and 1990’s.

Aplicação do modelo hidrológico SWMM na gestão das águas pluviais urbanas: estudo de caso da bacia hidrográfica do Rio Morto, Rio de Janeiro.

O crescimento da população e dos núcleos urbanos durante o século XX, sobretudo nos países em desenvolvimento, contribuiu para o aumento das áreas impermeáveis das bacias hidrográficas, com impactos importantes nos sistemas de drenagem urbana e na ocorrência de enchentes associadas. As enchentes trazem prejuízos materiais, na saúde e sociais. Recentemente, têm sido propostas práticas conservacionistas e medidas compensatórias, que buscam contribuir para o controle das enchentes urbanas, através do retardo do pico e amortecimento dos hidrogramas. Modelos matemáticos hidrológicos-hidráulicos permitem a simulação da adoção destas medidas de controle, demonstrando e otimizando sua localização. Esta dissertação apresenta os resultados da aplicação do modelo hidrológico Storm Water Management Model (SWMM) à bacia hidrográfica de estudo e representativa do rio Morto localizada em área peri-urbana em Jacarepaguá na cidade do Rio de Janeiro, com área de 9,41 km. O processamento do modelo SWMM foi realizado com o apoio da interface Storm and Sanitary Analysis (SSA), integrada ao sistema AutoCAD Civil 3D. Além da verificação da adequabilidade do modelo à representação dos sistemas hidrológico e hidráulico na bacia, foram desenvolvidos estudos para dois cenários como medidas de controle de enchentes: cenário 1, envolvendo implantação de um reservatório de detenção e, cenário 2, considerando a implantação de reservatórios de águas pluviais nos lotes. Os hidrogramas resultantes foram comparados ao hidrograma resultante da simulação nas condições atuais. Além disso, foram avaliados os custos associados a cada um dos cenários usando o sistema de orçamento da Empresa Rio Águas da PCRJ. Nas simulações foram adotadas a base cartográfica, e os dados climatológicos e hidrológicos previamente observados no contexto do projeto HIDROCIDADES, Rede de Pesquisa BRUM/FINEP, na qual este estudo se insere. Foram representados os processos de geração e propagação do escoamento superficial e de base. Durante o processo de calibração, realizou-se a análise de sensibilidade dos parâmetros, resultando como parâmetros mais sensíveis os relativos às áreas impermeáveis, especialmente o percentual de área impermeável da bacia (Ai). A calibração foi realizada através do ajuste manual de sete parâmetros do escoamento superficial e cinco do escoamento de base para três eventos. Foram obtidos coeficientes de determinação entre 0,52 e 0,64, e a diferença entre os volumes escoados e observados entre 0,60% e 4,96%. Para a validação do modelo foi adotado um evento pluviométrico excepcional observado na cidade em abril de 2010, que à época causou enchentes e grandes transtornos na cidade. Neste caso, o coeficiente de determinação foi igual a 0,78 e a diferença entre volumes foi de 15%. As principais distorções entre hidrogramas observados e simulados foram verificados para as vazões máximas. Em ambos os cenários as enchentes foram controladas. A partir destes estudos, pôde-se concluir que o melhor custo-benefício foi o cenário 2. Para este cenário, foi observado maiores amortecimento e retardo da vazão de pico do hidrograma, igual a 21,51% da vazão simulada para as condições atuais da bacia. Os custos de implantação orçados para os reservatórios de lote ficaram 52% a menos do que o do reservatório de detenção.

Análise de desempenho do protocolo TCP em Redes LTE.

O crescimento dos serviços de banda-larga em redes de comunicações móveis tem provocado uma demanda por dados cada vez mais rápidos e de qualidade. A tecnologia de redes móveis chamada LTE (Long Term Evolution) ou quarta geração (4G) surgiu com o objetivo de atender esta demanda por acesso sem fio a serviços, como acesso à Internet, jogos online, VoIP e vídeo conferência. O LTE faz parte das especificações do 3GPP releases 8 e 9, operando numa rede totalmente IP, provendo taxas de transmissão superiores a 100 Mbps (DL), 50 Mbps (UL), baixa latência (10 ms) e compatibilidade com as versões anteriores de redes móveis, 2G (GSM/EDGE) e 3G (UMTS/HSPA). O protocolo TCP desenvolvido para operar em redes cabeadas, apresenta baixo desempenho sobre canais sem fio, como redes móveis celulares, devido principalmente às características de desvanecimento seletivo, sombreamento e às altas taxas de erros provenientes da interface aérea. Como todas as perdas são interpretadas como causadas por congestionamento, o desempenho do protocolo é ruim. O objetivo desta dissertação é avaliar o desempenho de vários tipos de protocolo TCP através de simulações, sob a influência de interferência nos canais entre o terminal móvel (UE User Equipment) e um servidor remoto. Para isto utilizou-se o software NS3 (Network Simulator versão 3) e os protocolos TCP Westwood Plus, New Reno, Reno e Tahoe. Os resultados obtidos nos testes mostram que o protocolo TCP Westwood Plus possui um desempenho melhor que os outros. Os protocolos TCP New Reno e Reno tiveram desempenho muito semelhante devido ao modelo de interferência utilizada ter uma distribuição uniforme e, com isso, a possibilidade de perdas de bits consecutivos é baixa em uma mesma janela de transmissão. O TCP Tahoe, como era de se esperar, apresentou o pior desempenho dentre todos, pois o mesmo não possui o mecanismo de fast recovery e sua janela de congestionamento volta sempre para um segmento após o timeout. Observou-se ainda que o atraso tem grande importância no desempenho dos protocolos TCP, mas até do que a largura de banda dos links de acesso e de backbone, uma vez que, no cenário testado, o gargalo estava presente na interface aérea. As simulações com erros na interface aérea, introduzido com o script de fading (desvanecimento) do NS3, mostraram que o modo RLC AM (com reconhecimento) tem um desempenho melhor para aplicações de transferência de arquivos em ambientes ruidosos do que o modo RLC UM sem reconhecimento.

Estudo Experimental da Camada de Cobertura do Aterro Morro do Céu, Niterói - RJ.

Este trabalho apresenta uma revisão bibliográfica sobre os conceitos de solos não saturados e descreve os diversos tipos de camada de cobertura usadas em aterro de resíduos sólidos urbanos. Apresenta trabalhos científicos que contemplam curvas características de solos tropicais brasileiros. Caracteriza o solo usado antigamente como camada de cobertura do Aterro Morro do Céu e este solo com adição de 5% de bentonita. Determina a curva característica desses dois solos pelo Método do Papel Filtro e pela Placa de Sucção e, em seguida, Placa de Pressão. As curvas obtidas por esses métodos apresentaram diferenças. A adição da bentonita no solo teve como objetivo avaliar o desempenho do mesmo. O solo com adição de bentonita apresentou maior plasticidade, menor permeabilidade e maior capacidade de retenção de água no solo. Apresenta a modelagem de camadas monolíticas, camadas monolíticas evapotranspirativas, barreiras capilares, barreiras capilares evapotranspirativas através do uso do Programa VADOSE/W como ferramenta para aferição.