Climate change impacts on the water services in Costa Rica: a production function for the hydroenergy sector

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Limnological aspects of three man-made lakes in Sri Lanka

An investigation was undertaken to study the physicochemical characteristics, phytoplankton and fish fauna of three major deep lakes on the River Mahaweli: Kotmale, Victoria and Randenigala. These lakes were created mainly for hydroelectric purposes during the period 1984 to 1986. In all three lakes, thermoclines were present during most months of the year, but did not appear to be very stable. They tended to disappear during January - February but were well established in August - November. Fifteen species of blue-green algae were identified as well as 27 desmid species and 25 non-desmid green algae. Melosira granulata and M. undulata were the dominant diatom species. The family Cyprinidae dominated the fish fauna by number of species, but by biomass the exotic cichlids (tilapias) were dominant.

Avaliação sazonal do grau de trofia em reservatórios do complexo hidrelétrico de Ribeirão das Lajes (Rio de Janeiro)

Com a demanda por energia elétrica nos dias atuais e a grande quantidade de bacias hidrográficas presentes no Brasil, a geração de energia hidrelétrica se tornou a principal forma de suprimento. Dentre as diversas mudanças ocorridas em represamento de rios, a redução na vazão da água influencia no acúmulo de nutrientes afetando diretamente na qualidade da água, podendo acarretar em um processo denominado eutrofização, caracterizado pelo aumento na quantidade de nutrientes em um sistema e contribuindo para o desenvolvimento de produtores primários (fitoplâncton e macrófitas aquáticas) em níveis acima do crescimento natural. Para identificar o estado de trofia dos reservatórios pertencentes ao Complexo Hidrelétrico de Ribeirão das Lajes (RJ) foi utilizada a metodologia de Lu e Lo (2002) de avaliação trófica fuzzy (ou difusa) sintética e não sintética, além da avaliação trófica através do índice de estado trófico de Carlson (1977). As classes de estado trófico utilizadas na metodologia é da OECD (1982) e utiliza transparência, concentrações de fósforo total e de clorofila-a como variáveis. Outras variáveis limnológicas como temperatura, oxigênio dissolvido, condutividade elétrica, turbidez, pH e sólidos dissolvidos totais foram utilizadas para caracterização dos reservatórios. As coletas foram realizadas em três momentos, no período seco de 2011, no período chuvoso de 2012 e no período seco de 2012. As análises fuzzy não sintéticas apontaram os reservatórios de Santana, Vigário e Ponte Coberta como oligotrófico/eutrófico durante o período de estudo. O reservatório de Ribeirão das Lajes foi classificado como oligotrófico nos períodos secos no ano de 2011 e 2012, e como mesotrófico no período chuvoso de 2012, assim como o reservatório de Tocos. Foram observadas diferenças significativas entre o período seco e o chuvoso em relação às concentrações de clorofila-a, transparência e turbidez, demonstrando influência sazonal no grau de trofia dos reservatórios, uma vez que clorofila-a e transparência são variáveis utilizadas em índices de estado trófico

Diversidade e aspectos bioecológicos de simulídeos (Diptera: Simuliidae) que ocorrem nos municípios adjacentes a construção da usina Hidrelétrica de Peixe-Angical, TO, Brasil

O objetivo desta Tese é realizar o levantamento taxonômico e avaliar a dinâmica populacional de Simuliidae em localidades sob influência do Aproveitamento Hidrelétrico de Peixe Angical, TO. Os simulídeos possuem abrangente distribuição geográfica, e os estágios imaturos utilizam ambientes lóticos como sítios de criação. Algumas espécies podem atuar como vetores de vírus, protozoários e helmintos, o que confere ao grupo importância médica e veterinária. O hábito hematofágico das fêmeas de simulídeos pode acarretar sérios prejuízos ao turismo; ocasiona baixa no rendimento escolar; e na agropecuária dificulta a execução do trabalho o que reduz a produtividade. Durante a construção de grandes empreendimentos ocorre em pouco tempo à introdução de contingente populacional com drástica transformação do meio. A intervenção do homem sobre os ecossistemas e o crescimento desordenado pode provocar desequilíbrio ecológico que propicia a proliferação de espécimes vetores com consequentes problemas médico sanitários. A maior parte dos trabalhos realizados com insetos vetores em áreas sob influência da construção de hidrelétricas se refere aos culicídeos. O estudo dos aspectos taxonômicos permitirá o levantamento da biodiversidade e o diferencial deste projeto está no estabelecimento da sazonalidade e dinâmica das populações de imaturos e adultos de simulídeos. As amostras foram obtidas em áreas de influência direta e indireta da UHE Peixe no rio Tocantins, em 12 pontos diferentes de coleta, nos municípios deJaú do Tocantins, Peixe, Palmeirópolis, Paranã e São Salvador do Tocantins. Foram realizadas bimestralmente de 2004 a 2007, um total de 24 campanhas para coleta em criadouros pré-selecionados, que acompanharam todas as fases de construção início das obras, formação do lago, funcionamento da Usina. OS dados abióticos foram aferidos, e os imaturos removidos do substrato manualmente por 10 minutos e posteriormente preparados para eclosão dos adultos. Parte do material foi identificado no Laboratório de Simulídeos e Oncocercose do Instituto Oswaldo Cruz, onde foram verificados novos registros específicos para a ocorrência de Simuliidae em Tocantins, além do assinalamento de espécies antropofílicas e/ou vetores de Onchocerca volvulus. Nas áreas usadas para a formação do lago houve desaparecimento de criadouros. O desmatamento ocorrido aliado ao vigor dos simulídeos que conseguem realizar voos de longas distâncias na procura de alimento ou locais adequados a oviposição devem ter contribuído para a dispersão de espécimes. Há relatos sobre a da ocorrência de oncocercose na área estudada, um foco foi demarcado na divisa de Goiás com Tocantins, municípios Paranã e Minaçu investigado a partir de um caso autóctone de oncocercose. Este estudo é relevante uma vez que o Brasil possui potencial hidroenergético e prevê a construção de inúmeras hidrelétricas nos próximos anos. É importante estudas as áreas impactadas, conhecer a sua biodiversidade e os aspectos bioecológicos de Simuliidae no país.

Floating islands: a unique fish aggregating method

A fish aggregating device made of aquatic weeds and grass (Phoom) is used in Loktak lake in the northeastern region of India. It has been used successfully in this very productive fishery for centuries. Today, the fishery itself is under pressure from overexploitation, soil erosion leading to siltation and a hydroelectric project that has blocked the migratory route of the fish that used the lake as a breeding ground.

Análise de critérios para definição da vazão remanescente em usinas hidrelétricas.

Tem crescido a demanda por energia em todo o mundo. No Brasil, com o aquecimento da economia aumentam ainda mais as pressões. O parque gerador Brasileiro é fortemente baseado na geração hidrelétrica, que representa aproximadamente 77,6% da oferta de geração de eletricidade. Entre os impactos ambientais gerados pela construção de barragens e reservatórios de aproveitamentos hidrelétricos está a mudança do regime fluvial de jusante, a chamada vazão remanescente. Entre outros, esta vazão deve garantir as condições adequadas à sobrevivência e continuação das espécies e dos ecossistemas, associando as necessidades humanas, ambientais e as características de cada região. Tomou-se como objeto de análise dois estudos de caso, a pequena central hidrelétrica (PCH) Santa Gabriela, localizada no rio Correntes, na divisa entre os estados de Mato Grosso e Mato Grosso do Sul e a usina hidrelétrica (UHE) Batalha, situada no rio São Marcos, na divisa entre os estados de Minas Gerais e Goiás. Embora o assunto seja discutido amplamente pela comunidade técnica e acadêmica, não há ainda nos marcos legais Brasileiros associados, uma definição explícita de critérios ou limites para estabelecimento da vazão remanescente. Em geral, as legislações estaduais estabelecem valores máximos outorgáveis determinados a partir de percentuais da curva de permanência (Q90, Q95) ou da vazão mínima anual de sete dias de duração e tempo de recorrência de 10 anos Q7,10, garantindo consequentemente as vazões mínimas remanescentes. Essas metodologias implicam num único valor fixo para a vazão ao longo do ano, o que não condiz com a realidade do regime hidrológico natural. Estudos atuais apontam para um hidrograma ecológico, que represente a variação das vazões entre os meses de estiagem e cheia. Assim, a metodologia envolveu a comparação entre critérios de outorga utilizados em alguns estados Q90, Q95 e Q7,10 e métodos citados na literatura para estudo da vazão ecológica (Tennant, Texas, Vazão Base e Perímetro Molhado) e as Resoluções referentes à Declaração de Reserva de Disponibilidade Hídrica (DRDH) das usinas, que especificam a vazão remanescente nas fases de enchimento e operação, emitidas pela Agência Nacional de Águas (ANA). Observaram-se valores de vazões substancialmente diferenciados entre os seis métodos empregados. Cabe destacar, que representa um avanço a publicação do Manual de Estudos de Disponibilidade Hídrica para Aproveitamentos Hidrelétricos (ANA, 2009), que visa à padronização dos documentos para fins obtenção da DRDH e da outorga do uso do potencial de energia hidráulica em corpo de água de domínio da União. Assim, o empreendedor poderá propor e negociar a demanda hídrica para as necessidades ambientais com as autoridades competentes, o que deverá ser discutido em reunião técnica inicial que deverá contar com a participação da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), ANA, órgão ambiental, empreendedor e a empresa responsável pelos estudos ambientais.

Impactos do desenvolvimento do potencial hidroelétrico sobre os ecossistemas aquáticos do Rio Tocantins.

A priorização da implantação de usinas hidrelétricas no Brasil deve-se, primordialmente, ao vasto potencial hidrelétrico existente no país e à competitividade econômica que esta fonte apresenta. PPara atender à crescente demanda, foram implantados ao longo dos anos, diversos empreendimentos hidrelétricos por todo o país. Apesar do inequívoco sucesso quanto ao objetivo central de tais empreendimentos - fornecer energia para o desenvolvimento econômico tais empreendimentos causam impactos com diferentes níveis de severidade aos sistemas físico-biótico, sócio-econômico e cultural das regiões em que as instalações são realizadas. O presente trabalho objetivou identificar problemas e impactos ambientais nos ecossistemas aquáticos do Rio Tocantins relacionados com o desenvolvimento do seu potencial hidroelétrico, de forma a contribuir com a compatibilização de geração de energia e conservação da biodiversidade e manutenção dos fluxos gênicos. O cenário considerado contemplou os empreendimentos em operação e aqueles em instalação, com estudos de viabilidade aprovados e licenças prévias obtidas. A metodologia de Análise de Cadeia Causal (ACC) foi utilizada para que a partir da identificação dos problemas e impactos ambientais prioritários, a relação dos mesmos com diferentes causas imediatas, setoriais e raízes pudesse ser estabelecida. A hierarquização dos impactos foi feita através de matriz de caracterização, tendo as comunidades íctias como principais indicadores. Os impactos considerados como mais relevantes foram: (i) queda na qualidade dos recursos hídricos, (ii) perda e alteração de habitats, (iii) mudanças na estabilidade dos ecossistemas, (iv) redução de recursos pesqueiros, (v) interferência com as comunidades de bentos e de microorganismos, (vi) alteração nas cadeias alimentares e (vii) interferência na dispersão de comunidades íctias e de mamíferos. O conhecimento sobre a biodiversidade existente e a identificação dos principais impactos existentes e em potencial nos ecossistemas aquáticos do Rio Tocantins, representam um passo importante para o desenvolvimento de opções políticas eficazes com vistas à minimização da degradação ambiental decorrente do setor hidroelétrico.

Extrafiscalidade tributária na gestão ambiental de recursos hídricos: caso concreto das usinas hidrelétricas de Jirau e Santo Antônio em Rondônia

O presente estudo tem por escopo demonstrar a utilização de tributos extrafiscais como ferramenta de gestão ambiental de recursos hídricos, tendo como objetivo sua aplicação no caso concreto das Usinas Hidrelétricas de Jirau e Santo Antônio, no Estado de Rondônia. A fim de apreender esse instrumento tributário como mecanismo de proteção ambiental, impõe-se a aplicação de políticas públicas, no sentido de preservação do meio ambiente, porque a ausência de um substrato teórico aplicado à prática pode inferir negativamente na abordagem deste assunto. Nesse arcabouço apresenta os princípios norteadores da constituição do Estado, para compreender o papel deste na formulação de políticas públicas e de desenvolvimento. Como ainda, trata de discutir os modelos de Estado, Direito, Economia e a ordem econômica brasileira para o uso de recursos hídricos, na Amazônia Ocidental, em particular no Estado de Rondônia, município de Porto Velho. A partir da interpretação e aplicação de princípios constitucionais, como guia do intérprete para formulação jurídica ideal ao caso concreto, propõe demonstrar que o sistema constitucional tributário brasileiro, notadamente por intermédio dos tributos extrafiscais, é uma efetiva ferramenta na gestão de recursos hídricos e de proteção ao meio ambiente, novamente, dita sua aplicação no caso concreto dos dois complexos hidrelétricos em questão. Busca-se ainda apresentar a utilização de instrumentos econômicos como a cobrança pelo uso de recursos hídricos,- por intermédio das taxas extrafiscais, como ferramentas disponíveis para a proteção do meio ambiente que, como se sabe trata de um direito fundamental. Assim, os tributos ambientais, na sua função extrafiscal, não contrariam as limitações constitucionais ao poder de tributar, porque são os princípios de vedação ao confisco, capacidade contributiva, bem como do direito fundamental ao mínimo existencial. Nesse sentido propõe os estudos sobre o caráter não sancionatório da tributação ambiental ante as variadas motivações que impulsionam a tributação ambiental e as multas decorrentes de atividades prejudiciais ao meio ambiente. Por fim, empreendeu as análises qualitativas das pessoas jurídicas dos Complexos Hidrelétricos Santo Antônio e Jirau RO, a fim de proceder com a avaliação de tais investimentos no Estado de Rondônia. Visa nessa perspectiva conferir se houve ou não divergências no que trata os documentos EIA/RIMA, após a construção das duas usinas no que se refere aos projetos, em particular, ao tratamento destinado ao meio ambiente. Para fins de estudos optou, dadas as proporções aos conflitos ambientais causados, pelo caso concreto da Usina Santo Antônio.

Uma Metodologia de Estudo de Simulação Tridimensional de Escoamento Turbulento Estratificado no Reservatório de Plantas Hidrelétricas.

Uma simulação numérica que leva em conta os efeitos de estratificação e mistura escalar (como a temperatura, salinidade ou substância solúvel em água) é necessária para estudar e prever os impactos ambientais que um reservatório de usina hidrelétrica pode produzir. Este trabalho sugere uma metodologia para o estudo de escoamentos ambientais, principalmente aqueles em que o conhecimento da interação entre a estratificação e mistura pode dar noções importantes dos fenômenos que ocorrem. Por esta razão, ferramentas de simulação numérica 3D de escoamento ambiental são desenvolvidas. Um gerador de malha de tetraedros do reservatório e o modelo de turbulência algébrico baseado no número de Richardson são as principais ferramentas desenvolvidas. A principal dificuldade na geração de uma malha de tetraedros de um reservatório é a distribuição não uniforme dos pontos relacionada com a relação desproporcional entre as escalas horizontais e verticais do reservatório. Neste tipo de distribuição de pontos, o algoritmo convencional de geração de malha de tetraedros pode tornar-se instável. Por esta razão, um gerador de malha não estruturada de tetraedros é desenvolvido e a metodologia utilizada para obter elementos conformes é descrita. A geração de malha superficial de triângulos utilizando a triangulação Delaunay e a construção do tetraedros a partir da malha triangular são os principais passos para o gerador de malha. A simulação hidrodinâmica com o modelo de turbulência fornece uma ferramenta útil e computacionalmente viável para fins de engenharia. Além disso, o modelo de turbulência baseado no número de Richardson leva em conta os efeitos da interação entre turbulência e estratificação. O modelo algébrico é o mais simples entre os diversos modelos de turbulência. Mas, fornece resultados realistas com o ajuste de uma pequena quantidade de parâmetros. São incorporados os modelos de viscosidade/difusividade turbulenta para escoamento estratificado. Na aproximação das equações médias de Reynolds e transporte de escalar é utilizando o Método dos Elementos Finitos. Os termos convectivos são aproximados utilizando o método semi-Lagrangeano, e a aproximação espacial é baseada no método de Galerkin. Os resultados computacionais são comparados com os resultados disponíveis na literatura. E, finalmente, a simulação de escoamento em um braço de reservatório é apresentada.

A historical review of the shad fisheries of North America

A review of the relative productivity and value of the shad fisheries of North America as reflected in recorded commercial catches. A review of reasons for the decline that are biological and socioeconomic. Factors that have been held responsible are: pollution; destruction or impairment of spawning and nursery areas; overfishing; hydroelectric and canal dams; natural fluctuations in abundance. Natural catastrophes, parasites, and predators are not considered important in causing the decrease in commercial production. Attempts to rehabilitate the fisheries by various means of stocking artificially-reared fry and pond-reared fingerling shad, appear to have failed in every instance. Introduction of shad fry on the Pacific Coast has resulted in a major fishery. The most significant program is a controlled catch management plan, operating at this time [1953] only in Maryland.

A brief report on a survey of the fish and fisheries of the Tana river, with special reference to the probable effects of the proposed barrages

The construction of several barrages in order to develop the hydroelectric and irrigation potential of the Tana river has been proposed and the probable effects of these developments upon the fish and fisheries of the area' has been investigated. Briefly in the highest reaches the sport fishery will be unaffected, in the middle reaches the sparse subsistence fisheries will be only slightly inconvenienced but in the terminal reaches of the river the subsistence and commercial fishing enterprises are expected to be seriously reduced by the progressive re-regulation of river-flow. However each new dam will support a new and productive reservoir fishery and with proper development the annual yield of fish from the Tana basin is expected to increase considerably.

Comparison between empirical formulae of intake vortices

The hydrodynamic properties of free surface vortices at hydraulic intakes were investigated. Based on the axisymmetric Navier-Stokes equations and empirical assumptions, two sets of formulations for the velocity distributions and the free surface profiles are proposed and validated against measurements available in the literature. Compared with previous formulae, the modifications based on Mih's formula are found to greatly improve the agreement with the experimental data. Physical model tests were also conducted to study the intake vortex of the Xiluodu hydroelectric project in China. The proposed velocity distribution formula was applied to the solid boundary as considered by the method of images. A good agreement was again observed between the prediction and the measurements. © 2011 International Association for Hydro-Environment Engineering and Research.

Effect of thermal pollution on the hydrological parameters of River Jhelum (J & K)

The Buniyar hydroelectric project and the lower Jhelum Barrier at Gantamulla constructed across river Jhelum are in operation from several years. The two power stations have changed the hydrological features of the area where dam is situated. Therefore, the impact of hydroelectric projects on fishery resources of river Jhelum is a matter of great concern. The treated water from the power house is released through turbines, having cooling effect on them. The change in the hydrological parameters such as increase in temperature, depletion of oxygen etc. might have brought fishes under stress which is the main cause in decreased population of finfishes from site to site. The golden mahseer, Tor putitora which was once an abundant species in river Jhelum has disappeared due to human intervention. The prevailing water quality around hydroelectric projects is unsuitable for finfishes of river Jhelum.

Mitochondrial DNA variation, effective female population size and population history of the endangered Chinese sturgeon, Acipenser sinensis

The anadromous Chinese sturgeon (Acipenser sinensis), mainly endemic to the Yangtze River in China, is an endangered fish species. The natural population has declined since the Gezhouba Dam blocked its migratory route to the spawning grounds in 1981. In the near future, the completion of the Three Gorges Dam, the world's largest hydroelectric project, may further impact this species by altering the water flow of the Yangtze River. Little is currently known about the population genetic structure of the Chinese sturgeon. In this study, DNA sequence data were determined from the control region (D-loop) of the mitochondrial genome of adult sturgeons (n = 106) that were collected between 1995-2000. The molecular data were used to investigate genetic variation, effective female population size and population history of the Chinese sturgeon in the Yangtze River. Our results indicate that the reduction in abundance did not change genetic variation of the Chinese sturgeon, and that the population underwent an expansion in the past. AMOVA analysis indicated that 98.7% of the genetic variability occurred within each year's spawning populations, the year of collection had little influence on the diversity of annual temporary samples. The relative large effective female population size (N-ef) indicates that good potential exists for the recovery of this species in the future. Strikingly, the ratio of N-ef to the census female population size (N-f) is unusually high (0.77-0.93). This may be the result of a current bottleneck in the population of the Chinese sturgeon that is likely caused by human intervention.