Otimização da operação de um reservatório para controle de cheias com base na previsão de vazão

No presente trabalho foram avaliados os benefícios da previsão de vazão afluente de curto e longo prazo, na operação de um reservatório com dois usos conflitantes: geração de energia e controle de cheias. A simulação da operação do reservatório foi realizada com base em dois tipos de modelos para avaliar os benefícios da previsão. Um modelo de operação sem previsão e outro com previsão de vazão afluente, este último desenvolvido no presente trabalho. Regras de operação simples, na forma de curvas-guia lineares, foram utilizadas nos casos de operação com e sem previsão de vazões afluentes. As curvas-guia foram otimizadas através de uma técnica de parametrização, simulação e otimização utilizando um algoritmo evolutivo semelhante a um algoritmo genético. Como base para as análises foram utilizados dados relativos ao reservatório de Três Marias, no Rio São Francisco, principalmente pela disponibilidade de previsões reais de vazão de curto prazo a partir de um trabalho prévio. Essas previsões reais de vazão foram calculadas através de um modelo hidrológico distribuído que utiliza como dados de entrada, previsões de chuva do modelo atmosférico regional ETA. Para avaliar o potencial benefício das previsões de vazão na operação do reservatório, foram realizados testes considerando às vazões afluentes observadas como “previsões perfeitas de vazão”. Os resultados com previsões perfeitas de vazão mostram que pode haver um benefício relativo (incremento na geração de energia) de aproximadamente 8% (cerca de 4,77 milhões de dólares anuais), se forem utilizadas previsões de vazão de longo prazo com dois meses de antecedência, e se a operação for planejada com essa mesma antecedência. A operação baseada em previsões de prazos ou horizontes mais curtos apresenta benefícios inferiores, mas ainda assim significativos. Por exemplo, a previsão perfeita com freqüência semanal e horizonte de 12 dias pode trazer um benefício de aproximadamente 4,45% (cerca de 2,75 milhões de dólares anuais). Esses benefícios foram obtidos com o mesmo desempenho no controle de cheias. Posteriormente, foram realizados testes utilizando as previsões reais de vazão. Os benefícios obtidos com as previsões reais de curto prazo são inferiores aos benefícios obtidos com as previsões perfeitas de curto prazo, como era esperado. Entretanto, com as previsões reais de vazão, foram obtidos benefícios superiores a 50% dos que seriam esperados com a previsão perfeita (vazões observadas). Os resultados obtidos são promissores e mostram que há vantagens evidentes na utilização de previsões de chuva para se obter previsões de vazão na operação de reservatórios com usos múltiplos, quando também é associada à otimização sistêmica de um aproveitamento hidrelétrico.

Estruturas de correção torrencial nas ribeiras do Funchal, açudes: inventariação e análise comparativa

A presente dissertação tem como propósito a elaboração de um inventário relativo às estruturas de correção torrencial construídas no concelho do Funchal. Na sequência da aluvião do dia 20 de fevereiro de 2010, resultante de um período prolongado de chuva na ilha da Madeira, aliada ao facto desta ter um relevo muito pronunciado e extremamente acidentado, originaram-se os movimentos de vertente que, na sua grande maioria, são responsáveis pela ocorrência de cheias rápidas. Pois as bacias hidrográficas da ilha são de pequena dimensão e consequentemente as suas ribeiras, dão origem a tempos de concentração muito reduzidos. Desta forma, as ribeiras que são alimentadas pelo escoamento líquido e sólido, tornam-se num agente erosivo e potenciam um rasto de destruição. Esta aluvião teve consequências devastadoras em toda a vertente sul da ilha da Madeira, no entanto, este trabalho, focou-se apenas no concelho do Funchal, no qual existem três ribeiras onde foram implantadas as estruturas de correção torrencial, designadas por açudes, que constituem o âmago deste estudo, através da inventariação destas estruturas e posterior elaboração de uma ficha de inventário relativa a cada uma delas. Inicialmente, procedeu-se à identificação de todos os açudes, à verificação e análise das condições dos locais intervencionados, além de um levantamento fotográfico para execução posterior de um enquadramento geográfico dos mesmos. Foram abordadas algumas considerações de caráter hidrológico, hidráulico e transporte de caudal sólido, que são a base dimensional e a razão da execução dos referidos açudes. Numa fase posterior, foi elaborada uma base de dados com a informação disponível dos vários açudes identificados, munida de valor ímpar para futuros desenvolvimentos nesta área no curso de engenharia civil na Universidade da Madeira. Por fim, são expostas algumas considerações relativamente aos diferentes modelos de estruturas de correção torrencial encontrados na pouca bibliografia especializada e implantados no terreno.

Eutrofização do reservatório Engenheiro Armando Ribeiro Gonçalves, no Rio Grande do Norte: implicações para o abastecimento público e para a piscicultura intensiva em tanques-rede

This study aimed to describe the spatial and temporal patterns of variation in trophic state and its relation with the structure and dynamics of planktonic community of a large reservoir located in semi-arid tropical region of Northeast Brazil. The reservoir Armando Ribeiro Gonçalves is the biggest reservoir of the Rio Grande do Norte State and is responsible for about 53% of all surface water accumulated in the State. The samples of water and plankton were taken monthly in 10 points distributed throughout the longitudinal axis of the reservoir and over a full hydrological cycle. The samples were collected to determine concentrations of total phosphorus, total nitrogen, chlorophyll a and suspended solids (fixed and volatile) and for determining the composition and abundance of phytoplanktonic and zooplanktonic species. During the study period, the reservoir was characterized as eutrophic and there was no trend of increasing the trophic state of the reservoir in the period of drought. The concentrations of total phosphorus and suspended fixed solids decreased towards the dam while the N:P ratios increased in the same direction due to the reduction in the phosphorus concentrations and relative constancy in the nitrogen concentrations. The N:P ratios observed were indicative of greater limitation by phosphorus than by nitrogen. However, as concentrations of both nutrients were high and the water transparency was very low, with secchi depth usually lower than one meter, it seems likely that the planktonic primary production of the reservoir is more limited by the availability of light than the availability of nutrients. High nutrient concentrations coupled with low availability of light may explain the continuing dominance of filamentous cyanobacteria such as Cylindrospermopsis raciborskii in the plankton of the reservoir.These cyanobacteria are potentially toxic and pose a serious environmental problem because it compromises the water quality for public supply, recreation and fishing when present in high densities as in this study. The mesozooplankton of the reservoir was dominated by the calanoid Notodiaptomus cearensis and the cladoceran Diaphanosoma spinulosum. In general, the structure of zooplankton community seems to be particularly influenced by the spatial variation of cyanobacteria. The results of the regression analyses show that both the chlorophyll a concentrations and the cyanobacteria biovolume were more strongly correlated with the nitrogen than with phosphorus and that the water transparency was more strongly correlated with algal biomass than with other sources of turbidity. The maximum load of phosphorus to attain the maximum permissible concentration of total P in the reservoir was estimated in 63.2 tonnes P/ year. The current external P load to the reservoir is estimated in 324 tonnes P / year and must be severely reduced to improve the water quality for water supply and allow the implementation of aquaculture projects that could contribute to the socio-economic development of the region

Avaliação de características morfométricas na relação solo-superfície da Bacia Hidrográfica do Córrego Rico, Jaboticabal (SP)

Com a análise das características morfométricas procura-se entender a relação solo-superfície, em decorrência dos processos erosivos sobre estruturas e litologias variadas. Neste trabalho, objetivou-se avaliar as características morfométricas do padrão de drenagem e do relevo em microbacias hidrográficas de 2ª ordem de magnitude, em Latossolo Vermelho-Escuro e Argissolo Vermelho-Amarelo, com vistas ao planejamento agroambiental da Bacia Hidrográfica do Córrego Rico, município de Jaboticabal, SP. O estudo foi baseado em fotografias aéreas, pancromáticas, verticais na escala 1:35.000 da região administrativa de Ribeirão Preto. Com técnicas de fotointerpretação, foram traçadas a rede de drenagem e respectivas microbacias hidrográficas, onde as variáveis selecionadas foram determinadas. As classes de risco de degradação, resultando no uso potencial do solo, foram determinadas de acordo com o coeficiente de rugosidade. As características do padrão de drenagem e do relevo repercutiram no comportamento hidrológico e litológico das microbacias hidrográficas, possibilitando a diferenciação entre as unidades de solos. A densidade de drenagem e a amplitude altimétrica foram as características que mais contribuíram para o poder discriminatório na relação solo-superfície. Na análise conjunta do potencial de uso do solo, verificou-se, principalmente, adequação para agricultura nos Latossolos e pecuária e, ou, reflorestamento nos Argissolos.

Efeitos do enriquecimento com nutrientes (N e P) em diferentes condições de luz sobre o crescimento do fitoplâncton em um reservatório eutrófico no semi-árido brasileiro

The increasing of pollution in aquatic ecosystems in the last decades has caused an expansion of eutrophication and loss of water quality for human consumption. The increase of frequency and intensity of cyanobacteria blooms have been recognized as a major problem connected to water quality and eutrophication. The knowledge of environmental factors controlling these blooms is a key step towards the management for recovering aquatic ecosystems from eutrophic conditions. Primary productivity in aquatic ecosystems is dependent on light and nutrients availability. In the present work we evaluated the relative importance of the concentration of major nutrients, such as phosphorus and nitrogen, and light for phytoplankton growth in the main water reservoir of Rio Grande do Norte State, named Engenheiro Armando Ribeiro Gonçalves (EARG), which is an eutrophic system, dominated by potentially toxic cyanobacteria populations. Limitation of phytoplankton growth was evaluated through bioassays using differential enrichment of nutrients (N and/or P) under two light conditions (low light and high light) and monthly monitoring of chlorophyll-a and nutrients (total nitrogen and phosphorus) concentrations, and water transparency (Secchi depth) at the pelagic region. Our results confirm that EARG reservoir is an eutrophic system with a low water quality. Results of bioassays on the growth of phytoplankton limitation (N or P) were conflicting with the results predicted by the TN:TP ratios, which indicates that these ratios were not a good indicator of algal growth limitation. Nitrogen was the limiting nutrient, considering both frequency and magnitude. Light and hidrology affected phytoplankton response to nutrient enrichment. The extreme eutrophic conditions of this reservoir, dominated by cyanobacteria blooms, demand urgent managing strategies in order to guarantee the multiple uses for this system, including water supply for human population. Although nitrogen is the limiting nutrient, an effective management program must focus on the reduction of both phosphorus and nitrogen input

Germination of Albizia hassleri seeds at different temperatures, under laboratory conditions

The objective of this study was to analyze the germination of seeds of Albizia hassleri under different temperatures. A completely random design arranged as a split plot for temperatures regimes, with 11 seed lots and four replications of 15 seeds was used. The plot was represented by the various lots and the sub plots for different temperatures. The means were compared by Scott-Knott test at 5% probability. The temperatures used were: a) constant: 20, 25 and 30 degrees C, and b) alternating: 20-30 and 25-35 degrees C. For all 11 seed lots the mean germination was 90%, speed germination index (IVG) was 5.059, fresh matter of seedlings (MMF) was 0.0628 g and dry matter (MMS) 0.0499 g. The variation coefficient (CV) between plots ranged from 8.48% for germination to 51.71% for dry matter of seedlings and sub plot of 6.77% to 60.45% for germination and MMS. These high values of CV, tested for MMS and MMF, indicate low repeatability of results within each treatment. In general, the IVG obtained at temperatures of 20 and 25 degrees C was lower than those in temperatures of 30, 20-30 and 25-35 degrees C. The best temperature for IVG was the alternating 25-35 degrees C and constant 30 degrees C. The germination test can be conducted at 30, 20-30 and 25-35 degrees C for 19 days.

Electrical conductivity test in the evaluation of physiological quality in seeds of Zeyheria tuberculosa

The electrical conductivity test is still an excellent tool to evaluate the effect of seeds of various forest and agricultural species and recent studies have been conducted aiming at verifying its application in forest seeds. The objective of this study was to establish a specific methodology to test the electrical conductivity of forest seeds of Zeyheria tuberculosis. Four lots of seeds were used, which were submitted to the germination test, evaluating the percentage of germination, germination speed index and dry mass of seedlings. For the electrical conductivity test, five replicates of 20 seeds installed in three volumes of deionized water (75, 100 and 125 mL) were used and eight periods for seed imbibitions (2, 4, 6, 12, 18, 24, 48 and 72 hour) at 25 degrees C were allowed. The statistical design used was completely random; the comparison of means was performed by Tukey test at 5 % probability. Lot II showed higher germination percentage and speed. The electrical conductivity test allows discrimination of the same batch by the germination test under laboratory conditions. It was possible to separate the seed lot presenting better physiological quality (lot II) from among the other lots. It was recommended the use of 75 or 125 mL of deionized water at a temperature of 25 degrees C to perform the electrical conductivity test.

Caracterização da Estrutura Espacial do Psilídeo-de-concha Glycaspis brimblecombei (Hemiptera: Psyllidae) e de seu Parasitóide Psyllaephagus bliteus (Hymenoptera: Encyrtidae) em Floresta de Eucalyptus camaldulensis

Os psilídeos são um grupo de pragas amplamente distribuídas, causando perdas consideráveis em sistemas agrícolas e florestais. A recente descoberta da ocorrência do psilídeo-de-concha Glycaspis brimblecombei Moore (Hemiptera: Psyllidae), no Brasil tornou-se um problema de grande importância, por ser específico de Eucalyptus. O parasitóide Psyllaephagus bliteus Riek (Hymenoptera: Encyrtidae) é indicado como principal agente no controle biológico desta praga. Portanto, para o monitoramento adequado de ambas espécies é necessário um método eficiente de amostragem. Devido a falta de informações referentes ao seu comportamento em plantações extensivas de eucalipto, realizou-se este trabalho, para verificar a distribuição espacial de G. brimblecombei e de seu parasitóide P. bliteus, através de armadilhas adesivas em floresta de E. camaldulensis. Para determinação da distribuição espacial foram utilizadas 53 armadilhas amarelas distribuídas uniformemente no talhão, formando uma grade amostral espaçadas de 50 x 36 m, à altura aproximada de 1,80 m do solo. Cada armadilha foi presa com auxílio de um arame plastificado em um fio estendido entre duas árvores em um talhão de 19 ha com E. camaldulensis em Luiz Antônio, SP. Foram realizadas dez avaliações, entre janeiro e junho de 2005. Após a coleta as armadilhas foram levadas ao laboratório para ser feita à triagem e contagem do número total de adultos de G. brimblecombei e de P. bliteus, nas duas faces das armadilhas. Concluiu-se que as populações de ambas espécies apresentaram distribuição espacial agregada, no período avaliado.

A gestão da qualidade nos cursos de graduação a distância da UFRN/SEDIS : a percepção dos discentes

The management of water resources in the river basin level, as it defines the Law nº 9433/97, requires the effective knowledge of the processes of hydrological basin, resulting from studies based on consistent series of hydrological data that reflect the characteristics of the basin. In this context, the objective of this work was to develop the modeling of catchment basin of the river Jundiaí - RN and carry out the study of attenuation of a flood of the dam Tabatinga, by means of a monitoring project of hydrological data and climatology of the basin, with a view to promoting the development of research activities by applying methodologies unified and appropriate for the assessment of hydrological studies in the transition region of the semiarid and the forest zone on the coast of Rio Grande do Norte. For the study of the hydrological characteristics of the basin was conducted the automatic design of the basin of the river Jundiaí, with the aid of programs of geoprocessing, was adopted a hydrological model daily, the NRCS, which is a model determined and concentrated. For the use of this model was necessary to determine some parameters that are used in this model, as the Curve Number. Having in mind that this is the first study that is being conducted in the basin with the employment of this model, it was made sensitivity analysis of the results of this model from the adoption of different values of CN, situated within a range appropriate to the conditions of use, occupation and the nature of the soil of this basin. As the objective of this study was also developing a simulation model of the operation of the Tabatinga dam and with this flood control caused in the city of Macaíba, it was developed a mathematical model of fluid balance, developed to be used in Microsoft Excel. The simulation was conducted in two phases: the first step was promoted the water balance daily that allowed the analysis of the sensitivity of the model in relation to the volume of waiting, as well as the determination of the period of greatest discharges daily averages. From this point, it was assumed for the second stage, which was in the determination of the hydrograph of discharges effluent slots, that was determined by means of the fluid balance time, on the basis of the discharges effluents generated by a mathematical equation whose parameters were adjusted according to the hydrograph daily. Through the analyzes it was realized that the dam Tabatinga only has how to carry out the attenuation of floods through the regularization of the volume of waiting, with this there is a loss of approximately 56.5% on storage capacity of this dam, because for causing the attenuation effect of filled the shell of this dam has to remain more than 5m below the level of the sill, representing at least 50.582.927m3. The results obtained with the modeling represents a first step in the direction of improving the level of hydrological information about the behavior of the basins of the semiarid. In order to monitor quantitatively the hydrographic basin of the river Jundiaí will be necessary to install a rain gauge register, next to the Tabatinga dam and a pressure transducer, for regular measurements of flow in the reservoir of the dam. The climatological data will be collected in full automatic weather station installed in Agricultural School Jundiaí

Influência do uso e ocupação de solo na qualidade de água de um reservatório mesotrófico na região semiárida tropiocal

In the semiarid region of northeastern of Brazil, the reservoirs are vulnerable to water level seasonal fluctuations, they re related to the hydrological cycle. The rain periods are irregular and there are long periods of drought that increases eutrophication process. That happens because of the water level s reduction and nutrient concentration. The Boqueirao, located in northeastern Brazil , is a mesotrophic reservoir. The reservoir is naturally susceptible to deterioration of water quality. This happens because of the potential diffuse sources arising from the use and occupation of the basin, associated with shallow soil caatinga biome and highly vulnerable to erosion. This study aimed to analyze the influence of the use and occupation of the area around and the water quality of the watershed. A study of the area around the Boqueirão was performed, taking the potentially polluting activities. Limnological variables were monitored monthly in 3 points of the reservoir to assess the water quality. Was evidenced an event of prolonged drought, with rainfall below the historical average for the year of study. By the index of water quality, the watershed was classified as " good " during the whole year of 2012. According to the trophic index adopted the reservoir is characterized as mesotrophic. The main anthropogenic impacts identified in the soil were arboreal selective logging, mining, diffuse contribution of residues from agricultural and livestock activities. The lack of precipitation and the degradation of the surrounding area, affect negatively the water quality, requiring immediate control to prevent degradation of the watershed . Although there wasn t a majority polluting activity in the region. The total of several impacting activities, the high susceptibility of the soil and the selective clearing of caatinga vegetation can accelerate the natural process of eutrophication in the water body

Avaliação da disponibilidade hídrica e da demanda hídrica no trecho do Rio Piranhas-Açu entre os açudes Coremas-mãe D´água e Armando Ribeiro Gonçalves

Piranhas-Açu basin is a Federal watershed with a drainage area of 43.681,5 km2, sited at Brazilian northeast semi arid, with 60% of your area in Paraiba State and 40% in Rio Grande do Norte State. The main river, Piranhas-Açu, has strategic importance for development of these states, because it s an essential source for many socio-economics activities developed along watercourse. The river s reach between Coremas-Mãe D`água Dam and Armando Ribeiro Gonçalves Dam has many irrigation projects, and supply many riverside cities. All this activities practiced in this river s reach consumes high water volumes. Due the importance of this stream and the necessity of an adequate management, this work aims for an impartial and detailed evaluation of real water supply conditions in this river s reach, by the application of hydrological modeling, including the arrangement of main dams in tributaries, and storage reservoir water balance. The rainfall-discharge model s applied in each sub-basins it was selected the model MODHISA- Hydrological Model of Semi Arid, that is a concentrated model with easy application. The simulation produced 50 years of inflows into the reservoirs, for which, were constructed the guaranties curves; and produced 50 years of synthetic discharge data in relevant points on the river and on its affluents; so it was constructed the permanence curves. Confronting the available discharge with the current and futures volumes of raw water captured in this river s reach, it was verified that de demands have high guaranties. This work concluded that the MODHISA Model is suitable to reproduce the hydrologic characteristics of Piranhas-Açu sub-basins, and showing good results

Indicadores de alteração hidrológica no Alto Rio Paraná: intervenções humanas e implicações na dinâmica do ambiente fluvial

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Qualidade da Dieta Selecionada por Bovinos na Sub-Região da Nhecolândia, Pantanal

Objetivou-se com o estudo determinar o valor nutritivo da dieta selecionada por vacas de cria, numa área característica da sub-região da Nhecolândia, Pantanal, durante dois anos hidrológicos (outubro de 1997 a setembro de 1999). Mensalmente foram colhidas manualmente amostras das partes das principais forrageiras selecionadas por bovinos, identificadas por meio de observação direta, para análise de proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA) e lignina (LIG). A digestibilidade da matéria orgânica (DMO) da dieta foi avaliada em amostras fecais com o uso da espectrofotometria de reflectância no infravermelho proximal (NIRS). Houve efeito interativo de ano e época para todos os constituintes químicos analisados na dieta. O valor nutritivo da dieta selecionada por bovinos diminuiu no período de abril a junho, em ambos os anos estudados. As vacas apresentaram uma melhor condição corporal de setembro a março do ano hidrológico 1998/99, no qual a dieta apresentou valores médios de 60,4% de digestibilidade, 10% de PB; 40,20% de FDA; 71% de FDN e 6,0% de lignina, considerada adequada para obtenção de um desempenho reprodutivo satisfatório. Portanto, o valor nutritivo da dieta selecionada por bovinos na sub-região da Nhecolândia depende especialmente da intensidade e distribuição das chuvas, responsáveis pela maior ou menor presença de água nas unidades mais baixas, que possuem forrageiras de melhor qualidade.

Composição Botânica da Dieta de Bovinos em Pastagem Nativa na Sub-Região da Nhecolândia, Pantanal

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)