Este trabalho apresenta regras mensais baseadas em Otimização Estocástica Implícita (OEI) e Redes Neurais Artificiais (RNA) para operação de um sistema de reservatórios localizado no sertão paraibano. Este sistema hídrico está inserido no semiárido nordestino, região que sofre periodicamente com a escassez de água. A técnica de OEI consiste em otimizar a operação do sistema usando um conjunto de possíveis cenários de entrada e, posteriormente, na utilização dos dados ótimos gerados para construção de regras operacionais. Neste estudo, utilizou-se RNA para relacionar alocações mensais dos reservatórios com o volume inicial e vazão esperada para o mês corrente. Os cenários sintéticos de vazões afluentes foram obtidos a partir do Método dos Fragmentos (MF). Os resultados gerados pelo MF indicam que o modelo apresenta potencial para simulação estocástica de vazões mensais em regiões semiáridas. As regras operacionais mensais obtidas com o modelo OEI-RNA foram aplicadas para operação dos reservatórios Coremas - Mãe d-Água sob novos cenários de vazões e um índice de vulnerabilidade foi utilizado para fins de análise. Os resultados indicam que o modelo OEI-RNA é superior a regra de operação padrão e similar a um modelo determinístico com o conhecimento de todo o horizonte de operação. Sendo assim, espera-se que este modelo possa servir como suporte na tomada de decisão para operação mensal de reservatórios em regiões semiáridas.  

O tratamento da água em comunidades rurais ainda apresenta grandes deficiências no semi-árido Cearense apesar do desenvolvimento econômico do estado. Além da baixa qualidade da água disponível (Vieira & Studart, 2009), a gestão técnica no saneamento rural é um ponto que ainda necessita aprimoramento. O SISAR e o Projeto São José, que tratam do assunto no Estado do Ceará, não dispõem de critérios de seleção nem de projetos padronizados de estações de tratamento de
água (ETA) que diminuam o erro durante o processo de seleção da tecnologia e dimensionamento da ETA. Para se ter uma idéia, cerca de 80 % de todos os sistemas operados pelo SISAR utilizam filtração direta descendente (FDA) como tecnologia de tratamento, muitas vezes sem a eficiência necessária. Este trabalho teve como objetivo elaborar um modelo conceitual simples de tomada de decisão. O método conceitual foi desenvolvido utilizando critérios de exclusão e de seleção os quais devem levar a escolha de tecnologias de tratamento tais como o Ciclo Completo, a Filtração Direta Ascendente, a Dupla Filtração e a Oxidação seguida de Filtração rápida Ascendente em função da vazão, do tipo de manancial e de parâmetros de qualidade de água. Foi possível dessa forma, desenvolver um modelo simples utilizando poucos parâmetros de qualidade de água tais como turbidez, cor e densidade algal dentre outros, proporcionando como resposta do modelo doze projetos de ETAs com vazões de 5, 10 e 15 m3.h -1.  

O conhecimento de vazões em locais não monitorados é de grande importância em hidrologia. Daí a utilização de técnicas que possibilitem a transferência de informações de locais monitorados para locais sem monitoramento. Além disso, o estudo das vazões mínimas também desempenha um importante papel na avaliação da disponibilidade hídrica, na elaboração de projetos hidroelétricos e de irrigação, além de serem utilizadas como critério de outorga. Portanto, neste trabalho foi empregado o modelo de regionalização de vazões mínimas (Q7, 10) para a bacia do Alto São Francisco, sub-bacias 40 e 41. Os métodos de regressão utilizados foram OLS e WLS, sendo este último aplicado como proposto por Tasker e Stedinger. Para aplicação do método de regionalização, dividiu-se a área de estudo em 4 regiões supostamente homogêneas, as quais são referenciadas com os códigos BA1, BA2, BA3 e BA4. Realizou-se a análise de frequência local para todas as estações que possuíam mais de 10 anos de dados observados, utilizando a distribuição de probabilidade Weibull 2 parâmetros. A análise e a determinação do modelo final para cada uma das 4 regiões foi feita mediante a avaliação da variância média de predição (AVP). Os resultados obtidos mostraram que o método WLS teve melhor desempenho que o método OLS, em relação à variância do erro do modelo.A fim de que se pudessem avaliar os critérios relacionados aos resíduos do método OLS, aplicou-se testes de hipóteses de independência, normalidade e variância constante ao nível de significância de 5%. Essa análise permitiu evidenciar que para as regiões BA1, BA2 e BA4, a utilização do método OLS não é recomendada, pois pelo menos uma premissa referente aos resíduos foi violada.  

Estudos utilizando o algoritmo LPRM (Land Parameter Retrieval Model) para estimar a umidade superficial do solo sobre todo o continente sul-americano devem ser realizados para melhor controlar os padrões sazonais de umidade do solo em diferentes regiões da América do Sul, uma vez que o modelo foi desenvolvido para condições especificas da América do Norte. Assim sendo, o objetivo deste trabalho foi aprimorar o algoritmo LPRM e os resultados de Rossato et al. (2011), considerando as características da superfície terrestre do Brasil e utilizando dados de temperatura de superfície medidos in situ e estimadas por satélite (na frequência de 37 GHz). Para determinar a constante dielétrica do solo, a qual é função da umi-
dade do solo, utilizaram-se dados das propriedades físicas do solo extraídas do Levantamento e Reconhecimento de Solos do
Brasil. Análises estatísticas, tais como coeficiente de correlação, bias e erro médio quadrático (REMQ), foram utilizadas para
a validação da temperatura de superfície e da umidade do solo derivada pela nova versão do algoritmo ajustado para as
condições de superfície do território brasileiro (LPRM/BR), obtidas a partir das informações do sensor AMSR-E/Aqua (6,9
GHz - banda C). Os resultados indicaram uma melhoria significativa do LPRM/BR para os sítios experimentais BA-06 e
BA-10 do SMEX03, cujas correlações foram iguais a 0,94 e 0,84, respectivamente. Com relação aos resultados de BIAS e
REMQ, para a versão original do LPRM, o bias foi de até 0,23 para o sítio BA-06. Porém, para o LPRM/BR observou-se
diferenças significativas, apresentando um valor de 0,01 de bias para o sítio BA-06 e REMQ igual a 0 para o sítio BA-11.
Devido à ausência de dados de umidade do solo medidos -in situ-, dados de reanálise da umidade do solo (oriundos do
modelo Eta) e de precipitação também foram utilizados na avaliação do LPRM/BR. Desse modo, a subestimativa da tempe-
ratura de superfície e a superestimativa da umidade do solo apresentada pelo LPRM foi solucionada com o LPRM/BR.
Além disso, também se observou um aumento das áreas com altas correlações (r > 0,8) obtidos entre o LPRM/BR e as dife-
rentes bases de dados (modelo Eta e precipitação observada do CPTEC/INPE). Logo, concluiu-se que o LPRM/BR permite
estimar a umidade do solo a partir das observações em micro-ondas do sensor AMSR-E (banda C) com melhor acurácia em
relação à versão original do algoritmo.  

A geração hidroelétrica é a modalidade preponderante na matriz de geração do setor elétrico brasileiro. Diversos fatores tem contribuído para a abertura do setor a outras modalidades de geração consideradas atualmente como alternativas. A geração geotérmica tem sido alvo de pesquisa científica e tecnológica em todo mundo com respeito à aplicabilidade dos sistemas de reservatórios melhorados (sigla do idioma original, EGS) que visam ao aproveitamento de
calor no interior de plataformas continentais. Esta tecnologia consiste em realizar injeção de água a temperatura ambiente em rocha seca do manto terrestre e posterior extração com vazão e temperatura suficiente para produzir eletricidade em turbinas de vapor. Este trabalho tem como objetivo levantar as demandas de água introduzidas por esses sistemas, particularmente vazões necessárias para o funcionamento de um tipo de usina por ciclo orgânico Rankine. Para isto, foram levantados dados de litologia, profundidade e temperatura em poços tamponados da indústria petrolífera. Três reservatórios identificados como os de maior fluxo geotérmico do Brasil foram considerados. Para a estimativa de transferência de calor induzida nesses reservatórios, foi elaborado um modelo de aproximação permitindo-se abstrair o elenco mínimo de parâmetros
e variáveis intervenientes na vazão de água. As temperaturas obtidas dentro do limite de profundidade de 10 km, atualmente adotado pelos sistemas EGS, são suficientes para a geração de potências superiores a 1,0 MWe. As estimativas de consumo de água por unidade de potência para reposição de perdas por evaporação e por deterioração da qualidade da água no caso brasileiro, embora superiores aos da experiência internacional atual, ainda são pequenas se comparadas a outras
modalidades de geração térmica.  

O uso de modelos estocásticos para a geração de séries temporais sintéticas tem grande aceitação em diversas áreas nas quais o uso de informações históricas é limitado, dentre elas o planejamento dos recursos hídricos. Dependendo de sua aplicação, entretanto, o uso de todos os cenários sintéticos pode se mostrar oneroso computacionalmente, fazendo com que seja necessária a simplificação dos sistemas utilizados. Sob esse contexto, propõe-se um estudo de amostragem de séries sintéticas, na intenção de reduzir o número de cenários gerados sem perder a representatividade obtida com o modelo estocástico. O método está calcado em duas etapas: (i) agrupamento das séries sintéticas através da determinação de distâncias de Mahalanobis entre elas e as séries históricas e (ii) aplicação de amostragem estratificada sobre o conjunto resultante. Como estudo de caso, selecionaram-se séries de vazões afluentes a 62 usinas hidrelétricas brasileiras, cujas séries sintéticas foram geradas a
partir de um modelo autorregressivo contemporâneo multivariado CARMA(p,q). Os resultados confirmaram a plausibilidade do método de amostragem, permitindo a redução do número de séries sem alterar a distribuição empírica de probabilidades conseguida com o conjunto de séries sintéticas originalmente geradas. Análises extras relativas à estabilidade do método frente ao número de séries geradas estão presentes.  

Medições de ondas com base em sensores de pressão geralmente não identificam a presença de correntes ou apenas medem a velocidade em um ponto. Expressões semi-empíricas para funções de transferência entre pressão e elevação da superfície livre são apresentadas na literatura, que também não consideram a velocidade da corrente. O artigo procura quantificar os erros na determinação da altura e do comprimento da onda utilizando a Teoria da Função de Corrente de Dean, para calcular os valores de pressão sob a crista e sob o cavado, comparando-os com aqueles obtidos na ausência de corrente. Resultados da Teoria Linear também são apresentados para quatro tipos de perfis de correntes: uniforme, com vorticidade constante, exponencial e cosseno. Os resultados são apresentados em função dos seguintes parâmetros: o número de Froude, referido ao valor da corrente na superfície; a razão entre a profundidade local e o valor do comprimento de onda em águas profundas pela Teoria Linear na ausência de corrente; e a vorticidade adimensionalizada pela frequência da onda para um observador fixo. Foram estudados ao todo 240 casos, combinações de profundidades (5 , 10 e 20 m), altura (1 , 2 , 3 e 4 m), período (6 , 7 , 8 , 9 e 10 s) e velocidades de correntes superficiais (0,5, 1,0, 1,5 e 2,0 m/s. Para os casos estudados, os valores da pressão dinâmica podem diferir de 20% a 100%. 

Frente ao aumento da exploração da água subterrânea para diversos fins, o uso de índices de qualidade torna-se uma ferramenta bastante útil na caracterização e qualificação dessa fonte hídrica. Este artigo trata da aplicação de três índices de qualidade de água subterrânea (IQAs), com metodologias distintas, em amostras de água de dezoito poços perfurados no sistema do aquífero livre da bacia hidrográfica do rio Gramame, no estado da Paraíba. O Índice de Qualidade Natural das Águas Subterrâneas (IQNAS) averigua os reflexos das unidades hidrogeológicas na água subterrânea, o Índice de Qualidade de Água Subterrânea (IQAS) identifica a relação entre a qualidade e a vulnerabilidade do aquífero, e o Índice Relativo de Qualidade (IRQ) caracteriza e hierarquiza a qualidade d-água do aquífero. Uma avaliação particular dos parâmetros de qualidade d-água permitiu a identificação de poços com concentração de nitrato acima do permitido pela Resolução CONAMA 396/2008. Os IQAs aplicados permitiram classificar a água do aquífero estudado como aceitável, ao considerar uma escala de aceitável e inaceitável. Ao comparar os resultados entre os mapas de qualidade e o de risco à contaminação do aquífero, gerado pelo método DRASTIC modificado, observam-se coerências, com alguns casos singulares de inconformidade, justificados por atividade poluidora intensa no poço ou por captação d-água em parte do aquífero onde o contaminante não está retido.  

O presente trabalho aborda a modelagem e a simulação do escoamento de águas subterrâneas em aquíferos não confinados, submetidos a singularidades como poços e córregos. Ut ilizou-se um modelo matemático horizontal, baseado na integração vertical da equação diferencial para a carga hidráulica no aquífero. A solução numérica foi construída com o método de diferenças finitas, aplicando condições de contorno internas para o tratamento de poços e córregos. Analisaram-se duas formas de modelar matematicamente o termo sumidouro da equa ção diferencial governante. Dois esquemas explícitos foram testados para o tratamento da derivada temporal: Euler, de primeira ordem, e Adams-Bashforth, de quarta ordem. Comparações evidenciaram que o segundo esquema apresenta resultados mais próximos da solução analítica, quando aplicado na vizinhança dos poços. Os resultados capturaram padrões de escoamento similares aos verificados em sistemas com múltiplos poços. Neste contexto, destacam-se cones de depressão pronunciados na vizinhança das áreas de maior concentração de poços, bem como a indução de campos de velocidade aproximadamente concêntricos aos pontos de extração de água. O modelo computacional, construído em uma plataforma simples, permite auxiliar futuras diretrizes para a gestão dos aquíferos em cidades que utilizam águas subterrâneas para abastecimento.  

O uso de dados hidrológicos é primordial em qualquer instância do planejamento e gerenciamento dos recursos hídricos de uma determinada localidade. Acompanhado da obtenção desses dados, é indispensável a execução de uma análise de consistência, a fim de detectar erros ou períodos com falhas em registros. O presente trabalho foca em dados limnimétricos horários, apresentando-se primeiramente um método simples para eliminação de dados errôneos baseado em técnicas de detecção de outliers. Na sequência, mostra-se o preenchimento de períodos com falhas nos dados a partir de modelos autorregressivos integrados de médias móveis (ARIMA) e conceitos de previsão de séries temporais. Faz-se uso de previsões forward-backward com subsequente ponderação das estimativas. Como estudo de caso, utilizaram-se limnigramas referentes a duas estações de monitoramento instaladas na bacia hidrográfica rio Paraná. Os resultados obtidos foram muito bons, com erros médios percentuais absolutos (MAPEs) baixos para as situações exibidas. Destaca-se a independência da metodologia apresentada para com o uso de dados externos, procedimento comum à tradicional análise de consistência.