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.

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.

Genetic and morphological differences between Sebastes vulpes and S. zonatus (Teleostei: Scorpaeniformes: Scorpaenidae)

The taxonomic status of Sebastes vulpes and S. zonatus were clarified by comprehensive genetic (amplif ied fragment length polymorphisms [AFLP] and mitochondrial DNA [mtDNA] variation) and morphological analyses on a total of 65 specimens collected from a single locality. A principal coordinate analysis based on 364 AFLP loci separated the specimens completely into two genetically distinct groups that corresponded to S. vulpes and S. zonatus according to body coloration and that indicated that they are reproductively isolated species. Significant morphological differences were also evident between the two groups; 1) separation by principal component analysis based on 31 measurements, and 2)separation according to differences in counts of gill rakers and dorsal-fin spines without basal scales, and in the frequencies of specimens with small scales on the lower jaw. Restriction of gene flow between the two groups was also indicated by the pairwise ΦST values estimated from variations in partial sequences from the mtDNA control region, although the minimum spanning network did not result in separation into distinct clades. The latter was likely due to incomplete lineage sorting between S. vulpes and S. zonatus owing to their recent speciation.

Reflex impairment as a measure of vitality and survival potential of Atlantic cod (Gadus morhua)

A ssur ing the v itality and survival potential of live-caught Atlantic cod (Gadus morhua) is important for improving the sorting of fish before net penning operations designed to hold fish for growth and later market. When Atlantic cod are captured by Danish seine, the most commonly used fishing gear for live-caught fish, they undergo stressors such as forced swimming, net abrasion, and air exposure. Laboratory experiments (at an air temperature of 9°C and water temperature of 8°C) were conducted with the aim of constructing a RAMP (reflex action mortality predictor) curve for prediction of vitality and survival potential in Atlantic cod captured in Danish seines, by varying the levels of these stressors. Atlantic cod exposed to increased duration in air (5–20 min) showed increased reflex impairment and mortality, with 75% mortality at 10 minutes of air exposure. Forced swimming in combination with net abrasion and air exposure did not increase reflex impairment or mortality above that associated with air exposure alone. The Atlantic cod RAMP curves indicated that fish with reflex impairment less than 50% would not show mortality and would likely recover from capture stress.

Comparison of some traits of economic importance in tilapias (Orechromis niloticus and Sarotherodon galilaeus) with particular reference to their culture in Ghana

This study was conducted to determine which of the two major tilapia species in freshwater capture fisheries in Ghana, Oreochromis niloticus or Sarotherodon galilaeus, is more suitable for breed improvement and pond culture. It compares traits of economic importance, including seed output, specific growth rate, survival and sex ratios following androgen sex reversal. The results of the study showed that the aquaculture potential of S. galilaeus compares favorably with that of O. niloticus. However, S. galilaeus may be preferred because the males and females have an equal growth rate, which allows for manual sorting to raise both sexes in monosex culture, an inexpensive appropriate technology that an ordinary smallscale fish farmer can apply.

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.

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.

A relação logística X produtividade das unidades de triagem: estudos de casos.

O presente trabalho se propôs a fazer uma análise do espaço físico e dos resultados obtidos de cinco unidades de triagem, localizadas em diferentes municípios da região metropolitana do Rio de Janeiro: a Coopcarmo, em Mesquita; a Recooperar São Gonçalo, em São Gonçalo; a Recooperar Itaboraí, em Itaboraí; a Usina de Triagem e Reciclagem, no Rio de Janeiro; e a Coleta Seletiva de São Francisco, em Niterói. Destas, somente a Coleta Seletiva de São Francisco não é cooperativa. Exceto a Usina de Triagem e Reciclagem, todas foram criadas antes da Política Nacional de Resíduos Sólidos. Com base nas informações obtidas por cada unidade de triagem, foram estabelecidos quatro indicadores - produtividade por funcionário, produção por m2 de área útil, produção por m2 de área total de terreno e produtividade ao mês por número de funcionário por área útil com o objetivo de se fazer uma avaliação comparativa entre as unidades visitadas. Pelos indicadores apresentados, observou-se que a Usina de Triagem e Reciclagem apresentou a melhor produtividade por funcionário e a maior produção por m2 de área útil. Também se verificou que, apesar da Coleta Seletiva de São Francisco possuir a menor área e o menor número de funcionários, apresenta a maior produtividade por mês por número de funcionários por área útil, revelando que uma grande área de cooperativa e ou uma alta quantidade de funcionários não são fatores que contribuem para uma alta produtividade da unidade de triagem. A análise da logística de cada unidade de triagem indicou que há uma sequência de etapas nas atividades de produção das unidades de triagem e que a localização espacial de cada atividade deveria seguir a sequência das mesmas etapas. Elaboraram-se propostas para adaptação do espaço físico de cada uma, visando a um novo reordenamento, tendo como objetivo menor desgaste em deslocamentos e maior produtividade.

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.

Aplicação de múltiplas ferramentas no estudo do transporte de sedimentos na margem interna da restinga da Marambaia (baía de Sepetiba, RJ)

Dados sedimentológicos e hidrodinâmicos foram utilizados para estudar a dinâmica sedimentar da margem interna da restinga da Marambaia (baía de Sepetiba, Rio de Janeiro, SE Brasil). Foram realizadas três campanhas amostrais para coleta de sedimentos ao longo da restinga da Marambaia e na área submersa adjacente. Adicionalmente, em dezembro de 2013, três fundeios simultâneos para aquisição de dados hidrodinâmicos foram conduzidos paralelamente à restinga, ao longo da profundidade média de 6,5 metros. As medições abrangeram dois ciclos de maré (25 horas), incluindo perfilagem com CTDs, perfilagem correntométrica e coleta de amostras de água para determinação das concentrações do material particulado em suspensão. A partir do processamento das amostras de sedimentos em laboratório, foram obtidos os parâmetros estatísticos (média, desvio-padrão e assimetria) para o detalhamento da caracterização sedimentológica da área de estudo, bem como a aplicação de um modelo de tendência direcional de transporte de sedimentos (GisedTrend). A restinga apresenta areias médias e bem selecionadas, enquanto as amostras coletadas na porção submersa, em profundidades maiores que 2 m, passam de areias finas e bem selecionadas a siltes finos e mal selecionados em maiores profundidades. Quatro casos de tendência de transporte foram explorados em um total de 14 possibilidades e os mais significativos foram analisados com o intuito de identificar áreas de acumulação e remoção de sedimentos, podendo estar associados aos processos responsáveis pelo transporte de sedimentos, tais como correntes geradas pelos ventos locais, marés e dispersão de plumas de sedimentos em suspensão. Os dados hidrodinâmicos, durante o período amostrado, permitiram observar o complexo padrão de circulação existente, especialmente na área adjacente à área central da restinga. Dentre as observações realizadas, verificou-se a ocorrência de assimetria da maré, fato já documentado em trabalhos anteriores conduzidos próximo ao principal canal de acesso à baia, com períodos de enchente mais curtos e períodos de vazante mais longos. Diferentemente do que foi reportado nestes trabalhos, os períodos de vazante foram associados às correntes de maior intensidade. As concentrações de material particulado em suspensão situaram-se, em média, entre 10 e 20 mg/L tanto em superfície como próximo ao fundo; no entanto, suas variações temporais não apresentaram qualquer relação com as fases da maré. Possíveis áreas de convergência e divergência da circulação / células de transporte de sedimentos foram identificadas e comparadas aos vetores de tendência de transporte obtidos através do modelo GisedTrend, com resultados satisfatórios.

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.