Caracterização, simulação (à escala) e modelação do escoamento em canais artificiais: aplicação a caso de estudo

Os escoamentos no interior de zonas urbanas, apresentam grande heterogeneidade, pelo que a sua caracterização, requer uma formulação que incorpore explicitamente essa variabilidade espacial. A caracterização, simulação (à escala) e modelação do escoamento em canais artificiais e a aplicação a um caso de estudo, no Laboratório de Hidráulica da UMa, representa o cerne desta dissertação. Os objetivos principais desta dissertação são: a caracterização e desenvolvimento de ferramentas de simulação do comportamento do escoamento em canais artificiais, no caso de uma variação súbita dos caudais afluentes, mecanismos de prevenção de cheia; o desenvolvimento de um modelo de simulação hidrodinâmico, considerando os escoamentos variáveis em superfície livre no caso de situações de cheia, na simulação entre as condições variáveis das afluências, das condições hidromorfológicas do canal e da instalação e operação dos sistemas e regulação dos escoamentos; e ainda a análise da viabilidade da simulação (modelo) na gestão e prevenção de cheias em canais artificiais. Numa primeira instância, procede-se à recolha de toda a informação bibliográfica disponível. Com recurso aos modelos digitais do terreno e ao programa ArcGis, é efetuada toda uma exaustiva caracterização da bacia hidrográfica, relativa ao caso de estudo (canal artificial), a partir da qual foi possível obter os dados inerentes às características geométricas, características de relevo e características de drenagem. Segue-se a análise da precipitação com recurso a folhas de cálculo e dados fornecidos pelas instituições pertinentes, de forma a obter valores de precipitação média diária e anual para aplicação de fórmulas, tanto para calcular valores de tempo de concentração, bem como caudais. O próximo passo é selecionar os troços relevantes do canal em estudo e com recurso ao equipamento disponível no Laboratório de Hidráulica da UMa, à folha de cálculo programada e ao programa HEC-RAS procede-se à simulação/modelação/análise desses troços, comparando o resultado/comportamento simulado, com o expectável e entre os vários métodos. Por fim, são expostas as conclusões, bem como algumas considerações finais e uma listagem de objetivos a manter ou alcançar nos próximos anos, onde se incluem, ações prioritárias e recomendações visando, não só melhorar o processo de caracterização do escoamento em canais artificiais, bem como simplificar a prevenção e gestão de cheias.

Previsão do índice bovespa por meio de redes neurais artificiais: uma análise comparada aos métodos tradicionais de séries de tempo

Forecast is the basis for making strategic, tactical and operational business decisions. In financial economics, several techniques have been used to predict the behavior of assets over the past decades.Thus, there are several methods to assist in the task of time series forecasting, however, conventional modeling techniques such as statistical models and those based on theoretical mathematical models have produced unsatisfactory predictions, increasing the number of studies in more advanced methods of prediction. Among these, the Artificial Neural Networks (ANN) are a relatively new and promising method for predicting business that shows a technique that has caused much interest in the financial environment and has been used successfully in a wide variety of financial modeling systems applications, in many cases proving its superiority over the statistical models ARIMA-GARCH. In this context, this study aimed to examine whether the ANNs are a more appropriate method for predicting the behavior of Indices in Capital Markets than the traditional methods of time series analysis. For this purpose we developed an quantitative study, from financial economic indices, and developed two models of RNA-type feedfoward supervised learning, whose structures consisted of 20 data in the input layer, 90 neurons in one hidden layer and one given as the output layer (Ibovespa). These models used backpropagation, an input activation function based on the tangent sigmoid and a linear output function. Since the aim of analyzing the adherence of the Method of Artificial Neural Networks to carry out predictions of the Ibovespa, we chose to perform this analysis by comparing results between this and Time Series Predictive Model GARCH, developing a GARCH model (1.1).Once applied both methods (ANN and GARCH) we conducted the results' analysis by comparing the results of the forecast with the historical data and by studying the forecast errors by the MSE, RMSE, MAE, Standard Deviation, the Theil's U and forecasting encompassing tests. It was found that the models developed by means of ANNs had lower MSE, RMSE and MAE than the GARCH (1,1) model and Theil U test indicated that the three models have smaller errors than those of a naïve forecast. Although the ANN based on returns have lower precision indicator values than those of ANN based on prices, the forecast encompassing test rejected the hypothesis that this model is better than that, indicating that the ANN models have a similar level of accuracy . It was concluded that for the data series studied the ANN models show a more appropriate Ibovespa forecasting than the traditional models of time series, represented by the GARCH model

Características limnológicas e estrutura trófica das comunidades de peixes de alguns lagos naturais e artificiais do Rio Grande do Norte

Artificial lakes must differ from natural lakes in important structural and functional aspects that need to be understood so that these ecosystems can be properly managed. The aim of this work was to test the hypothesis that the artificial lakes (impoundments) in the semi-arid region of the Rio Grande do Norte State are more eutrophic and turbid and have different trophic structure when compared to the natural coastal lakes that occur in the humid eastern coast of the State. To test this hypothesis, 10 natural lakes and 8 artificial lakes with about 100 ha were sampled between September and November 2005 for the determination of some limnological variables and the abundance of the main fish species, which were grouped in three trophic guilds: facultative piscivores, facultative planktivores and omnivores. The results show that the artificial lakes had significantly higher concentrations of total nitrogen, total phosphorus, chlorophyll a , total and volatile suspended solids than the natural lakes. Results also show that the values of pH, total alkalinity, electric conductivity, turbidity as well as the coefficient of vertical attenuation of light were significantly higher in the artificial lakes than in the natural lakes. In the artificial lakes, the abundance of facultative planktivores was significantly higher, while the abundance of facultative piscivores significantly lower than in the natural lakes. There was no significant difference in the abundance of omnivorous fish between the two types of lakes. These results suggest that the increase in turbidity together with the other changes in the water quality of the artificial lakes, modifies the trophic structure of the fish communities reducing the importance of piscivores and the length of the food chains

Um sistema para a inferência de variáveis usando redes neurais artificiais

This work aims to obtain a low-cost virtual sensor to estimate the quality of LPG. For the acquisition of data from a distillation tower, software HYSYS ® was used to simulate chemical processes. These data will be used for training and validation of an Artificial Neural Network (ANN). This network will aim to estimate from available simulated variables such as temperature, pressure and discharge flow of a distillation tower, the mole fraction of pentane present in LPG. Thus, allowing a better control of product quality

Substituição da farinha de peixe pelo farelo de soja em dietas para juvenis de curimba

Replacement of fishmeal by soybean meal in juvenile curimba (Prochilodus lineatus) diets was evaluated. Five isonitrogenous (26% crude protein) and isocaloric (4,000 kcal of gross energy kg(-1)) diets with 0, 25, 50, 75 and 100% of replacement were used. Fish (3.71 +/- 0.54 g) were distributed in 25 tanks (120 liters). The diets were provided for 84 days. Total replacement of fishmeal (100%) by soybean meal worsened weight gain, feed conversion and protein efficiency ratio. An increase in carcass fat was observed at the expense of reducing protein percentage, as well as an increase in hepatosomatic index. It was concluded that replacing 75.0% fish meal by soybean meal (33.2% of inclusion) did not affect the animal growth, although there been observed changes in corporal composition and hepatic hyperplasia.

Efeito da utilização da levedura desidratada de álcool em dietas para tilápia-do-nilo

Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da levedura desidratada de álcool (Saccharomyces cerevisae) como substituto do suplemento vitamínico, em dietas de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus). Trezentos alevinos machos, sexualmente revertidos, com peso médio de 1,5 g, foram distribuídos igualmente em 20 aquários de fibra de vidro, equipados com filtro biológico. Cinco dietas isoprotéicas com 32% de proteína bruta na primeira fase (40 dias) e com 28% de proteína bruta na segunda fase (74 dias) foram fornecidas ad libitum, duas vezes ao dia. A dieta-controle não conti-nha levedura, e as demais apresentavam 10% de levedura. O delineamento foi inteiramente casualizado, com cinco tratamentos e quatro repetições. Não houve influência significativa dos tratamentos sobre o ganho de peso e taxa de crescimento específico. Foi observada, nos peixes alimentados com dietas sem suplemento vitamínico, alta mortalidade. Os peixes que receberam levedura apresentaram menor conteúdo corporal de proteína, e maior, de lipídeos. A levedura desidratada de álcool pode ser usada como fonte de vitaminas hidrossolúveis em dietas para alevinos de tilápia-do-nilo.