Diferentes sistemas hidráulicos instalados em barramentos têm sido utilizados como Mecanismos de Transposição de Peixes (MTP-s) e se constituem em uma alternativa para o movimento migratório de peixes para reprodução (-piracema-). A variação da declividade do MTP influencia a extensão do mesmo e consequentemente o custo final do mecanismo. Para determinar a melhor declividade do sistema, é necessário verificar parâmetros que influenciam a migração dos peixes, como campos de velocidades, níveis de dissipação de energia e tensão cisalhante de Reynolds nos tanques além do conhecimento de variáveis biológicas das espécies aquáticas a serem transpostas. No entanto, esses parâmetros não são avaliados conjuntamente, e alguns deles são avaliados pela média do escoamento em todo o tanque. Este trabalho apresenta uma análise dos principais parâmetros hidráulicos em tanque um tanque de um mecanismo do tipo escada com ranhura vertical em duas declividades, 6% e 12%, que se encontram próximo aos limites adotados nesse tipo de projeto. Os mapas dos parâmetros hidráulicos mostram que a declividade de 6% é a mais indicada para o projeto desse tipo de MTP, pois os seus níveis de velocidades, dissipação de energia e de tensão cisalhante de Reynolds são mais compatíveis com as condições ideais para a passagem de peixes. Para a declividade de 12% ocorre limitação de área possível de passagem do peixe devido a dissipação de energia e tensão cisalhante de Reynolds locais.

 

Para conhecer o sistema aquífero na área de Proteção Ambiental do Maracanã foram coletadas amostras de água em quatro campanhas; a primeira no período seco e as outras no período chuvoso seguinte. Foram analisados nas águas amostradas onze parâmetros hidroquímicos CE, Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Cl-, SO42-, HCO3-, NO3-, Fe e P. A análise de agrupamentos separou os poços na área, identificando três grupos distintos que explotam águas com condutividade elétrica nas faixas de 230 a 400 µS/cm, 87 a 210 µS/cm e 22 a 64 µS/cm; os dados mostraram predominância de águas cloretadas sódicas e recarga rápida. Com estes resultados e identificação de processos geoquímicos determinados pelas mudanças nas concentrações de Fe e P foi possível desenvolver um modelo que identificou os aquíferos do sistema de aquíferos explotado por cada poço.

 

As alterações nos extremos pluviométricos estão sendo observadas em várias localidades, com uma frequência maior de chuvas intensas concentradas em poucos dias e estiagens mais prolongadas, passando a caracterizar novos cenários nas bacias hidrográficas. Estudos específicos vêm atribuindo tais ocorrências às possíveis modificações climáticas. Este artigo analisou a relação existente entre os eventos extremos registrados na Sub-bacia 39, localizada no Nordeste do Brasil, com as anomalias das Temperaturas da Superfície do Mar (TSM) e os sistemas atmosféricos atuantes na região, utilizando os coeficientes de correlação de Pearson entre as variáveis analisadas. Para isso, as tendências da precipitação foram obtidas utilizando o Método dos Mínimos Quadrados, associado à regressão linear e o teste t de Student. Os resultados evidenciaram que devido à posição geográfica da região estudada, tanto os eventos extremos máximos (áreas com tendências positivas) como os eventos extremos mínimos (áreas com tendências negativas) são bem mais dependentes do Dipolo do Atlântico do que das influências do El Niño/Oscilação Sul - ENOS.

 

O crescimento dos centros urbanos no país demanda cada vez mais a adoção de novas opções de mobilidade, e diante desta necessidade foi elaborado e iniciado um projeto que visa construir um corredor fluvial de passageiros em uma parte do rio Capibaribe na cidade do Recife-PE. Para a implantação de um canal de navegação são necessárias dragagens de aprofundamento para definir uma geometria do leito do rio compatível com as necessidades das embarcações que irão percorrer o canal. O acompanhamento das dragagens se faz com os constantes levantamentos batimétricos de onde são retiradas as informações dos volumes de sedimentos dragados, tendo como objetivo também verificar o comportamento temporal dos processos de deposição e erosão. Nesse contexto, o trabalho teve como objetivo avaliar a geometria do leito do rio Capibaribe após as dragagens de aprofundamento, utilizando dados de levantamentos batimétricos em períodos distintos para confeccionar perfis longitudinais e transversais, e criar modelos digitais de profundidade para extração de informações sobre a deposição/agradação ou erosão/remoção de sedimentos e os seus respectivos volumes. O perfil primitivo do rio Capibaribe apresentou suave declividade e heterogeneidade nas formas do fundo, principalmente após o quilômetro cinco, com tendências de deposição/agradação a jusante da região de confluência com tributário advindo do açude de Apipucos e a montante dos trechos sinuosos, nos locais de alargamento da seção transversal, e a montante da bifurcação situada no quilometro nove. Os cenários após as dragagens de aprofundamento indicam locais com predominância dos processos erosivos e em outros, processos de sedimentação. Foram comparados os perfis longitudinais e transversais de duas áreas situadas no canal de navegação oeste, uma com 350 metros e outra com 1000 metros, onde se verificou que na área 1 a erosão/remoção de sedimentos superou a sedimentação/agradação, indicando a ocorrência de dragagens no intervalo entre os dois levantamentos associado aos processos naturais. Na área de estudo 2 o processo de sedimentação/agradação superou o de remoção/erosão, com um volume equivalente a uma camada de 1 cm de espessura. A agradação ocorreu de forma homogênea no canal de navegação, enquanto que a erosão localizou-se nas margens, mais intensamente na margem direita do rio.

 

A atualização em tempo real de modelos de propagação do escoamento em rios é essencial para a redução de erros na previsão hidrológica. As técnicas de atualização recentes encontradas na literatura, apesar de promissoras, são complexas e geralmente aplicadas em modelos cujo desenvolvimento demanda tempo e conhecimento muito especializado, representando desafios para sua utilização em ambientes operacionais. Dado que atualmente existem ferramentas computacionais amplamente difundidas, que reduzem tempo e simplificam a preparação de modelos hidrodinâmicos, torna-se interessante desenvolver técnicas que sejam facilmente acopladas a estas ferramentas de modo a aproveitar um modelo já calibrado e a experiência dos usuários. Neste trabalho é apresentada uma metodologia de atualização em tempo real do modelo HEC-RAS para previsão de vazões, utilizando o algoritmo de otimização Shuffled Complex Evolution - University of Arizona (SCE-UA). O procedimento consiste na atualização simultânea de condições de contorno e parâmetros no modelo hidrodinâmico, através de: (i) geração de um aporte lateral concentrado, definido por uma adaptação do hidrograma unitário adimensional do Soil Conservation Service - SCS e; (ii) estimativa do coeficiente de Manning no trecho simulado. O algoritmo opera em uma janela de otimização com a minimização de uma função-objetivo, que considera a soma ponderada dos erros quadráticos das vazões dando maior peso aos erros nos últimos intervalos com dados observados (início da previsão). Como estudo de caso, a metodologia foi aplicada em um trecho localizado na bacia do rio Iguaçu, entre a UHE Salto Caxias e o posto fluviométrico de Hotel Cataratas. Os resultados mostraram que, com um conjunto relativamente pequeno de soluções candidatas no algoritmo de otimização, é possível melhorar, de forma eficiente, o desempenho do modelo na previsão de vazões e reduzir efeitos negativos causados por erros de fase nos hidrogramas calculados. Uma vantagem da metodologia desenvolvida é que ela permite reduzir tanto a necessidade de manipulações excessivas de arquivos como de ajustes manuais do modelo HEC-RAS, o que é importante quando decisões operacionais devem ser tomadas em tempo relativamente curto.

 

A escolha de eficiências de estações de tratamento de esgotos é complexa quando avaliada no âmbito de bacias hidrográficas, função dos múltiplos lançamentos, de diferentes cargas, dispostos em corpos d-água com diferentes capacidades de assimilação. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar modelos de otimização aplicáveis à determinação de eficiências mínimas de tratamento de esgotos no âmbito de uma bacia hidrográfica. Os modelos de otimização avaliados consideraram a minimização do somatório das eficiências e a minimização da inequidade entre os esforços de tratamento de esgotos. Um modelo matemático de qualidade de água e o Algoritmo Genético foram combinados no ambiente computacional do software MatLab, o que permitiu a obtenção de eficiências mínimas de tratamento de esgotos a partir dos modelos de otimização utilizados. A bacia hidrográfica do rio Pardo, afluente do rio Itapemirim - importante curso d-água da porção sul do estado do Espírito Santo - constituiu a área de estudo. Os resultados indicaram que os modelos de otimização que incorporam medida de equidade como restrição do problema não apresentam respostas consistentes, função da grande variação de carga orgânica bruta existente nos efluentes produzidos na bacia hidrográfica do rio Pardo. Os modelos que incorporaram medidas de equidade na função objetivo apresentaram desempenho satisfatório e permitiram a obtenção de conjuntos de eficiências de tratamento de esgotos próximos entre si.

 

Em condições naturais, as características das águas superficiais e dos sedimentos fluviais são determinadas pela formação geológica. Estas podem ser alteradas devido a atividades antrópicas e interferir na manutenção da biota aquática. Assim, identificar padrões das águas superficiais e dos sedimentos em domínios geológicos distintos, pode auxiliar na detecção de possíveis alterações e contribuir na orientação para a tomada de decisões no âmbito da manutenção e conservação dos ambientes aquáticos. O objetivo desta pesquisa foi identificar mudanças nas características físicas e químicas da água superficial e na geoquímica de sedimentos em microbacias inseridas em três domínios geológicos no Paraná: domínio metassedimentar carbonático (DMSC), domínio sedimentar terrígeno-carbonático (DSTC) e domínio magmático básico (DMB). Os parâmetros condutividade elétrica, alcalinidade, dureza, concentração de Ca e de Mg na água foram mais elevados no DMSC. A concentração de SiO2 foi mais representativa no DMB e de CO2 no DSTC. Na Análise de Componentes Principais, com os resultados dos parâmetros físico-químicos da água, o primeiro eixo explicou 99,43% da variância entre as estações de amostragem. Na análise geoquímica do sedimento apenas Fe2O3 e CaO apresentaram diferença estatística significante (ANOVA= p<0,05). Os resultados sugerem que as microbacias encontram-se em bom estado de conservação e refletem as condições naturais para cada domínio geológico, demonstrando a necessidade de adequação da legislação inerente a avaliação da qualidade de águas superficiais. Este trabalho pode ser utilizado como referência para estudos futuros e em programas de monitoramento das microbacias avaliadas.

 

O uso de modelos hidrodinâmicos para a determinação das vazões em cursos d-água tem crescido nos últimos anos devido aos problemas relativos à utilização do método da curva-chave para monitoramento das vazões. Este trabalho tem por objetivo desenvolver um método para determinação das vazões em canais abertos utilizando algoritmos evolucionários multiobjetivos (NSGA-II) e medições de nível da superfície livre associadas a um modelo hidrodinâmico. Dados obtidos de ensaios em um canal experimental de laboratório foram utilizados para calibração e validação do modelo. O algoritmo de otimização NSGA-II apresentou excelentes resultados, obtendo-se coeficientes de Nash-Sutcliffe superiores a 0,99 tanto para a calibração quanto para a validação do modelo hidrodinâmico. As vazões calculadas pelo modelo hidrodinâmico apresentaram uma variação de até 150% para um mesmo nível quando comparadas às vazões estimadas pela curva-chave, o que demonstrou que o uso da curva-chave para medição de vazão em regime variável apresenta erros elevados.

 

O aumento na demanda pela água no mundo estimulou a aplicação da cobrança na busca pelo uso racional dos recursos hídricos. A fixação da tarifa de água para um determinado uso não é fácil, dado que ela deve ter um valor elevado o bastante que incentive o seu uso racional, porém não elevado o suficiente que comprometa ou impeça o desenvolvimento de atividades produtoras. Este estudo avalia diferentes valores de tarifa sugeridos e aplicados ao setor da carcinicultura no Ceará no período de 2003 a 2016 e analisa a sensibilidade do setor a esses valores. Foram considerados os resultados zootécnicos da atividade, bem como os custos de produção e receitas auferidas pelos produtores no ano de 2008. O estudo mostrou que o único valor de tarifa que torna o setor financeiramente atraente para este uso é o de R$ 1,00/1.000m3, valor bem abaixo do inicialmente proposto pelo Estado (R$ 31,20/1.000m3), o qual foi reduzido em anos posteriores. Neste contexto, foi desenvolvido um modelo para fixação de tarifas para a carcinicultura, o qual considera a capacidade de pagamento dos empresários e o custo de produção dos camarões.

 

A operação de grandes reservatórios pode alterar toda a dinâmica fluvial natural de um curso d-água, sendo necessária uma melhor compreensão das influências destas interferências em busca de um gerenciamento adequado, minimizando impactos negativos. Diante disto, este trabalho buscou identificar as alterações ocorridas no regime de vazões dos principais rios da bacia do rio Piracicaba, principalmente em decorrência da implantação dos reservatórios do Sistema Cantareira. As análises foram feitas com base nas séries de vazões médias diárias de quatro postos fluviométricos localizados nos rios Atibaia, Jaguari, Piracicaba, os quais tem seu regime de vazões influenciados pela operação dos reservatórios do Sistema Cantareira, e no rio Camanducaia, que encontra-se na mesma bacia hidrográfica e não sofre influência desse sistema, para efeito de comparação. Foi utilizado o software IHA (Indicators of Hydrologic Alteration), que calcula alterações em 33 parâmetros hidrológicos relevantes ecologicamente, que caracterizam a magnitude, o tempo, a frequência, a duração e a taxa de flutuações das vazões. Foi constatado que, a partir das décadas de 1970 e 1980, para os rios sob influência do Sistema Cantareira, no geral, houve uma diminuição nas vazões médias, de aproximadamente 24% no rio Atibaia, 50% no rio Jaguari e 14% no rio Piracicaba, sendo que o decréscimo das vazões ocorreu principalmente na estação seca (abril a setembro), além da redução no valor da mediana das vazões mínimas anuais de 7 dias consecutivos em 25%, 56% e 15%, respectivamente. Também foi constatado diminuição na duração das vazões mais altas. As mudanças mais significativas ocorreram no rio Jaguari, seguido pelo rio Atibaia e foram menos significativas no rio Piracicaba, o qual se encontra mais distante dos reservatórios. Já para o rio Camanducaia, após a década de 1970, não houve mudança no valor da mediana das vazões mínimas anuais de 7 dias consecutivos e constatou-se, no geral, um aumento nas vazões médias de aproximadamente 21%, assim como o aumento na frequência de ocorrência das vazões máximas. Porém, as mudanças não foram tão significativas como nos demais rios.