Esse artigo é o segundo artigo de uma série que analisa o modelo Muskingum-Cunge-Todini (MCT). No primeiro artigo (Pontes e Collischonn, 2012) é feita uma comparação entre os modelos simplificados de propagação de vazão MCT, MCL (Muskingum-Cunge linear) e MCNL (Muskingum-Cunge não linear).Além disso, também são realizados testes em um sistema real.No atual artigo é apresentada uma modificação do modelo MCT para considerar o fluxo em rios com planície de inundação, onde a velocidade na área alagada é significativamente menor do que a velocidade da água na calha principal, o que afeta fortemente a celeridade da onda de cheia. Também foram realizados testes de conservação de volume variando declividade, rugosidade, discretização temporal e espacial. Além disso, foi realizada uma análise acerca do valor de -x ideal, para evitar problemas de volume ou instabilidade numérica, e acerca dos critérios de aplicabilidade descritos por Ponce (1989). O modelo MCT considerando planície de inundação foi comparado com o modelo hidrodinâmico HEC-RAS já consagrado na literatura, e um modelo Muskingum-Cunge não linear (Tucci, 2005). Os resultados mostram que o modelo MCT modificado para considerar a planície de inundação conserva o volume nos casos de variação de declividade e rugosidade. Com relação aos valores de -x, o modelo apresenta certa sensibilidade. Valores muito altos de -x podem originar erros de vazão de pico e tempo de ocorrência da vazão de pico, além de instabilidade nos hidrogramas. Os mesmos problemas podem ser identificados no modelo HEC-RAS quando adotado -x altos. Também foi sugerida uma formulação para o cálculo do -x ideal. Esse novo valor diminui a ocorrência de erros de volume e instabilidade nos hidrogramas.
 

A presença de barramento à montante regularizando o aporte de águas doce e materiais dissolvidos e particulados de origem fluvial no estuário exerce impactos consideráveis no processo de diluição das águas. Modelagem ambiental, utilizando-se da construção de cenários pelos modelos matemáticos, tem sido aplicada em estudos, com o objetivo de analisar tais impactos, no comportamento hidrodinâmico e da qualidade de água desses ambientes. O modelo SisBaHiA foi a ferramenta utilizada neste trabalho para a análise dos fenômenos envolvidos nos padrões de circulação das águas e o transporte e dispersão de sais no trecho do baixo curso do rio Paraguaçu à baía do Iguape. Os cenários foram desenvolvidos baseando-se nos hidrogramas ambientais propostos no plano de operação da Usina Hidrelétrica de Pedra do Cavalo, considerando os períodos hidrológicos de ano normal e seco característicos da região, as demandas prioritárias, o ecossistema e as populações ribeirinhas que habitam as margens do trecho fluvioestuarino, e utilizam-se dos recursos disponibilizados pelo ambiente. Os cenários modelados identificaram os padrões de circulação hidrodinâmica e a verificação da intrusão salina através da identificação da isoalina 5- no ambiente, relacionada com a magnitude das vazões operadas, auxiliando no processo de definição do ambiente que deverá ser mantido na região, atendendo aos diversos interesses da população e do ecossistema estuarino. 

Este estudo explora a construção de um mecanismo de compensação financeira baseado em índices de seca como forma de eliminar o risco moral e a mitigar impactos resultantes de uma alocação de água ineficiente. Para isso, foi analisado um sistema com reservatório de regularização plurianual e múltiplos usos (abastecimento urbano e irrigação). O mecanismo financeiro foi projetado com base no SPI (Standardized Precipitation Index) com escala de tempo de 12 meses e no SRI (Standardized Runoff Index) com 12 e 24 meses. No intuito de obter recursos suficientes para a cobertura das compensações financeiras elaborou-se um fundo de reservas que possui parcelas de arrecadação anual realizadas pelo abastecimento humano e pelo governo. O modelo financeiro permite que as compensações sejam pagas com base unicamente no valor percebido do índice, assim, não há necessidade de estimar a perda real do usuário. As simulações realizadas mostraram que o índice SRI-24 obteve o melhor desempenho para as taxas de juros aplicadas, 0%, 2% e 3%.O instrumento proposto impede que os usuários influenciem no valor do índice e, consequentemente nos valores das compensações e no período de pagamento. Ele consegue compensar a transferência de risco entre setores conflitantes e gerar uma maior equidade ao sistema de recursos hídricos.
 

O presente estudo consistiu na avaliação espacial e temporal da qualidade de água ao longo do estuário do rio Itajaí-Açu, entre os anos de 2003 a 2011. Foram avaliados os parâmetros físico-químicos, nutrientes inorgânicos dissolvidos, COP, DBO5, Cla-a, SS e Coliformes fecais. O estuário foi dividido em três segmentos (alto, médio e baixo). Na avaliação espacial os altos valores de SS (82,7±114 mg/l), DBO5 (2,5 ± 0,9 mg/l) e COP (203,8 ± 230 µM) se associaram a regiões de maior população e área agrícola, sendo estes encontrados em maior concentração no alto estuário. Elevações de NH4+ no baixo estuário (31,7±11,2 µM) sugerem que há entrada de material orgânico neste segmento. Na análise temporal a descarga fluvial (315± 343 m³/s) foi o principal agente responsável pelas alterações das variáveis de qualidade de água se relacionando fortemente ao SS e ao COP. Ao comparar as variáveis com a resolução CONAMA 357/05 observou-se que as maiores inconformidades foram observadas no baixo estuário, em períodos de baixa descarga fluvial.
 

O uso do Simulador Analógico de Manobras (SIAMA) para testes de condução de navios em modelo físico é uma ferramenta útil para identificar possíveis melhorias em projetos portuários e determinação de regras de manobra. Quando aperfeiçoado através de estudos hidráulicos em escala froudiana, o SIAMA torna-se uma valorosa fonte de informações estatísticas para os estudos náuticos. A escala de tempo dos modelos físicos froudianos é determinada pela raiz quadrada da escala linear. No estudo de caso apresentado, a escala dos modelos físicos portuários disponíveis é de 1:170, assim o tempo no modelo é 13,04 vezes mais rápido do que no real. Mais de 1.500 testes oficiais foram realizados desde 1.993, por práticos profissionais em quatro portos distintos de duas Zonas de Praticagem do Brasil. Estes testes de manobras e otimizações de projetos abrangeram nove cais/píeres, com quatorze berços e navios mineraleiros de 75.000, 152.000, 276.000, 365.000, 400.000 e 615.000 tpb. A área portuária estudada abrange canais, bacias de evolução e berços de atracação. Os modelos reduzidos dos navios são controlados remotamente por sistema de rádio frequência e a ação dos rebocadores é reproduzida através da rotação das hélices de ventiladores fixados nas embarcações. As instalações do Laboratório onde são realizadas as simulações de manobras pertencem à Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, Brasil, no âmbito do CENP - Centro de Estudos Náuticos Portuários. 

O cotejo entre as demandas e as disponibilidades hídricas, em meio às diversas variáveis a serem consideradas na atividade de gerenciamento, apresenta diferentes cenários, cujas avaliações e interpretações são muito úteis às tomadas de decisão pelo órgão gestor de recursos hídricos. Uma das possíveis alternativas para se realizar tal cotejo refere-se ao conceito de estresse hidrológico, o qual estabelece o balanço entre a vazão disponível, obtida com base na curva de permanência de vazões de uma dada seção fluvial,e a soma das demandas. O princípio é definir um valor limiar para a proporção entre o valor de pico do conjunto das vazões de demanda e um dado percentil da curva de permanência, acima do qual se estabelece uma situação de estresse hidrológico. Assim, objetivou-se neste trabalho, empregar este conceito, por meio de um estudo de caso envolvendo as bacias dos rios Paraopeba e Sapucaí, avaliando o nível de estresse distribuído por sub-bacia. Os resultados referentes aos índices de estresse hidrológico no qual as bacias se encontram situam-se em níveis desde baixo a alto, apontando para a necessidade de alterações na política de gestão de recursos hídricos no Estado de Minas Gerais. 

O Brasil emprega como fonte principal a energia provinda dos aproveitamentos hidráulicos. Isto requer um conjunto de estruturas e equipamentos funcionando adequadamente e em segurança. Historicamente, alguns países se preocupam com a utilização de longo prazo destas estruturas e possuem implantada legislação que norteia a questão da segurança de barragens. No Brasil, recentemente, em 2010, foi sancionada a Lei Federal nº 12.334, que dispõe sobre a Política Nacional de Segurança de Barragens. Em 2012, a Resolução nº 143 do Conselho Nacional de Recursos Hídricos estabeleceu critérios gerais de classificação de barragens e as Resoluções nº 742/11 e nº 91/12 da Agência Nacional de Águas estabeleceram critérios para o Plano de Segurança de Barragens e das inspeções regulares de segurança. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é estabelecer um método abrangente para ser utilizado pelos gestores dos barramentos, a partir de modificações no Índice de Segurança de Barragens (ISB) proposto por Zuffo (2005). O ISB modificado é composto por critérios tecnológicos em que foram incorporadas as recomendações das regulamentações recentes. Aos critérios técnicos são atribuídos pesos que compõem um índice produtório global, indicando o estado de segurança de uma barragem. O ISB modificado é de fácil aplicação e uma ferramenta útil para o gestor da estrutura, órgãos governamentais e agências de fiscalização na análise da segurança das barragens. Sua aplicação permite tanto uma visão global da segurança do empreendimento, bem como uma visão pontual da segurança. Este fato auxilia a priorização de ações de manutenção periódica e preditiva na estrutura. 

O aumento da vazão geralmente é acompanhado por alterações nas concentrações de sedimentos e de espécies químicas, podendo gerar mudanças na qualidade dos corpos hídricos. Este trabalho tem com objetivo avaliar o transporte de espécies químicas nos eventos de chuva geradores de ondas de cheia, bem como, estudar o efeito da mudança de escala espacial no transporte destes constituintes. O estudo foi desenvolvido na bacia do ribeirão Concórdia, localizada em Lontras - Santa Catarina, que apresenta uso agrícola. Foram coletadas amostras de água em eventos chuvosos no período de 2008 à 2010, em amostradores de nível ascendente e de nível descendente, instalados em três seções de monitoramento fluviométrico da bacia. Pela análise, foi possível concluir que na ascensão do hidrograma, as concentrações de fosfato, de nitrato e de nitrito diminuem, provavelmente, devido aos processos responsáveis pelo transporte destes constituintes. As concentrações de carbono orgânico total (COT) e de carbono inorgânico (CI) não foram influenciadas pela vazão. Estes parecem estar mais associados a sua disponibilidade no solo. O manejo e o uso do solo realizados na bacia do ribeirão Concórdia influenciaram as concentrações de fosfato, nitrito e nitrato. Não foram identificadas diferenças significativas entre a ascensão e a recessão do hidrograma e também entre as seções de monitoramento da bacia. 

No Brasil, a Baía de São Marcos no Estado do Maranhão apresenta um alto potencial energético para o aproveitamento elétrico das correntes de maré, tendo sido cogitada para instalação de Parques de Conversores de Energia Hidrocinética (PCEHs). O objetivo principal deste artigo é apresentar uma metodologia para análise dos impactos dos PCEHs em regiões costeiras. São consideradas a localização dos PCEHs, a quantidade de potencia extraível em cada parque e os Processos Hidrodinâmicos, Sedimentológicos e Morfológicos. Para mostrar a exequibilidade da metodologia foram idealizados e analisados cenários hidrossedimentológicos, com uso do código computacional denominado SisBaHiA®, desenvolvido na COPPE/UFRJ. Três regiões foram identificadas para a instalação de PCEHs, nas quais podem ser gerados 134 GWh.ano-1. Os resultados do modelo hidrossedimentológico indicaram alterações no movimento de sedimentos devido às proximidades dos PCEHs, assim como interferências positivas e negativas na produtividade energética. Concluiu-se ser necessário otimizar o número e a distribuição espacial dos PCEHs, para maximizar a geração de energia elétrica e minimizar os possíveis impactos decorrentes do movimento de sedimentos na região. 

Em junho de 2010, ocorreu nos Estados de Pernambuco e Alagoas um evento hidrológico que causou severos danos às cidades localizadas nas margens dos principais rios da zona da Mata dos dois Estados. A bacia do rio Una foi uma das mais afetadas pela cheia. Com uma área de 6.704,0 km2, a bacia do rio Una está localizada na região da Mata Sul e Agreste do Estado de Pernambuco. Para reconstituir o evento de junho 2010, utilizou-se o modelo chuva-vazão HEC-HMS e o modelo hidrodinâmico HEC-RAS. A geometria do leito menor e maior do rio Una e seu afluente Pirangi foi determinada por meio de levantamento com técnica LiDAR (Light Detection and Ranging), que utiliza feixes de laser emitidos a partir de uma aeronave para escanear a área do rio e adjacências. O objetivo do artigo é simular os eventos de cheia ocorridos na bacia hidrográfica do rio Una, observando os principais aspectos que influenciam a formação da cheia no rio e como isso influencia o processo de calibração dos modelos. Foram testados modos de calibração contínuo e por eventos, ambos de forma manual. Verificou-se que a simulação contínua inviabiliza o uso de um conjunto único de parâmetros para os períodos chuvoso e de estiagem. A melhor opção foi calibrar os modelos com dois eventos de cheia e verificar com outros seis eventos. Em seguida, reconstituiu-se o evento de 2010 para estimativa da vazão ocorrida, pois entende-se que esse foi o mais severo já ocorrido a despeito da falta de registro de vazão. O resultado pôde ser comparado apenas com a profundidade da água espacializada na cidade de Palmares. Observou-se superestimação da profundidade calculada pelo modelo HEC-RAS, mas uma boa aderência à abrangência da área inundada.