Utilização de redes TIN em modelos distribuídos de precipitação/escoamento superficial

A comunicação apresenta as directivas de desenvolvimento de um modelo distribuído e a sua aplicação à Ribeira da Pradiela (distrito de Évora, afluente do Dejebe). A utilização de modelos distribuídos de precipitação/escoamento superficial para modelação integrada dos fenómenos hidrodinâmicos, transporte de sedimentos e qualidade da água à escala da bacia hidrográfica, é fundamental para uma correcta percepção dos binómios causas/efeitos e consequente gestão optimizada dos recursos hídricos. Os modelos distribuídos existentes assentam em malhas estruturadas de células regulares adjacentes (DEM) ou em malhas de triângulos irregulares adjacentes (TIN). Os primeiros têm um processamento relativamente simples e são compatíveis com a estrutura matricial de uma imagem raster, contudo obrigam a uma densidade de informação uniforme sobre a área em estudo, apresentam problemas de escala na representação das linhas de água e das variáveis distribuídas como a altitude, classes de solo, classes de uso do solo, dotações de rega, fertilizantes e pesticidas. As redes TIN são mais versáteis e no caso particular de os pontos levantados sobre o terreno formarem uma métrica regular, a rede TIN representa uma malha estruturada. Os modelos existentes que utilizam uma malha TIN definem a rede hidrográfica pelas arestas comuns dos triângulos que formam um ângulo côncavo entre si. Esta implementação pode forçar a existência de linhas de água onde não existem traços morfológicos da sua existência. A metodologia proposta para gerar as linhas de água passa por definir uma área de influência associada a cada nó (polígono de Voronoi) que drena por uma linha de água definida entre o próprio nó e o nó vizinho com o qual forma o maior declive. Esta metodologia é relativamente simples, não cria ambiguidades e permite criar uma rede hidrográfica cuja estrutura é perfeitamente compatível com a implementação de um algoritmo de diferenças finitas. As secções transversais das linhas de água são definidas como função da área a montante da respectiva secção. A precipitação efectiva é calculada à escala da bacia pelo método da curva número (CN) do Soil Conservation Service (SCS) e à escala de uma parcela pela equação de Richardson. O escoamento é resolvido pela equação da onda cinemática nas linhas de água de ordem superior, pela equação de conservação da massa nas depressões e pelas equações de Saint-Venant na linha de água principal. É considerado o destacamento nas encostas e o destacamento/ transporte/ deposição nas linhas de água. Também é considerado o transporte de poluentes adsorvidos aos sedimentos, bem como fenómenos de wash-off .

Um modelo distribuído de precipitação/escoamento superficial. Aplicação à Ribeira de Alportel em condições de cheia

Este artigo apresenta um modelo de precipitação/escoamento superficial que toma em consideração o fenómeno distribuído em toda a área da bacia. A metodologia é válida para todos os pontos da bacia, encosta ou linha de água, pelo que o modelo apresentado é uma ferramenta de análise adequada para a previsão das modificações induzidas na relação precipitação/escoamento superficial devido a modificações antrópicas ou não na bacia hidrográfica. Além disso, este modelo possibilita uma abordagem do controlo de cheias não só pela intervenção no leito como é usual, mas também pelo reordenamento da bacia, práticas de conservação do solo e alteração do seu uso. O modelo desenvolvido é aplicado à bacia hidrográfica da Ribeira de Alportel, exemplo que serve para aferir os dados por retro-análise, comparando os caudais obtidos pela simulação com os caudais medidos na estação hidrométrica de Bodega. Deste modo, é possível prever para possíveis cenários de alteração das condições da bacia hidrográfica qual a futura resposta da bacia hidrográfica a eventos pluviométricos.

Aproveitamento de águas pluviais para rega

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Hidráulica

Faunal evidence of a Holocene pluvial phase in Southern Arabia with remarks on the morphological variability of Helenina anderseni

Although foraminifera have been found living in inland saline lakes isolated from the sea, this phenomenon has rarely been recognized in the fossil record. This study documents the occurrence of benthic foraminifera in Holocene lake sediments located nearly 500 km inland from the Red Sea, in the Al-Mundafan region of southern Saudi Arabia. The lake formed during a regional pluvial period, 10,500–6000 yr BP. The presence of foraminifera and brackish charophytes in the studied section represent an interval when the lake was slightly brackish due to high evaporation. The studied sediments yielded a bispecific benthic foraminiferal fauna comprised of Helenina anderseni and Trichohyalus aguayoi, as well as the brackish charophyte genus Lamprothamnium. The benthic foraminifera are species characteristic of mangrove swamps, salt marshes, and lagoons, which are environments currently widespread along the Red Sea coasts. Because the Al Mundafan area was never connected to the sea during the Quaternary, wading birds must have been the vector that transported the foraminifera to the paleolake.

Holocene and Pleistocene pluvial periods in Yemen, Southern Arabia

Arabia is an important potential pathway for the dispersal of Homo sapiens (“out of Africa”). Yet, because of its arid to hyper-arid climate humans could only migrate across southern Arabia during pluvial periods when environmental conditions were favorable. However, knowledge on the timing of Arabian pluvial periods prior to the Holocene is mainly based on a single and possibly incomplete speleothem record from Hoti Cave in Northern Oman. Additional terrestrial records from the Arabian Peninsula are needed to confirm the Hoti Cave record. Here we present a new speleothem record from Mukalla Cave in southern Yemen. The Mukalla Cave and Hoti Cave records clearly reveal that speleothems growth occurred solely during peak interglacial periods, corresponding to Marine Isotope Stages (MIS) 1 (early to mid-Holocene), 5.1, 5.3, 5.5 (Eemian), 7.1, 7.5 and 9. Of these humid periods, highest precipitation occurred during MIS 5.5 and lowest during early to middle Holocene.

Estimativa da precipitação através de técnicas de sensoriamento remoto : estudo de caso para o estado do Rio Grande do Sul

A quantificação da precipitação é dificultada pela extrema aleatoriedade do fenômeno na natureza. Os métodos convencionais para mensuração da precipitação atuam no sentido de espacializar a precipitação mensurada pontualmente em postos pluviométricos para toda a área de interesse e, desta forma, uma rede com elevado número de postos bem distribuídos em toda a área de interesse é necessária para um resultado satisfatório. No entanto, é notória a escassez de postos pluviométricos e a má distribuição espacial dos poucos existentes, não somente no Brasil, mas em vastas áreas do globo. Neste contexto, as estimativas da precipitação com técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento pretendem potencializar a utilização dos postos pluviométricos existentes através de uma espacialização baseada em critérios físicos. Além disto, o sensoriamento remoto é a ferramenta mais capaz para gerar estimativas de precipitação nos oceanos e nas vastas áreas continentais desprovidas de qualquer tipo de informação pluviométrica. Neste trabalho investigou-se o emprego de técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento para estimativas de precipitação no sul do Brasil. Três algoritmos computadorizados foram testados, sendo utilizadas as imagens dos canais 1, 3 e 4 (visível, vapor d’água e infravermelho) do satélite GOES 8 (Geostacionary Operational Environmental Satellite – 8) fornecidas pelo Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. A área de estudo compreendeu todo o estado do Rio Grande do Sul, onde se utilizaram os dados pluviométricos diários derivados de 142 postos no ano de 1998. Os algoritmos citados buscam identificar as nuvens precipitáveis para construir modelos estatísticos que correlacionem as precipitações diária e decendial observadas em solo com determinadas características físicas das nuvens acumuladas durante o mesmo período de tempo e na mesma posição geográfica de cada pluviômetro considerado. Os critérios de decisão que norteiam os algoritmos foram baseados na temperatura do topo das nuvens (através do infravermelho termal), reflectância no canal visível, características de vizinhança e no plano de temperatura x gradiente de temperatura Os resultados obtidos pelos modelos estatísticos são expressos na forma de mapas de precipitação por intervalo de tempo que podem ser comparados com mapas de precipitação obtidas por meios convencionais.

Validação da triagem de macroprolactinemia utilizando precipitação com polietilenoglicol e ensaio quimioluminescente

A prolactina(PRL) humana circula em múltiplas formas de diferentes tamanhos moleculares, das quais três são detectadas na cromatografia por filtração em gel(CFG): Little ou monomérica(mPRL), Big( bPRL) e Big-Big ou macroprolactina( bbPRL ou macroPRL). Em pessoas normais, a principal forma é a mPRL(85 a 90% do total) com uma pequena proporção de macroPRL. Em algumas pessoas, porém, ocorre uma maior quantidade de macroPRL, um fenômeno denominado Macroprolactinemia, que se sabe estar presente entre 10-25% dos soros hiperprolactinêmicos. É importante a sua identificação para evitar investigação e tratamento desnecessário. O método padrão para sua detecção é a cromatografia por filtração em gel( CFG); porém, a precipitação com polietilenoglicol( PEG) é um método de triagem simples, confiável e de baixo custo. Os testes com PEG originais foram feitos com o ensaio imunofluorimétrico( IFMA) Delfia para PRL. Objetivo: Validar um teste sensível e específico para a triagem de macroPRL baseado no ensaio de PRL quimioluminescente Immulite DPC. Resultados e métodos: Analisamos amostras séricas de 142 pessoas de ambos sexos. Baseado nessas amostras de rotina, dosamos a PRL seguida da precipitação com PEG e cálculo da recuperação de PRL( %R de PRL). Destes soros, 88 foram submetidos a cromatografia com filtração em Gel. Foi definido um ponto-de-corte para a presença de macroPRL, baseado numa curva ROC, ao comparar-se os resultados do teste de precipitação com PEG e os da CFG. O ponto-de-corte foi definido em 60%, com o achado de um teste com sensibilidade de 88,9% e especificidade de 98,6%. Correlacionou-se a dosagem de mPRL com a presença de macroPRL na cromatografia. Conclusão: Validamos um teste de triagem para macroPRL baseado no ensaio quimioluminescente DPC Immulite com sensibilidade de 88,9% e especificidade de 98,6 % para a porcentagem de recuperação PRL de 60%. O achado de uma valor de mPRL menor ou igual a 20 depois da precipitação com PEG vai suportar este diagnóstico. A prevalência( 20,4%) de macroPRL encontrada em nosso estudo, utilizando a metodologia proposta, é semelhante à encontrada na literatura.

Uso de precipitação estimada pelo satélite TRMM em modelo hidrológico distribuído

A precipitação é provavelmente a variável do ciclo hidrológico que apresenta a maior variabilidade espacial. Postos pluviométricos convencionais fornecem registros válidos apenas para um pequeno entorno do instrumento. A baixa densidade de postos pluviométricos em bacias brasileiras tem sido o fator determinante nas incertezas dos resultados de diversos modelos hidrológicos que têm sido aplicados no país. Nesse contexto, estimativas espaciais de precipitação podem constituir-se em uma ferramenta extremamente útil. Essas estimativas, embora pouco precisas quando comparadas com valores pontuais medidos no solo, fornecem uma boa noção da distribuição espacial das chuvas. Neste trabalho, avalia-se em que medida as estimativas de precipitação obtidas a partir do satélite TRMM podem ser úteis quando usadas como dado de entrada do modelo hidrológico distribuído MGB-IPH, sozinhas ou associadas com os dados da rede pluviométrica. Os resultados são analisados em termos de vazão simulada, considerando que esta representa a integração de todos os fenômenos hidrológicos na bacia. Foram realizados estudos de caso na bacia do rio São Francisco até a UHE Três Marias, que conta com boa rede pluviométrica para aferir as estimativas, e na bacia do rio Tapajós, que possui baixa densidade de postos pluviométricos. O modelo alternativo, usado com estimativas de satélite, teve desempenho pouco inferior ou mesmo similar ao modelo convencional, usado com dados de pluviômetros. Além disso, os campos de precipitação obtidos por satélite são potenciais ferramentas para consistência de dados pluviométricos em escala de bacia hidrográfica e estimativa da precipitação em áreas com deficiente rede pluviométrica, considerando que os resultados obtidos pela rede e por satélites mostraram valores próximos.

Estudo do efeito do vento na quantificação da precipitação na Ilha da Madeira

Precipitação é toda a forma de deposição de água que cai na superfície terrestre, excluindo aquela que se deposita por nevoeiros, condensação do vapor de água e geada. A medição pontual de precipitação usando udógrafos, durante um determinado período de tempo, tem por objetivo obter uma amostra significativa da queda de precipitação numa determinada área limitada, para poder ser usada em estudos hidrológicos necessários ao planeamento dos recursos hídricos e conceção de todo o tipo de projetos de Engenharia. Estudos efetuados por todo o mundo afirmam que o efeito do vento é o erro tem maior influência na medição de precipitação de um determinado local. Neste estudo será realizado a análise do efeito do vento na medição da quantidade da precipitação, em dois locais da ilha da Madeira (Pico do Areeiro e Funchal), com o objetivo de encontrar uma equação do fator corretivo de precipitação, recorrendo a análise estatística ANOVA do SPSS. A recolha dos dados para a elaboração deste estudo processou-se de Outubro de 2011 até Abril de 2013. Os resultados demonstraram que o udógrafo ao nível do solo regista um maior número de eventos de superior registo de precipitação do que udógrafo do IPMA, situado a 1,5 m de altura acima do solo. No entanto, existe maior registo quantitativo de precipitação no udógrafo do IPMA, comparativamente com o udógrafo do solo. A ocorrência deste último facto poderá dever-se a possíveis erros no registo/medição de precipitação. Na estimativa das equações do fator corretivo de precipitação (k) do Pico do Areeiro e do Funchal, através da análise ANOVA do SPSS, chegou-se à conclusão que, o fator corretivo de precipitação do Pico do Areeiro depende da intensidade de precipitação e da velocidade do vento contudo, o fator corretivo de precipitação do Funchal depende, exclusivamente da intensidade de precipitação.

Análise de bacias de retenção

A presente dissertação tem por objetivo o estudo da construção de bacias de retenção de águas pluviais como solução para o controlo do escoamento superficial urbano. Pretende-se estudar e definir os fatores necessários ao dimensionamento de uma bacia de retenção, bem como abordar aspetos técnicos da complexa análise hidrológica e hidráulica necessários à correta avaliação da distribuição temporal e espacial da precipitação, e consequente escoamento em tecido urbano. Descrevem-se os tipos e funcionalidades das bacias de retenção, dando particular ênfase ao dimensionamento das mesmas na própria área a urbanizar, pela previsão do volume de armazenamento necessário, em função da rede de drenagem pluvial existente ou a construir, dada a heterogeneidade dos fatores que determinam o seu dimensionamento para horizontes de projecto longos, e tendo em conta que os custos associados a um sobredimensionamento poderiam inviabilizar o investimento.

Estudo estatístico sobre eventos de precipitação intensa no nordeste do Brasil

The Northeast of Brazil (NEB) shows high climate variability, ranging from semiarid regions to a rainy regions. According to the latest report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, the NEB is highly susceptible to climate change, and also heavy rainfall events (HRE). However, few climatology studies about these episodes were performed, thus the objective main research is to compute the climatology and trend of the episodes number and the daily rainfall rate associated with HRE in the NEB and its climatologically homogeneous sub regions; relate them to the weak rainfall events and normal rainfall events. The daily rainfall data of the hydrometeorological network managed by the Agência Nacional de Águas, from 1972 to 2002. For selection of rainfall events used the technique of quantiles and the trend was identified using the Mann-Kendall test. The sub regions were obtained by cluster analysis, using as similarity measure the Euclidean distance and Ward agglomerative hierarchical method. The results show that the seasonality of the NEB is being intensified, i.e., the dry season is becoming drier and wet season getting wet. The El Niño and La Niña influence more on the amount of events regarding the intensity, but the sub-regions this influence is less noticeable. Using daily data reanalysis ERAInterim fields of anomalies of the composites of meteorological variables were calculated for the coast of the NEB, to characterize the synoptic environment. The Upper-level cyclonic vortex and the South atlantic convergene zone were identified as the main weather systems responsible for training of EPI on the coastland

Perfil radial e uniformidade de precipitação do aspersor NaanDanJain 427, em função da regulagem do defletor

The study aimed to evaluate the radial profile and the uniformity of water distribution of sprinkler manufactured by the company NaanDanJain, model 427 1/2 '' M and nozzle with 2.8 mm of internal diameter, operating at pressures of 150, 200, 300 and 400 kPa and five positions of the deflector (0, 20, 50, 80 and 100%). For the determination of the parameters evaluated, the grid method was used and with the help of computer application CATCH 3D, overlapping layers of water depths was calculated with ten spacing. The results show that the deflector adjustment influences the radius of wetness and the distribution profile while the uniformity of water application showed as an important mechanism, since it permits different behavior for the sprinkler, ensuring wide track of utilization of the equipment.

Análise da precipitação no semi-árido potiguar

The semiarid rainfall regime is northeastern Brazil is highly variable. Climate processes associated with rainfall are complex and their effects may represent extreme situations of drought or floods, which can have adverse effects on society and the environment. The regional economy has a significant agricultural component, which is strongly influenced by weather conditions. Maximum precipitation analysis is traditionally performed using the intensity-duration-frequency (IDF) probabilistic approach. Results from such analysis are typically used in engineering projects involving hydraulic structures such as drainage network systems and road structures. On the other hand, precipitation data analysis may require the adoption of some kind of event identification criteria. The minimum inter-event duration (IMEE) is one of the most used criteria. This study aims to analyze the effect of the IMEE on the obtained rain event properties. For this purpose, a nine-year precipitation time series (2002- 2011) was used. This data was obtained from an automatic raingauge station, installed in an environmentally protected area, Ecological Seridó Station. The results showed that adopted IMEE values has an important effect on the number of events, duration, event height, mean rainfall rate and mean inter-event duration. Furthermore, a higher occurrence of extreme events was observed for small IMEE values. Most events showed average rainfall intensity higher than 2 mm.h-1 regardless of IMEE. The storm coefficient of advance was, in most cases, within the first quartile of the event, regardless of the IMEE value. Time series analysis using partial time series made it possible to adjust the IDF equations to local characteristics

Disponibilidade hídrica potencial em face da distribuição espaço-temporal das precipitações no Estado do Rio Grande do Norte

The state of Rio Grande do Norte, possessor of an extremely irregular regime of rains, has the necessity of enlarge and specify the researches about its own hydro-climatic conditions, to achieve trustworthy results that are able to minimize the adversities imposed by these conditions and make possible the implementation of a better planning in the economic activities and of subsistence that somehow utilize of the multiple uses of hydro resources of the State. This way, the daily values observed from the pluviometric series of 166 posts, with 45 years uninterrupted of historic data, were adjusted to the incomplete gamma function to the determination of the probability of rain in the 36 period of ten days in which the year was divided. To the attainment of the α and β parameters of this function it was applied the method of the maximum verisimilitude allowing, in the end, to analyze the temporal and spatial distribution of the rain in the level of 75% of probability. The values of potential evapo-transpiration were calculated by the Linacre method that, through the SURFER software, were confronted with the dependant rain, obtaining, in this way, the spatialization of the potential hydro availability, which the values can be known to any period of ten days of the year, city and/or region of the state of Rio Grande do Norte. With the identification of the main meteorological systems that act in the State, we sought to better comprehend how this systems interfere, in the irregular regime of rain, in the situations of several clime in the major part of Rio Grande do Norte and in the hydro regional balance. And, finally, with these data in hand and with the generated maps, we verified that space-temporal distribution of the rain and of the potential hydro availability were heterogeneous in the whole State, mainly in the West and Central regions, inserted in potiguar s semi-arid, which, after the period of the rains station, suffers with dry season and length drought during the rest of the year