Sistemas operacionais de previsão hidrológica e alerta são ferramentas úteis para a redução de impactos das inundações. Este estudo apresenta o desenvolvimento e uma avaliação dos resultados de um sistema de previsão de vazão operacional para a bacia do alto rio Uruguai, localizada no sul do Brasil. O sistema foi operado diariamente para fornecer previsões experimentais com interesse especial nas afluências dos reservatórios das usinas hidrelétricas de Barra Grande e Campos Novos, com antecedência de 10 dias. Aqui são apresentados resultados das previsões de afluências para as principais cheias ocorridas entre julho de 2013 e julho de 2016, período no qual o sistema foi operado. Os resultados das previsões por análise visuais e de métricas de desempenho mostraram um bom ajuste com observações na maioria dos casos, prevendo a possível ocorrência de inundações com 2 a 3 dias de antecedência. Na comparação entre as duas bacias notou-se que um a sub-bacia de Campos Novos, por ser mais lenta na transformação chuva-vazão, é mais fácil de ter suas vazões previstas. A diferença na previsibilidade entre as duas bacias pode ser observada pelo coeficiente de persistência, que é positivo a partir de 12h em Barra Grande e a partir de 24h para Campos Novos. Estes valores de coeficiente também mostram a importância da transformação chuva-vazão para a previsão de horizontes de mais de um dia nas bacias.

 

O amortecimento de cheias é uma função importante de reservatórios fluviais. Para garantir a segurança das barragens brasileiras, foi aprovada em 2010 a Lei de Segurança de Barragens. Muitos reservatórios de múltiplos usos estão envelhecidos e, possivelmente, não atentem aos atuais padrões se segurança. No Estado do Ceará, Brasil, há muitas barragens construídas há muitas décadas, com vertedores dimensionados por fórmulas empíricas, atualmente ultrapassadas. Este artigo contribui para melhorar a compreensão dos fatores morfológicos e hidrológicos intervenientes no processo do amortecimento de cheias em reservatórios e no desenvolvimento de um método de simples aplicação que estime o amortecimento, a partir de tais fatores. Para tanto, foram realizadas simulações hidrológicas de vários cenários representativos de configurações de reservatórios e de bacias hidrográficas para analisar o impacto de cada parâmetro no amortecimento. Foi proposto um método gráfico, de fácil aplicação, no qual todos os parâmetros morfológicos da bacia e do reservatório foram agregados em um único adimensional - o Índice de Amortecimento do Reservatório (-). A partir de -, é possível estimar a capacidade de amortecimento do reservatório. Tal método pode ser utilizado para o dimensionamento de novos reservatórios ou para a verificação do vertedores de reservatórios já construídos com outras metodologias.

 

As bombas centrífugas são amplamente utilizadas em sistemas de abastecimento de água e o seu funcionamento é responsável por mais de 90% do consumo de energia elétrica das estações de bombeamento de água. Estudos que busquem generalizar a caracterização das curvas de desempenho de bombas centrífugas são extremamente úteis. Realizou-se um estudo sobre as características adimensionais das condições de operação de bombas centrífugas para estimativas prévias de projetos de sistemas de abastecimento de água visando à eficiência energética. O trabalho consistiu na análise de curvas de desempenho de bombas centrífugas das quais foram extraídas informações sobre o ponto de máximo rendimento (PMR). As curvas e as equações obtidas foram adimensionalizados de modo que as informações pudessem ser extrapoladas para outras situações. Foi realizado um estudo de caso no Sistema de Abastecimento de Água do Campus do Vale da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) para demonstrar a aplicação das equações e curvas desenvolvidas. As equações adimensionais foram úteis para determinar qual vazão nominal deveria ser adotada para que o sistema fosse mais eficiente hidroenergeticamente e, também, para determinar quanto de energia seria consumida a mais caso o ponto de funcionamento da bomba fosse alterado por válvula de estrangulamento.

 

A escassez hídrica é um problema antigo no semiárido nordestino brasileiro e limita o desenvolvimento econômico e social da região. Para mitigar impactos negativos desta situação o Ministério da Integração Nacional elaborou o Projeto de Integração do Rio São Francisco - PISF. O estado da Paraíba será beneficiado com este projeto pelos sistemas de transposição de águas do rio São Francisco através do Eixo Leste e do Eixo Oeste. A bacia hidrográfica do Rio Paraíba receberá as águas do rio São Francisco através do Eixo Leste, sendo que o projeto prevê que, a partir da cidade de Monteiro-PB, as águas serão transportadas através do leito do rio Paraíba. Esse tipo de transporte acarretará elevadas perdas hídricas. O presente trabalho analisa o desempenho de cenários de distribuição destas águas em termos de perdas hídricas, que foram simuladas com o modelo AcquaNet. O primeiro cenário a situação atual, sem a transposição das águas do PISF e os demais avaliam diferentes formas de distribuir as águas do Eixo Leste entre o leito do rio Paraíba e diferentes cenários de construção de adutoras. Os resultados demonstram que a construção de adutoras reduzirá perdas hídricas e aumentará o ganho social, através do aumento da população beneficiada.

 

Estimativas de valores extremos de vazão são importantes para a avaliação de riscos de cheias e também para a concepção e operação de estruturas hidráulicas. O comportamento desta variável hidrológica está sobre efeito de mudanças no clima, no uso e cobertura do solo e também de alterações nos cursos d-água provocadas por construção e operação de grandes reservatórios. Estes fatos tornam questionável a premissa de estacionariedade comumente adotada nos estudos de análise de frequência e magnitude de cheias. Neste trabalho foram identificadas séries fluviométricas de vazões máximas anuais não estacionárias no Sul do Brasil. Para estas séries foi aplicado um modelo de análise de frequência não estacionário e os resultados comparados com os fornecidos por um modelo estacionário. Também foi avaliada a presença de mudanças abruptas nas séries históricas. Os resultados indicam que 75 de um total de 157 séries do sul do Brasil podem ser consideradas não estacionárias, sendo que a maior parte das mesmas está concentrada nas bacias dos rios Iguaçu, Paranapanema e Uruguai. Quando considerado um horizonte de planejamento de 10 anos, o tempo de retorno de uma cheia estimada como 100 anos muda para 48-75 anos considerando o modelo não-estacionário. Mudanças abruptas foram identificadas principalmente na década de 70.

 

As correntes de densidade, cujo movimento ocorre pela diferença de massa específica entre o escoamento e o fluido ambiente ao seu redor, podem interagir com o substrato gerando formas de fundo, similares às encontradas em ambientes fluviais. Entretanto não existem diagramas de previsão específicos correspondentes para esse tipo de fenômeno. Assim, este trabalho visa comparar a ocorrência das formas de fundo fluviais previstas nos diagramas de previsão com aquelas geradas por correntes de densidade salinas obtidas experimentalmente. As formas de fundo foram geradas em um canal bidimensional de declividade variável, preenchido por água, com três composições de leito móvel e diferentes valores de vazão, massa especifica e inclinação. Três formas de fundo foram identificadas (leito plano inferior, ondulações e dunas), as quais, juntamente com o cálculo de parâmetros hidrodinâmicos permitiram a utilização dos diagramas fluviais. Verificou-se que os diagramas fluviais não apresentaram boas previsões das formas de fundo geradas por correntes de densidade. A esse fato são atribuídas as diferenças hidrodinâmicas dos escoamentos (perfis de velocidade e concentração) e, também, à limitação dos parâmetros dimensionais na extrapolação dos resultados. Dessa forma, indica-se a necessidade de se elaborar um diagrama de previsão próprio adaptado a estas correntes.

 

Este artigo apresenta a aplicação de produtos adquiridos por levantamento aéreo para caracterização de reservatórios de abastecimento de água na Bacia do Rio Pajeú (Pernambuco/Brasil). O levantamento foi feito com câmeras digitais de alta resolução espacial e perfilamento de relevo a laser (tecnologia LiDAR). Foram selecionadas duas áreas para aplicação dos produtos de sensoriamento remoto. Pequenos reservatórios na Bacia do Riacho Quixaba foram identificados com base em suas características topográficas. Considerando que os pequenos reservatórios são -depressões- no terreno, eles podem ser -preenchidos- resultando em um novo MDT. A diferença entre o MDT preenchido e o MDT original torna possível a identificação dos reservatórios. O resumo dos resultados é: 61 reservatórios foram corretamente detectados; 18 reservatórios não foram detectados; 13 reservatórios foram detectados erroneamente. Em outra aplicação, foi estimada a capacidade de armazenamento dos reservatórios pertencentes aos hidrossistemas da Bacia do Rio Pajeú. O armazenamento nos reservatórios e a área superficial máxima foram estimados utilizando o MDT e ferramentas de geoprocessamento. Do total de 31 reservatórios avaliados, 8 estavam completamente vazios durante o sobrevôo. Os registros oficiais totalizam 83,83 milhões de m3 para a capacidade de armazenamento dos oito reservatórios, enquanto este trabalho estimou o valor de 70,23 milhões de m3. Essa diferença pode ser explicada pela perda de volume nos reservatórios devido ao processo de transporte de sedimento.

 

A estimativa das cargas poluentes é de interesse crucial para identificar o nível de qualidade da água, entender os processos e identificar as fontes de poluição. O objetivo deste estudo foi calcular as tendências temporais das cargas e concentrações de onze parâmetros físicos, químicos e biológicos, em nove estações de monitoramento de qualidade da água da bacia hidrográfica do rio Verde, no período de 2008 a 2014. A análise das séries temporais foi realizada a partir da verificação da autocorrelação da série temporal utilizando-se o teste de correlação de Spearman, teste de Kruskal-Wallis para verificação de diferenças significativas entre as estações do ano e os testes de Mann-Kendall e Sazonal Mann-Kendall para análises de tendência temporal. As análises indicaram diferenças entre a distribuição espacial da carga e da concentração para a maioria dos parâmetros avaliados neste estudo. Os resultados demostraram que a análise conjunta de dados de concentração e vazão é essencial para uma avaliação mais abrangente e fidedigna da qualidade da água, pois alterações no fluxo do rio ao longo do tempo podem dificultar a interpretação dos dados de concentrações. Verificou-se ainda que a análise de dados de carga dos poluentes, sem o estudo do comportamento da vazão e da concentração não fornece resultados conclusivos, visto que não permite avaliar a influência desses componentes nas alterações da carga. Assim, os resultados corroboram a necessidade do monitoramento da qualidade das águas abranger medições de vazão, o que proporcionaria avaliações mais completas e confiáveis sobre a evolução da qualidade da água.

 

Este trabalho apresenta a descrição sazonal da hidrografia e hidrodinâmica de uma plataforma continental localizada na borda oeste do Atlântico tropical, a área de estudo encontra-se entre as latitudes de 7,5 e 9 °S, possui apenas 35 km de largura e 187 km de extensão, com a quebra de plataforma em 60m de profundidade. A salinidade e temperatura foram coletadas em campanhas hidrográficas mensalmente entre março de 2012 e maio 2013 por meio de transectos na região central da área de estudo. Também, duas campanhas foram realizadas, uma para caracterizar o inverno (Agosto de 2013) e outra o verão (janeiro de 2014) cobrindo toda a área de estudo (4600 km2). O nível da água e correntes também foram coletados com um Perfilado Acústico por efeito Doppler (ADCP) fundeado na região central da área de estudo. A variação sazonal de temperatura variou entre 26 °C em setembro e 29,5°C em abril, com um atraso de dois meses entre a temperatura mínima e máxima do ar atmosférico. A salinidade não apresentou variabilidade sazonal, estando entre 36,5 e 37,0 psu. A média de temperatura e salinidade das campanhas no inverno e no verão foram de 26,5 e 27,6°C e 37,1 e 36,7 psu, respectivamente. A Água tropical (AT) foi dominante, contabilizando 95% a 97%, com a presença de Águas Costeiras (AC) limitadas na região próximo da costa. A médias de velocidade de corrente na coluna d-água no inverno e no verão foi de 0,11 e 0.06m/s, refletindo o regime sazonal dos ventos. As correntes no inverno foram predominantes na direção norte, com um pequeno período de inversão para direção sul. Estes episódios ocorreram quando houve o relaxamento do vento e com a periodicidade entre 6-13 dias, retratado com a análise de ondeletas. Esta periodicidade pode estar associada com a instabilidade atmosférica em latitudes mais elevadas. As correntes no verão foram fracas, quando as marés contabilizaram 75% e 43% da variância nas correntes transversais e longitudinal respectivamente. A AT é a massa de água predominante na plataforma continental pernambucana no verão e no inverno, a intensidade das correntes no verão é fraca e sem direção definida e no inverno são mais fortes com o sentido norte.

 

O monitoramento quali-quantitativo de recursos hídricos é uma atividade complexa. Sua continuidade dá origem a extensos bancos de dados contendo séries históricas de diversas variáveis e pontos, que exigem a aplicação de métodos estatísticos para extração de informações. A aplicação de métodos estatísticos para a análise de frequências de séries históricas está vinculada ao atendimento aos pressupostos básicos de aleatoriedade, homogeneidade, independência e estacionariedade. Apesar da importância destes critérios, sua verificação é incomum em literatura de qualidade de água. Neste artigo, estas hipóteses foram testadas em séries históricas da Bacia do Alto Iguaçu. Observou-se rejeição em 15%, 26%, 51% e 31% das séries testadas para aleatoriedade, homogeneidade, independência e estacionariedade, respectivamente. Os resultados evidenciaram a forte relação entre as estratégias de monitoramento, a forma de abordagem dos dados e o atendimento aos pressupostos básicos para análise de séries de qualidade da água. Apesar da existência de possibilidades para solução do problema de não atendimento, as estratégias típicas de monitoramento com frequências irregulares e pouca representatividade em relação a outros períodos, além do horário comercial, representam um obstáculo para sua implementação.