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RECURSOS HÍDRICOS E SANEAMENTO Prof. Carlos Ruberto Fragoso Jr.

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Apresentação em tema: "RECURSOS HÍDRICOS E SANEAMENTO Prof. Carlos Ruberto Fragoso Jr."— Transcrição da apresentação:

1 RECURSOS HÍDRICOS E SANEAMENTO Prof. Carlos Ruberto Fragoso Jr.

2 RECURSOS HÍDRICOS E SANEAMENTO Modelagem Planejamento, Gestão e Tecnologia –Geoprocessamento aplicado aos recursos hídricos

3 RECURSOS HÍDRICOS E SANEAMENTO Desenvolvimento e aprimoramento de modelos hidrológicos Integração entre modelos hidrológicos e produtos derivados de sensoriamento remoto, como estimativas de precipitação, evapotranspiração, umidade do solo Modelo de inundações considerando eventos de cheias Modelo ecológicos, integrando hidrologia e ecologia

4 RECURSOS HÍDRICOS E SANEAMENTO Acoplamento entre modelos de rios, de planícies, chuva-vazão e modelos atmosféricos Simulação de cenários de ações humanas sobre o regime hidrológico (uso da terra, mudanças climáticas)

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6 Módulo Hidrodrinâmico tridimensional Módulo de qualidade da água e sedimento Módulo biológico Versão Windows (www.peld.ufrgs.br) O modelo IPH-TRIM3D-PCLake

7 Novos desenvolvimentos: - Representação do ciclo do carbono, implementação do carbono como variável de estado. - Representação do bacterioplâncton = simulação da biomassa de bactérias = loop microbiano. 5 grupos de zoops 4 Compartimentos de matéria orgânica Modelagem GHG 7 grupos funcionais de fitoplâncton Estrutura do modelo

8 x y z IPH-TRIM3D-PCLake: Modelo hidrodinâmico-ecológico para lagos e reservatórios Código desenvolvido e aperfeiçoado desde Modelo determinístico – baseado nas equações de conservação de massa e quantidade de movimento. Ecossistema é dividido em volumes de controle, nos quais as equações governantes são numericamente resolvidas para nível d´água (H), velocidade (u,v,w), temperatura (T) e concentração (C) para os compartimentos bióticos e abióticos dissolvidos e em suspensão. Modelo baseado em processos para os módulos de qualidade da água e ecológico, os quais são acoplados às forçantes hidrodinâmicas em um grid 1D, 2D ou 3D. Representação do fluxo e balanço de massa fechado para os seguintes elementos: DW (peso seco):C (carbono):N (nitrogênio):P (fósforo). H (x,y,z,t) C (x,y,z,t) T (x,y,z,t)

9 Transporte do plâncton e substâncias dissolvidas Conectividade entre compartimentos Influência do vento Análise de Zonas Mortas Turbulência (grande escala) Tempo de residência Fluxos de deposição Fluxos de ressuspenssão Inundações Estratificação térmica e química Eventos de mistura vertical do sistema Corrente convectivas horizontais – zona pelágica e litorânea Intrusão de tributários em reservatórios x y z Plâncton surfista Transporte Perdas Flutuação Navier-Stokes Equation - Momentum and Continuity Equation Semi-implicit Eulerian-Lagrangian finite differences scheme (Casulli,1994) Heat Transport Equation Balanço de Calor (Chapra, 1992) Processos Hidrodinâmicos

10 NH 4 NO 3 PO 4 DICIM RPOMRDOM Allochtonous Organic Matter LPOMLDOM Autochtonous Organic Matter RPOM RDOM LPOM LDOM NH4NO3PO4DIC IM Processos sedimento-água Processos ar-água Hidrólise (POM => DOM) Mineralização (Bac = 0) (OM=>IM) Nitrificação/Denitrificação Adsorção/Desorção Fósforo Diagenesis temporal advection Turbulent diffusion Interstitial Water Porosity = f(Sed) Top Sediment Composition (10c m) SiO 2 Nit Denit O2O2 Dif CO 2 Dif Hyd Phot Sed Ressuspension Difusion Ressuspension Ads/Des Inorganic Pools First Order Kinetics Miner Processos Físico-Químicos OD

11 Bacteria (DW:C:N:P) Aerobic Anaerobic Phyto (DW:C:N:P) Diatoms (Si), Green- Algae, Blue-Algae Fish (DW:C:N:P) Planktivorous Onivorous Piscivorous Zoops (DW:C:N:P) Micro Meso Macro Macrophytes (DW:C:N:P) Floating plants non-rooted Floating plants-rooted Emergent Submerged IM OD DIC OM Processos Biológicos

12 RECURSOS HÍDRICOS E SANEAMENTO Processamento de Modelo Digital de Elevação: direções de fluxo, áreas acumuladas de drenagem, comprimentos de rio. Monitoramento ambiental por séries temporais de produtos orbitais (precipitação, umidade do solo, temperatura da água, florações de algas em corpos dágua).

13 RECURSOS HÍDRICOS E SANEAMENTO ECOBEER/REHISA - Processos eco- hidrológicos na Bacia Experimental e Representativa de Santana do Ipanema da Rede de Hidrologia do Semiárido. –Modelagem hidrológica de bacias do semi-árido –Regionalização de vazões –Dimensionamento de reservatórios e açudes do semi-árido –Previsão de eventos extremos em bacias do semi- através de modelagem matemática e índices climáticos

14 RECURSOS HÍDRICOS E SANEAMENTO Dependência na Escala Tempo da Dinâmica da Qualidade da Água (UFRGS/UFAL). –Modelagem hidrodinâmica de lagos e estuários –Modelagem ecológica de lagos e estuários –Avaliação do metabolismo de lagos e estuários –Monitoramento ambiental em alta-frequência –Sensoriamento remoto ambiental

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16 Compreensivo Amostragem Pontual Alta Freqüência MONITORAMENTO CONTÍNUO E ALTA FREQUÊNCIA DE QUALIDADE DE ÁGUA

17 Compreensivo Amostragem Pontual Alta Freqüência ADP AUTOAMOSTRADOR FLowCAM HYPERSPECTRAL GUINCHO ESTAÇÃO METEOROLÓGICAS TELEMETRIA sondas Temp O 2 CO 2 CDOM Green Cyano Diatom Brown NÍVEL LOGGER / CONTROLADOR Temp LINE MONITORAMENTO CONTÍNUO E ALTA FREQUÊNCIA DE QUALIDADE DE ÁGUA Perfilador e Sonda -YSI

18 Compreensivo Amostragem Pontual Alta Freqüência ADP AUTOAMOSTRADOR FLowCAM HYPERSPECTRAL GUINCHO ESTAÇÃO METEOROLÓGICAS TELEMETRIA sondas Temp O 2 CO 2 CDOM Green Cyano Diatom Brown NÍVEL LOGGER / CONTROLADOR Temp LINE MONITORAMENTO CONTÍNUO E ALTA FREQUÊNCIA DE QUALIDADE DE ÁGUA Hiperespectral -TriOS

19 Compreensivo Amostragem Pontual Alta Freqüência ADP AUTOAMOSTRADOR FLowCAM HYPERSPECTRAL GUINCHO ESTAÇÃO METEOROLÓGICAS TELEMETRIA sondas Temp O 2 CO 2 CDOM Green Cyano Diatom Brown NÍVEL LOGGER / CONTROLADOR Temp LINE MONITORAMENTO CONTÍNUO E ALTA FREQUÊNCIA DE QUALIDADE DE ÁGUA Mini-ADP – Sontek

20 Compreensivo Amostragem Pontual Alta Freqüência ADP AUTOAMOSTRADOR FLowCAM HYPERSPECTRAL GUINCHO ESTAÇÃO METEOROLÓGICAS TELEMETRIA sondas Temp O 2 CO 2 CDOM Green Cyano Diatom Brown NÍVEL LOGGER / CONTROLADOR Temp LINE MONITORAMENTO CONTÍNUO E ALTA FREQUÊNCIA DE QUALIDADE DE ÁGUA CDOM/Chl/Phyc - WETLabs

21 Compreensivo Amostragem Pontual Alta Freqüência ADP AUTOAMOSTRADOR FLowCAM HYPERSPECTRAL GUINCHO ESTAÇÃO METEOROLÓGICAS TELEMETRIA sondas Temp O 2 CO 2 CDOM Green Cyano Diatom Brown NÍVEL LOGGER / CONTROLADOR Temp LINE MONITORAMENTO CONTÍNUO E ALTA FREQUÊNCIA DE QUALIDADE DE ÁGUA Auto Amostrador - ISCO

22 Compreensivo Amostragem Pontual Alta Freqüência ADP AUTOAMOSTRADOR FLowCAM HYPERSPECTRAL GUINCHO ESTAÇÃO METEOROLÓGICAS TELEMETRIA sondas Temp O 2 CO 2 CDOM Green Cyano Diatom Brown NÍVEL LOGGER / CONTROLADOR Temp LINE MONITORAMENTO CONTÍNUO E ALTA FREQUÊNCIA DE QUALIDADE DE ÁGUA FlowCAM

23 RECURSOS HÍDRICOS E SANEAMENTO Subsídios para o desenvolvimento de indicadores do estado da pesca artesanal/SINPESCA (PPGRHS/PPGDiBiCT). –Estimativa da Produção Primária em ambientes costeiros através de sensoriamento remoto

24 RECURSOS HÍDRICOS E SANEAMENTO


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