Vídeo-Mapa: uma interface de geovisualização multimídia aplicada a transportes e meio ambiente.

A presente tese propõe uma metodologia de vídeo-mapeamento móvel georreferenciado a partir do desenvolvimento de protótipos que utilizam uma Interface de Geovisualização Multimídia para sincronizar o registro (em vídeo) de um local ou evento de interesse com a rota percorrida pelo veículo de inspeção (sobre mapa ou imagem), através da coleta de dados por sensores móveis: câmera digital, microfone, receptor GNSS e bússola digital. A interface permite a integração desses sensores com os atuais serviços de mapas digitais disponíveis na web. Sistemas como esse melhoram significativamente as análises temporais, a gestão e a tomada de decisão. A interface proposta e desenvolvida no presente trabalho é útil para muitas aplicações como ferramenta de monitoramento e inventário. Esta interface pode ser entendida como o componente visual de um sistema de mapeamento móvel ou como um sistema cartográfico alternativo ou complementar, para aplicações em que a precisão geométrica do receptor GNSS, na modalidade de navegação, é suficiente e sua acessibilidade, um fator competitivo. As aplicações desenvolvidas no presente trabalho foram duas: um sistema de monitoramento e inventário de placas de sinalização viária e um sistema de monitoramento de cheias/secas e inventário de propriedades na borda de reservatórios de hidroelétricas, ambos em pleno funcionamento.

Correntes naturais em obras de engenharia civil (barragens)

No presente trabalho são apresentados os resultados da Aplicação do Método do Potencial Espontâneo, no estudo do vazamento de água em barragens. Os vazamentos de água em barragens podem ocorrer através do maciço e através do substrato. São qui descritas as diversas partes do maciço e as estruturas do substrato por onde ocorrem esses vazamentos, sendo também fornecidas as litologias dos substratos, salientando-se aquelas que podem originar maior permeabilidade. Alguns exemplos típicos de vazamentos, tanto através do maciço, como através do substrato, são fornecidos para casos brasileiros, tão bem como para alguns estrangeiros. O método do Potencial Espontâneo, só recentemente começou a ter aplicações em obras de Engenharia Civil. Suas primeiras aplicações em barragens começaram com Ogilvy e outros (1969) que desenvolveram estudos de laboratório, e de campo em reservatórios do Trans-Cáucaso e da Ásia Central. Antes disso, o método já era largamente utilizado em prospecção mineira, tendo-se desenvolvido por C. Schlumberger, quando estudava a pirita de Saint Bell, na França, em 1913. Para a execução dos trabalhos em laboratório, baseamo-nos na Lei de Darcy, nos estudos de C. Schlumberger sobre o método do Potencial Espontâneo, e nos trabalhos de Ogilvy e outros (1969, 70, 72). Segundo Ogilvy e outros (1969), \"experiências de laboratório são executadas em vista de que os vazamentos de reservatórios são caracterizados por anomalias de correntes naturais. Quanto maior é a descarga de filtração, tanto mais alta são as anomalias. Como resultado, a relação que governa a diferença de potencial e a composição granulométrica da areia, concentrações eletrolíticas e outros fatores foram revelados\". São apresentados gráficos e tabelas como conclusões dos trabalhos de laboratório. O método do Potencial Espontâneo foi empregado no estudo dos vazamentos de água da Barragem de Saracuruna (RJ) e da Barragem do Rio Juqueri, ) Sistema Cantareira, da COMASP (SP). São apresentados trabalhos anteriores sobre a localização, tipo de barragem, locais de vazamento, defeitos de construção, geologia local e características geométricas das barragens mencionadas, bem como são feitas comparações com outras metodologias empregadas no estudo dos mesmos vazamentos, chegando-se a uma boa correlação, entre este método e aqueles. Como conclusões dos trabalhos de campo realizados são fornecidos nove perfis levantados na Barragem de Saracuruna e os mapas de isoanomalias das duas barragens, onde aparecem as zonas de maior permeabilidade.

Caracterização macro e micromorfológica do solo para compreensão de processos erosivos lineares, topossequência Manacá, São Carlos - SP

A presente pesquisa tem como objetivo compreender a dinâmica de comportamento do solo sob escala macro e micromorfológica visualizados em topossequência, no que concerne aos agentes morfológicos que condicionam e contribuem para deflagração de processos erosivos. A área de estudo está inserida na sub-bacia hidrográfica do Laranja Azeda localizada na região centro-leste do estado de São Paulo, no município de São Carlos/SP, e têm fundamental importância por pertencer à bacia hidrográfica do Ribeirão Feijão, importante manancial urbano para a cidade. O planejamento de uso e ocupação adequados aos fatores físicos que compõe a dinâmica desta paisagem são essenciais visando a conservação e preservação dos recursos hídricos ali existentes, onde a expressiva ocorrência de processos erosivos são objetos de preocupação, já que estes podem causar assoreamento de rios e reservatórios. Utilizando uma metodologia multiescalar para seleção da área de pesquisa em detalhe e compreensão da organização e dinâmica da cobertura pedológica, foram utilizados os procedimentos propostos pela Análise Estrutural da Cobertura Pedológica e conceitos e técnicas da micromorfologia de solos. Verifica-se que a distribuição dos solos na Topossequência Manacá está estritamente correlacionada à transformação vertical do materialde origem em solo, em cuja vertente existe uma diferenciação litológica que condiciona a morfologia diferenciada, tanto em escala macromorfológica quanto micromorfológica. O terço superior e médio da vertente está associado à depósitos colúvio-eluvionaresda Formação Itaqueri, onde desenvolve-se um Latossolo Vermelho Amarelo. Já o terço inferior da vertente corresponde a um solo formado a partir dos arenitos da Formação Botucatu, sendo enquadrado enquanto Neossolo Quartzarênico. Com o auxílio técnicas de análise bidimensional de imagens retiradas das lâminas delgadas de solo, foi possível visualizar e quantificar a macroposidade ao longo da vertente, importante atributo morfológico que controla os fluxos de água e são agentes condicionantes para o desenvolvimento de processos erosivos. Conclui-se que a ocorrência de voçorocas no terço médio inferior da vertente é a materialização em forma de processos erosivos deste comportamento diferencial da massa do solo, onde portanto, na Topossequência Manacá a busca de equilíbrio dinâmico na vertente é induzida pela dinâmica genética evolutiva das formações geológicas que sustentam a paisagem, desencadeada em processos erosivos que tendem a progredir em desequilíbrio, a depender do manejo estabelecido para o local.

Metodologias utilizadas no estudo do escoamento em aquíferos cársicos e o caso prático da captação do Olho de Mira (Maciço Calcário Estremenho)

Tese de mestrado em Geologia Aplicada, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2016

Perdas em sistemas de abastecimento de água : INOVA - Cantanhede

O presente trabalho tem como base um estágio na entidade gestora INOVA-EM-S.A. a fim de reduzir a água não faturada. O estudo forcar-se-á especificamente nas perdas de água, às quais se dará uma maior importância às perdas reais. Este tema assume grande importância, notando-se cada vez mais, a consciência para este problema que afeta as entidades gestoras de todo o mundo. A nível nacional, a entidade reguladora - ERSAR define como principal alvo o valor de 20% de água não faturada, valor este que se tem revelado bastante inferior ao verificado para a realidade de várias entidades gestoras. Numa primeira fase, por forma a reduzir as perdas de água, será analisado todo o sistema de abastecimento de água do concelho de Cantanhede nomeadamente reservatórios, condutas, consumidores e os respetivos consumos. Posteriormente serão analisados todos os dados dos consumidores, bem como os das ZMCs presentes, resultando na elaboração de indicadores. Estes indicadores serão importantes para a tomada de decisão sobre qual ZMC intervir, e também aqui será essencial a análise dos caudais mínimos noturnos resultante do processo de telemetria. A escolha da zona de medição crítica será consequência dos valores referentes aos indicadores anteriormente referidos, assim como do tempo necessário para o estudo e todo o processo de atuação nesta ZMC. A ZMC (Bolho) escolhida será alvo de campanhas de deteção e intervenção, com a finalidade da redução das perdas reais, entretanto, paralelamente a este processo, será revisto todo o parque de contadores procedendo à verificação e mesmo à substituição de alguns contadores, combatendo assim parte das perdas aparentes. Estes processos serão acompanhados com a monitorização constante permitindo assim a verificação das medidas tomadas. Posteriormente serão abandonadas as intervenções, dando lugar a intervenções pontuais a realizar apenas quando necessário, mantendo a monitorização constante durante este período. Verificou-se que os indicadores, bem como os caudais mínimos noturnos subiram de forma considerável. Mais tarde será realizada uma nova campanha de deteção de fugas, desta vez não tão exaustiva como a anterior. Esta campanha será realizada com vista a analisar o estado da ZMC depois de realizado todo este processo exaustivo de intervenções. Como resultado desta segunda campanha serão identificados novos locais com roturas, locais que anteriormente na primeira campanha não foram destacados como locais a intervir por não apresentarem indícios de rotura ou fuga de água.

Adutoras puras e mistas : análise técnico-económica

As adutoras são consideradas, por alguns autores, como sendo as principais componentes de um Sistema de Abastecimento de Água (SAA), dado o seu elevado custo e importância para o funcionamento desses sistemas. A sua função reside em transportar água desde as captações até aos reservatórios de distribuição. As adutoras são compostas por condutas que podem ser gravíticas (desnível favorável) ou por bombeamento (desnível desfavorável). Nas adutoras por bombeamento, dado que é necessário fornecer energia ao sistema para elevar água, os custos de exploração representam uma parcela muito importante dos custos globais destes sistemas adutores. Dada a crescente dimensão e complexidade dos sistemas de adução, face à tendência de crescimento dos consumos, nos últimos anos, a comunidade científica tem-se debruçado sobre o estudo destes sistemas, particularmente dos sistemas por bombeamento, tendo em vista a sua otimização, quer do seu dimensionamento quer da sua operação. Em Portugal, os SAA encontram-se separados em duas vertentes, nomeadamente, os sistemas em alta (captação, transporte e armazenamento) e os sistemas em baixa (distribuição). Nas últimas décadas, talvez fruto dessa divisão, assistiu-se ao abandono das adutoras mistas (com distribuição de percurso), em favor das adutoras puras (sem distribuição de percurso). No entanto, tal decisão não foi devidamente acompanhada de estudos de viabilidade técnico-económica que, fundamentadamente, pudessem justificar se essa decisão terá ou não sido acertada. Nesse sentido, esta dissertação pretende avaliar para dois exemplos práticos de adutoras por bombeamento, uma pura e outra mista, aplicando metodologias de otimização para o dimensionamento e a operação, quais os custos de investimento e de energia associados a cada um, por forma a aferir qual dos sistemas é de facto mais económico. Do estudo efetuado, foi possível concluir que a adutora mista apresenta um custo global significativamente inferior ao da adutora pura, contribuído para esse facto a redução considerável nos custos de energia elétrica para a operação do sistema e a redução do custo do troço de distribuição (desde o reservatório até à rede). Além do aspeto meramente económico, importa também referir que a redução dos custos de energia e do troço de distribuição traz também importantes vantagens do ponto de vista ambiental.

Avaliação da influência de cinza da casca de arroz em cimentos para poços de petróleo submetidos à injeção de vapor

Reservoirs that present highly viscous oils require methods to aid in their recovery to the surface. The elev ated oil viscosity hinders its flow through porous media and conventional recovery methods have not obtained significant efficiency. As such, the injection of steam into the reservoir through an injection well has been the most widely used method of therma l recovery, for it allows elevated volumes of recovery due to the viscosity reduction of the oil, facilitating the oil’s mobility within the rock formation and consequently into the production well where it will be exploited. On the other hand, the injecti on of vapor not only affects the fluids found in the rock pores, but the entire structure that composes the well where it is injected due to the high temperatures used in the process. This temperature increment is conducted to the cement, found in the annu lus, responsible for the isolation of the well and the well casing. Temperatures above 110 ̊C create new fazes rich in calcium in the cement matrix, resulting in the reduction of its permeability and the consequential phenomenon of mechanical resistance ret rogression. These alterations generate faults in the cement, reducing the well’s hydraulic isolation, creating insecurity in the operations in which the well will be submitted as well as the reduction of its economic life span. As a way of reducing this re trograde effect, this study has the objective of evaluating the incorporation of rice husk ash as a mineral additive substitute of silica flour , commercially utilized as a source of silica to reduce the CaO/SiO 2 ratio in the cement pastes submitted to high temperatures in thermal recovery. Cement pastes were formulated containing 20 and 30% levels of ash, apart from the basic paste (water + cement) and a reference paste (water + cement + 40% silica flour) for comparison purposes. The tests were executed th rough compression resistance tests, X - Ray diffraction (XRD) techniques, thermogravimetry (TG), scanning electron microscopy (SEM) and chemical anal ysis BY X - ray fluorescence (EDS) on the pastes submitted to cure at low temperatures (45 ̊C) for 28 days following a cure at 280 ̊C and a pressure of 2,000 PSI for 3 days, simulating vapor injection. The results obtained show that the paste containing 30% r ice shell ash is satisfactory, obtaining mechanical resistance desired and equivalent to that of the paste containing 40% silica flour, since the products obtained were hydrated with low CaO/SiO 2 ratio, like the Tobermorita and Xonotlita fases, proving its applicability in well subject to vapor injection.

Dinâmica das configurações de formação e inibição das chuvas no Rio Grande do Norte: caracterização hidroclimática do estado

This study aimed to evaluate the influence of the main meteorological mechanisms trainers and inhibitors of precipitation, and the interactions between different scales of operation, the spatial and temporal variability of the annual cycle of precipitation in the Rio Grande do Norte. Além disso, considerando as circunstâncias locais e regionais, criando assim uma base científica para apoiar ações futuras na gestão da demanda de água no Estado. Database from monthly precipitation of 45 years, ranging between 1963 and 2007, data provided by EMPARN. The methodology used to achieve the results was initially composed of descriptive statistical analysis of historical data to prove the stability of the series, were applied after, geostatistics tool for plotting maps of the variables, within the geostatistical we opted for by Kriging interpolation method because it was the method that showed the best results and minor errors. Among the results, we highlight the annual cycle of rainfall the State which is influenced by meteorological mechanisms of different spatial and temporal scales, where the main mechanisms cycle modulators are the Conference Intertropical Zone (ITCZ) acting since midFebruary to mid May throughout the state, waves Leste (OL), Lines of instability (LI), breeze systems and orographic rainfall acting mainly in the Coastal strip between February and July. Along with vortice of high levels (VCANs), Complex Mesoscale Convective (CCMs) and orographic rain in any region of the state mainly in spring and summer. In terms of larger scale phenomena stood out El Niño and La Niña, ENSO in the tropical Pacific basin. In La Niña episodes usually occur normal or rainy years, as upon the occurrence of prolonged periods of drought are influenced by EL NIÑO. In the Atlantic Ocean the standard Dipole also affects the intensity of the rainfall cycle in State. The cycle of rains in Rio Grande do Norte is divided into two periods, one comprising the regions West, Central and the Western Portion of the Wasteland Potiguar mesoregions of west Chapada Borborema, causing rains from midFebruary to mid-May and a second period of cycle, between February-July, where rains occur in mesoregions East and of the Wasteland, located upwind of the Chapada Borborema, both interspersed with dry periods without occurrence of significant rainfall and transition periods of rainy - dry and dry-rainy where isolated rainfall occur. Approximately 82% of the rainfall stations of the state which corresponds to 83.4% of the total area of Rio Grande do Norte, do not record annual volumes above 900 mm. Because the water supply of the State be maintained by small reservoirs already are in an advanced state of eutrophication, when the rains occur, act to wash and replace the water in the reservoirs, improving the quality of these, reducing the eutrophication process. When rain they do not significantly occur or after long periods of shortages, the process of eutrophication and deterioration of water in dams increased significantly. Through knowledge of the behavior of the annual cycle of rainfall can have an intimate knowledge of how it may be the tendency of rainy or prone to shortages following period, mainly observing the trends of larger scale phenomena

Um estudo sobre o ensino de evaporação no contexto ciência, tecnologia e sociedade

The scope of this Dissertation is propose the teaching of the evaporation based on the approach Science, Technology and Society (STS) because we believe that this type of approach is able to provide students with a more critical and conscious learning about science. Moreover, with this search, it´s possible to show for students the importance of role to play for them as citizens in decision making aimed to benefit all who are part of the community to which they belong. From this perspective, broached the theme evaporation in a region characterized by constant lack of water for consumption, the municipality of Santa Cruz/RN because, despite the creation of dams to regulate the flow of rivers and increase the availability of water during periods of scarcity, we know that these reservoirs have a large free liquid surface allowing high water loss by evaporation. Thus, evaporation affects the performance of reservoirs for water supply and irrigation, being a phenomenon of particular interest to study. To this end, a questionnaire in order to identify students' preconceptions on the subject was applied. Was then prepared and conducted a workshop geared toward students majoring in Physics Campus Santa Cruz, Federal Institute of Education, Science and Technology of Rio Grande do Norte (IFRN). The completion of the workshop served as a space for discussion of the topic within the context of the municipality of Santa Cruz/RN. As a product, we suggest to physics teachers a guide with recommendations to be taken into account when they teach this subject

Avaliação da evapotranspiração na microrregião do Seridó: uma contribuição metodológica

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq

Sistema detector de vazamentos em instalações prediais de água fria

Building installations of cold water are key parts in any model of housing, are homes or condos. However, these systems are subject to failure, which can range from a leak in a device until faults in the structure of water reservoirs and distribution system. These faults are responsible for great economic and environmental costs. In order to reduce these losses, this work proposes the development of a system able to detect the presence and identify some types of water leaks that may occur. For implementation and testing, consumption model was used in a simulator capable of reproducing a similar behavior to a real model and its consequent failures. The detection of leaks is done based on an expert like model having two detection modules, one active and one passive, which use an array of sensors and actuators (valves) to do the sensing. For testing and implementation has been developed a software capable of coupling the system simulator and detector. From the results it can be seen that the system proposed in this work, as well as functioning satisfactorily, can be easily implemented in microcontrollers or embedded systems due to its simplicity.

Caracterização morfológica-sedimentar do vale inciso Apodi-Mossoró e plataforma continental adjacente - Bacia Potiguar Offshore

Systems of incised valleys have been studied in different continental shelves, including the Brazilian continental margin. The interest to characterize this feature is given by the information that it can provide variations on sea level, as well as the ability to host economically significant quantities of hydrocarbons in reservoirs located in deposits filling of the incised valleys. This thesis has the overall objective to characterize the morphology and sedimentary cover of the incised valley Apodi-Mossoró, located in the Northern Continental shelf of Rio Grande do Norte state, adjacent to Areia Branca city. The methodology included the integration of satellite imagery, bathymetric data, sedimentological data, shallow seismic, and the identification of foraminifera. The results indicate that the ApodiMossró incised valley is currently formed by two channels, shallow channel and deep channel, which have distinct morphological and sedimentological characteristics. The deep channel has connection with one of the heads of the Apodi Canyon, located in the slope area. The acquisition, processing and interpretation of shallow seismic data allowed the recognition of the depositional surface, erosional surface, discordance, and sismofaceis. The erosional surface mapped from shallow seismic sections is possibly a indicative of an ancient surface of valley incision, where it would probably be associated with the limit Pleistocene/Holocene. Different sismofaceis were identified and reflect the rise in sea level with standards sometimes agradacional, sometimes progradational. The thickness of sediments on this surface was estimated at a maximum of 22m thick in the central portion of the incised valley. Statistically, there are differences between the adjacent continental shelf and channels, and between these channels, for the content of calcium carbonate, organic matter, sand and mud perceptual, except for the gravel grain size. The analysis of living and dead foraminifera showed the presence of fifty species distributed in regards to morphology, depth and type of sediment. Four type of seismic echocharacteres were identified and mapped, as well as their bedforms, indicating different sedimentary processes along the incised valley. The integration of results suggests an activation of the Apodi-Mossoró incised valley in the Late Pleistocene.

Reservatório Tabatinga (Macaíba-RN): qualidade ambiental, conflitos e uso

The reservoirs are water sources built along the fluvial basins, between rivers and dams made by concrete or earth. In Brazil they are built for different purposes, standing out the generation of energy (hydroelectric power station), flowing regulation, water reserves and flooding control, therefore they have played and still play an important role in the modern society.In the Northeastern semiarid region, they are typically used to supply cities and as a source of food.In the state of Rio Grande do Norte, the large reservoirs are intended for the same purpose.The cities settled in the riverbanks, or which have river channels crossing them, face flooding related problems. In the city of Macaíba-RN, flooding occurred systematically during the rainy season, causing great inconvenience to the local population.As product of the collective claim Tabatinga Reservoir in Jundiaí river was built, upstream of the city. Facing this background, this thesis aimed to assess the sócio-environmental quality of this reservoir.To achieve this goal, methodologies pointed to assess water quality along with the aplication of a questionnaire were used aimed to verify the quality of water and to know the perception of the residents from urban and rural área settled near to the reservoir was performed. The results showed the existence of conflicts of residents of rural communities and the presence of the reservoir, while for the city's population, the reservoir is considered not only the right solution to solve flooding in urban areas, but also as economic source for the rural population. Considering the water source assessment, this study concluded that the Tabatinga Reservoir is unfit for human use, due to the presence of metals of toxicological significance with the potential to elicit damage to the genetic material of individuals that use water from this reservoir, leading to cause serious risks to health population.

Recuperação avançada de óleos pesados em poços fraturados utilizando aquecimento eletromagnético indutivo

The success achieved by thermal methods of recovery, in heavy oils, prompted the emergence of studies on the use of electromagnetic waves as heat generating sources in oil reservoirs. Thus, this generation is achieved by three types of different processes according to the frequency range used. They are: the electromagnetic induction heating, the resistive and the dielectric, also known as radiation. This study was based on computer simulations in oil reservoirs with characteristics similar to those found in the sedimentary basins of the Brazilian Northeast. All cases studied were simulated using the software STARS, CMG (Computer Group, version 2012.10 Modeling). Some simulations took into account the inclusion of electrically sensitive particles in certain sectors of the reservoir model studied by fracturing. The purpose of this work is the use of the electromagnetic induction heating as a recovery method of heavy oil, to check the influence of these aforementioned particles on the reservoir model used. Comparative analyses were made involving electromagnetic induction heating, the operation of hydraulic fracturing and the injection of water to the different situations of the reservoir model studied. It was found that fracturing the injection well in order that the electromagnetic heating occurs in the same well where there is water injection, there was a considerable increase in the recovery factor and in the cumulative oil production in relation to the models in which hydraulic fracturing occurred in the production well and water injection in the injection well. This is due to the generation of steam in situ in the reservoir.

Petrologia das fraturas associadas a feições típicas de dissolução hipogênica na Formação Salitre, Bacia de Irecê, Bahia, Brasil

The recognition of karst reservoirs in carbonate rocks has become increasingly common. However, most karst features are small to be recognized in seismic sections or larger than expected to be investigated with borehole data. One way forward has been the study of analogue outcrops and caves. The present study investigates lithofacies and karst processes, which lead to the generation of the largest system of caves in South America. The study area is located in the Neoproterozoic Una Group in central-eastern Brazil. This province comprises several systems of carbonate caves (Karmann and Sanchéz, 1979), which include the Toca da Boa Vista and Barriguda caves, considered the largest caves in South America (Auler and Smart, 2003). These caves were formed mainly in dolomites of the Salitre Formation, which was deposited in a shallow marine environment in an epicontinental sea (Medeiros and Pereira, 1994). The Salitre Formation in the cave area comprises laminated mud/wakestones, intraclastic grainstones, oncolitic grainstones, oolitic grainstones, microbial laminites, colunar stromatolites, trombolites and fine siliciclastic rocks (marls, shales, and siltites). A thin layer and chert nodules also occur at the top of the carbonate unit. Phosphate deposits are also found. Our preliminary data indicate that folds and associated joints control the main karstification event at the end of the Brasiliano orogeny (740-540 Ma). We recognized five lithofacies in the cave system: (1) Bottom layers of grainstone with cross bedding comprise the main unit affected by speleogenesis, (2) thin grainstone layers with thin siltite layers, (3) microbial laminites layers, (4) layers of columnar stromatolites, and a (5) top layer of siltite. Levels (1) to (3) are affected by intense fracturing, whereas levels (4) and (5) seal the caves and have little fracturing. Chert, calcite and gipsite veins cut across the carbonate units and play a major role in diagenesis. Our preliminary study indicate that hypogenic spelogenesis is the main process of karst development and contributed significantly to the generation of secondary porosity and permeability in the carbonate units.