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O tema da intrusão salina é cada vez mais estudado por parte da comunidade científica, por suscitar grande preocupação relativamente à contaminação de aquíferos costeiros, relacionada com o avanço da água salgada para a zona continental. Este problema pode ser causado pela sobreexploração dos aquíferos costeiros e é sentido essencialmente em zonas urbanisticamente mais desenvolvidas, onde a necessidade deste recurso é maior e onde nem sempre as questões de Planeamento e Ordenamento são tidas em conta. As consequências desta situação são essencialmente de carácter ambiental e apresentam grande impacto na vida das populações costeiras. Este estudo teve como objectivo determinar a posição da interface água doce /água salgada através do método da resistividade eléctrica. O estudo foi realizado na zona de Viana do Castelo, Noroeste de Portugal. Os equipamentos utilizados foram os resistivímetros ABEM Terrameter SAS 300C e ABEM Terrameter SAS 1000, realizando sondagens eléctricas verticais (SEV’s) e perfis multi-eléctrodos, respectivamente. Foram realizadas 6 sondagens eléctricas verticais e um perfil multi-eléctrodos, aproximadamente paralelo à linha de costa. Os dados foram interpretados com recurso a software específico, designadamente, IPI2win – versão 3.0.1 (Freeware) e RES2DINV – versão 3.59.03 (Semi-Demo). De acordo com a modelação efectuada, detectou-se uma lentícula de água salgada na zona de praia, a qual não tem continuidade em profundidade, provavelmente devido à presença do substrato cristalino. Por sua vez, nas SEV’s e no perfil multi-eléctrodos, realizados sobre o cordão dunar, não foram encontrados dados que justifiquem a presença de água salgada, sugerindo que a água que circula em profundidade seja água doce., Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT)

Neste trabalho descrevem-se os principais problemas associados à gestão da água doce disponível nas zonas costeiras, designadamente as crescentes solicitações, a elevada sazonalidade ou a intrusão salina. Indicam-se estratégias para fazer face a fenómenos como as ondas de calor, as secas ou as alterações climáticas. Identificam-se os meios necessários para a definição das estratégias de resolução dos actuais problemas e para a determinação das medidas racionais e optimizadas de gestão das origens e dos sistemas de abastecimento de água. Preconiza-se uma análise à escala regional que envolva as diversas origens e diversos utilizadores de água. Indicam-se pistas para a procura de alternativas, por exemplo, defende-se que todas as origens devem estar continuamente disponíveis, para o que devem coexistir os grandes sistemas de abastecimento a partir de tomas directas em barragens, as captações subterrâneas e, até, a eventual recolha de água salobra / salgada. As águas pluviais e residuais tratadas poderão ser conduzidas para locais onde possam ser utilizadas, no entanto disposição deste tipo de água nos aquíferos deverá ser acompanhada pela monitorização dos eventuais efeitos. Todas as medidas devem ser apoiadas em modelos de simulação dos sistemas hídricos e em modelos de gestão que incluam técnicas matemáticas de procura das melhores soluções. Tecem-se considerações sobre a aplicação destas medidas às zonas costeiras portuguesas mais vulneráveis a eventuais fenómenos como as secas e as alterações climáticas.

Neste trabalho divulga-se um algoritmo para a concepção e dimensionamento de sistemas de adução de água a aproveitamentos hidroeléctricos que incorpora ferramentas de simulação dos parâmetros base e técnicas de optimização. Com recurso à ferramenta de simulação de Monte Carlo são gerados os elementos base, designadamente custo unitário do kWh ou a solicitação da energia e, subsequentemente o tempo do escoamento na conduta adutora. Concebe-se a tarefa de dimensionamento como um procedimento de apoio à decisão que se baseia na análise dos diversos resultados do algoritmo de optimização. Apresenta-se a formulação matemática do problema. Em cada simulação, o objectivo consiste em determinar o diâmetro da adutora que maximiza os resultados e que respeite as restrições técnicas. A equação resultante para a função objectivo e as restrições são não lineares. Referem-se os algoritmos de optimização que poderão ser usados para o cálculo do diâmetro óptimo. Descreve-se a metodologia desenvolvida. O interesse da formulação proposta é demonstrado com exemplos de aplicação. Emprega-se a metodologia na definição de fórmulas de pré-dimensionamento e no estabelecimento de funções de custo que quantifiquem os investimentos e os encargos de exploração em função do caudal de projecto.

A correcta caracterização, modelação e previsão das utilizações de água é uma tarefa indispensável para a adequada concepção e para a gestão optimizada e sustentável dos sistemas de abastecimento água e de drenagem de águas residuais. Neste trabalho é descrita e aplicada uma metodologia que se revela como uma ferramenta prática para a previsão a curto prazo das solicitações de água. Descreve-se o procedimento preconizado para a modelação dos caudais horários. O primeiro passo consiste no agrupamento dos dados históricos em quatro tipos característicos: os dias úteis, os Sábados, os Domingos e os feriados. Caracteriza se a sazonalidade ao longo de cada dia característico recorrendo a índices que são sucessivamente determinados por um algoritmo de médias móveis usando dados dos últimos dias. A actualização sucessiva dos índices sazonais incorpora as variações mais recentes registadas nos caudais de água. Incluem-se estes índices no modelo. Recorre-se a uma técnica de optimização para a estimação dos parâmetros do modelo em análise. Estudam se modelos alternativos. Os resultados do modelo preconizado são comparados com os modelos estocásticos ARIMA. Simula-se a aplicação do procedimento desenvolvido à previsão a curto prazo de utilizações horárias de água ocorridas em sistemas de abastecimento de água reais.

Neste trabalho descreve-se a incorporação dum modelo de simulação hidráulica nos planos de vigilância e de controlo da qualidade da água para consumo humano. Um modelo de simulação do escoamento e da qualidade da água num sistema de abastecimento e de distribuição é uma ferramenta que pode ser usada para a definição de programas operacionais que garantam a continuidade do serviço e a qualidade da água junto dos utilizadores. Faz-se a aplicação dum modelo de simulação hidráulica e de qualidade à gestão dum sistema concreto de abastecimento de água composto por diversos órgãos. O primeiro objectivo é relativo à definição de esquemas de funcionamento de forma a manter o cloro residual acima do valor mínimo recomendável. Após análise dos resultados do modelo de simulação, as alturas dos interruptores de nível nos reservatórios podem ser ajustadas para que a água não fique muito tempo retida nas células e, subsequentemente, seja mantido sob controlo o cloro residual, ou seja a qualidade. Exemplifica-se, também, a utilização do modelo de simulação na gestão de situações de emergência e no controlo do caudal no sistema adutor principal para garantir o abastecimento aos diversos reservatórios. Este tipo de modelo pode ser usado como ferramenta de apoio à decisão na definição dos locais de implantação de postos de controlo da qualidade da água.

Neste trabalho divulga-se uma ideia para a definição do conceito de benefício associado a dado diâmetro duma conduta e incorpora-se esta noção no procedimento para o dimensionamento optimizado de sistemas de condução da água. Associa-se este conceito à eventual disponibilidade para transporte da água. Propõem-se expressões analíticas alternativas para quantificar o benefício que o decisor poderá seleccionar. Com esta metodologia pretende incluir-se no procedimento de dimensionamento optimizado os critérios adoptados na prática pelos decisores. O interesse da formulação proposta é demonstrado com exemplos de aplicação. Comparam-se os resultados obtidos com procedimentos de dimensionamento que não quantificam o benefício.

Neste trabalho são apresentadas e aplicadas ferramentas estatísticas que podem ser usadas para a caracterização, modelação e previsão de utilizações de água. Os dados históricos são agrupados em quatro tipos característicos: os dias úteis, os sábados, os domingos e os feriados. Faz-se a simulação da aplicação destes modelos à previsão em tempo real. Este tipo de ferramenta apresenta grande facilidade na sua actualização com a incorporação dos registos entretanto ocorridos e, portanto, adaptam-se às eventuais variações. Recorrendo aos resultados destes modelos é possível enviar mensagens de alerta quando as previsões se afastam para além da tolerância admitida, e assim, contribuir para a redução das perdas de água nos sistemas de abastecimento e distribuição., Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT)

As alterações climáticas, designadamente a subida do nível do mar, irão provocam mudanças no equilíbrio entre água doce e a água salgada presentes nos aquíferos costeiros. Neste trabalho, apresentar-se-ão técnicas de optimização e de simulação dos sistemas hídricos costeiros que em conjunto constituem um modelo de gestão da água disponível nestas regiões. O modelo de gestão permite identificar os melhores locais de implantação das captações subterrâneas, determina as extracções máximas para cada cenário de subida do nível do mar, do escoamento natural no aquífero, do local de implantação e da distância de segurança entre o pé da interface água doce / água salgada e o ponto de controlo. O modelo de gestão permite construir curvas com a extracção permitida em função do nível do mar e do local de captação. Estes resultados evidenciam a necessidade do adequado planeamento dos locais de construção das captações, da gestão regrada das extracções e do controlo do avanço da intrusão marinha, para que os efeitos das alterações climáticas sejam antecipadamente mitigados., Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT).

Neste trabalho apresentam-se ferramentas de gestão (optimização e simulação) que permitem antecipar os efeitos de eventuais cenários das alterações climáticas e da projectada subida do nível do mar nos aquíferos costeiros. O incremento da recarga através da utilização da água disponível na região, com a qualidade que obedeça às normas e recomendações, constitui um sistema de controlo dos eventuais efeitos nefastos do avanço para o continente da água salgada marinha. Faz-se uma análise quantitativa dos efeitos do incremento da recarga nas extracções. Calcula-se o acréscimo na extracção em função das quantidades disponíveis para recarga. Determinam-se, também, as quantidades necessárias da recarga, de modo a que sejam mantidas as extracções iniciais e garantida determinada distância de segurança em relação a um ponto de controlo. Conclui-se que o incremento da recarga contribui para a utilização controlada e sustentável da água subterrânea e, consequentemente, para a gestão racional dos recursos hídricos disponíveis nas regiões costeiras., Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT).

Neste trabalho descrever-se-ão os efeitos da subida do nível do mar no planeamento e gestão dos sistemas de captação da água doce disponível nas regiões costeiras. Recordar-se-ão as leis que regem o escoamento subterrâneo nos aquíferos do litoral e as metodologias para a procura das melhores políticas de extracção da água doce. Apresenta-se o modelo de gestão que é composto pela associação de uma técnica de optimização e de modelos de simulação do comportamento do aquífero. O modelo de optimização-simulação determina as extracções máximas permitidas a um conjunto de captações para cada cenário de subida do nível do mar, do escoamento natural no aquífero, do local de implantação e da distância de segurança entre o pé da interface água doce / água salgada e o ponto de controlo. Os efeitos na redução das extracções face à projectada subida do nível do mar e da diminuição do escoamento natural no aquífero, para que seja mantida a distância de segurança pretendida, são diversos em função do local de implantação. As superfícies e as curvas das extracções máximas em função da subida do nível do mar e do local de implantação evidenciam a necessidade dum adequado planeamento dos locais de construção das captações que antecipadamente evite os efeitos das alterações climáticas., Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT)

O processo evolutivo direccionado desenvolvido procura as melhores políticas de gestão de sistemas físicos por fases. Associam-se em cascata métodos de optimização (gradiente e algoritmos genéticos) e de simulação do comportamento desses sistemas. As melhores soluções duma fase são usadas como soluções iniciais da seguinte. Aplica-se a metodologia à gestão de sistemas de abastecimento de água.

Descreve-se o algoritmo genético (A.G.) concebido para ser uma componente de modelos de gestão. Dos desenvolvimentos constam, por exemplo, o alargamento do espaço de soluções iniciais, o ajuste diminutivo do tamanho da população ao longo das gerações e a rectificação das soluções geradas aleatoriamente, usando como critério o interesse económico e informação do comportamento do sistema físico.

Neste trabalho descrevem-se os princípios da gestão de sistemas de abastecimento de água com recurso a modelos de simulação hidráulica e de qualidade e faz-se a sua aplicação a um caso concreto com múltiplas adutoras, reservatórios, estações elevatórias e redes de distribuição. Os modelos de simulação do escoamento e qualidade da água ao longo das diversas componentes dum sistema de abastecimento e de distribuição são uma das principais componentes dos modelos de gestão. Os esquemas de exploração dos diversos órgãos devem ser racionais e, preferencialmente, optimizados. Os procedimentos de gestão devem culminar em programas operacionais que garantam a continuidade do serviço e a qualidade da água, respeitando as normas técnicas. Faz-se a aplicação dos modelos de simulação hidráulica e de qualidade à gestão dum sistema concreto de abastecimento de água composto por diversos órgãos. O primeiro objectivo é relativo à definição de esquemas de funcionamento de forma a manter o cloro residual acima do valor mínimo recomendável. O segundo estudo consiste no controlo dos caudais escoados ao longo do tempo em cada subsistema, satisfazendo as solicitações e garantindo que o abastecimento se faz em adequadas condições técnicas. Consideram-se distintos perfis de utilizações de água ao longo do tempo: dias de trabalho, sábados e domingos. Exemplifica-se, também, a utilização do modelo de simulação na gestão de situações de emergência e como ferramenta de apoio à decisão na definição dos locais de implantação de postos de controlo da qualidade da água.

Neste trabalho o problema que pretende resolver-se consiste em determinar qual será a melhor implantação num aquífero costeiro duma barreira de captações e a extracção óptima em cada, para que seja maximizado o resultado económico e para que, simultaneamente, seja assegurado o controlo da intrusão salina, mantendo a interface água doce / água salobra para além da distância de segurança mais adequada. O incremento da recarga do aquífero revela-se como um sistema de controlo do fenómeno da intrusão marinha. Pretende, também, estudar-se o efeito do incremento da recarga realizada em furos implantados a uma dada distância das captações. A associação de técnicas de optimização e de modelos de simulação do comportamento dos sistemas hídricos e de abastecimento de água permite a determinação dos melhores locais de implantação das captações e dos respectivos regimes de extracção. Realça-se que a utilização dos recursos hídricos disponíveis nas áreas costeiras deve ser integrada e sustentável. A implementação dum sistema de controlo do equilíbrio dinâmico água doce / água salgada contribui para aumentar a segurança na continuidade do abastecimento de água, podendo, mesmo, revelar-se economicamente interessante.

Neste trabalho descreve-se uma metodologia estocástico-determinística para o planeamento e gestão de sistemas de captações de água em aquíferos potencialmente sujeitos à intrusão salina. A metodologia envolve o recurso a ferramentas de análise e modelação estocásticas dos dados históricos de cada um dos elementos base, (as solicitações de água, os parâmetros do aquífero e os elementos de natureza económica), a utilização de um método de simulação para a projecção dos valores dos elementos base e a ligação ao modelo de gestão, que envolve técnicas de optimização e a simulação do comportamento do aquífero costeiro. Este conjunto ferramentas e de procedimentos constitui um modelo global para a utilização optimizada de aquíferos do litoral. Para cada um dos cenários simulados, a técnica de optimização procura as melhores estratégias que atendam a critérios económicos, garantam o controlo da intrusão salina e, consequentemente, mantenham sob controlo os equilíbrios ambientais. A localização da interface água doce / água salobra é definida em função de variáveis aleatórias, caracterizadas pela função de probabilidade, média e desvio padrão. Fica, assim, disponível um modelo global que permite incluir a incerteza associada aos elementos base no processo de decisão. O tratamento estatístico dos resultados ajuda a análise de sensibilidade aos efeitos do ambiente incerto nos resultados de gestão. As saídas do modelo global desenvolvido podem ser usadas para a fundamentação de políticas sustentáveis de exploração de recursos hídricos costeiros.

A construção civil é uma actividade com séculos de existência e fonte de enormes quantidades de resíduos que derivam de diversos processos, designadamente, da limpeza do local de implantação das infra-estruturas e edificações, da movimentação de terras, dos materiais inutilizados, dos desperdícios na realização de obras, das demolições e do restauro e de construções antigas. A forma como têm sido produzidos e geridos os Resíduos de Construção e Demolição (RCD), com pouco controlo e insuficiente triagem na origem, tem conduzido a dificuldades ambientais e a uma deficiente valorização de materiais. No passado, a falta de estratégias e soluções, a nível nacional e local, bem como a reduzida informação e sensibilização dos produtores destes resíduos, contribuíram para o aparecimento de depósitos ilegais. A proliferação destes vazadouros (que normalmente arrastam a disposição de outros resíduos) degrada a paisagem, polui o meio ambiente e pode, mesmo, estar na origem de problemas de saúde pública. Quando não são colocados em vazadouros ou lixeiras ilegais, o seu destino tem sido os aterros sanitários. Dada a crescente falta de espaços para aterros e o agravamento de custos que advém dos maiores cuidados de protecção ambiental, torna-se claro que este destino por si só não constitui solução a dar aos RCD, passando a mesma pela adequada recolha, triagem e tratamento, pela reutilização e reciclagem e pela disposição específica. Assim, revela-se prioritária a adequada gestão dos RCD. Quer a nível comunitário quer a nível nacional existem recomendações e está a ser preparada legislação tendo em vista a gestão integrada dos RCD. Então, torna-se imperiosa a elaboração de Planos de Gestão Integrada dos RCD, ou seja, de um quadro orientador que ajude a resolver o passivo ambiental gerado pela má prática actual, a preservar o meio ambiente e a incentivar a recuperação e reaproveitamento de materiais. Estes planos permitirão regulamentar, a nível da região, a gestão dos RCD, definindo-se as competências, os instrumentos normativos, as infra-estruturas necessárias, as taxas e incentivos, as diversas etapas do plano, compatibilizando a preservação dos valores ambientais com o desenvolvimento económico da região. O plano poderá estar na origem de protocolos de colaboração e coordenação entre diferentes municípios e empresas do sector, no incremento de intercâmbios de investigações e experiências, assim como na promoção de acções de sensibilização e consciencialização dos cidadãos para a problemática associada à gestão integrada dos RCD, promovendo a co- responsabilização de todos os intervenientes.

A caracterização e quantificação de benefícios e de custos são tarefas primordiais para a fundamentação das políticas a estabelecer nos planos de gestão integrada de resíduos de construção. Trata-se dum assunto extremamente sensível e com um peso importante na concepção de todo o processo, designadamente na definição de directrizes e na análise de viabilidade das medidas a preconizar e desenvolver. As entidades intervenientes neste sector, necessitam desta informação para quantificar as alternativas e melhor justificar a estratégia a implementar perante os cenários mais verosímeis. A enorme heterogeneidade dos resíduos gerados, as quantidades variáveis de região para região e diversos custos unitários de terrenos, são exemplos de alguns parâmetros base de concepção e de dimensionamento que apresentam inúmeras variações, cujo efeito nos resultados económicos dos projectos de investimento importa analisar. Assim, foram definidas diversas funções de custo em função dos principais parâmetros e de diferentes cenários de evolução. A quantificação dos benefícios ambientais revela-se uma tarefa mais complicada, dada a dificuldade em quantificar as inúmeras vantagens ambientais imediatas derivadas da existência de uma gestão integrada, nomeadamente a eliminação dos depósitos ilegais de resíduos de construção e demolição (RCD), a formação e sensibilização dos intervenientes e a promoção da reutilização e reciclagem. Apresenta-se uma metodologia para a quantificação indirecta de parte destes benefícios. Com a informação disponibilizada é possível planear melhor todo o ciclo de gestão dos RCD, designadamente as actividades de reutilização e reciclagem com reflexos económicos, ambientais e sociais.

Neste trabalho divulga-se um algoritmo para a concepção e dimensionamento de sistemas de abastecimento de água que incorpora ferramentas de optimização. São caracterizados os elementos base, designadamente descreve-se o procedimento para calcular os custos de investimento e os encargos de exploração. Concebe-se a tarefa de dimensionamento como um procedimento de optimização. Apresenta-se a formulação matemática do problema. O objectivo consiste em determinar o diâmetro da adutora que maximiza os resultados e que respeite as restrições técnicas. A equação resultante para a função objectivo e as restrições são não-lineares. Referem-se os algoritmos de optimização que poderão ser usados para o cálculo diâmetro óptimo. Descreve-se a metodologia desenvolvida. O interesse da formulação proposta é demonstrado com exemplos de aplicação. Emprega-se a metodologia na definição de fórmulas de pré-dimensionamento e no estabelecimento de funções de custo que quantifiquem os investimentos e os encargos de exploração em função do caudal de projecto. Estes resultados são elementos indispensáveis para modelos de optimização que definam a implantação e as políticas de exploração de origens de abastecimento de água, ou seja para o planeamento e gestão de recursos hídricos.