1,721,051 research outputs found
Estimating discharges and Suspended Sediment Concentrations by using Acoustic Doppler Current Profilers at the São Gonçalo Channel – RS State
No full textThe São Gonçalo Channel (76 km long) is responsible for linking Mirim Lake to Patos
Lake which compound the largest coastal lagoon system in Latin America and the
largest shallow coastal environment in the world. However, this channel is unassisted
by continuous monitoring systems about its water and suspended-sediment
discharges, much of this because this channel has complex flow characteristics
(inverse, stationary and bidirectional flows). In this way, this work aimed to develop
models capable to estimate continuous data of discharge and Suspendes-sediment
Concentration (CSS), by Acoustic Doppler Current Profilers (ADCPs). Two sections
(GS1 and GS2) were monitored in the channel, one located near the mouth and the
other near the outlet, 60 km apart. To estimate the water discharges, linear and
multilinear regression models were developed, based on the Indexed Velocity Method
- it consists of the relationship between height and area of the cross-section, and
average velocity and indexed velocity (velocity at one or more specific points in the
cross-section), considering the Integrated Velocity Cell (IVC) and Multi-cell profile
(MCV) approaches. The IVC and IVC+MCV models presented results such as
coefficient of determination r2 of 0.986, and 0.998, at GS1 respectively, and r2 of 0.986,
and 0.995 at GS2. The results expressed the accuracy of the models for the different
approaches. From the models, time series of discharge were developed for the
sections, these capable of identifying moments of inversion and stagnation of the water
flow, which matches the in situ discharge data used for calibration process. Also,
models for estimating the SSC were developed from the intensity of the corrected
return pulse (backscatter – resulting from the interaction of the pulse with suspended
particles present in the water). The corrections considered the attenuations caused by
the acoustic wave, by the properties of the water, by the properties and presence of
the sediments. The results pointed to models with Good and Very Good performance
in GS1 and GS2, respectively; models considering the mean corrected backscatter,
the sediment absorption coefficient and the water temperature were the ones that
presented the best performance in both monitored sections. The models allowed the
construction of SSC time series for the sites, which matches the in situ samples used
during calibration process. The joint use of these models provides to the São Gonçalo
Channel accurate water discharge and suspended-sediment discharge data in a short
timescale (15-minute intervals).Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESO Canal São Gonçalo (76 km de comprimento) é o responsável por interligar as águas
da Lagoa Mirim a Lagoa dos Patos e, juntos formam o maior complexo lagunar da
América Latina e o maior ambiente costeiro raso do mundo. Entretanto, este canal é
desassistido de sistemas de monitoramento contínuo acerca de suas descargas
líquidas e sólidas, muito disso devido ao fato que este canal apresenta características
de fluxo complexo (fluxos inversos, estacionários e bidirecionais). Desta maneira, este
trabalho objetivou desenvolver modelos capazes de oferecer dados contínuos, a partir
de estimativas, de vazão d’água e Concentração de Sedimentos em Suspensão
(CSS), a partir de Equipamentos Acústicos por Efeito Doppler (ADCPs). Duas seções
(GS1 e GS2) foram monitoradas no canal, uma localizada próximo a confluência
canal-Patos e outra próximo a confluência Mirim-canal, distantes 60 km entre si. Para
a estimativa das vazões, foram desenvolvidos modelos de regressão linear e linear
múltipla, baseado no Método das Velocidades Indexadas – constitui-se da relação
entre cota e área da seção, e velocidade média e velocidade indexada (velocidade em
um ou mais pontos específicos na seção), considerando as abordagens Velocidade
Integrada no Feixe (IVC) e Velocidade Multicélula (MCV). Os modelos IVC e IVC+MCV
apresentaram resultados como coeficiente de determinação r2 de 0,986, e 0,998, na
GS1 respectivamente, e r2 de 0,986, e 0.995 para a GS2. Os resultados foram capazes
de expressar a precisão dos modelos para as diferentes abordagens. A partir dos
modelos foram construídas séries históricas de vazões para as seções, essas
capazes de identificar momentos de inversão e estagnação dos fluxos, as quais
sobrepuseram as vazões in situ utilizadas para calibração dos modelos. Ainda, para
nas seções foram desenvolvidos modelos capazes de estimar a CSS a partir da
intensidade do pulso de retorno (backscatter – resultante da interação do pulso com
as partículas suspensas presentes na água) corrigido. As correções consideraram as
atenuações causadas pela onda acústica, pelas propriedades da água, pelas
propriedades e presença dos sedimentos. Os resultados apontaram para modelos
com desempenho Bom e Muito Bom na GS1 e GS2, respectivamente; modelos
considerando o backscatter médio corrigido, o coeficiente de absorção do sedimento
e, a temperatura da água, foram os que apresentaram melhor desempenho em ambas
as seções monitoradas. Os modelos permitiram a construção de séries históricas de
CSS para os locais, as quais sobrepuseram as amostragens in situ utilizadas para
calibração dos modelos. A utilização conjunta desses modelos oferece para o Canal
São Gonçalo dados de descarga líquida e sólida com elevada precisão e curto espaço
de tempo (intervalos de 15 minutos)
The Uruguay - Brazil Waterway as a modal transport alternative: the use of water for regional development - Waterway infrastructure, transportable cargo and necessary investments
No full textThe Uruguay-Brazil Waterway is a waterway system that enables the transportation
of products, mainly from Uruguay, to the Port of Rio Grande, expanding trade
relations between Brazil and Uruguay and having a positive impact on the
development of the Lagoa Mirim region and its area of influence. This paper aims to
analyze the strategic importance of the Uruguay-Brazil Waterway as a mode of
transport, as a form of logistical integration between Brazil and Uruguay, and as a
way of boosting the regional economy, pointing out the investments to be made to
make this waterway viable. This is done by characterizing the Mirim Lagoon Basin,
comparing the modes of transport, presenting the advantages of the waterway
system, analyzing the navigability conditions of this lagoon, presenting the vessels
that can be used, the cargo with handling potential and applying the SWOT matrix to
compare the port terminal projects. The conclusion is that the operation of the
Uruguay-Brazil Waterway is feasible, based on dredging (guaranteeing a minimum
initial draft of 2.50m), marking out the waterway (both stages are being studied for
tender), using vessels already sailing in Lagoa dos Patos to meet initial demand
(within the dimensions allowed due to natural and built obstacles), and building
suitable cargo handling terminals, based on private investment. Products such as
soybeans, rice, wood, clinker, limestone minerals, agro-inputs and goods in general
will be the main transportation demands of the future waterway. Based on the SWOT
matrix, considering implementation costs, intermodal connectivity, location and
projected cargo demand, the Tacuari River Terminal, the Cebollati Logistics Node
and the Port of Santa Vitória do Palmar are the most suitable for transhipment of
cargo from the north-northeast, northeast-central and eastern Uruguay, respectively.Sem bolsaA Hidrovia Uruguai - Brasil constitui-se num sistema viário flúvio-lacustre que
possibilita o transporte de produtos, principalmente uruguaios, até o Porto de Rio
Grande, ampliando as relações comerciais entre Brasil e Uruguai e trazendo reflexos
positivos para o desenvolvimento da região da Lagoa Mirim e de sua área de
influência. Este trabalho tem como intuito analisar a importância estratégica da
Hidrovia Uruguai - Brasil como modal de transporte, como forma de integração
logística entre Brasil e Uruguai, e como forma de fomento da economia regional,
apontando os investimentos a serem realizados para viabilização desta hidrovia.
Para isto, é feita a caracterização da Bacia Hidrográfica da Lagoa Mirim, a
comparação entre os modais de transporte, apresentando as vantagens do sistema
hidroviário, a análise das condições de navegabilidade desta lagoa, a apresentação
das embarcações que podem ser utilizadas, as cargas com potencial de
movimentação e a aplicação da matriz SWOT para comparação entre os projetos de
terminais portuários. Como conclusão, tem-se que a operação da Hidrovia Uruguai –
Brasil é viável, a partir de dragagens (garantindo um calado mínimo inicial de
2,50m), balizamento da via navegável (ambas as etapas em estudo para licitação),
utilização de embarcações que já navegam na Lagoa dos Patos para atendimento
da demanda inicial (dentro das dimensões admissíveis em função dos obstáculos
natuaris e edificados), e construção de terminais de movimentação de cargas
adequados, a partir de investimentos privados. Pode-se indicar que produtos como
soja, arroz, madeira, clínquer, minerais calcários, agroinsumos e mercadorias em
geral, consistirão nas principais demandas de transporte da futura hidrovia. A partir
da matriz SWOT, considerando custos de implantação, conectividade intermodal,
localização e projeção de atendimento de demandas de cargas, têm-se no Terminal
do Rio Tacuari, Nodo Logístico Cebollati e no Porto de Santa Vitória do Palmar os
mais indicados para transbordo das cargas do norte-nordeste, nordeste-centro e
leste uruguaio, respectivamente
Quantitative water balance of surface waters in the Jaguarão River basin
No full textWater resources are one of the most important natural resources in the world, making it essential to protection and guarantee better quality and quantity. Thus the knowledge of the behavior and changes that influence the waters present in the hydrographic basins is extremely important for an efficient management considering their multiple uses. Based on these claims, the present study aims to quantitatively analyze the water resources of the transboundary basin of the Jaguarão River (BJR),
which is located on the border between Brazil and Uruguay. More specifically, the objective of this work was to apply mathematical modeling tools, expressed in the Large Basin Hydrological Model (BHM) and WARM-GIS Tools, both models developed by the Hydraulic Research Institute (HRI) of the Federal University of Rio Grande do Sul (FURGS), in an attempt to carrying out the hydrological modeling and
quantitative water balance of water resources, respectively. Three scenarios were developed, on a monthly and annual basis, adopting Q90 as a reference flow rate, and thus, the water stress index (WSI) was represented for each section of the BHRJ drainage network, with emphasis on analysis of the multiple uses of water influence in the basin, especially for irrigation purpose. In addition, in order to improve the quantitative representation of water for the BJR, the Water Commitment Index (WCI)
and the Water Withdrawal Index (WWI) were applied to diagnose the water scarcity level of the basin considering the annual water commitment. The results of the hydrological modeling carried out using the MGB showed that, in general, the model presented a good performance in both in calibration and validation of the periods adopted. The WSI representation WSI showed that in the current scenario the basin suffers from high water stress in the months that comprise the summer season (January, February, March and December), furthermore, the application of the WSI exposed the great influence of water use on irrigated rice in the region. The WCI has reinforced this result, as it presented sub-basins that fit into a critical situation, requiring intense management activity and large investments.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESOs recursos hídricos constituem um dos mais importantes recursos naturais existentes, tornando-se indispensável sua proteção e garantia de melhor qualidade e quantidade. Com isso, o conhecimento do comportamento e das alterações que influenciam nas águas presentes nas bacias hidrográficas é de extrema importância para um manejo eficiente considerando seus usos múltiplos. Embasando-se nestas alegações, o presente trabalho tem por objetivo analisar quantitativamente os recursos hídricos da bacia transfronteiriça do rio Jaguarão (BHRJ), que se localizada na fronteira entre Brasil e Uruguai. Mais especificadamente, o objetivo desse trabalho foi aplicar ferramentas de modelagem matemática, expressos no Modelo Hidrológico de Grandes Bacias (MGB) e WARM-GIS Tools, ambos os modelos
desenvolvidos pelo Instituto de Pesquisas Hidráulicas (IPH) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), na intenção de realizar a modelagem hidrológica e o balanço hídrico quantitativo dos recursos hídricos, respectivamente. Com isso, desenvolveram-se três cenários, em base mensal e anual, adotando como vazão de referência a Q90, e assim, representou-se o Índice de estresse hídrico (IEH) para cada trecho da rede de drenagem da BHRJ, com destaque para análise da influência dos usos múltiplos da água na bacia em especial do uso destinado à irrigação. Além disso, no intuito de aprimorar a representação quantitativa da água para a BHRJ aplicou-se o Índice de Comprometimento Hídrico (ICH) e o Índice de Retirada de Água (IRA) para o diagnóstico de nível de escassez da bacia
considerando o comprometimento hídrico anual. Os resultados da modelagem hidrológica realizada com o uso do MGB mostraram que, de um modo geral, o modelo apresentou um bom desempenho tanto na calibração quanto na validação dos períodos adotados. A representação do IEH mostrou que, no cenário atual da bacia a mesma sofre com grande estresse hídrico nos meses que compreendem a
estação do verão (janeiro, fevereiro, março e dezembro), além disso, a aplicação do IEH expôs a grande influência do uso da água na produção do arroz irrigado na região. O IRA reforçou tal resultado, pois apresentou sub-bacias que se enquadraram em uma situação crítica, exigindo intensa atividade de gerenciamento e grandes investimentos
Estimation of sediment production and soil loss using an EDM obtained by an unmanned aerial vehicle
No full textThe study of the physiography of a river basin is important to determine and characterize the water and sedimentological behavior, which are influenced by the different types of land use and management. The physiographic characteristics of the terrain, observed in a hydrographic basin, such as form, altitude, slope, positioning of the slopes in the landscape, vegetation cover and also the type and use of the land serve as support in its hydrological modeling. The objective was to raise the physiographic characteristics of the terrain of a small rural basin. From an unmanned aerial vehicle (UAV) that captures high resolution images, and from the treatment of these, to monitor seasonally the changes brought about by the use and management of the soil and its relations with the erosive processes, besides the estimation of the production Of sediments. The study was carried out in the Arroio do Ouro basin, located between the municipalities of Pelotas and Morro Redondo / RS, with an area of 221 ha. The continuous hydrosedimentological monitoring was during the period of August to November of 2016, with rain gauges, pressure sensor (level) and turbidity sensor (turbidimeter). The aerial survey was carried out with 5 flights during the period from November 2015 to March 2016. The results demonstrated that the coefficients a and g calibrated in the Universal Equation of Modified Soil Loss (MUSLE) became able to adequately represent the contribution of sediments In the Arroio do Ouro basin. The use of VANT in obtaining geospatial data allowed the construction of a consistent digital surface model (MDS) and digital elevation model (MDE), as well as its relation with mathematical models with a model of soil loss or sediment production More consistent.Sem bolsaO estudo da fisiografia de uma bacia hidrográfica é importante, para determinar e caracterizar o comportamento hídrico e sedimentológico, os quais são influenciados pelos diferentes tipos de uso e manejo do solo. As características fisiográficas do terreno, observadas em uma bacia hidrográfica, tais como forma, altitude, declividade, posicionamento das vertentes na paisagem, cobertura vegetal e também o tipo e uso da terra servem de apoio na sua modelagem hidrológica. Objetivou-se levantar as características fisiográficas do terreno de uma pequena bacia rural. A partir de um Veículo Aéreo Não-Tripulado (VANT) que captura imagens de alta resolução, e a partir do tratamento dessas, monitorar sazonalmente as mudanças provocadas pelo uso e manejo do solo e suas relações com os processos erosivos, além da estimativa da produção de sedimentos. O estudo foi realizado na bacia hidrográfica do Arroio do Ouro, localizada entre os municípios de Pelotas e Morro Redondo/RS, com área de 221 ha. O monitoramento hidrossedimentológico contínuo foi durante o período de agosto a novembro de 2016, com pluviógrafos, sensor de pressão (nível) e sensor de turbidez (turbidímetro). O levantamento aéreo foi realizado com 5 voos durante o período de novembro de 2015 a março de 2016. Os resultados demonstraram que os coeficientes a e b calibrados na Equação Universal de Perda de Solo Modificada (MUSLE) tornou-se capaz de representar adequadamente o aporte de sedimentos na bacia do Arroio do Ouro. A utilização do VANT na obtenção de dados geospaciais permitiu a construção de um modelo digital de superfície (MDS) e um modelo digital de elevação (MDE) consistentes, bem como sua relação com modelos matemáticos com um modelo de perda de solo ou produção de sedimentos mais consistentes
Estimation of sediment production and soil loss using an EDM obtained by an unmanned aerial vehicle
No full textThe study of the physiography of a river basin is important to determine and characterize the water and sedimentological behavior, which are influenced by the different types of land use and management. The physiographic characteristics of the terrain, observed in a hydrographic basin, such as form, altitude, slope, positioning of the slopes in the landscape, vegetation cover and also the type and use of the land serve as support in its hydrological modeling. The objective was to raise the physiographic characteristics of the terrain of a small rural basin. From an unmanned aerial vehicle (UAV) that captures high resolution images, and from the treatment of these, to monitor seasonally the changes brought about by the use and management of the soil and its relations with the erosive processes, besides the estimation of the production Of sediments. The study was carried out in the Arroio do Ouro basin, located between the municipalities of Pelotas and Morro Redondo / RS, with an area of 221 ha. The continuous hydrosedimentological monitoring was during the period of August to November of 2016, with rain gauges, pressure sensor (level) and turbidity sensor (turbidimeter). The aerial survey was carried out with 5 flights during the period from November 2015 to March 2016. The results demonstrated that the coefficients a and g calibrated in the Universal Equation of Modified Soil Loss (MUSLE) became able to adequately represent the contribution of sediments In the Arroio do Ouro basin. The use of VANT in obtaining geospatial data allowed the construction of a consistent digital surface model (MDS) and digital elevation model (MDE), as well as its relation with mathematical models with a model of soil loss or sediment production More consistent.Sem bolsaO estudo da fisiografia de uma bacia hidrográfica é importante, para determinar e caracterizar o comportamento hídrico e sedimentológico, os quais são influenciados pelos diferentes tipos de uso e manejo do solo. As características fisiográficas do terreno, observadas em uma bacia hidrográfica, tais como forma, altitude, declividade, posicionamento das vertentes na paisagem, cobertura vegetal e também o tipo e uso da terra servem de apoio na sua modelagem hidrológica. Objetivou-se levantar as características fisiográficas do terreno de uma pequena bacia rural. A partir de um Veículo Aéreo Não-Tripulado (VANT) que captura imagens de alta resolução, e a partir do tratamento dessas, monitorar sazonalmente as mudanças provocadas pelo uso e manejo do solo e suas relações com os processos erosivos, além da estimativa da produção de sedimentos. O estudo foi realizado na bacia hidrográfica do Arroio do Ouro, localizada entre os municípios de Pelotas e Morro Redondo/RS, com área de 221 ha. O monitoramento hidrossedimentológico contínuo foi durante o período de agosto a novembro de 2016, com pluviógrafos, sensor de pressão (nível) e sensor de turbidez (turbidímetro). O levantamento aéreo foi realizado com 5 voos durante o período de novembro de 2015 a março de 2016. Os resultados demonstraram que os coeficientes a e b calibrados na Equação Universal de Perda de Solo Modificada (MUSLE) tornou-se capaz de representar adequadamente o aporte de sedimentos na bacia do Arroio do Ouro. A utilização do VANT na obtenção de dados geospaciais permitiu a construção de um modelo digital de superfície (MDS) e um modelo digital de elevação (MDE) consistentes, bem como sua relação com modelos matemáticos com um modelo de perda de solo ou produção de sedimentos mais consistentes
Precipitation and wind velocity in oscillation of water levels of the São Gonçalo channel-RS
No full textSão Gonçalo is an important watercourse, belonging to the Mirim-São Gonçalo hydrographic basin, which has an area of 25,000 km² and is located in the coastal region of the state of Rio Grande do Sul. The Patos lagoon, which maintains a direct connection with the Atlantic Ocean, to Mirim lagoon, considered as a large reservoir of fresh water in southern Brazil. It’s situated in a lowland lowland region and presents great complexity and sensitivity to the fluctuations of water levels, both due to the regime and direction of the winds and the rainfall regime. The objective of this work was to evaluate the influence of wind and precipitation on the oscillation of the water level downstream of the São Gonçalo channel dam. The hypothesis was that the velocity and direction of the wind, along with the precipitation, influence the oscillation of the levels of the São Gonçalo channel. To achieve the objectives, multiple linear simple regression methods were used between water level, precipitation and wind velocities at 2 and 7 m in height and at maximum velocity. To determine the significance of the linear regression models, the Student's t test was used to verify which variables are influencing the level oscillation. Finally, to indicate the degree of precision of the linear regression models evaluated, the methodology of the relative mean square error was applied. The directions of the winds that were most influential in the process of oscillation of the water levels downstream of the São Gonçalo channel were those of the southeast (SE), south (S) and west (O). The variable with the greatest influence on the oscillation process of the water levels downstream of the São Gonçalo channel dam was the maximum wind speed.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul - FAPERGSO canal São Gonçalo se configura como um importante curso d’água, pertencente a bacia hidrográfica Mirim-São Gonçalo, que tem área de 25.000 km² e situa-se na região costeira no estado do Rio Grande do Sul. Aliado a isso, ele une a laguna dos Patos, a qual mantém conexão direta com o oceano Atlântico, à lagoa Mirim, considerada como um grande reservatório de água doce no sul do Brasil. Está situado em uma região de planície, de baixas declividades e apresenta grande complexidade e sensibilidade às oscilações dos níveis d’água, tanto em função do regime e direção de ventos como do regime de chuvas. Com isso, este trabalho teve como objetivo avaliar a influência do vento e da precipitação na oscilação do nível d`água à jusante da barragem eclusa do canal São Gonçalo-RS. A hipótese foi que a velocidade e direção do vento, juntamente com a precipitação, influenciam à oscilação dos níveis do canal São Gonçalo. Para alcançar os objetivos, foram empregados métodos de regressão linear múltipla e simples entre o nível d’água, precipitação e velocidades do vento à 2 e 7 m de altura e velocidade máxima. Para determinar a significância dos modelos de regressões lineares, foi utilizado o teste t de Student, para a verificação quais variáveis que são influenciadoras da oscilação do nível. Por fim, para indicar o grau de precisão dos modelos de regressões lineares avaliados, aplicou-se a metodologia do erro relativo médio quadrático. As direções de ventos que mostraram-se mais influenciadoras no processo de oscilação dos níveis d’água à jusante do canal São Gonçalo, foram as de sudeste (SE), sul (S) e oeste (O). A variável com maior influência no processo de oscilação dos níveis d’água à jusante da barragem eclusa do canal São Gonçalo, foi a velocidade máxima do vento (VMáx)
The Uruguay - Brazil Waterway as a modal transport alternative: the use of water for regional development - Waterway infrastructure, transportable cargo and necessary investments
No full textThe Uruguay-Brazil Waterway is a waterway system that enables the transportation
of products, mainly from Uruguay, to the Port of Rio Grande, expanding trade
relations between Brazil and Uruguay and having a positive impact on the
development of the Lagoa Mirim region and its area of influence. This paper aims to
analyze the strategic importance of the Uruguay-Brazil Waterway as a mode of
transport, as a form of logistical integration between Brazil and Uruguay, and as a
way of boosting the regional economy, pointing out the investments to be made to
make this waterway viable. This is done by characterizing the Mirim Lagoon Basin,
comparing the modes of transport, presenting the advantages of the waterway
system, analyzing the navigability conditions of this lagoon, presenting the vessels
that can be used, the cargo with handling potential and applying the SWOT matrix to
compare the port terminal projects. The conclusion is that the operation of the
Uruguay-Brazil Waterway is feasible, based on dredging (guaranteeing a minimum
initial draft of 2.50m), marking out the waterway (both stages are being studied for
tender), using vessels already sailing in Lagoa dos Patos to meet initial demand
(within the dimensions allowed due to natural and built obstacles), and building
suitable cargo handling terminals, based on private investment. Products such as
soybeans, rice, wood, clinker, limestone minerals, agro-inputs and goods in general
will be the main transportation demands of the future waterway. Based on the SWOT
matrix, considering implementation costs, intermodal connectivity, location and
projected cargo demand, the Tacuari River Terminal, the Cebollati Logistics Node
and the Port of Santa Vitória do Palmar are the most suitable for transhipment of
cargo from the north-northeast, northeast-central and eastern Uruguay, respectively.Sem bolsaA Hidrovia Uruguai - Brasil constitui-se num sistema viário flúvio-lacustre que
possibilita o transporte de produtos, principalmente uruguaios, até o Porto de Rio
Grande, ampliando as relações comerciais entre Brasil e Uruguai e trazendo reflexos
positivos para o desenvolvimento da região da Lagoa Mirim e de sua área de
influência. Este trabalho tem como intuito analisar a importância estratégica da
Hidrovia Uruguai - Brasil como modal de transporte, como forma de integração
logística entre Brasil e Uruguai, e como forma de fomento da economia regional,
apontando os investimentos a serem realizados para viabilização desta hidrovia.
Para isto, é feita a caracterização da Bacia Hidrográfica da Lagoa Mirim, a
comparação entre os modais de transporte, apresentando as vantagens do sistema
hidroviário, a análise das condições de navegabilidade desta lagoa, a apresentação
das embarcações que podem ser utilizadas, as cargas com potencial de
movimentação e a aplicação da matriz SWOT para comparação entre os projetos de
terminais portuários. Como conclusão, tem-se que a operação da Hidrovia Uruguai –
Brasil é viável, a partir de dragagens (garantindo um calado mínimo inicial de
2,50m), balizamento da via navegável (ambas as etapas em estudo para licitação),
utilização de embarcações que já navegam na Lagoa dos Patos para atendimento
da demanda inicial (dentro das dimensões admissíveis em função dos obstáculos
natuaris e edificados), e construção de terminais de movimentação de cargas
adequados, a partir de investimentos privados. Pode-se indicar que produtos como
soja, arroz, madeira, clínquer, minerais calcários, agroinsumos e mercadorias em
geral, consistirão nas principais demandas de transporte da futura hidrovia. A partir
da matriz SWOT, considerando custos de implantação, conectividade intermodal,
localização e projeção de atendimento de demandas de cargas, têm-se no Terminal
do Rio Tacuari, Nodo Logístico Cebollati e no Porto de Santa Vitória do Palmar os
mais indicados para transbordo das cargas do norte-nordeste, nordeste-centro e
leste uruguaio, respectivamente
Estimating discharges and Suspended Sediment Concentrations by using Acoustic Doppler Current Profilers at the São Gonçalo Channel – RS State
No full textThe São Gonçalo Channel (76 km long) is responsible for linking Mirim Lake to Patos
Lake which compound the largest coastal lagoon system in Latin America and the
largest shallow coastal environment in the world. However, this channel is unassisted
by continuous monitoring systems about its water and suspended-sediment
discharges, much of this because this channel has complex flow characteristics
(inverse, stationary and bidirectional flows). In this way, this work aimed to develop
models capable to estimate continuous data of discharge and Suspendes-sediment
Concentration (CSS), by Acoustic Doppler Current Profilers (ADCPs). Two sections
(GS1 and GS2) were monitored in the channel, one located near the mouth and the
other near the outlet, 60 km apart. To estimate the water discharges, linear and
multilinear regression models were developed, based on the Indexed Velocity Method
- it consists of the relationship between height and area of the cross-section, and
average velocity and indexed velocity (velocity at one or more specific points in the
cross-section), considering the Integrated Velocity Cell (IVC) and Multi-cell profile
(MCV) approaches. The IVC and IVC+MCV models presented results such as
coefficient of determination r2 of 0.986, and 0.998, at GS1 respectively, and r2 of 0.986,
and 0.995 at GS2. The results expressed the accuracy of the models for the different
approaches. From the models, time series of discharge were developed for the
sections, these capable of identifying moments of inversion and stagnation of the water
flow, which matches the in situ discharge data used for calibration process. Also,
models for estimating the SSC were developed from the intensity of the corrected
return pulse (backscatter – resulting from the interaction of the pulse with suspended
particles present in the water). The corrections considered the attenuations caused by
the acoustic wave, by the properties of the water, by the properties and presence of
the sediments. The results pointed to models with Good and Very Good performance
in GS1 and GS2, respectively; models considering the mean corrected backscatter,
the sediment absorption coefficient and the water temperature were the ones that
presented the best performance in both monitored sections. The models allowed the
construction of SSC time series for the sites, which matches the in situ samples used
during calibration process. The joint use of these models provides to the São Gonçalo
Channel accurate water discharge and suspended-sediment discharge data in a short
timescale (15-minute intervals).Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESO Canal São Gonçalo (76 km de comprimento) é o responsável por interligar as águas
da Lagoa Mirim a Lagoa dos Patos e, juntos formam o maior complexo lagunar da
América Latina e o maior ambiente costeiro raso do mundo. Entretanto, este canal é
desassistido de sistemas de monitoramento contínuo acerca de suas descargas
líquidas e sólidas, muito disso devido ao fato que este canal apresenta características
de fluxo complexo (fluxos inversos, estacionários e bidirecionais). Desta maneira, este
trabalho objetivou desenvolver modelos capazes de oferecer dados contínuos, a partir
de estimativas, de vazão d’água e Concentração de Sedimentos em Suspensão
(CSS), a partir de Equipamentos Acústicos por Efeito Doppler (ADCPs). Duas seções
(GS1 e GS2) foram monitoradas no canal, uma localizada próximo a confluência
canal-Patos e outra próximo a confluência Mirim-canal, distantes 60 km entre si. Para
a estimativa das vazões, foram desenvolvidos modelos de regressão linear e linear
múltipla, baseado no Método das Velocidades Indexadas – constitui-se da relação
entre cota e área da seção, e velocidade média e velocidade indexada (velocidade em
um ou mais pontos específicos na seção), considerando as abordagens Velocidade
Integrada no Feixe (IVC) e Velocidade Multicélula (MCV). Os modelos IVC e IVC+MCV
apresentaram resultados como coeficiente de determinação r2 de 0,986, e 0,998, na
GS1 respectivamente, e r2 de 0,986, e 0.995 para a GS2. Os resultados foram capazes
de expressar a precisão dos modelos para as diferentes abordagens. A partir dos
modelos foram construídas séries históricas de vazões para as seções, essas
capazes de identificar momentos de inversão e estagnação dos fluxos, as quais
sobrepuseram as vazões in situ utilizadas para calibração dos modelos. Ainda, para
nas seções foram desenvolvidos modelos capazes de estimar a CSS a partir da
intensidade do pulso de retorno (backscatter – resultante da interação do pulso com
as partículas suspensas presentes na água) corrigido. As correções consideraram as
atenuações causadas pela onda acústica, pelas propriedades da água, pelas
propriedades e presença dos sedimentos. Os resultados apontaram para modelos
com desempenho Bom e Muito Bom na GS1 e GS2, respectivamente; modelos
considerando o backscatter médio corrigido, o coeficiente de absorção do sedimento
e, a temperatura da água, foram os que apresentaram melhor desempenho em ambas
as seções monitoradas. Os modelos permitiram a construção de séries históricas de
CSS para os locais, as quais sobrepuseram as amostragens in situ utilizadas para
calibração dos modelos. A utilização conjunta desses modelos oferece para o Canal
São Gonçalo dados de descarga líquida e sólida com elevada precisão e curto espaço
de tempo (intervalos de 15 minutos)
Estimating Suspended Sediment Concentration at São Gonçalo Channel using acoustic meters
No full textQuantifying the discharge of suspended solids is very important for different areas, such as hydro-energy, environmental quality, hydraulic structures, and navigation. However, using traditional methods of sampling suspended sediments, as well as, EWI (Equal-Width-Increment), and EDI (Equal Discharge Increment), the determination of Suspended Solids Concentration (SSC) can be a time-costly process, financial and human resources consumption. As a result, alternative methods for estimating SSC have been applied, such as the use of ADCP’s (Acoustic Doppler Current Profiler) types of equipment. Although the São Gonçalo Channel has great social and economic importance for the region which it is part of, being the main fluvial link between Brazil and Uruguay, as well as, responsible for the total flow that comes from Mirim Lagoon towards Patos Lagoon, there is no continuous monitoring of SSC. Thus, this work aims to estimate the SSC at the São Gonçalo Channel considering the relation between the backscatter. Thus, this work aims to estimate the SSC at the São Gonçalo Channel considering the relation with the backscatter. For this, 21 suspend sediment surveys were conducted in the channel, using traditional sampling methods, besides the backscatter correction was made from a static type ADCP equipment. The methodology used was applied at two distinct sections in the channel being 70km apart from each other. By the applied strategy, is a strong correlation between corrected backscatter data and observed SSC. From the equation made here, it was possible to build a historical series of data for both locations, as well as, to start continuous monitoring of SSC in the channel. Certainly, a larger dataset of SSC samples can expand or obtain a higher degree of certainty about the estimated variable (SSC), considering a longer period of analysis, where seasonal fluctuations and flow in the opposite direction would be quite expressive and able to predict extreme events.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESA quantificação da descarga sólida em suspensão é de grande importância para diferentes áreas, como a hidroenergia, qualidade ambiental, obras hidráulicas e navegação. A partir dos métodos tradicionais de amostragem de sedimentos em suspensão, como é o caso do IIL – Igual Incremento de Largura, e o IID – Igual Incremento de Descarga, a determinação da Concentração de Sedimento em Suspensão (CSS) pode ser um processo dispendioso de tempo, recursos financeiros e humanos. Com isso, métodos alternativos para a estimativa da CSS têm sido aplicados, como é o caso da utilização de equipamentos acústicos do tipo ADCP’s (Acoustic Doppler Current Profiler). Embora o Canal São Gonçalo possua grande importância social e econômica para a região na qual se insere, sendo o principal elo fluvial entre Brasil e Uruguai, bem como responsável pela totalidade do deflúvio da Lagoa Mirim em direção à Laguna dos Patos, não existem dados contínuos de monitoramento de CSS. Desse modo, o objetivo deste trabalho é estimar a CSS no Canal São Gonçalo considerando a relação existente com a intensidade de retorno do pulso acústico (backscatter). Para isso, foram realizadas 21 campanhas de amostragem de sedimentos em suspensão no canal, a partir de métodos tradicionais de amostragem, concomitantes com a obtenção e correção de dados de backscatter de um equipamento ADCP do tipo estático. A metodologia utilizada, foi aplicada a duas seções distintas no canal, separadas 70km de distância. Pela estratégia aplicada, pode-se perceber que existe forte correlação entre valores de backscatter corrigidos com a CSS observada. A partir do equacionamento das variáveis, foi possível construir uma série histórica de dados para os locais, bem como, dar início ao monitoramento contínuo acerca dos sedimentos no canal. Certamente, um maior número de amostragens permitirá ampliar o grau de certeza da variável estimada (CSS), considerando um período mais longo de análise aqui observado, onde variações sazonais e fluxos na direção contrária a predominante sejam bastante expressivos e capazes de compor dados de eventos extremos
Quantitative water balance of surface waters in the Jaguarão River basin
No full textWater resources are one of the most important natural resources in the world, making it essential to protection and guarantee better quality and quantity. Thus the knowledge of the behavior and changes that influence the waters present in the hydrographic basins is extremely important for an efficient management considering their multiple uses. Based on these claims, the present study aims to quantitatively analyze the water resources of the transboundary basin of the Jaguarão River (BJR),
which is located on the border between Brazil and Uruguay. More specifically, the objective of this work was to apply mathematical modeling tools, expressed in the Large Basin Hydrological Model (BHM) and WARM-GIS Tools, both models developed by the Hydraulic Research Institute (HRI) of the Federal University of Rio Grande do Sul (FURGS), in an attempt to carrying out the hydrological modeling and
quantitative water balance of water resources, respectively. Three scenarios were developed, on a monthly and annual basis, adopting Q90 as a reference flow rate, and thus, the water stress index (WSI) was represented for each section of the BHRJ drainage network, with emphasis on analysis of the multiple uses of water influence in the basin, especially for irrigation purpose. In addition, in order to improve the quantitative representation of water for the BJR, the Water Commitment Index (WCI)
and the Water Withdrawal Index (WWI) were applied to diagnose the water scarcity level of the basin considering the annual water commitment. The results of the hydrological modeling carried out using the MGB showed that, in general, the model presented a good performance in both in calibration and validation of the periods adopted. The WSI representation WSI showed that in the current scenario the basin suffers from high water stress in the months that comprise the summer season (January, February, March and December), furthermore, the application of the WSI exposed the great influence of water use on irrigated rice in the region. The WCI has reinforced this result, as it presented sub-basins that fit into a critical situation, requiring intense management activity and large investments.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESOs recursos hídricos constituem um dos mais importantes recursos naturais existentes, tornando-se indispensável sua proteção e garantia de melhor qualidade e quantidade. Com isso, o conhecimento do comportamento e das alterações que influenciam nas águas presentes nas bacias hidrográficas é de extrema importância para um manejo eficiente considerando seus usos múltiplos. Embasando-se nestas alegações, o presente trabalho tem por objetivo analisar quantitativamente os recursos hídricos da bacia transfronteiriça do rio Jaguarão (BHRJ), que se localizada na fronteira entre Brasil e Uruguai. Mais especificadamente, o objetivo desse trabalho foi aplicar ferramentas de modelagem matemática, expressos no Modelo Hidrológico de Grandes Bacias (MGB) e WARM-GIS Tools, ambos os modelos
desenvolvidos pelo Instituto de Pesquisas Hidráulicas (IPH) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), na intenção de realizar a modelagem hidrológica e o balanço hídrico quantitativo dos recursos hídricos, respectivamente. Com isso, desenvolveram-se três cenários, em base mensal e anual, adotando como vazão de referência a Q90, e assim, representou-se o Índice de estresse hídrico (IEH) para cada trecho da rede de drenagem da BHRJ, com destaque para análise da influência dos usos múltiplos da água na bacia em especial do uso destinado à irrigação. Além disso, no intuito de aprimorar a representação quantitativa da água para a BHRJ aplicou-se o Índice de Comprometimento Hídrico (ICH) e o Índice de Retirada de Água (IRA) para o diagnóstico de nível de escassez da bacia
considerando o comprometimento hídrico anual. Os resultados da modelagem hidrológica realizada com o uso do MGB mostraram que, de um modo geral, o modelo apresentou um bom desempenho tanto na calibração quanto na validação dos períodos adotados. A representação do IEH mostrou que, no cenário atual da bacia a mesma sofre com grande estresse hídrico nos meses que compreendem a
estação do verão (janeiro, fevereiro, março e dezembro), além disso, a aplicação do IEH expôs a grande influência do uso da água na produção do arroz irrigado na região. O IRA reforçou tal resultado, pois apresentou sub-bacias que se enquadraram em uma situação crítica, exigindo intensa atividade de gerenciamento e grandes investimentos
- …
