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TRABALHO Ações
IDENTIFICAÇÃO DE EROSÕES EM CULTIVOS DE CANA-DE-AÇÚCAR UTILIZANDO INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL.
Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
Tipo Tese
Data 11/03/2025
Área ENGENHARIA SANITÁRIA
Orientador(es)
  • Jose Marcato Junior
Coorientador(es)
  • Wesley Nunes Goncalves
Orientando(s)
  • Henrique Lopes Siqueira
Banca
  • Ana Paula Marques Ramos
  • Edson Takashi Matsubara
  • Jonathan de Andrade Silva
  • Jose Marcato Junior
  • Lucas Prado Osco
  • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
  • Robson Soares Silva
Resumo
Informações geointegradas no planejamento e políticas públicas para cidades resilientes
Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
Tipo Tese
Data 27/02/2025
Área ENGENHARIA SANITÁRIA
Orientador(es)
  • Antonio Conceicao Paranhos Filho
Coorientador(es)
    Orientando(s)
    • JESSICA RABITO CHAVES
    Banca
    • Alisson Andre Ribeiro
    • Antonio Conceicao Paranhos Filho
    • Camila Amaro de Souza
    • Camila Aoki
    • Camila Leonardo Mioto
    • Cesar Claudio Caceres Encina
    • Fabio Verissimo Goncalves
    • Marco Antonio Diodato
    Resumo
    Hydrodynamics of four moments in the life of a floodplain forest in compound channels
    Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
    Tipo Tese
    Data 26/02/2025
    Área ENGENHARIA SANITÁRIA
    Orientador(es)
    • Johannes Gerson Janzen
    Coorientador(es)
      Orientando(s)
      • Luiz Eduardo Domingos de Oliveira
      Banca
      • Carlo Gualtieri
      • Donatella Termini
      • Fabio Verissimo Goncalves
      • Fernando Jorge Correa Magalhaes Filho
      • Giacomo VICCIONE
      • Johannes Gerson Janzen
      • Jose Marcato Junior
      • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
      Resumo
      Estimativa e previsão da propagação da seca nos biomas brasileiros
      Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
      Tipo Tese
      Data 25/02/2025
      Área ENGENHARIA SANITÁRIA
      Orientador(es)
      • Thiago Rangel Rodrigues
      Coorientador(es)
        Orientando(s)
        • Luiz Claudio Galvão do Valle Júnior
        Banca
        • Bergson Guedes Bezerra
        • Gabriel Brito Costa
        • Jamil Alexandre Ayach Anache
        • LEONE FRANCISCO AMORIM CURADO
        • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
        • Thiago Rangel Rodrigues
        • Widinei Alves Fernandes
        Resumo Por conta dos riscos que as secas trazem à segurança hídrica, alimentar e energética de uma determinada população, eventos extremos podem causar não só grandes prejuízos econômicos, mas também perda de vidas humanas e animais. Para países como o Brasil, onde a energia hidráulica é a principal matriz energética e o setor agrícola é a principal fonte de economia do país, secas mais severas podem causar infortúnios em diversas escalas, portanto, como forma de evitar grandes danos à qualidade de vida e a economia, entender o comportamento dos eventos de seca e conseguir prever futuros períodos de estiagem com acurácia se tornam estratégias valiosas. Uma das formas de contabilizar eventos de seca e suas respectivas intensidades é o uso de índices padronizados, que se utilizam de análise estatística de uma série temporal para gerar indicadores de períodos úmidos ou secos. O desafio está na obtenção de séries de dados de qualidade de variáveis meteorológicas e, principalmente no Brasil, hidrológicas, dificultando as estimativas de secas para gerar diagnósticos e prognósticos. Por conta da dificuldade da coleta de dados hidrológicos, o objetivo deste trabalho foi analisar as condições de seca nos biomas brasileiros através de dados hidrometeorológicos provenientes de uma série temporal entre 1980 e 2010 de dados medidos de 735 bacias distribuídas em todos os seis biomas brasileiros. Para caracterizar tais condições de seca, foram utilizados índices padronizados de seca meteorológica (SPI e SPEI) e hidrológica (SSI) considerando precipitação (P), evapotranspiração de referência (ETo) e vazão (Q), respectivamente, em diferentes escalas de tempo, variando entre 1, 3, 6, 12 e 24 meses. Os eventos de seca ao decorrer da série foram contabilizados, assim como foi realizada a análise de tendência das variáveis hidrometeorológicas e dos índices de seca. Além disso, foram testados modelos utilizando machine learning (ML) para facilitar a previsão de índices de seca hidrológica através de precipitação e evapotranspiração de referência, considerando um atraso entre os índices meteorológicos e o índice hidrológico avaliado através de correlação cruzada. Os métodos de ML utilizados foram support vector machine (SVM), gene expression. programming (GEP) e artificial neural networks (ANN). A análise de tendência das variáveis micrometeorológicas, de vazão e dos índices de seca indicou variações que levam ao aumento dos eventos de estiagem hidrológica e meteorológica em quantidade e intensidade ao decorrer da série histórica em grande parte do país, especialmente no Pantanal, Cerrado e Amazônia. No total de eventos de seca, nota-se um número maior de eventos detectados com SPI e SPEI do que os observados com SSI, notavelmente no Pampa e na Caatinga. Foi possível observar que no Pantanal há um atraso bem definido entre a seca meteorológica e hidrológica, porém na Amazônia e Cerrado os resultados indicam que há outros fatores além de P e ETo que influenciam nas estimativas de SSI. Dentre os modelos de ML utilizados, SVM e GEP apresentaram estimativas com menores erros do que os resultados gerados por ANN. De forma geral, os eventos de maior escala de tempo, como 12 e 24 meses, apresentaram estimativas com menores erros, todavia, no Pantanal, em todas as escalas de tempo os modelos de ML produziram resultados satisfatórios, desde que considerado o atraso ideal entre as variáveis. Tais ferramentas possibilitam o melhor entendimento do comportamento da seca no Brasil e possibilidades de facilitar a previsão de eventos de seca hidrológica severa ou extrema, especialmente em locais que não possuem medições ou séries históricas consistentes de vazão dos corpos hídricos.
        Abordagem híbrida de otimização multiobjetivo aplicada a operação de estações elevatórias em sistemas de abastecimento de água
        Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
        Tipo Tese
        Data 11/09/2024
        Área ENGENHARIA SANITÁRIA
        Orientador(es)
        • Carlos Nobuyoshi Ide
        Coorientador(es)
          Orientando(s)
          • Moacir Muniz Pereira Júnior
          Banca
          • Carlos Nobuyoshi Ide
          • Enio Arriero Shinma
          • Fabio Verissimo Goncalves
          • Keila Roberta Ferreira de Oliveira
          • Paulo José Alves de Oliveira
          • Peter Batista Cheung
          • Robert Schiaveto de Souza
          Resumo Cenários de instabilidade na disponibilidade hídrica reforçam a necessidade de gestão dos
          sistemas de abastecimento de água. No entanto, mesmo com a aplicação de metodologias
          de combate ao desperdício, os índices de desempenho referentes ao volume de água
          perdido em vazamentos e a energia elétrica utilizada para o bombeamento dos sistemas
          brasileiros tendem a não melhorar expressivamente e retratam um longo caminho até a
          excelência, o que reflete diretamente no aumento de custos operacionais. A ineficiência
          agrava os custos operacionais em companhias de saneamento. Nos últimos 20 anos, a
          programação otimizada da operação de bombas, especialmente bombas de velocidade
          variável, tem se mostrado uma solução prática e eficaz para a redução de custos
          operacionais dos sistemas de abastecimento. Estudos recentes indicam que a otimização
          baseada na variação de velocidade de motobombas pode proporcionar melhorias
          superiores a 40%. Nesse contexto, metodologias de otimização computacional inspiradas
          em processos naturais de evolução e aperfeiçoamento têm sido amplamente utilizadas
          com sucesso na tomada de decisões para otimizar sistemas de abastecimento de água. A
          literatura aponta para a necessidade de pesquisas que se concentrem em formas híbridas
          de otimização e em maneiras de reduzir o espaço de busca dos algoritmos, visando
          diminuir o custo computacional. Diante disso, esse estudo propõe um novo método
          híbrido de otimização multiobjetivo, que combina o algoritmo genético, a otimização por
          enxame de partículas (PSO) e a metodologia de edição genética CRISPR (Clustered
          Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) para encontrar soluções ótimas de
          operação para bombas de velocidade variável em sistemas de abastecimento de água. As
          funções objetivo utilizadas foram minimizar o custo e maximizar a resiliência do sistema.
          A fuga hidroenergética foi empregada como critério de avaliação da qualidade e
          interpretada no método como um genótipo no algoritmo genético. O método proposto foi
          implementado e testado em um modelo hidráulico que representa as condições hidráulicas
          de uma rede real de distribuição de água brasileiro. Os resultados demonstram que o
          espaço de busca do algoritmo foi otimizado, priorizando soluções tecnicamente mais
          viáveis para a operação dos sistemas de bombeamento, sem comprometer o
          abastecimento no dia seguinte. Além disso, a taxa de resiliência unitária se mostrou uma
          excelente estratégia de discretização de soluções devido às suas características,
          subsidiando o operador na escolha de um subgrupo menor de soluções para a tomada de
          decisão.
          Flow Dynamics around a Floating Vegetation Island and Sediment Removal: Field and Lab Studies with Engineering Education Applications
          Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
          Tipo Tese
          Data 08/07/2024
          Área ENGENHARIA SANITÁRIA
          Orientador(es)
          • Johannes Gerson Janzen
          Coorientador(es)
          • Luiz Mario Franca
          Orientando(s)
          • Rodrigo Bahia Pereira
          Banca
          • Graziele Ruas Lagoas da Silva
          • Johannes Gerson Janzen
          • Karen Midori Takahashi
          • Manoel Lucas Machado Xavier
          • Paulo Henrique Silva de Lima
          • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
          • Robert Schiaveto de Souza
          Resumo Este trabalho aborda a necessidade de soluções inovadoras para melhorar a qualidade da água em áreas urbanas, onde a infraestrutura de saneamento é frequentemente inadequada. A urbanização intensiva tem levado a um aumento significativo no escoamento superficial e na carga de poluentes, resultando em desafios significativos para a saúde pública e o meio ambiente. As Ilhas Flutuantes de Tratamento emergem como uma tecnologia promissora, utilizando vegetação flutuante para remover poluentes através de processos físicos e bioquímicos, contribuindo para a sustentabilidade ambiental e a melhoria da qualidade de vida nas cidades. A tese objetiva avaliar o comportamento hidrodinâmico de um protótipo de ilha de vegetação flutuante (IVF) de baixo custo em um córrego urbano, desenvolver uma estrutura reduzida de ilha de vegetação flutuante para realizar experimentos hidrodinâmicos controlados em laboratório e finalizando através do desenvolvimento de um Project-Based Learning, incentivando alunos a ampliarem seu conhecimento e se preparem para o futuro. O primeiro capítulo utilizou raízes de Pistia stratiotes na implementação de uma ilha de vegetação flutuante de baixo custo em um córrego urbano. Foram quantificados os sólidos suspensos adsorvidos e analisada a relação com as características da zona radicular. Os resultados mostraram que a velocidade da água através da zona radicular reduziu em média 60%, e a captura de sedimentos foi relacionada à massa radicular com um coeficiente de determinação (r²) de 0,5. Contudo, não houve uma redução progressiva na quantidade de massa capturada, possivelmente devido à não uniformidade da biomassa radicular e ao comportamento do fluido. O segundo capítulo investigou os efeitos hidrodinâmicos das IVF compostas por raízes de Pistia stratiotes em um canal experimental. O objetivo foi analisar como diferentes configurações radiculares influenciam o comportamento hidrodinâmico e a eficiência de remoção de sedimentos. Experimentos foram realizados no Laboratório de Eficiência Energética e Hidráulica em Saneamento (LENHS), utilizando um canal de 20 metros com medições de velocidade por Velocímetro Doppler Acústico (ADV). Três comprimentos de raiz (h0/H = 0.3, 0.6 e 0.8) foram testados. Os resultados indicaram que raízes mais longas e deformadas aumentaram a eficiência de remoção de massa, mas a taxa de remoção de sedimentos diminuiu ao longo do tempo, sugerindo um tempo de saturação do sistema. A distribuição de energia cinética turbulenta (TKE) e tensões de Reynolds foi significativamente afetada pela presença das raízes, com maior redistribuição de energia perto das raízes menores e menos flexíveis. A recuperação da velocidade do fluxo variou com o comprimento das raízes, destacando a complexa interação entre o escoamento do fluido e a reconfiguração radicular. O terceiro capítulo explorou o impacto do Aprendizado Baseado em Projetos (PBL) na educação em engenharia, especificamente em um curso de Fenômenos de Transporte na UFMS. O objetivo foi avaliar como a integração de IVFs em projetos práticos influencia o engajamento e os resultados de aprendizado dos estudantes. O PBL permitiu que os alunos aplicassem habilidades criativas e analíticas em um contexto prático, otimizando o fluxo de água através da zona radicular. Os resultados mostraram variação significativa nas notas dos projetos, com maior desvio padrão entre os alunos com médias acima do limiar de aprovação, indicando abordagens diversificadas, e menor desvio padrão entre os que estavam próximos ao limiar de aprovação, sugerindo esforços uniformes. Os alunos relataram alta satisfação com o PBL, apesar dos desafios na interpretação dos dados, destacando a necessidade de métodos de ensino adaptativos para melhorar o engajamento e o aprendizado.
          Geotecnologias aplicadas no diagnóstico e avaliação do saneamento ambiental na região de Porto Murtinho - MS
          Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
          Tipo Tese
          Data 12/04/2024
          Área ENGENHARIA SANITÁRIA
          Orientador(es)
          • Antonio Conceicao Paranhos Filho
          Coorientador(es)
            Orientando(s)
            • NELISON FERREIRA CORREA
            Banca
            • Alisson Andre Ribeiro
            • Antonio Conceicao Paranhos Filho
            • Fabio Verissimo Goncalves
            • Jhonatan Barbosa da Silva
            • ROBERTO MACEDO GAMARRA
            • Vinícius de Oliveira Ribeiro
            Resumo O uso de tecnologias como o sensoriamento remoto e o Sistema de Informação Geográfica (SIG) para o saneamento têm sido objeto de estudo, em que estas ferramentas proporcionam mapeamentos de maneira rápida e econômica, permitindo também análises prospectivas sobre os cenários passados, presentes e futuros relacionados à utilização e conservação dos recursos naturais. Desse modo, esta tese utilizou ferramentas de geoprocessamento, para aprimorar a tomada de decisões no âmbito do saneamento ambiental em Porto Murtinho/MS. Porto Murtinho é um município localizado a sudoeste do Estado de Mato Grosso do Sul, às margens do Rio Paraguai, no complexo do baixo Pantanal, abrangendo parte do Chaco Paraguaio e que também estará localizada a Rota Bioceânica, uma ponte que conectará o lado brasileiro à cidade de Carmelo Peralta, no Paraguai. Nesse contexto, o objetivo geral consiste em avaliar a utilização de ferramentas de geoprocessamento no auxílio à tomada de decisão em assuntos relacionados ao saneamento da região de Porto Murtinho/MS, utilizando ferramentas livres e de distribuição gratuita, a fim de desenvolver mapas temáticos abordando a implantação de uma estação de tratamento de esgoto e um aterro sanitário. Para alcançar esse propósito, os objetivos específicos delineados são: conduzir uma análise cienciométrica e bibliométrica do estudo de geotecnologias e saneamento em Porto Murtinho/MS, mapeando a produção científica e identificando lacunas de pesquisa; discorrer sobre o conceito e uso de geotecnologias no contexto do saneamento, oferecendo recomendações estratégicas para o crescimento local; explorar os processos técnicos, ambientais e legais na produção de um mapa temático para uma Estação de Tratamento de Esgoto (ETE); e investigar os elementos e etapas envolvidos na elaboração de um mapa temático destinado a um aterro sanitário em Porto Murtinho/MS, considerando critérios técnicos, socioambientais e legais pertinentes. Observou-se ao longo do trabalho a falta de estudos sobre saneamento na região de Porto Murtinho/MS, principalmente com o uso de geotecnologias, além de que o uso de dados espaciais gratuitos e softwares livres proporcionaram o encontro de resultados significativos e ambientalmente estratégicos, como o Mapa de áreas potenciais para instalação de um E.T.E. e para implantação de Aterro Sanitário na região. O trabalho contribui, não apenas para uma compreensão aprofundada da interação entre geotecnologias e saneamento em Porto Murtinho/MS, mas também para guiar futuras iniciativas de pesquisa e desenvolvimento na área. Essas contribuições visam impulsionar o crescimento sustentável desta localidade.
            Influência do uso e ocupação do solo urbano na qualidade da água e fauna aquática subterrânea
            Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
            Tipo Tese
            Data 05/04/2024
            Área ENGENHARIA SANITÁRIA
            Orientador(es)
            • William Marcos da Silva
            Coorientador(es)
              Orientando(s)
              • Thaynara Dávalo Centurião
              Banca
              • Antonio Conceicao Paranhos Filho
              • Jonas de Sousa Correa
              • Karina Ocampo Righi Cavallaro
              • Kennedy Francis Roche
              • Luci Helena Zanata
              • Tamires Zepon
              • William Marcos da Silva
              Resumo O Sistema Aquífero Serra Geral (SASG) é um valioso recurso hídrico, e sua conservação é fundamental para garantir o abastecimento de água e a sustentabilidade ambiental. No entanto, os impactos ambientais negativos decorrente das atividades humanas podem prejudicar a sua qualidade. Este estudo investiga os efeitos do uso e ocupação urbanos do solo na qualidade da água e na fauna do aquífero, por meio da análise dos componentes físicos, químicos, microbiológicos e faunísticos, assim como a identificação dos fatores que podem afetar as comunidades de organismos em área urbana. A tese está estruturada em dois capítulos: o primeiro aborda as características físicas, químicas e microbiológicas do SASG, enquanto o segundo explora a fauna aquática subterrânea em relação aos parâmetros da água, uma vez que não há registros de estudos dessa natureza para este aquífero. Como resultado, alguns pontos apresentaram níveis de contaminantes acima dos limites legais, indicando potenciais riscos ambientais e à saúde. A presença de contaminantes como metais pesados, coliformes termotolerantes e Escherichia coli indica a influência de atividades humanas. A fauna esteve representada pelos grupos Nematoda, Eutardigrada, Monogononta, Cyclopoida, Harpacticoida e Lecane sp. A distribuição desses táxons variou entre os pontos de amostragem, com alguns táxons encontrados em múltiplos locais e outros em locais específicos. Diante do exposto, torna-se necessário o monitoramento contínuo para mitigar a contaminação. Destaca-se ainda a importância deste estudo na orientação de políticas de gestão e proteção das águas subterrâneas, ressaltando a necessidade de protocolos padronizados para a preservação da fauna e desse ambiente essencial para a biodiversidade e o bem-estar humano.
              MODELO DE DECISÃO PARA DETERMINAÇÃO DE SISTEMA DE DRENAGEM URBANA SUSTENTÁVEL
              Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
              Tipo Tese
              Data 26/03/2024
              Área ENGENHARIA SANITÁRIA
              Orientador(es)
              • Isabel Kaufmann de Almeida
              Coorientador(es)
                Orientando(s)
                • Izabel Rodrigues Leite
                Banca
                • Albert Schiaveto de Souza
                • Aleska Kaufmann Almeida
                • CÁSSIA MONTEIRO DA SILVA BURIGATO COSTA
                • Isabel Kaufmann de Almeida
                • Robert Schiaveto de Souza
                • Saulo Gomes Moreira
                • William Marcos da Silva
                Resumo Mudanças no comportamento da precipitação ocorrem ao longo do tempo. Essas alterações na intensidade e frequência afetam o meio ambiente e a sociedade. Os sistemas de drenagem urbana devem ser então, projetados (ou atualizados) para acomodar chuvas excessivas e evitar ameaças de inundações urbanas. Sistemas de Drenagem Urbana Sustentável (SUDS) são complementos à infraestrutura de drenagem que objetivam minimizar os impactos de mudanças hidrológicas e aumentar a resiliência a eventos pluviométricos extremos. Nesse sentido, Sistemas de Suporte à Decisão (DSS) se tornam ajuda valiosa para a adoção de SUDS, pois sistematizam os critérios de tomada de decisão. A Análise Multicritério é considerada uma ferramenta eficaz de análise multivariável que pode melhorar o rigor analítico, a transparência e a auditabilidade do processo de tomada de decisão. Assim, foi desenvolvido um Modelo de Decisão Multicritério que demonstra qual infraestrutura é a mais adequada para determinada localidade, com base em critérios técnicos, sociais e econômicos levantados durante a revisão bibliométrica. Os subcritérios técnicos “permeabilidade do solo” e “nível do lençol freático” se mostraram determinantes para a adoção das práticas SUDS elencadas. A aplicação do modelo nas áreas de estudo demonstrou que em localidades onde todas as práticas SUDS podem ser utilizadas a valeta vegetada se sobressai dentre as demais, enquanto trincheira de infiltração possui maior distância da solução ideal. Em locais mais restritivos célula de biorretenção e telhado verde se destacam como soluções com a menor distância a solução ideal.
                Drinking Water Storage Tank: Computational Fluid Dynamics Models and Disinfection Cost upon Different Flow Regimes
                Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                Tipo Tese
                Data 01/03/2024
                Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                Orientador(es)
                • Johannes Gerson Janzen
                Coorientador(es)
                  Orientando(s)
                  • Isabela Lampa Freire
                  Banca
                  • Johannes Gerson Janzen
                  • Juliana Dorn Nobrega
                  • Keila Roberta Ferreira de Oliveira
                  • Manoel Lucas Machado Xavier
                  • Paulo Henrique Silva de Lima
                  • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
                  • Robert Schiaveto de Souza
                  Resumo Projeto e operação inadequados de reservatórios do sistema de distribuição, combinados a elevados tempos de residência e baixa taxa de mistura, resultam na redução da concentração de cloro, o que por sua vez pode permitir o recrescimento microbiano, comprometendo a qualidade da água a ser distribuída no Sistema de Distribuição de Água (SDA). Esta tese apresenta uma revisão sistemática um compilado de publicações que investigaram o uso de modelagem CFD (fluido dinâmica computacional) em tanques de armazenamento de água potável. Um modelo CFD também foi desenvolvido e validado com base em dados de modelo de escala laboratorial para determinar os efeitos da escala, vazão e constante de decaimento do cloro no desempenho hidráulico e na qualidade da água de um reservatório. Uma investigação em relação ao tipo de fluxo predominante no reservatório e sua relação com o custo de desinfecção também foi realizada. Os resultados mostraram as principais características, métodos, conclusões e recomendações para estudos futuros de uma compilação de publicações, que podem contribuir para a consolidação do CFD na modelagem de tanques de armazenamento de água potável. O padrão de fluxo, o decaimento de cloro e o desempenho hidráulico foram notavelmente semelhantes entre as duas diferentes escalas analisadas. A vazão mostrou uma influência significativa na diminuição da concentração de cloro em valores de constante de decaimento de cloro (kr) mais elevados. As equações desenvolvidas que relacionam o custo do desinfetante com a taxa de decaimento do desinfetante e o tempo médio de residência comparados para três regimes de fluxo (mistura completa, fluxo tampão e fluxo disperso) mostraram que à medida que a taxa de decaimento ou o tempo médio de residência aumentava, o custo aumentou da ordem de 10 vezes para regime de escoamento disperso, e 100 vezes para escoamento em fluxo tampão, quando comparado ao escoamento de mistura completa. Embora os modelos sejam uma abstração simplificada de operações complexas de reservatórios do SDA, eles oferecem algumas informações úteis sobre a influência dos regimes de fluxo no custo da desinfecção. Uma modelagem CFD precisa pode ser capaz de prever e melhorar o comportamento hidrodinâmico e a qualidade da água dentro do tanque, podendo até contribuir para a diminuição dos custos de cloração, devido ao menor decaimento do cloro e, consequentemente, à menor quantidade de desinfetante utilizada na recloração da água.
                  ENHANCING HYDROLOGICAL MONITORING THROUGH DEEP LEARNING AND PHOTOGRAMMETRY
                  Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                  Tipo Tese
                  Data 23/02/2024
                  Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                  Orientador(es)
                  • Jose Marcato Junior
                  Coorientador(es)
                  • Wesley Nunes Goncalves
                  Orientando(s)
                  • Pedro Alberto Pereira Zamboni
                  Banca
                  • Ana Paula Marques Ramos
                  • ANDRÉ ALMAGRO
                  • DIOGO NUNES GONCALVES
                  • Hemerson Pistori
                  • Jonathan de Andrade Silva
                  • Jose Marcato Junior
                  • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
                  Resumo A observação dos componentes do ciclo hidrológico podem ser desafiadoras devido à
                  escala em que ocorrem e ao custo dos sensores. Medir a formação de escoamento superficial e
                  vazão são chave para a compreensão da dinâmica da água, uma vez que influencia também as
                  atividades humanas, a fim de manter ecossistemas naturais equilibrados. O principal objetivo
                  desta tese de doutorado é propor abordagens de aprendizagem profunda combinadas com
                  fotogrametria para medir automaticamente a formação de escoamento superficial e vazão.
                  Nossos resultados sugerem que considerar o desequilíbrio de classe e a incerteza do rótulo
                  durante o treinamento de aprendizagem profunda para segmentar áreas de poças de água é
                  mais importante do que a própria rede, bem como ensembles. Área, número e conectividade
                  das poças de água e a sua foram comparados com medida da vazão, onde foram encontrados
                  diferentes comportamentos em relação à geração de escoamento superficial. Em relação à
                  vazão, nossos resultados mostraram que tanto STCN quanto SAM utilizando pontos fixos e
                  SAM combinado com Dino alcançaram resultados satisfatórios para segmentação de água,
                  mesmo com conjunto de dados de rótulo mínimo ou não anotado. As medidas dos níveis de
                  água utilizando estas máscaras resultam num bom ajuste com os dados de referência, sendo
                  capazes de capturar alterações no fluxo de água, especialmente para níveis de água mais
                  elevados. Nas imagens dinâmicas, STCN e SAM Dino obtiveram resultados semelhantes,
                  entretanto a escolha do primeiro frame influencia os resultados da STCN. Os resultados
                  encontrados nesta tese de doutorado abrem uma nova fronteira para hidrólogos e
                  tranquilizadores da ciência do solo com a possibilidade de medir diretamente a formação de
                  escoamento superficial e uma solução mais barata e escalável para medição de vazão.
                  OTIMIZAÇÃO DA DEGRADAÇÃO ELETROQUÍMICA DE COMPOSTOS ORGÂNICOS E A ECOTOXICIDADE DO EFLUENTE GERADO
                  Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                  Tipo Tese
                  Data 21/11/2023
                  Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                  Orientador(es)
                  • Carlos Nobuyoshi Ide
                  Coorientador(es)
                  • Sajjad Hussain
                  Orientando(s)
                  • Marcelo Campos
                  Banca
                  • Carlos Nobuyoshi Ide
                  • Dirce Martins de Oliveira
                  • Jhonatan Barbosa da Silva
                  • Jonas de Sousa Correa
                  • Keila Roberta Ferreira de Oliveira
                  • Kennedy Francis Roche
                  • Maria Lucia Ribeiro
                  • Sajjad Hussain
                  Resumo As águas residuárias industriais contêm uma ampla gama de poluentes emergentes, cuja presença no meio ambiente representa um risco significativo para a saúde pública e os ecossistemas aquáticos. Os tratamentos convencionais muitas vezes falham em eliminar esses contaminantes de forma eficaz. Neste contexto, a eletroquímica surge como uma tecnologia promissora, capaz de degradar poluentes orgânicos persistentes. Esta tese enfatiza a otimização dos processos eletroquímicos para o tratamento de efluentes contendo corantes têxteis e surfactantes, especificamente o corante Procion Yellow (PY) e o surfactante Linear Alkylbenzene Sulfonate (LAS). Os principais objetivos foram investigar a eficácia da eletro-oxidação usando eletrodos de Diamante Dopado com Boro (DDB) na degradação de poluentes emergentes, avaliar as variáveis operacionais para otimização do tratamento e examinar os efeitos na toxicidade dos efluentes tratados. A metodologia abrange estudos experimentais detalhados em cinco capítulos, utilizando delineamentos experimentais como Taguchi e Box-Behnken para otimização, bem como análises de ecotoxicidade para avaliar a segurança ambiental dos tratamentos. No Capítulo 2, apresenta a aplicação da eletro-oxidação que resultou em 91,4% de remoção do PY e reduções significativas na Demanda Química de Oxigênio (DQO) e no Carbono Orgânico Total (TOC). O Capítulo 3 demonstra a eficiência da otimização das variáveis operacionais, alcançando 97,06% de remoção do corante. Já o Capítulo 4 se destaca pela degradação de 98% de LAS e 71,36% de PY na presença de surfactantes, com a cinética de degradação seguindo um modelo de segunda ordem. Este trabalho aprofunda a compreensão sobre a interação entre surfactantes e processos eletroquímicos, apresentando uma metodologia eficiente para eliminar corantes têxteis em matrizes contendo Linear Alkylbenzene Sulfonate (LAS). A pesquisa enfatiza a importância da sustentabilidade ambiental e da proteção à saúde pública, demonstrando que o tratamento reduz significativamente a toxicidade dos efluentes. Este resultado sublinha o potencial das técnicas de eletro-oxidação não apenas na remoção de poluentes, mas também na mitigação de seus impactos nocivos no meio ambiente. Além disso, fornece uma base científica para a aplicação de tais tecnologias em escala piloto, incentivando sua adoção pela indústria.
                  Palavras-chave: Eletroquímica, Águas Residuais Industriais, Eletro-oxidação, Diamante Dopado com Boro, Poluentes Emergentes, Corantes Têxteis, Surfactantes, Procion Yellow, Linear Alkylbenzene Sulfonate, Otimização de Processos, Ecotoxicidade, Tratamento de Efluentes.
                  TOWARDS A BETTER UNDERSTANDING OF BRAZILIAN PAYMENTS FOR ECOSYSTEM SERVICES PROGRAMS
                  Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                  Tipo Tese
                  Data 01/09/2023
                  Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                  Orientador(es)
                  • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
                  Coorientador(es)
                    Orientando(s)
                    • Ingrid Moreno Mamedes
                    Banca
                    • ANDRÉ ALMAGRO
                    • Angelica Guerra
                    • Dulce Buchala Bicca Rodrigues
                    • Fabio de Oliveira Roque
                    • Ibraim Fantin da Cruz
                    • Jamil Alexandre Ayach Anache
                    • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
                    Resumo Os programas de pagamentos por serviços ambientais (PSA) tornaram-se uma ferramenta para lidar com a degradação ambiental e promover o desenvolvimento sustentável. Entretanto, apesar da expansão de programas de PSA no Brasil, há uma grande limitação de informações literárias a respeito disso. O objetivo dessa tese foi orientar a gestão eficaz dos programas já implementados e servir de base para o desenvolvimento de novos programas, por meio das informações levantadas com base nas experiências dos programas de PSA existentes e das percepções dos proprietários rurais participantes. O panorama dos programas de PSA desenvolvidos no país nos possibilitou identificar 80 programas, dos quais a maioria objetiva a melhoria da quantidade (91,25%) e da qualidade (85,00%) da água. As principais atividades implementadas foram a conservação e a restauração da vegetação nativa (83,56%) e tiveram resultados expressivos na geração de serviços ecossistêmicos. Entretanto, 40,91% dos respondentes disseram que não fazem o monitoramento de indicadores ambientais. Há relevante concentração de programas no bioma Mata Atlântica (56,25%), em especial na região sudeste do país (70,00%), enquanto biomas como o pantanal e o pampa ainda não possuem programas de PSA. Os parceiros mais atuantes são as prefeituras municipais (90,79%) e a Agência Nacional de Águas (76,32%). Além disso, reforçamos a importância da satisfação dos proprietários rurais para o adequado funcionamento dos programas. Percebemos que a maioria dos participantes do projeto Manancial Vivo teve conhecimento do projeto por meio de conversas com outros proprietários rurais (64,30%) e demonstrou insatisfação como acesso à informação. O acesso à capacitação técnica tem sido um entrave para o projeto e 71,40% dos entrevistados não foram capacitados. Os principais fatores que influenciam o desejo dos proprietários de participar são ambientais (85,70%) e econômicos (71,40%), porém 78,60% informaram que não estão recebendo pagamentos por serviços ambientais. Dessa forma, a longevidade do projeto está sendo afetada pela falta de confiança no governo. Concluímos que há necessidade de uma melhor distribuição de recursos e programas de PSA no território brasileiro, monitoramento adequado dos programas, inclusão de potenciais compradores de SE, investimento na divulgação dos programas, treinamento e suporte técnico, melhor comunicação entre gestores e proprietários rurais, políticas inclusivas e educação ambiental, para que possibilite o desenvolvimento de programas de PSA que combinem desenvolvimento ambiental, econômico e social.
                    INFLUÊNCIA DA CAPTAÇÃO PLUVIAL EM TELHADOS NA DRENAGEM URBANA
                    Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                    Tipo Tese
                    Data 25/08/2023
                    Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                    Orientador(es)
                    • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
                    Coorientador(es)
                      Orientando(s)
                      • Enio Arriero Shinma
                      Banca
                      • Jamil Alexandre Ayach Anache
                      • Jose Goes de Vasconcelos Neto
                      • Jose Marcato Junior
                      • Murilo Cesar Lucas
                      • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
                      • Robert Schiaveto de Souza
                      • Tiago Souza Mattos
                      Resumo Este estudo tem como objetivo aprofundar a compreensão dos efeitos do uso de volumes de armazenamento da captação pluvial em telhados (CPT), focado na economia de água potável, para o amortecimento do escoamento superficial e mitigação de problemas na drenagem urbana.
                      Essa necessidade investigativa surgiu diante do crescimento evidente da infraestrutura urbana que, ao longo dos anos, tem dado prioridade à adoção de pavimentos impermeáveis e ao aumento da capacidade de escoamento da macrodrenagem. Esse panorama tem ocasionado o aumento dos picos de vazão e o incremento dos volumes escoados superficialmente. Como decorrência dessas intervenções, as áreas urbanas têm sofrido diversos prejuízos associados aos impactos das inundações.
                      Atrelada às implicações relacionadas à drenagem, as áreas urbanas enfrentam também complexidades na sustentação do fornecimento de água potável, incluindo desafios de quantidade, qualidade e distância entre os locais de captação e consumo. Assim, é incongruente observar a existência de excesso de escoamento pluvial resultando em danos, ao passo que há uma carência de água para atender às necessidades da população. Desse modo, é razoável concluir que ambos os problemas poderiam ser amenizados por meio da adoção de sistemas de captação e armazenamento de água pluvial.
                      Comumente, os estudos que abordam a CPT, trabalham em micro escala, detalhando efeitos de amortecimento de vazão em prédios ou pequenas áreas e, após suas conclusões, sugerem uma redução na descarga final de sistemas de macrodrenagem urbana. Essa inferência decorre da diminuição do volume escoado na unidade predial analisada, desconsiderando efeitos conhecidos em hidrologia, tais como, o amortecimento de pico de vazão e volumes escoados, bem como efeitos de sincronização ou dessincronização de hidrogramas ao longo da macrodrenagem.
                      Portanto, existe uma lacuna a ser completada por meio de estudos sobre avaliação de efeitos da CPT, tanto na economia de água potável, quanto no escoamento superficial em bacias hidrográficas urbanas.
                      Diante disso, essa tese analisa os efeitos da CPT no amortecimento do escoamento da macrodrenagem, considerando os volumes de armazenamento necessários para economia de água potável.
                      No primeiro capítulo desta tese foram comparados os potenciais de economia de água potável a partir de duas metodologias de quantificação de áreas de telhado, uma estatística e outra utilizando inteligência artificial.
                      No segundo capítulo, analisou-se o efeito da discretização espacial no PEAP. E, no terceiro, foram explanadas correlações entre captação, consumo, população e áreas de telhado, para mensuração de volumes de armazenamento necessários para se atingir tal potencial.
                      Subsequente à essas análises, no capítulo quatro foi utilizada modelagem hidrológica-hidráulica para determinar os limites de influência da CPT, em equivalência de consumo de água potável, no amortecimento de picos e volumes escoados na macrodrenagem urbana e, por fim, no capítulo cinco foi analisada a influência dos volumes necessários para se atingir o PEAP pela CPT, como alternativa de amortecimento do escoamento superficial na macrodrenagem urbana.
                      DEVELOPMENT OF THE URBAN HYDROLOGICAL DISASTERS SUSCEPTIBILITY INDEX
                      Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                      Tipo Tese
                      Data 17/08/2023
                      Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                      Orientador(es)
                      • Fabio Verissimo Goncalves
                      Coorientador(es)
                        Orientando(s)
                        • Rafael Brandão Ferreira de Moraes
                        Banca
                        • Carlos Nobuyoshi Ide
                        • Claudia Goncalves Vianna Bacchi
                        • Cristovão Vicente Scapulatempo Fernandes
                        • Fabio Verissimo Goncalves
                        • Jamil Alexandre Ayach Anache
                        • Jhonatan Barbosa da Silva
                        • Keila Roberta Ferreira de Oliveira
                        Resumo O aumento da taxa de urbanização atrelado ao planejamento inadequado das cidades e às alterações do uso e ocupação do solo estão modificando os processos de escoamento superficial e infiltração de águas pluviais nas áreas urbanas de diversos municípios, contribuindo para a ocorrência de desastres hidrológicos (alagamentos). Concomitantemente, é importante destacar a escassez de dados hidrológicos consistentes e confiáveis em escala espaço-temporal satisfatória para realização de estudos hidrológicos, principalmente em área de difícil acesso, extensa e com baixo recurso financeiro. Nesse contexto, as estimativas de precipitação via sensoriamento remoto emergem como alternativas promissoras para complementarem as medições realizadas em superfície. O objetivo geral desse trabalho foi desenvolver, aplicar e validar o Índice de Susceptibilidade a Desastres Hidrológicos Urbanos (ISDHU) a partir de indicadores pertinentes a diferentes esferas (morfométrica, uso e ocupação do solo, infraestrutura pluvial e ambiental), levando em consideração a infiltração e o escoamento superficial de água pluvial em Campo Grande - Mato Grosso do Sul (MS) - Brasil, apresentado no primeiro capítulo. Os resultados do ISDHU e registros históricos de alagamentos aplicados em cada Microbacia Hidrográfica Urbana (MHU) obtiveram correlação forte (r > 0.80), evidenciando a confiabilidade e validação do índice desenvolvido. Dessa forma, o ISDHU é capaz de auxiliar na formulação de medidas políticas adequadas e normas legais para o ordenamento do uso e ocupação do solo, bem como indicar as MHUs que necessitam de mais atenção e ações mitigatórias do poder público para o desenvolvimento socioeconômico sustentável. A partir da escassez de dados de precipitação confiáveis e consistentes verificada durante o desenvolvimento do ISDHU no munícipio de Campo Grande – MS, dois novos estudos foram realizados a fim de validar estatisticamente as estimativas de precipitação Tropical Rainfall Measurement Mission (TRMM) nas cinco regiões geográficas do Brasil e comparar os desempenhos das estimativas de precipitação Global Precipitation Measurement (GPM), TRMM e Global Precipitation Climatology Project (GPCP) nas escalas temporais diária, mensal e sazonal no munícipio de Campo Grande - MS apresentados no segundo e terceiro capítulo, respectivamente. De modo geral, os resultados mostraram que é necessário cautela antes da utilização de estimativas de precipitação na escala diária, visto que não foram encontrados resultados estatísticos excelentes nesta escala de tempo. No entanto, o aumento da escala temporal melhora consideravelmente a correlação e concordância entre os dados de precipitação estimados via sensoriamento remoto e os dados de precipitação observados em superfície, sendo possível representar bem o padrão de chuva na área de interesse. Por fim, é esperado que os resultados dessa pesquisa auxiliem no planejamento de diversas atividades socioeconômicas que envolvam dados de precipitação, como agricultura, pecuária, geração de energia e identificação de áreas susceptíveis a desastres hidrológicos em regiões com climas caracterizados por inverno seco e verão úmido.
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                        Fluidodinâmica Computacional aplicada à escoamentos em canais com vegetação
                        Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                        Tipo Tese
                        Data 09/08/2023
                        Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                        Orientador(es)
                        • Johannes Gerson Janzen
                        Coorientador(es)
                          Orientando(s)
                          • Paulo Henrique Silva de Lima
                          Banca
                          • Ariel Ortiz Gomes
                          • Carlos Nobuyoshi Ide
                          • Claudia Goncalves Vianna Bacchi
                          • Johannes Gerson Janzen
                          • Keila Roberta Ferreira de Oliveira
                          • Manoel Lucas Machado Xavier
                          • Robert Schiaveto de Souza
                          Resumo A Fluidodinâmica computacional foi utilizada para estudar a evolução de pequenas manchas de vegetação emergente para paisagens de vegetação em um canal. O crescimento da nova vegetação ocorreu nas regiões onde a velocidade foi reduzida abaixo de um valor de corte definido como sendo uma fração da velocidade média do canal (U0). Dois valores de corte ou velocidades limite (LV), foram utilizados: LV = 0,5 e LV = 0,7. Dois fatores de bloqueio iniciais (porcentagem de cobertura vegetal do canal) foram considerados, 3% e 0,3%, escolhidos para, respectivamente representar casos com e sem interação hidrodinâmica entre as manchas iniciais. A simulações ilustraram tanto interações positivas entre escoamento e vegetação, onde houve um aumento no crescimento da vegetação, como interações negativas, que levaram a erosão da mancha e limitou o crescimento da vegetação. A expansão mais rápida da área vegetada ocorreu durante as iterações iniciais da simulação, quando o fator de bloqueio devido a vegetação era baixo. O valor mais alto de velocidade de corte (maior LV) produziu um crescimento inicial mais rápido e uma maior cobertura final de vegetação. As manchas evoluíram para uma ou algumas ilhas alongadas que se estendem ao longo do canal.
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                            AVANÇOS EM APRENDIZAGEM PROFUNDA APLICADA AO SENSORIAMENTO REMOTO
                            Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                            Tipo Tese
                            Data 28/07/2023
                            Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                            Orientador(es)
                            • Jose Marcato Junior
                            Coorientador(es)
                            • Wesley Nunes Goncalves
                            • Ana Paula Marques Ramos
                            Orientando(s)
                            • Lucas Prado Osco
                            Banca
                            • Edson Takashi Matsubara
                            • Fabio de Oliveira Roque
                            • Hemerson Pistori
                            • Jonathan de Andrade Silva
                            • Jose Marcato Junior
                            • Keiller Nogueira
                            • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
                            Resumo Esta tese consiste-se em uma análise das recentes inovações em técnicas de aprendizagem profunda (Deep Learning - DL), aplicadas em imagens de sensoriamento remoto, com foco nos avanços em Redes Neurais Profundas (Deep Neural Networks – DNN), Modelos de Linguagem Visual (Visual Language Models - VLM) e em segmentação zero-shot com o Segment Anything Model (SAM). A contribuição deste trabalho está em fornecer uma discussão do estado da arte dessas tecnologias no contexto da extração de informações em imagens de sensoriamento remoto. Baseando-se em revisões de literatura, análises e adaptações de modelos e experimentos com conjuntos de dados de sensoriamento remoto, a tese encontra-se organizada em forma de capítulos. O primeiro capítulo oferece uma revisão da literatura da aplicação de DNNs em imagens de alta resolução espacial, adquiridas por sensores embarcados em Veículos Aéreos Não-Tripulados (VANTs). Aqui, analisamos 232 artigos científicos e demonstramos que DL apresenta resultados promissores para uma série de aplicações no que se referem às tarefas de processamento de imagens aéreas. O segundo capítulo explora a aplicação do Visual ChatGPT, uma inovação em VLM, no contexto do sensoriamento remoto. Apesar de estar em fase inicial de desenvolvimento, o Visual ChatGPT, com as suas habilidades baseadas em entradas textuais para analisar imagens, poderá revolucionar o processamento digital de imagens de sensoriamento remoto, criando oportunidades e otimizando o processo de extração da informação. O terceiro e último capítulo examina o desempenho do SAM em segmentar imagens de sensoriamento remoto de múltiplas escalas, representativas de variados e desafiadores contextos geográficos. Apesar de suas limitações em imagens com resolução métrica, SAM demonstra desempenho satisfatório na segmentação quando equiparado a anotação manual humana em múltiplos casos. Em suma, esta tese compila o que há de mais recente no contexto de aplicação de modelos de DL em imagens de sensoriamento remoto de multiescala. Constata-se aqui, tanto os avanços quanto os desafios a serem superados neste campo, delineando caminhos para pesquisas futuras que visem avaliar imagens de sensoriamento remoto em aplicações diversas.
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                            Modelos hidrológicos para estimativa de vazões e impacto de mudanças na ocupação do solo sobre a disponibilidade hídrica
                            Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                            Tipo Tese
                            Data 19/07/2023
                            Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                            Orientador(es)
                            • Teodorico Alves Sobrinho
                            Coorientador(es)
                              Orientando(s)
                              • Diego Adania Zanoni
                              Banca
                              • ANDRÉ ALMAGRO
                              • Daniel Fonseca de Carvalho
                              • Dulce Buchala Bicca Rodrigues
                              • Frederico Terra de Almeida
                              • Jamil Alexandre Ayach Anache
                              • Maria Clara Fava
                              • Teodorico Alves Sobrinho
                              Resumo As mudanças de uso e ocupação do solo vêm sendo intensificada pelo crescimento populacional, urbanização e atividades agrícolas. Essas mudanças podem ter impacto significativo no ciclo hidrológico, incluindo a variação da disponibilidade hídrica. As mudanças estão acontecendo na fronteira agrícola brasileira, esse ecótono Cerrado-Amazônia possui características únicas e muito frágeis a mudanças de temperatura e disponibilidade hídrica. Essa região está passando por substituição de áreas de floresta nativa por pastagem e agricultura. Tais mudanças estão impactando o ciclo hidrológico da região, que pode culminar em disputa pelo direito de uso da água entre as partes de interesse: agricultura, geração de energia e consumo humano. Diante deste cenário, utilizamos ferramentas de modelagem de bacias hidrológicas para avaliar se há impactos de mudanças na cobertura florestal, uso e ocupação do solo, sobre a disponibilidade hídrica. Usamos os modelos SWAT e MISDc para fazer a simulação da vazão da bacia. Em seguida, com o modelo SWAT, fizemos a mudança de uso e ocupação do solo em 6 diferentes cenários (3 cenários mais conservadores e 3 cenários mais antropizados). O SWAT teve desempenho aceitável (NSE=0,36, KGE=0,70 e Pbias=7,03), já o modelo MISDc teve um desempenho melhor (NSE=0,81, KGE=0,75 e Pbias=-12,22). As variações de vazão para os cenários conservadores tiveram redução de vazão em média de 13,4% e para os cenários de expansão agrícola a vazão média teve aumento de 9,7%. As mudanças de uso e ocupação do solo impactaram na vazão da bacia e nos cenários de expansão agrícola os eventos extremos, cheia e estiagem, foram intensificados.
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                              Estatística espacial aplicada às falhas e confiabilidade de sistemas de abastecimento de água
                              Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                              Tipo Tese
                              Data 12/06/2023
                              Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                              Orientador(es)
                              • Carlos Nobuyoshi Ide
                              Coorientador(es)
                                Orientando(s)
                                • Ariel Ortiz Gomes
                                Banca
                                • Carlos Nobuyoshi Ide
                                • Fabio Verissimo Goncalves
                                • Hugo Koji Suekame
                                • Jhonatan Barbosa da Silva
                                • Keila Roberta Ferreira de Oliveira
                                • Maria Lucia Ribeiro
                                • Vinícius de Oliveira Ribeiro
                                Resumo Desde o final da década de 80 tais características, problemas e desafios na operação vêm sendo
                                avaliados numa abordagem de análise de falhas e riscos dos componentes ou sistemas como um
                                todo. A confiabilidade desses sistemas tem sido abordada, em sua maioria, de forma
                                probabilística ou estocástica. Por meio do uso de distribuições de probabilidade, considera-se
                                os fatores que estressam o sistema, bem como os que definem sua capacidade, como variáveis
                                aleatórias, ou, aborda-se o sistema como uma caixa-preta na análise de tempo de falhas. Neste
                                trabalho demonstramos a aplicabilidade e eficiência de uso de técnicas de estatística espacial
                                de análise de padrão de pontos, correlação espacial agrupamento. As ferramentas de análise
                                geoespacial aplicadas às falhas em SAA são recentes e este trabalho tem por ineditismo sua
                                aplicação a um grande conjunto de dados, integrando a abordagem temporal e espacial, por
                                meio de estatística descritiva e inferencial. O uso de técnicas como K-means e DBSCAN para
                                identificação de agrupamentos possibilitou a definição de limites de áreas adequadas para os
                                serviços de manutenção da rede, podendo ainda auxiliar na definição de distritos de medição e
                                controle. Além disso, tais técnicas auxiliaram na escolha de um raio de influência ótimo,
                                servindo de definição mais tecnicamente robusta para a definição do parâmetro de entrada nas
                                análises de densidade kernel. Recomendamos a avaliação integrada das informações hidráulicas
                                e de qualidade da água com as informações de ordens de serviços para manutenção e reparo, de
                                tal forma que possibilite avaliação de causa e efeito entre variáveis como pressão e as falhas no
                                abastecimento.
                                CARACTERIZAÇÃO GEOFÍSICA DA COBERTURA DETRITO-LATERÍTICA EM SÃO GABRIEL DO OESTE, MS
                                Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                                Tipo Tese
                                Data 06/06/2023
                                Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                                Orientador(es)
                                • Sandra Garcia Gabas
                                Coorientador(es)
                                • Giancarlo Lastoria
                                Orientando(s)
                                • Odirlei Neumann
                                Banca
                                • Antonio Conceicao Paranhos Filho
                                • Ary Tavares Rezende Filho
                                • Jamil Alexandre Ayach Anache
                                • Kennedy Francis Roche
                                • Patricia Colombo Mescolotti
                                • Renato Blat Migliorini
                                • Sandra Garcia Gabas
                                Resumo A caracterização geofísica da cobertura detrito-laterítica (TQdl) existente na área do Chapadão de São Gabriel do Oeste-MS, de fundamental importância econômica para a agricultura da região, foi objeto de estudo deste trabalho, destacando-se as cangas lateríticas associadas, amplamente utilizadas no revestimento primário dos mais de 3000 km de rodovias municipais. Buscou-se avaliar a eficácia do método geofísico GPR na identificação das cangas lateríticas em subsuperfície e na detecção dos contatos litológicos do TQdl com as camadas subjacentes. Foi dado um enfoque na verificação da continuidade da Formação Serra Geral na área de estudos, com obtenção do mapa de isoespessuras. Complementarmente, foi efetuada uma caracterização preliminar do aquífero relacionado à cobertura TQdl, ainda não individualizada. Para alcançar tais objetivos, usou-se como metodologia a obtenção de dados primários com o GPR, combinados com dados geológicos e geofísicos, já existentes sobre a área, que foram reprocessados e reinterpretados. As informações hidrogeológicas foram obtidas a partir da base de dados do IMASUL. Como resultados finais, são apresentadas: a viabilidade de emprego do GPR na identificação em subsuperfície das cangas lateríticas; a espessura da Cobertura detrito-laterítica, com definição do seu contato com as outras formações subjacentes; a definição da distribuição e da espessura dos basaltos da Fm. Serra Geral na área e a definição do mapa potenciométrico do aquífero representado pela cobertura TQdl. Adicionalmente, obteve-se o perfil geológico NNW-SSE, buscando o melhor entendimento do arcabouço geológico-estrutural da região, o qual sintetiza a interpretação das relações estratigráficas, na área de estudo, entre as rochas do Gr. Bauru, da Fm. Serra Geral, da Fm. Botucatu, da Fm. Estrada Nova e da Fm. Aquidauana.
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