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A caraterização do clima de ondas em ambientes costeiros representa fundamental importância para profissionais da oceanografia e da engenharia oceânica no que diz respeito a obras de proteção litorânea. Desta forma, este estudo tem por objetivo determinar os parâmetros de ondas (alturas significativas, períodos de pico e direções de pico) mais frequentes na Lagoa dos Patos durante o período de operação de um ondógrafo direcional (27/01/2015 a 30/06/2015). Fundeado a aproximadamente 14 km da costa de São Lourenço do Sul, no ponto de coordenadas 31º29-06-S e 51º55-07- W, com profundidade local de seis metros, o equipamento registrou séries temporais de alturas significativas, períodos de pico e direções de pico das ondas. Durante o período analisado, as maiores frequências de ondas corresponderam a curtos períodos (entre 2 e 3,5 segundos) e a pequenos valores de alturas significativas (até 0,6 metros), com direções de pico provenientes de leste. As maiores ocorrências de ondas corresponderam às direções de pico provenientes de leste (33,3%), aos períodos de pico entre 2,5 e 3 segundos (25,6%) e entre 3 e 3,5 segundos (22,1%), e às alturas significativas de até 0,3 metros (41,2%) e de 0,3 a 0,6 metros (38%). Esta pesquisa produziu resultados inéditos para a Lagoa dos Patos, descrevendo detalhadamente os parâmetros de ondas mais ocorrentes durante o período analisado, formando uma base consistente a diversos outros estudos que ainda poderão ser realizados pela comunidade científica. 

Atualmente, a cobrança pelo uso da água para fins de assimilação de efluentes é, na maioria das bacias hidrográficas brasileiras, baseada no cálculo da carga orgânica emitida, quantificada em termos da Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO). Trata-se de um método pouco abrangente considerando-se a variedade e composição dos efluentes comumente lançados. Assim, objetivou-se propor mecanismos alternativos de cobrança pelo uso qualitativo dos recursos hídricos, procurando-se a inserção de novos parâmetros, além da DBO, como critério de cálculo; e avaliar o potencial de arrecadação tomando-se como estudo de caso a bacia hidrográfica do rio Doce. Foram duas as propostas apresentadas: a do Equivalente Populacional Limitante (EPL) e a do Volume Comprometido (VC); estabelecendo-se a aplicação de 5 parâmetros de qualidade de água: Demanda Bioquímica de Oxigênio, Demanda Química de Oxigênio, Sólidos Suspensos Totais, Nitrogênio Amoniacal e Fósforo. Os mecanismos propostos contemplaram, de forma mais ampla, o real problema da qualidade das águas na bacia do Doce; e as simulações evidenciaram o fósforo como um problema preocupante para a gestão dos recursos hídricos na referida bacia. A proposta do Equivalente Populacional Limitante foi considerada a de mais fácil aplicação e entendimento pelos usuários. 

Atualmente o Porto de Santos é o maior da América Latina, e encontra-se em processo de aprofundamento de seu canal de acesso prevendo alcançar a profundidade de 17,0 m como meta final. Especificamente para o trecho da barra marítima que hoje é mantida somente por dragagem, espera-se um incremento significativo no volume de dragagem de manutenção. Neste sentido, este trabalho empregou a modelagem matemática para verificar a eficiência da construção de dois molhes guia - corrente curvos para a transposição da barra marítima do canal do Porto de Santos e avaliar sua eficiência na manutenção das profundidades no canal. Foi utilizado o módulo hidrodinâmico do software Mike 21 para que os resultados pudessem ser comparados aos obtidos em modelação física nas mesmas condições de simulação. Os resultados apontaram que, assim como os resultados obtidos em modelo físico, ocorre incremento das velocidades das correntes com a introdução dos molhes propostos indicando ser plenamente viável a adoção de obras fixas para a transposição da barra marítima do Porto de Santos, podendo configurar-se como uma opção economicamente mais atraente do que a atual, para manter profundidades de 17,0 m. 

Em uma bacia hidrográfica o escoamento superficial é responsável pela ocorrência de diversos problemas ambientais, como formação de ondas de cheias, erosão e transporte de sedimentos e de poluentes nas vertentes. Além disto, entender este processo hidrológico é de fundamental importância para aprimorar o conhecimento sobre fatores de interesse próprios de determinada região, pois interfere na produtividade agrícola e abastecimento de água para população e indústria, entre outras contribuições. Dois conceitos têm sido utilizados para descrever os processos de geração de escoamento superficial: (i) Horton (1933); e (ii) Dunne (1978). O modelo TOPMODEL representa o escoamento superficial pelas áreas de contribuição variável, que se desenvolvem ao longo dos cursos de água, seguindo o conceito de escoamento superficial de Dunne. Assim, este trabalho visou à avaliação dos mecanismos de geração de escoamento superficial da bacia do ribeirão Concórdia a partir da aplicação do modelo hidrológico TOPMODEL, utilizando-se dados hidrológicos medidos com rede de monitoramento de alta frequência instalada. Foram analisadas séries de dados de escoamentos fluviais para três sub-bacias: SF3 (29,74 km2), SF2 (5,81 km2) e SF1 (2,36 km2). Nestas, foram separados os hidrogramas de cheias e verificadas as condições de resposta do modelo hidrológico TOPMODEL. Foram utilizados dados de precipitação, vazão e evapotranspiração potencial, em escala horária, para as três sub-bacias. Em geral, o modelo mostrou adequada eficiência para a sub-bacia SF3, contudo, as sub-bacias SF2 e SF1 apresentaram distorção em seus parâmetros, atrasando o hidrograma simulado. Neste sentido, os resultados corroboram com o aparecimento mais frequente do escoamento dunniano na sub-bacia SF3, onde a topografia é mais suave e apresenta grandes áreas com baixa declividade, passíveis de contribuição em forma de área de saturação variável. As sub-bacias SF2 e SF1 apresentam características que refletem fortemente o escoamento superficial hortoniano, onde a topografia é declivosa e não permite de maneira frequente a formação de áreas de contribuição variável.

 

Este trabalho apresenta um estudo de alternativas compensatórias em drenagem urbana, utilizando o modelo SWMM (Storm Water Management Model), para o ponto crítico de alagamento numa área urbana e vulnerável as oscilações de maré, situada no Recife. Para isto, utilizaram-se informações cadastrais da rede de microdrenagem e definiram-se os parâmetros e variáveis necessários para a modelagem, tais como: subáreas de contribuição ao sistema de drenagem, indicando o percentual de impermeabilização do solo, largura equivalente, declividade e taxa de infiltração; chuva de projeto; e curva de maré. Com o modelo calibrado, foram simuladas duas condições alternativas. A primeira, que trata de uma adequação da rede de drenagem, apresentou reduções máximas no volume de alagamento de 37% para os eventos com período de retorno de dois anos e de 58% para cinco anos de recorrência. A segunda, baseada na implantação de um reservatório de detenção na rede existente, apresentou resultado satisfatório para o evento de dois anos e reduziu cerca de 38% para eventos de cinco anos. Os resultados mostraram que houve uma redução na área de alagamento para as condições simuladas. No entanto, a primeira alternativa não resolveria os problemas de alagamentos locais, apenas atenuaria e aumentaria a sobrecarga dos condutos a jusante do sistema modificado, enquanto que a segunda alternativa poderia resolver o problema dos alagamentos, com a ocorrência de um evento de dois anos.

 

A morfologia e o aporte da bacia hidrográfica fazem dos reservatórios um sistema de transição entre rios e lagos com características particulares em termos hidrodinâmicos e de metabolismo. Estudos sobre o metabolismo em ecossistemas aquáticos subtropicais, particularmente em reservatórios, têm se baseado mais em medições diretas e pontuais e em relações estatísticas que em modelos analíticos capazes de representar os processos envolvidos em diferentes escalas espaço-temporais. O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade temporal do metabolismo de um reservatório subtropical na cidade de Caxias do Sul/RS através do modelo ecológico IPH-ECO, o qual foi acoplado ao modelo hidrológico IPH-II para estimar as contribuições da bacia hidrográfica. Após a calibração dos modelos, foram calculadas as taxas metabólicas de produção primária (GPP) e respiração (R) para o período de nov/2011 a dez/2012 através dos processos que compõem o balanço de oxigênio no modelo IPH-ECO. O reservatório apresentou um metabolismo autotrófico em 97% do período de simulação. As variações temporais de GPP e R acompanharam o padrão de variação da comunidade fitoplanctônica, sendo esta variação mais associada a fatores autóctones, tais como tempo de residência, disponibilidade de luz na água, concentração de nutrientes e predação por herbívoros. No período de chuva, foi observado um maior aporte de fósforo da bacia hidrográfica que provocou um aumento da concentração de clorofila-a e, consequentemente, das taxas de GPP e R. Considerando o período simulado, o metabolismo do reservatório respondeu mais em função da dinâmica interna do sistema do que ao aporte da bacia hidrográfica.

 

Os sedimentos em suspensão formam compartimento ambiental especial que caracteriza os efeitos do uso do solo na bacia hidrográfica. Tal compartimento é capaz de armazenar compostos orgânicos e metais em geral, cujas variações espaciais nas concentrações podem ser associadas ao uso do solo, à composição do solo e à existência de fontes poluidoras na bacia. Aqui avaliamos a variação espacial da concentração de metais e fósforo nos sedimentos em suspensão em rio sob influência urbana. Por meio de amostradores integrados no tempo, amostras foram coletadas em três pontos com diferentes níveis de ocupação urbana: com 5,73%, 22,30% e com 54,06% de urbanização. Cada amostrador foi instalado de modo a ficar 20 cm abaixo da superfície da água, sendo coletadas amostras a cada 30 dias em cada ponto amostral. Doze amostras foram obtidas para análise de 27 elementos químicos. Dos 27 elementos selecionados para análise, 19 apresentaram taxas de variação de concentração positivas, indicando enriquecimento ao longo do trecho de rio amostrado. As maiores taxas de variação positivas foram obtidas para P (151,20%), La (117,98%), Cd (93,33%), Cr (71,43%), Na (68,75%), Ni (68,07%), Y (66,67%), Th (63,64%) e Zn (56,77%). Considerando a comparação com valores de referência locais conclui-se que Cd, Cr, Ni, P, Y e Zn aparecem associados ao aumento de urbanização na bacia; Co, Sc, Sn, Cu e Mn aparecem possivelmente associados à urbanização; Ba, La, Na, Pb e Sr demonstram comportamento inconclusivo em relação à influência urbana; e Al, Fe, Nb, Th, Ti, As, Ca, K, Mg, Va e Zr demonstram não estar associados ao aumento de urbanização.