A estabilidade de humanos imersos em escoamentos superficiais por exemplo resultantes de inundações urbanas provocadas por ruptura de barragens, falhas em sistemas de drenagem ou eventos extremos é um tema de elevado interesse quando se trata de segurança humana e hidráulica de eventos extremos. Os trabalhos propostos neste campo apresentam seus resultados através de grandezas dimensionais, resultados de origem experimental ou formulações aproximadas para avaliação da estabilidade de modelos para o corpo humano. Aqui é apresentada uma análise dimensional que mostra a obtenção dos grupos adimensionais que representam o referido problema. Formulações em termos desses grupos adimensionais foram então desenvolvidas com análise estatística e aproximações fundamentadas em princípios físicos e dados do corpo humano. Destaca-se a boa qualidade dos resultados obtidos com a metodologia proposta, baseada em adimensionais, com elevados coeficientes de correlação e boa concordância entre dados medidos e calculados.

 

A erosão do solo é um dos processos de degradação ambiental mais impactantes, no qual seu mapeamento e avaliação consiste em uma importante ferramenta para atividades de manejo e gestão dos recursos naturais em bacias hidrográficas, permitindo aos gestores implementar políticas de uso e ocupação do solo de forma sustentável. O presente trabalho teve por objetivo a aplicação da Equação Universal de Perda de Solo Revisada (RUSLE) em ambiente SIG, na Bacia Hidrográfica do Alto Rio Iguaçu (BHARI), localizada no Estado do Paraná / Brasil, afim de avaliar a vulnerabilidade à erosão hídrica bem como a concentração dos sólidos dissolvidos em suspensão para estimar a descarga solida e a taxa de aporte de sedimentos, permitindo identificar áreas mais suscetíveis à erosão hídrica. Os resultados mostraram que mais de 23,52% da BHARI apresentou perdas de solo abaixo de 2,5 t ha-1 ano-1, significando baixo potencial atual de erosão. Em relação a descarga sólida, a bacia apresentou valores variando de baixo a muito alta, levando também a elevados valores para a taxa de aporte de sedimentos. A identificação de áreas de risco associadas à erosão acelerada, realizadas neste estudo, fornecem subsídios importantes para medidas associadas ao manejo, conservação e planejamento do uso do solo nesta bacia, a qual é altamente relevante para predição de desenvolvimento de cenários variados para o Estado do Paraná por seu potencial hidroelétrico.

 

Neste trabalho, se propôs estudar uma pequena bacia de drenagem urbana, a bacia piloto de Mirassol (BPM), em Natal, RN, que tem como exutório uma Lagoa de Detenção e Infiltração (LDI). Os processos de transformação da chuva em vazão, a acumulação de água na LDI e o processo de infiltração e percolação no perfil do solo até o lençol freático foram modelados e, através de observações dos eventos chuvosos, níveis de água na lagoa e do lençol freático, assim como levantamento de parâmetros, possibilitaram a modelagem desses processos combinados. A modelagem matemática foi realizada com o uso de um modelo distribuído chuva-vazão e a elaboração de um modelo de percolação em meio insaturado. Foi realizada a simulação contínua ao longo de um período de dezoito meses, com intervalos de tempo de um minuto. Os hidrogramas gerados foram transformados em volumes afluentes à lagoa e então, realizado o balanço hídrico nesses intervalos de tempo, considerando-se a infiltração e percolação de água no perfil do solo. Como resultado, obteve-se a avaliação da LDI no processo de armazenamento de água, assim como a infiltração, redistribuição de água no solo e a recarga ao aquífero freático, possibilitando simular a sequência temporal de distribuição. Com as simulações realizadas, verificou-se o bom desempenho da LDI na absorção de cheias e sua contribuição no processo de recarga do aquífero local.

 

O objetivo do presente estudo é o de analisar a aplicabilidade de um modelo de transporte e decaimento de carbono orgânico para a simulação da qualidade da água em rios urbanos como subsídio para atividades de planejamento e gestão de recursos hídricos. A abordagem conceitual baseia-se na hipótese de que as frações particulada, dissolvida, lábil e refratária de carbono orgânico, que diferem na sua composição em função de sua origem no sistema, apresentando distintos mecanismos de degradação e, consequentemente, no impacto em termos da depleção da concentração de oxigênio dissolvido na coluna d-água. O desenvolvimento do trabalho consistiu na determinação quantitativa e qualitativa das frações de carbono orgânico no rio Iguaçu, localizado na Bacia do Alto Iguaçu, e no desenvolvimento dos algoritmos de simulação e calibração automática do modelo proposto, denominado ROCS - Model (River Organic Carbon Simulation Model). O modelo foi estruturado em planilhas Excel, com programação estruturada em VBA (Visual Basic for Applications), considerando escoamento unidimensional em condições de regime permanente em rios. O modelo considera múltiplas entradas de cargas difusas e pontuais. A calibração é feita através de um algoritmo de otimização por colônias de partículas (PSO), utilizando como estudo de caso dados de monitoramento de qualidade da água em 6 estações de controle ao longo de 107 km do rio principal, no Rio Iguaçu, localizado em uma área de intensa urbanização da região de Curitiba- PR, com aproximadamente 3 milhões de habitantes em uma área de 3.000 km2. Os resultados indicam que a presente abordagem, considerando a simulação das frações de carbono orgânico, tem potencial para ser aplicado em modelos de gestão de recursos hídricos, como alternativas aos parâmetros de qualidade da água tradicionais previstos na legislação Brasileira.

 

Modelos matemáticos de qualidade de água têm sido utilizados como ferramentas para o planejamento e a gestão de recursos hídricos em diversos países. Em geral, em rios, as análises são baseadas em simulações considerando condições de escoamento de regime permanente. Entretanto, bacias urbanas apresentam uma intensa dinâmica, consequente de mecanismos de uso e ocupação do solo, capaz de induzir processos de poluição que requerem uma análise que contemple aspectos físicos, químicos e biológicos. A abordagem em estado não-permanente permite descrever de forma mais realista estas características, e associar de maneira consistente as interações de qualidade e quantidade de água, em função da representação hidrodinâmica de um sistema. Esta pesquisa contribui para esse entendimento usando como estudo de caso o rio Iguaçu, localizado na região metropolitana de Curitiba, ao analisar potenciais impactos de avaliações de qualidade baseadas em uma comparação de condições de estado permanente e não-permanente como forma de subsidiar elementos para a gestão do uso da água. O modelo aqui proposto (SIHQUAL), desenvolvido em módulos tradicionais, utiliza métodos de diferenças fnitas explícitas para solução das equações de Saint-Venant integradas com a equação de transporte de massa, para demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e oxigênio dissolvido (OD). Para a análise de qualidade da água utilizou-se do conceito de curva de permanência de qualidade da água. Observou-se principalmente que modelos em estado transiente oferecem maior -exibilidade e uma distinta perspectiva para o gerenciamento, em especial quanto à aplicação dos instrumentos de gestão de recursos hídricos, como o enquadramento. 

Regiões com alta variabilidade hidrológica são, geralmente, abastecidas por reservatórios plurianuais com baixas vazões de regularização, sujeitos, sazonalmente, a grandes vertimentos e a perdas por evaporação em seus períodos de cotas altas. O semiárido brasileiro é uma dessas regiões. Este trabalho levanta a hipótese do aproveitamento da água vertida e/ou evaporada, em regiões com estas características, para suprir demandas não atendidas pela vazão outorgável dos reservatórios, utilizando uma vazão máxima excedente para incrementar a vazão outorgável. Como caso de estudo, foi efetuada a operação de um reservatório de grande porte, localizado no semiárido brasileiro. Por meio de simulação do balanço hídrico e otimização, foi desenvolvida uma curva-guia para operação do reservatório e encontrada a vazão excedente máxima explorável em períodos de cheia. Com os resultados encontrados, pode-se concluir que há a possibilidade de utilizar uma vazão excedente em períodos de grandes a-uências sem que o abastecimento em períodos secos seja prejudicado. 

Frente à difculdade de eleger padrões para o controle da poluição hídrica em atividade de mineração de argila, este trabalho tem como objetivo verifcar a possibilidade de uso da mineralogia dos sedimentos -uviais como indicador de poluição da atividade de mineração de argila. O estudo foi desenvolvido na bacia do Córrego Assistência, situada no maior pólo cerâmico das Américas. Ao todo foram realizadas 67 campanhas de campo no ano de 2014 para coleta de água superfcial do Córrego Assistência. Este córrego apresentou uma vazão média anual de 0,8 m3.s-1, com descargas anuais sólidas de 3.680 t.ano-1 e, dissolvidas de 4.234 t.ano-1. A análise mineralógica dos sedimentos -uviais indicou a presença de quartzo, montmorillonita, illita e caulinita na fração <53 µm. A caulinita é proveniente da erosão superfcial do solo. Contudo, a illita, argilomineral predominante nas rochas exploradas pela mineração, é praticamente ausente no horizonte superfcial do solo da bacia do Córrego Assistência. Assim, sua presença entre os sólidos em suspensão transportados pelo Córrego Assistência está associada pela deposição atmosférica da poeira produzida durante as atividades de mineração de argila presentes nesta bacia hidrográfca. 

O monitoramento ambiental de alta frequência está sendo cada vez mais utilizado, devido à disponibilidade de equipamentos e pela resposta rápida gerada. As séries temporais de alta frequência mostram que as respostas de curto prazo, durante e após a ocorrência de chuva não são capturados por programas de monitoramento convencionais. Este trabalho teve por objetivo a avaliação da alteração da qualidade da água de escoamento -uvial em uma bacia hidrográfca em unidade de conservação no bioma Mata Atlântica, com resposta de curto prazo, devido a ocorrência de evento de chuva, monitorado em intervalo de tempo horário. A Bacia do Rio Cubatão do Sul localiza-se na zona Litoral Centro de Santa Catarina, Brasil. Foram monitorados a altura de chuva, por meio de pluviógrafo e parâmetros de qualidade das águas, com o uso de sondas multiparâmetros. Foram monitoradas duas seções -uviométricas, uma no rio Vargem do Braço (FS1), que localiza-se em situação praticamente natural, com predominância de Floresta Ombrófla Densa e outra no rio Cubatão do Sul (FS2) que possui in-uência de área urbana, agrícola e extração de areia. As curvas de permanência da temperatura e do íon nitrato na FS1 apresentaram valores levemente inferiores no período chuvoso, comportamento oposto foi observado na turbidez. As curvas de permanência da FS2 apresentaram diminuição da condutividade elétrica e íon amônio nos períodos chuvosos. Quando foram comparados os períodos secos e chuvosos estatisticamente, constatou-se diferença para os parâmetros temperatura, condutividade elétrica e turbidez na FS2 e temperatura, condutividade elétrica, pH, nitrato, turbidez e oxigênio dissolvido na FS1. Assim, constatou-se que a qualidade da água da bacia hidrográfca do rio Cubatão do Sul é in-uenciada pelo escoamento -uvial e possui tempo de resposta de curto prazo, em decorrência de evento de chuva. Adicionalmente, o uso do solo in-uenciou nas alterações da qualidade da água em decorrência de evento de chuva. A oscilação entre os valores mensurados dos parâmetros nos dois momentos é menor em área preservada com mata nativa do que aquela com uso do solo com ocupação urbana e rural. 

Este trabalho avaliou a qualidade da água da chuva na cidade de Santa Maria - RS, a variação de alguns parâmetros durante a precipitação e os usos mais apropriados para a mesma em função dos padrões vigentes sobre aproveitamento de águas pluviais e de reúso. Amostras de água da chuva foram coletadas diretamente da atmosfera e de um telhado, a fm de analisar as alterações em sua qualidade após a passagem pela superfície de captação. Cada amostrador foi dividido em cinco compartimentos, para coletar e armazenar separadamente os cinco primeiros milímetros de chuva. As características de qualidade da água da chuva foram avaliadas através dos parâmetros: pH, condutividade elétrica, turbidez, DBO5, sólidos totais, sólidos suspensos, sólidos dissolvidos e Escherichia coli. Em alguns eventos foram analisados também: ferro, manganês, fosfato, amônia e nitrato. Observou-se que a qualidade da água da chuva é alterada após sua passagem pela área de captação. No estado bruto as águas pluviais têm potencial para ser utilizadas em fns não potáveis, recomendando-se o descarte de pelo menos 2 mm iniciais. Se for tratada a água de chuva adquire qualidade compatível com usos como descargas de bacias sanitárias e lavagem de veículos. O comportamento de alguns parâmetros mostrou-se sensível às variações nas características da precipitação, ocorrendo variação nos valores relacionados ao aumento ou diminuição na intensidade da precipitação. 

Os corpos hídricos localizados nas zonas costeiras estão submetidos às pressões antrópicas e a perda da qualidade ambiental. O objetivo deste estudo foi avaliar a qualidade ambiental do rio Papaquara, através da qualidade da água e da paisagem ribeirinha, utilizando-se do Índice Trófico (TRIX) e do Protocolo de Avaliação Rápida (PAR). O estudo foi realizado na bacia hidrográfica localizada no norte da Ilha de Santa Catarina, Florianópolis - SC, cujo aumento populacional no veraneio é em torno de 280%. O Índice Trófico e o Protocolo de Avaliação Rápida foram avaliados nos períodos de pré-veraneio, veraneio e pós-veraneio em sete pontos amostrais ao longo das áreas interna (maior adensamento populacional), mediana e externa do rio Papaquara, além de dois pontos em afluentes. O rio Papaquara mostrou-se em estado de forte estresse, sendo classificado como eutrofizado, em 77% das amostras e alterado em 50% da área amostrada, conforme os índices TRIX e PAR, respectivamente. A área interna apresentou-se eutrófica e impactada em todos os períodos analisados. A área mediana e a externa diminuíram sua qualidade da água, devido a atividade de veraneio, enquanto não houve alteração da qualidade ambiental pelo PAR. A correlação significativa entre os índices utilizados indicou que o PAR deve ser usado com cautela para descrever condição de qualidade da água. Esta análise se apresentou mais adequada quando utilizada na escala do rio como um todo, mas não por segmentos isolados.