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The capability of two di erent OpenFOAM® solvers, namely interFoam and twoPhaseEulerFoam, in reproducing the behavior of a free water jet was investigated. Numerical simulations were performed in order to obtain the velocity and air concentration profiles along the jet. The turbulence intensity was also analyzed. The obtained results were compared with published experimental data and, in general, similar velocity and air concentration profiles were found. InterFoam solver is able to reproduce the velocity field of the free jet but has limitations in the simulation of the air concentration. TwoPhaseEulerFoam performs better in reproducing the airconcentration along the jet, the results being in agreement with the experimental data, although the computational runs are less stable and more time consuming. The sensitivity analysis of the inlet turbulent intensity showed that it has no influence in the characteristics of the jet core. With this research it is possible to conclude that: interFoam with k-Epsilon (k-") turbulence model is the best choice if the goal of the numerical simulations is the simulation of the velocity field of the jet. Meanwhile, twoPhaseEulerFoam with mixturek-Epsilon (mk-") shall be considered if the objective is the simulation of the velocity field and the air concentration.

Métodos simplificados são alternativas úteis para análise prévia dos efeitos da ruptura de barragens, podendo orientar a tomada de decisão da realização de estudos mais completos. Nesse contexto, propõe-se uma nova abordagem simplificada para análise de aspectos da ruptura de barragens de terra, cuja falha ocorre por galgamento, a partir da altura da barragem e do volume do reservatório como dados de entrada. Casos hipotéticos de ruptura foram analisados por meio de simulações hidrodinâmicas, cujos resultados permitiramdesenvolver equações capazes de estimar o amortecimento da vazão de pico e o tempo de chegada da vazão máxima no vale a jusante. A abordagem proposta foi aplicada em estudo de caso hipotético (em uma barragem com 15 m de altura e 17 hm3 de volume no reservatório), obtendo-se resultados próximos dos alcançados por meio de outros metodos, especialmente na estimativa da vazão máxima no vale a jusante, onde as diferenças médias entre os resultados dos métodos considerados foram da ordem de 15%.

The success of experimental studies to investigate hydraulics of dam breaching requires an adequate specification of geotechnical parameters and control over its realization in field or in laboratory conditions. Although this is known, there are few studies specifically addressed to formulate and discuss the requirements for comparable laboratory hydraulic tests to study embankment failure by overtopping. This study addresses this research gap specifically for homogeneous earthfill dams. It is aimed at proposing and discussing a set of core procedures and monitoring techniques to be observed in studies of dam breaching by overtopping. A first procedural step involves the theoretical discussion of similarities between model and prototype erodibility. Further steps involve observations of breached model dams under controlled hydraulic and geotechnical conditions. Requirements for comparability of hydraulic laboratory practice are described and discussed, and it is argued that the key geotechnical parameters of control are the soil composition (more specifically, the fraction of fine material) and the compaction conditions (relative compaction and water content). To attain similarity conditions in what concerns model dam erodibility, whose failure modes should include headcuts and undercutting, a range of reference values for the geotechnical control parameters is suggested and construction/compaction methods are discussed.

This article presents an overview of the current European practices with regards to protecting surface water and groundwater bodies, in what concerns the application of legislation to protect water resources and to evaluate the vulnerability of water bodies to traffic related activities. This is achieved through the application of the EU Water Framework Directive and all Directives containing procedures to identify pressures affecting the state of water and environment, and the establishment of measures to ensure that all surface water and groundwater bodies achieve good status. A flowchart has been constructed to assist the assessment of the environmental legal constraints related to a road project. A combination of layers was integrated in GIS environment to address legislative needs and constraints, as well as the need to implement a risk assessment analysis of road runoff impact to surface and groundwater bodies.

For improving sustainable water resources management and planning at local andregional scales, specifically in small islands, long-term and recent rainfall trends due totemporal shifts in major climatic drivers should be investigated based on dense and longrunningground data series

The collapse of bridges inevitably leads to economical losses and may also be responsible for human fatalities. A bridge may fail due to several reasons, with local scouring around its foundation being the most common. Despite decades of scouring research, there are still many uncertainties affecting the design process of bridge piers. The most critical and least explored are the hydrological and hydraulic variables. The recent intensification of floods may also increase the vulnerability of bridges to scour effects. Therefore, the present work aims to propose a risk-based methodology for considering scour at bridge foundations. It is composed of three main steps: (i) assessing extreme hydrological events (hazards); (ii) modeling river behavior through the computation of flow characteristics and bridge scour depths; and (iii) assessing bridge scour risk by associating its scour depth to foundation depth ratio with the priority factor (vulnerability) and assigning a qualitative evaluation of the scour risk rating (level of risk). The hydrological modeling incorporates uncertainty with an averaging approach in the design floods definition. The flow characteristics are simulated with the HEC-RAS model, which also contains a scour module for bridge scour assessment. However, other empirical estimates are considered for simple and pile-supported foundations. This study ends with a qualitative assessment of how the scouring phenomenon affects bridge vulnerability and its safety. The proposed risk-based methodology - validated through a case study, the new Hintze Ribeiro bridge in Portugal - can be potentially incorporated into regular bridge inspection schedules as a useful tool for risk management measures, assisting in catastrophic events

Extremal dependence or independence may occur among the components of univariate orbivariate random vectors. Assessing which asymptotic regime occurs and also its extent are crucialtasks when such vectors are used as statistical models for risk assessment in the field of Climatologyunder climate change conditions. Motivated by the poor resolution of current global climate modelsin North Atlantic Small Islands, the extremal dependence between a North Atlantic Oscillation index(NAOI) and rainfall was considered at multi-year dominance of negative and positive NAOI, i.e.,

In recent years, interest has increased in new renewable energy solutions for climate change mitigation and increasing the efficiency and sustainability of water systems. Hydropower still has the biggest share due to its compatibility, reliability and flexibility. This study presents one such technology recently examined at Instituto Superior Técnico based on a transient-flow induced compressed air energy storage (TI-CAES) system, which takes advantage of a compressed air vessel (CAV). The CAV can produce extra required pressure head, by compressing air, to be used for either hydropower generation using a water turbine in a gravity system or to be exploited in a pumping system. The results show a controlled behaviour of the system in storing the pressure surge as compressed air inside a vessel. Considerable power values are achieved as well, while the input work is practically neglected. Higher power values are attained for bigger air volumes. The TI-CAES offers an efficient and flexible solution that can be exploited in exiting water systems without putting the system at risk. The induced transients in the compressed air allow a constant outflow discharge characteristic, making the energy storage available in the CAV to be used as a pump storage hydropower solution.

The presence of vegetation on the floodplains of compound channels affects thestructure of mean flow, increases flow resistance and turbulence intensity, andimpacts sediment transport. In prismatic compound channels, the shear stress at theinterface between the flows in the main channel and lateral floodplains has a stronginfluence in the cross sectional velocity distribution and thus conveyance of thechannel. Due to mass transfer between subsections, these effects are enhanced innon-prismatic channels. In the present study, the three-dimensional turbulent flowstructure in a vegetated non-prismatic convergent compound channel is experimentallyinvestigated. The main purpose is to clarify the explicit influence of the combinationof two factors (floodplain vegetation and convergent floodplains) on mean flowand large-scale turbulence. The experiments were conducted for relative depths(i.e., the ratio between floodplain and main channel flow depths) equal to 0.21 and0.31 and floodplain convergence angles equal to 7.25 and 11.3 . The resultsobtained in straight compound channel with vegetated floodplains were used as areference. The analysis of the Acoustic Doppler Velocimeter measurements showsthat due to convergent floodplains, a transverse current is directed from the floodplainsto the main channel from both sides, generating two helical secondary currents.Investigations of the vegetation influence on Reynolds stresses shows thatthere is a significant vertical and lateral spreading of the shear region towards themain channel side slope. As the convergence angle increases, the floodplain flow proportiondecreases. In this case, the presence of vegetation in the floodplain leads to asuppression of the momentum exchange between main channel and floodplainscausing the discharge distribution between sub-sections to be significantly differentfrom what would be without floodplain vegetation.

Local scour has been widely identified as one of the primary threats to bridge pier stability. To better understand how the turbulent flow field modified by bridge piers interacts with the bed surface, it is relevant to assess the flow structures that are potentially sufficient to remove the bed material. Thus, the accuracy and measurement quality in estimating the flow field is of primordial importance, mainly in a well-controlled laboratory environment. In the present study, time-averaged velocities and Reynolds shear stresses were measured by using a high-resolution acoustic velocimeter. Due to the highly turbulent nature of the flow, an assessment of the signal acquisition time

A construção de açudes e barragens fragmenta a conectividade longitudinal dosrios, impossibilitandoa passagem de peixes e outros organismos aquáticos. As passagenspara peixes(PPP)são estruturas hidráulicas projetadas para mitigar os impactos negativos dessas barreiras. Contudo apresentam em muitos casos, baixa eficiência, sendo essencial investir em investigação para readaptar as linhas gerais de projeto das PPP e as adequara multi-espécies. O presente estudo foca-seno comportamento de um ciprinídeo ibérico, o barboibérico (Luciobarbus bocagei) em PPPde bacias sucessivas. Os ensaiosforam efetuados numa instalaçãoexperimental,com inclinação de 15%. Foram utilizadas duas geometrias:fenda vertical(FV)efenda vertical comsoleira(FVS). Em cada geometria,foram testados,usando diferentes caudais(FV: Q=110e 81l/s; FVS: Q=99e 71l/s) duas profundidades médias de água nasbacias, o que permitiugerar uma potência dissipada por unidade de volume(Pv) entre 188e 222W/m3, consideravelmente superior ao valor máximode referência indicado na literatura (Pvmax

A fragmentação dos cursos de água, imposta pela presença de diversas infraestruturas hidráulicas, é consideradacomo uma das principais causas de degradação dos habitats aquáticos. Conforme o estabelecido na DiretivaQuadro da Água (Directiva 2000/60/CE), vários estudos têm sido realizados para documentar os diversos impactesdessas infraestruturas nos ecossistemas ribeirinhos, e dessa forma encontrar soluções que possam colmatar ouminimizar os seus efeitos adversos. No entanto, os impactes de pequenas obras hidráulicas nas comunidadespiscícolas, tais como dos pequenos açudes (< 5 m de altura), têm recebido menos atenção, pois estas estruturastêm sido consideradas como pequenas barreiras que são a priori permeáveis à livre movimentação dos peixes.Contudo, os pequenos açudes, que se estima serem 2 a 4 ordens de grandeza mais numerosos do que as barragens,modificam a hidrodinâmica natural dos cursos de água, alterando a velocidade da corrente e as profundidades daágua, tanto a montante como a jusante da estrutura, formando desníveis que, em alguns dos casos, poderão serintransponíveis. Na Península Ibérica, as comunidades piscícolas são constituídas principalmente por espéciesciprinícolas potamódromas, que apresentam padrões de mobilidade característicos. Quando comparados com ossalmonídeos, os ciprinídeos potamódromos são normalmente considerados como espécies com moderada ou baixacapacidade de transposição de barreiras, devido ao seu limitado desempenho de natação, e pequena capacidade desalto. Portanto, a permeabilidade dos pequenos açudes aos movimentos da fauna piscícola está altamentecondicionada pelas condições locais e temporais, bem como pelas características das espécies presentes, tornandosefundamental considerar a complexidade destas condicionantes e desenvolver mais estudos, particularmente paraas espécies com capacidades natatórias menos desenvolvidas.Com o presente estudo pretendeu-se avaliar, em condições experimentais controladas, a capacidade das espéciesciprinícolas potamódromas, mais concretamente do barbo-comum Luciobarbus bocagei, de transpor estaspequenas barreiras, considerando as duas tipologias de açudes mais frequentes nos cursos de água Ibéricos

Basedin anaggregated large-scale vectorized soil and land cover datasetsa new map was generatedwith the spatial distribution of the Soil Conservation Service Curve Number in the southernregion of Portugal. The methodology and data showedthat the most dominant HydrologicalSoil Group in the studyregion is D (72% of the total area)

O projeto BINGO, cujo objetivo principal consistiu na definição de estratégias para a adaptação às alterações climáticas, centradas na gestão dos recursos hídricos, teve como caso de estudo nacional o baixo Tejo, mais concretamente, as origens de água para dois importantes setores socioeconómicos da região: o abastecimento público de água e a agricultura de regadio. Este artigo, apoiado nas principais conclusões do projeto, pretende demonstrar a relevância de utilizar uma abordagem metodológica de gestão do risco, baseada na sistematização expedita e objetiva de toda a informação relevante para o processo de adaptação às alterações climáticas (fatores de influência de risco, atores relevantes, etc.) e no suporte à tomada de decisão (adaptação).Esta abordagem permite demostrar muito claramente como uma adaptação eficaz requer um esforço articulado a nível institucional (nacional, regional), setorial, empresarial e da população, bem como um esforço concertado entre todas as entidades ou setores que utilizem ou compitam pelos mesmos recursos hídricos e de se evoluir para um modelo de governança dos recursos hídricos (gestão compartilhada e coresponsabilizada).

Em Portugal as alterações climáticas são atualmente consideradas uma séria ameaça ambiental, com fortes impactos nos ecossistemas e na qualidade da água que podem colocar em causa a saúde humana e consequentemente as atividades económicas. Simulações recentes, para diferentes cenários, sugerem uma tendência de redução progressiva da precipitação anual, maior frequência de secas (aumento da taxa de evapotranspiração) e ainda, episódios de precipitação intensa mais recorrentes. Isto origina alterações nas disponibilidades hídricas, estimulando práticas de uso eficiente da água e políticas de adaptação às alterações climáticas consistentes.Com este trabalho pretendeu-se aprofundar a susceptibilidade da bacia hidrográfica do rio Nabão, sub-bacia do rio Zêzere, aos potenciais efeitos das alterações climáticas na qualidade e quantidade dos recursos hídricos através da modelação das disponibilidades hídricas com o software Mike Hydro Basin (DHI), constituindo uma ferramenta importante na definição de medidas de adaptabilidade da bacia face a diferentes cenários hidrológicos.A bacia não-regularizada do rio Nabão é um sistema hídrico importante na manutenção de um contributo pristino na foz do rio Zêzere para o Tejo, próximo a Constância

The use of Soil-Aquifer Treatment (SAT) systems to improve the effluents water quality during the transport of infiltrated water through the unsaturated and saturated zones canbe a solution for water reclamation, water reuse, and overall as a water resources management tool. This abstract presents the results of theresearch carried out under MARSOL project were SAT experiments were executed in a physical (sandbox) model. These experiments aimed to contribute solving the problem of removing rice field contaminants from water, using a soil-aquifer prototype basin to treat water prior to its discharge in Melides lagoon, Portugal. The sandbox model was divided into three sections to test the adsorption anddegradation capacity of three soil profiles, two of them including soil mixtures of sand with vegetal compost with different layouts. In each section, two tracer experiments were performed with spiked fertilizer and hydrocarbons. To analyse the tracers behaviour, monitoring devices were installed in three piezometers for continuous in situ readings of pH, temperature (T), electrical conductivity (EC), redox potential (ORP)and water level, besides water sampling hand-pump for chemical analysis. The resultsobtained in the experiments gave useful knowledge necessary to build an in situfacility.

A previsão do regime de caudais de cheiadesempenha um papel importantena avaliação dos impactos de eventoshidrológicosextremos. A naturezaestocástica e aleatória desses eventosinduz àincessante procura denovas metodologias para as suas previsões. O objetivo do presenteestudo consistiu naavaliaçãodo desempenho de métodos estatísticos, nomeadamente o recentemente desenvolvido método modificado da média aritmética (MM modificado) e o método de melhor ajuste (MS), face àmodelação hidrológica efetuada por recurso aosoftwareHEC-HMS, na previsão de caudais cheias. A análisefoi feita aos caudais de aproximaçãoàponte Duarte Pacheco, situada no rio Tâmega. Os caudais de cheia estimados pelo método MS mostraramdiferenças relativas inferiores aos obtidos pelo modelo HEC-HMS, quando comparados com os resultados do método MM modificado.Por outro lado, os caudais estimados pelo método MM modificado apresentam uma melhor correlação com os gerados pelo HEC-HMS, o que reforça a viabilidade da sua adoção na previsão de caudais de cheia.

Neste estudo procedeu-se à modelação precipitação-escoamento da bacia hidrográfica do Rio Nabão aplicando o software de gestão dos recursos hídricos MIKE Zero(DHI).Neste trabalho apresentam-se as fases de calibração, validação e avaliação da capacidade de previsão do modelo face a cenários futuros de alterações climáticas.

Apresentam-se alguns dos resultados de uma análise de tendências da precipitação na Ilha da Madeira efetuadatendo por base séries de precipitação a diferentes escalas temporais constituídas a partir das precipitações diáriasno período de 80 anos entre 1937/38 e 2016/17 em 41 postos udométricos razoavelmente dispersos pela Ilha. Comexceção das precipitações diárias máximas anuais, os resultados indicam uma diminuição generalizada daprecipitação. A zona montanhosa central, reconhecida como fundamental em termos de recarga dos aquíferos, é aque denota diminuição mais acentuada, circunstância que alerta para a vulnerabilidade da Ilha em termos dedisponibilidade hídrica e para a necessidade de repensar a oferta de água na Ilha e os correspondentes sistemas dedistribuição.

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O livro encontra-se estruturado nos seguintes capítulos, além de anexos contendo cópia de algumas publicações relevantes dos editores:

The construction of barriga dam in Spain started in 2004. The project of this rockfill dam used a new solution for the concrete spillway developing over its central body. The spillway, designed for the discharge of 161 m3/s, includes an entrance, a stepped steep wedge block channel and ends in a bucket. The channel blocks have been studied, in scale 1/1.6, in Colorado State University (CSU) Hydraulics Laboratory within a Statement of Work involving CSU, U.S. Bureau of Reclamation, ARMORTEC, Polytechinc University of Madrid and PYPSA.The spillway hidraulic study included a physical model, on 1/25 scale, built at the National Laboratory of Civil Engineering in Portugal. This study focused on the flow behaviour on the intake area of the spillway and the flip bucket. According of the test results, some relevant modifications on the initial design were proposed: namely, modifications on the shape of the spillway entrance (as planned by the designer)and the inclusion of blocks in the bucket. These modifications lead to a less perturbation flow in the channel entrance zone and lower scour effects downstream. The erosion and scour analysis carried out included river conditions near the bridge existing on site and the side banks topography. The purpose of this communication is to describe the above mentioned physical model and the changes proposed for the final design of the dam as a consequence of the observed behaviour.

Cap. 6 - Sistemas para a retenção de derrames acidentais de substâncias perigosas em estrada

Cap. 4 - Impactes das águas de escorrência de estradas nos solos e nas águas subterrâneas. Análise de casos de estudo na Europa

Este livro aborda as principais matérias relacionadas com aspectos teóricos e práticos relativos às características de águas de escorrência de estradas e à minimização dos seus impactes nos recursos hídricos e nos solos. Os seus textos são a edição dos trabalhos apresentados no curso sobre Características de Águas de Escorrência de Estradas e Minimização dos seus Impactes que decorreu no Centro de Congressos do LNEC, de 13 a 15 de Outubro de 2003. O livro encontra-se estruturado nos seguintes capítulos, além de anexos contendo cópia de algumas publicações relevantes dos editores: Cap. 1 - Pollution from road runoff. Concepts and Engineering Cap. 2 - Highway stormwater runoff. Water quality impacts and mitigation Cap. 3 - Características das águas de escorrência de estradas em Portugal Cap. 4 - Impactes das águas de escorrência de estradas nos solos e nas águas subterrâneas. Análise de casos de estudo na Europa Cap. 5 - Monitorização de águas subterrâneas e de solos Cap. 6 - Sistemas para a retenção de derrames acidentais de substâncias perigosas em estrada - Os textos explanam conceitos teóricos, apresentam resultados de estudos e projectos de investigação e, ainda, a experiência e o estado da arte nesta área, em particular nos três países onde os autores desenvolvem o seu trabalho: Portugal, Dinamarca e EUA. Ao longo dos capítulos são analisados os seguintes temas, entre outros: - Características e variabilidade das águas de escorrência de estradas - Previsão da qualidade das águas de escorrência de estradas - Desenvolvimento de modelos para previsão da qualidade de águas de escorrência de estradas em Portugal - Avaliação de impactes ambientais nos recursos hídricos e nos solos - Minimização de impactes ambientais - Projecto e gestão de sistemas de retenção de derrames acidentais de substâncias tóxicas - Monitorização de águas de escorrência, de sistemas de tratamento, de recursos hídricos e de solos O livro pretende assim dar um contributo, neste domínio, a técnicos que trabalham no âmbito do projecto, construção e manutenção de infra-estruturas rodoviárias, outros profissionais envolvidos no processo de Avaliação de Impactes Ambientais de estradas e na gestão de recursos hídricos, bem como a investigadores.

- Os textos explanam conceitos teóricos, apresentam resultados de estudos e projectos de investigação e, ainda, a experiência e o estado da arte nesta área, em particular nos três países onde os autores desenvolvem o seu trabalho: Portugal, Dinamarca e EUA. Ao longo dos capítulos são analisados os seguintes temas, entre outros:

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The prediction of scour evolution at bridge foundations is of utmost importance forengineering design and infrastructures

The flow through an eroding dam is three-dimensional and exhibits several length scales. Laboratory experiments are fundamental to characterize these flows. Instrumentation and monitoring techniques in laboratory environ-ment must be able to capture this complexity and scale amplitude and should be, preferentially, non-intrusive, particularly if the failure event is related with earth dams, where erosion patterns may be affected by instrument intrusiveness. Re-garding embankment dam failures, the processes usually subjected to great scru-tiny require the measurement of the breach effluent flow (BEF), the breach mor-phological evolution (through longitudinal and transversal profiles as well as 3D reconstructions) and the flow velocity over the dam and through the breach. This chapter presents advances in instrumentation to be deployed in dam breach la-boratory tests and novel measuring methods made possible with such instrumen-tation. Emphasis is placed on the description of the critical components of the instruments, with emphasis on digital imagery, and on image analysis and post-processing techniques. A detailed exposition of existent methods, and respective evaluation of its suitability in the context of laboratory work, is presented.

Water scarcity episodes are being experienced in many parts of the Mediterranean Basin as a result ofchanges in rainfall intensity and duration, causing more intense extreme events, like droughts and riverfloods. Adaptive and innovative water management strategies, such as the storage of reclaimed water orexcess water from different sources in Managed Aquifer Recharge (MAR) schemes, can greatly increasethe groundwater availability and therefore help addressing water scarcity challenges. Besides, waterquality can be improved during transport of the infiltrated water through the unsaturated and saturatedzone, together with Soil-Aquifer-Treatment (SAT) systems, due to chemical and biological reactions,linking water reclamation, water reuse, and water resources management (González et al., 2015).This paper presents the results of a DEMO scale experiment made in S. Bartolomeu de Messines (SBM)Waste Water Treatment Plant (WWTP), where SAT basin systems were built. The SAT systems aimedto improve the treated effluent water quality prior to its discharge in Ribeiro Meirinho, that laterinfiltrates in an important karstic aquifer along the river influent sections. The water quality enhancementwas obtained using the soil's ability to reduce the concentrations of contaminants, namely pharmaceuticalcompounds and nutrients, through natural processes (e.g. particle retention, adsorption andbiodegradation). Prior to this, soil-column experiments were conducted aiming to reproduce optimalSAT conditions using different soil mixtures as depuration media (Martins, 2016; Martins et al., 2016).The soil physico-chemical conditions were optimized in terms of permeability, organic matter content,and aerobic / anaerobic conditions. The results obtained showed an improvement of water infiltratedthrough SAT, for several pharmaceuticals and nutrients.This research was carried out under MARSOL project (Demonstrating Managed Aquifer Recharge as aSolution to Water Scarcity and Drought), whose main objective was to demonstrate that MAR is a sound,safe and sustainable strategy that can be applied with great confidence and therefore offering a keyapproach for tackling water scarcity in Southern Europe.

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This paper addresses groundwater artificial recharge solutions for integrated management of watersheds and aquifer systems under extreme drought scenarios. Based on a lecture presented by Dr. JP Lobo Ferreira at UNESCO

The Gabbros of Beja Aquifer System extends for approximately 350 km2 and is one of the most important reservoirs of groundwater in the context of hard rocks aquifers of South Portugal (Alentejo Region). The average annual rainfall in the area is about 500 to 600 mm.Groundwater resources are used for public supply over 3 councils and irrigation. During drought cycles consumption increases and pumping rates decrease with correspondent management difficulties and conflicts between private and public interests.The correct assessment of annual recharge is of utmost importance for regional planning and management of groundwater resources under semiarid climate conditions. Moreover the aquifer was recently declared vulnerable to nitrate diffuse pollution of agriculture origin and recharge mechanisms are the major natural factor controlling contamination of shallow waters in the Gabbros of Beja aquifer.Recharge assessment and modelling was performed on the base of several complementary methodologies: 1) water balance based on historical data of annual pumping rates; 2) chloride mass balance between groundwater and rainfall compositions; 3) daily sequential water balance modelling of hydrological parameters using Balseq model, and 4) soil and vadose zone daily water balance modelling using lumped model Earth and piezometric water level curves for calibration.Results of direct and indirect methods show that annual average recharge should be between 10% and 20% or even more of annual rainfall.

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A surface flow hydrograph separation technique was used to compute base flow in 13 watersheds developed partially or totally in fractured massifs of Portugal. This technique consists firstly in isolating distinct precipitation/surface flow episodes, and, secondly, for each episode, in separating surface flow into base flow and direct runoff. Annual values of average and median base flow are presented for each watershed, as well as the linear equations that relate the obtained annual base flow with annual precipitation. The watersheds were grouped into four lithological groups and linear regressions were derived for these groups. In some conditions, that are assumed to be almost fulfilled in the 13 studied watersheds, groundwater recharge of the watershed equals base flow.By using the average values of annual base flow, it was possible to obtain a regression line model that relates average annual base flow (Fb) with annual average precipitation (P): Fb = 0.5210 * P 284 (mm/a). While no other new studies are developed, this model is proposed as a first approach to characterise average annual recharge of the Portuguese fractured massifs.

O trabalho que se apresenta inicia, em Portugal, o estudo das metodologias mais adequadas à quantificação do transporte de massa (poluentes) em águas subterrâneas (equação diferencial da convecção-dispersão em meios porosos). A experiência adquirida permite o desenvolvimento de estudos de impacto ambiental de poluição de águas subterrâneas, originados pela Indústria e Minas, Agricultura, por Efluentes de Aglomerados Populacionais e por Acidentes Ambientais. Após uma apresentação geral dos principais métodos matemáticos adequados à resolução do problema do transporte de massa (soluções analíticas, método das células de mistura, método das diferenças finitas, método das características, método do percurso aleatório, método dos elementos finitos e método dos elementos de fronteira) desenvolve-se uma análise custo-eficácia dos modelos testados, para a obtenção de um escalonamento objectivo e de um escalonamento subjectivo (com base em oito variáveis ponderadas) dos vários modelos. Os escalonamentos permitem a selecção do método matemático e do modelo mais eficaz para a resolução de estudos de poluição de águas subterrâneas, dos pontos de vista da precisão dos resultados, dos custos e prazos do projecto, e da carência de dados. Para facilitar a selecção traçaram-se quatro Árvores de Decisão que abrangem problemas reais ou potenciais de poluição de águas subterrâneas.O tratamento matemático da equação diferencial do transporte de massa requer o conhecimento prévio da variável dispersão longitudinal (ou da variável dispersividade longitudinal) do meio poroso. Analisam-se as técnicas de realização de ensaios de traçadores em em águas subterrâneas e os métodos destinados à interpretação dos seus resultados. Descrevem-se os ensaios de traçadores realizados com cloreto de sódio e com sulforodamina B no aquífero de areias brancas de Rio Maior.A aplicação dos métodos matemáticos e experimentais analisados é exemplificada pelo desenvolvimento de um estudo hidrogeológico de poluição, que inclui a consideração de vários cenários de gestão e de poluição de águas subterrâneas.O trabalho é completado pela apresentação dos aspectos básicos da poluição de águas subterrâneas, pela apresentação do estado de conhecimentos na modelação matemática das águas subterrâneas (problemas de escoamento, de transporte e de gestão) e ainda pela apresentação das conclusões do estudo e dos temas sugeridos para o prosseguimento da investigação.

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O LNEC encontra-se a apoiar o Ministério da Defesa Nacional (MDN) num conjunto de questões técnico-ambientais relacionadas com a presença, nos últimos 60 anos, do contingente da Força Aérea Americana (USAFE) na Base das Lajes, ilha Terceira. Em 2023 foi dada continuidade aos trabalhos em curso desde 2018 através da monitorização e amostragem de águas subterrâneas, águas de escorrência da pista de aviação e águas do Paul da Praia. Foram, ainda, apreciados diversos documentos sobre obras e projetos, em curso ou previstos em 2023, que incluem designadamente os Sites 3001, 3003, 5001 e 5014, para avaliar o seu potencial impacte nos solos e águas subterrâneas da área em análise. Este relatório apresenta os resultados obtidos nos trabalhos de monitorização e amostragem em 2023, analisados no contexto dos resultados de campanhas anteriores e das intervenções realizadas nos Sites. No final apresenta-se um conjunto de conclusões e de recomendações sobre os Sites analisados.

A Fundação Empresa-Escola de Engenharia da UFRGS contratou ao LNEC uma colaboração emregime de consultoria técnica no âmbito do projeto de investigação

Neste relatório apresentam-se os trabalhos desenvolvidos no primeiro semestre de 2023 no âmbito do contrato CON-ERSARA/2022/5, relativos à assessoria técnica para a "Análise e acompanhamento dostrabalhos de reabilitação para melhoria da situação ambiental envolvente aos furos de abastecimento de água do concelho de Praia da Vitória, Açores", em curso para a Entidade Reguladora dos Serviços de Águas e Resíduos dos Açores (ERSARA) desde 2012. O relatório apresenta os resultados (1) dos trabalhos promovidos pela 65 Air Base Group, (2) da monitorização da qualidade das águas subterrâneas desenvolvida pelo LNEC e (3) do programa de controlo da qualidade da água, na origem, para consumo humano promovido pela Praia Ambiente, E.M.. Apresenta-se, igualmente, uma síntese das reuniões havidas no domínio das questões ambientais em 2023. O relatório termina com uma síntese dos resultados obtidos, respetivas conclusões e uma atualização das recomendações.

Neste relatório apresentam-se os trabalhos desenvolvidos no ano de 2022 no âmbito do contrato CONERSARA/ 2022/5, relativos à assessoria técnica para a "Análise e acompanhamento dos trabalhos dereabilitação para melhoria da situação ambiental envolvente aos furos de abastecimento de água doconcelho de Praia da Vitória, Açores", em curso para a Entidade Reguladora dos Serviços de Águas eResíduos dos Açores (ERSARA) desde 2012. O relatório apresenta os resultados (1) dos trabalhos promovidos pela 65 Air Base Group, (2) da monitorização da qualidade das águas subterrâneas desenvolvida pelo LNEC e (3) do programa de controlo da qualidade da água, na origem, para consumo humano promovido pela Praia Ambiente, E.M.. Apresenta-se, igualmente, uma síntese das reuniões havidas no domínio das questões ambientais em 2022. O relatório termina com uma síntese dos resultados obtidos, respetivas conclusões e uma atualização das recomendações.

Neste relatório apresentam-se os trabalhos desenvolvidos no ano de 2023 no âmbito do contrato CONERSARA/ 2022/5, relativos à assessoria técnica para a "Análise e acompanhamento dos trabalhos dereabilitação para melhoria da situação ambiental envolvente aos furos de abastecimento de água do concelho de Praia da Vitória, Açores", em curso para a Entidade Reguladora dos Serviços de Águas eResíduos dos Açores (ERSARA) desde 2012. O relatório apresenta os resultados (1) dos trabalhos promovidos pela 65 Air Base Group, (2) da monitorização da qualidade das águas subterrâneas desenvolvida pelo LNEC e (3) do programa de controlo da qualidade da água, na origem, para consumo humano promovido pela Praia Ambiente, E.M.. Apresenta-se, igualmente, uma síntese das reuniões havidas no domínio das questões ambientais em 2023. O relatório termina com uma síntese dos resultados obtidos, respetivas conclusões e uma atualização das recomendações.

O LNEC encontra-se a apoiar o Ministério da Defesa Nacional (MDN) num conjunto de questões técnico-ambientais relacionadas com a presença, nos últimos 60 anos, do contingente da Força Aérea Americana (USAFE) na Base das Lajes, ilha Terceira. Em 2022, além de se ter dado continuidade aos trabalhos de monitorização e de amostragem de águas subterrâneas, de águas de escorrência e da água do Paul da Praia, em curso desde 2018 nos Sites em análise, foram igualmente apreciados os documentos sobre obras e projetos, em curso ou previstos, bem como o seu potencial impacte nos solos e águas subterrâneas da área de estudo. Este relatório apresenta os resultados obtidos nos trabalhos de monitorização e amostragem em 2022, analisados no contexto dos resultados de campanhas anteriores. No final apresenta-se um conjunto de conclusões e de recomendações sobre os Sites analisados.

A Fundação Empresa-Escola de Engenharia da UFRGS contratou ao LNEC uma colaboração em regime de consultoria técnica no âmbito do projeto de investigação designado

No âmbito da assessoria técnica para a "Análise e acompanhamento dos trabalhos de reabilitação para melhoria da situação ambiental envolvente aos furos de abastecimento de água do concelho de Praia da Vitória, Açores", que o LNEC tem vindo a prestar à Entidade Reguladora dos Serviços de Águas e Resíduos dos Açores (ERSARA) desde 2012, o presente contrato, CON-ERSARA/2019/3, visa dar seguimento ao estudo que vem sendo desenvolvido. O presente trabalho é relativo aos resultados obtidos no primeiro semestre de 2021. Como vem sendo prática, e para dar resposta ao disposto na assessoria, o relatório apresenta os resultados: (1) da análise dos trabalhos promovidos pela 65 Air Base Group; (2) da monitorização da qualidade das águas subterrâneas desenvolvida pelo LNEC; (3) do programa de controlo da qualidade da água, na origem, para consumo humano promovido pela Praia Ambiente, E.M.. Apresenta-se, igualmente, uma síntese das reuniões havidas no domínio das questões ambientais em 2021. O relatório termina com uma síntese dos resultados obtidos, respetivas conclusões e uma atualização das recomendações.

O LNEC encontra-se a apoiar o Ministério da Defesa Nacional (MDN) num conjunto de questões técnico-ambientais relacionadas com a presença, nos últimos 60 anos, do contingente da Força Aérea Americana (USAFE) na Base das Lajes, ilha Terceira. Em 2021 deu-se continuidade aos trabalhos de monitorização e amostragem de águas subterrâneas nos locais onde foi identificada a necessidade de acompanhamento da evolução da sua qualidade. Neste relatório apresentam-se os resultados obtidos, comparando-os com os resultados de campanhas anteriores. No final apresenta-se um conjunto de conclusões e de recomendações sobre os locais analisados.

Este relatório apresenta a contribuição do LNEC para o Plano Metropolitano de Adaptação às Alterações Climáticas da Área Metropolitana de Lisboa no âmbito dos recursos hídricos subterrâneos. Neste terceiro volume são apresentadas as medidas de adaptação às alterações climáticas para os recursos hídricos subterrâneos e que resultam da análise da sensibilidade climática, riscos, impactos e vulnerabilidades a estas alterações do clima.

Neste Estudo apresenta-se a estimativa da recarga natural da área abrangida pelos sistemas aquíferos de Quarteira e de Albufeira-Ribeira de Quarteira, situados no Algarve. A recarga foi estimada com um modelo de balanço hídrico sequencial diário, que utiliza como dados de entrada a precipitação diária e a evapotranspiração de referência diária e que quantifica os processos de infiltração superficial, evapotranspiração real e infiltração profunda do solo. Os métodos de interpolação das séries de precipitação e os métodos de cálculo dos diferentes processos intervenientes foram desenvolvidos no âmbito deste Estudo. O período de análise foi de 1995-10-01 a 1999-09-30. Para a caracterização das séries de precipitação diária dividiu-se a área em estudo em polígonos de Thiessen, tendo-se desenvolvido uma técnica que toma em atenção a distribuição não uniforme da precipitação na área dos sistemas aquíferos.Para o cálculo da infiltração superficial desenvolveu-se um método, a partir do modelo de infiltração de Philip, que relaciona a infiltração superficial com a textura do solo, o teor de humidade inicial e a precipitação diária. A textura do solo foi caracterizada a partir da interpretação do mapa de solos.A evapotranspiração de referência foi quantificada pelo método de Penman-Monteith da FAO utilizando os dados da estação climatológica de Faro (Aeroporto). Para o cálculo da evapotranspiração real adoptou-se a metodologia da FAO, considerando ocoeficiente cultural dual e a possibilidade da existência de até dois cobertos vegetais. A informação sobre o coberto vegetal é a da carta de ocupação do solo, tendo sido interpretados os ciclos de desenvolvimento dos cobertos vegetais presentes, quer para a caracterização do coeficiente cultural dual quer para a caracterização da área ocupada pelos cobertos e da profundidade das suas raízes, que são variáveis no tempo.A infiltração profunda foi calculada em função dos solos e do défice de água em relação à sua capacidade de campo.Os resultados obtidos permitiram estimar a recarga do sistema aquífero de Albufeira-Ribeira de Quarteira em 308 mm/ano e a recarga do sistema aquífero de Quarteira em 349 mm/ano. Estes valores representam cerca de 44 % da precipitação que ocorre sobre os sistemas, correspondendo a cerca de 23 % da precipitação nas áreas de ocorrência de formações de porosidade intergranular e entre 63 % e 69 % nas áreas de ocorrência de formações carsificadas.

Apresentam-se conceitos matemáticos subjacentes ao desenvolvimento de um novo método destinado ao cálculo de zonas de protecção de águas subterrâneas em torno de captações para abastecimento público, com base em soluções analíticas. Os limites das zonas de protecção são definidos em função da geologia local, dos parâmetros e das características hidráulicas regionais dos aquíferos e ainda dos caudais de extracção (ou, na sua ausência, da produtividade hídrica do meio). Esta ferramenta matemática, que se considera robusta e de fácil aplicação, visa facilitar a aplicação do novo Decreto Lei nº 382/99 de 22 de Setembro, sobre delimitação de perímetros de protecção de captações em função do tempo de percurso no meio subterrâneo.

A presente publicação é uma versão remodelada dum relatório de estágio apresentado em Janeiro de 1996, à Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, cuja realização decorreu no Grupo de Investigação de Águas Subterrâneas (GIAS). O tema principal deste trabalho é o estudo da intrusão salina na faixa costeira de Portugal Continental. Numa primeira fase realiza-se a caracterização da situação actual relativamente a este fenómeno na faixa costeira e numa segunda fase procede-se ao estudo geológico e hidrogeológico de uma região situada a norte de Sines, onde foram detectados teores de cloretos elevados e à posterior aplicação de um modelo matemático de diferenças finitas designado de INTDIS para a simulação da intrusão salina.

Este trabalho tem por objectivo apresentar alguns dos últimos avanços no campo da análise fractal directamente relacionados com as áreas de investigação em Hidráulica. São assim apresentados alguns dos últimos desenvolvimentos no âmbito dos estudos de porosidades de meios porosos não fracturados, da estruturação de redes de drenagem, da análise de precipitações e diversos outros domínios das ciências hidráulicas.A investigação nestes domínios encontra-se actualmente em fase de acelerado desenvolvimento, sendo de esperar nos anos próximos significativas contribuições para o conhecimento em todas estas áreas nomeadamente nos estudos de turbulência e fenómenos associados, assim como no campo da investigação de porosidades, no respeitante à sua estrutura, evolução e controle de processos geológicos responsáveis pela génese e evolução desta propriedade de solos e rochas. Grande parte destes progressos situa-se ainda num campo exclusivamente teórico, embora neste momento comecem a surgir já alguns desenvolvimentos a nível laboratorial.

A presente publicação é uma versão remodelada duma tese de mestrado apresentada em 1991 à Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa. Neste trabalho é apresentado um levantamento das actividades e fontes poluentes da região vestibular do rio Sizandro, a caracterização hidroquímica das águas subterrâneas duma parte do aquífero aluvial deste rio assim como os resultados da modelação matemática de transporte de poluentes neste meio, concluindo-se por um síntese globalizante dos resultados dos estudos hidroquímicos e de modelação matemática.

Apresenta-se uma introdução à problemática da contaminação de águas subterrâneas, relacionada com a evacuação de excreta. Recordam-se conceitos gerais de hidrogeologia necessários ao desenvolvimento posterior de alguns aspectos básicos da poluição de águas subterrâneas .Reflecte-se e responde-se a questões relacionadas com direcções, velocidades e concentrações de poluentes em águas subterrâneas. Termina-se com a apresentação de um método prático para a delimitação de zonas de protecção de captações para o abastecimento de água.

This paper is divided in two main parts:1st PART:A simple theoretical introduction to the Finite Element Method(FEM), is presented and is complemented by a comparison of the FEM with other methods that can also be used to solve differential equations. In this part we will prsent some differencial equations which allow the application of the FEM to several problems in water resouces engineering.2nd PART:In this part we will introduce a practical work recently done at the Technical University of Berlin (FRG) on FEM. This work has two parts:a) The first one is the Manual of Operating of a Computer Program;b) The second one is concerned with the theoretical background of the approach used.This part is intended to give an overall idea of the relationship between theory and its applications.The 2nd part ends with some conclusions and a list of bibliographic references.This paper is directed to people not acquainted with the FEM, who intended, however, to be introduced to some new techniques and theoretical methods wich may be applied in the Water Resouces Engineering field.

In Europe, numerous urban sites exist where top layers of soil are enriched in potentially toxic elements. The land uses in urban environment are a matter of concern for human health and food security in cities, also in the context of the growing trend in Europe and elsewhere for using urban soil to grow food [1][2]. Nonetheless, the risk to the subsoil and groundwater may be minimal, depending on the nature and chemistry of the constituents released, as well as on the local conditions [e.g. climate, soil type, chemical conditions (pH, EC, redox and dissolved organic matter), and hydrogeology (permeability, dispersion, preferential flow paths)] [3][4][5]. The evaluation of the variability and mobility of potentially toxic element from contaminated materials and soil into water is essential. Judgment based on dynamic leaching experiments can be a valuable tool to assess long-term impact from contaminated sites. Long-term risk assessment therefore relies on dynamic leaching experiments rather than in assessing the maximum potential release capacity in equilibrium conditions, based on the total soil composition. In this study, the release of inorganic constituents from soils is assessed for different urban allotment soils from Scotland [4] and Portugal [6] using soil-column laboratory facility for tracer tests, for which the methodology is described in [7]. The release of inorganic constituents (metals) into waters provide the boundary conditions for the analysis of implications in human and environmental health, namely through plant uptake in urban allotments.

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Este relatório apresenta os trabalhos desenvolvidos para o estudo da viabilidade e sustentabilidade, quantitativa e qualitativa, de utilização das águas subterrâneas do campus do LNEC para o abastecimento de água aos modelos físicos do Pavilhão da Hidráulica Marítima e para a rega dos jardins do campus do LNEC.Procurou-se, igualmente, justificar os fenómenos de rebaixamento dos níveis de água nos poços do LNEC, de forma a propor técnicas e volumes de extração mais adequados às formações hidrogeológicas existentes no subsolo do LNEC.Os resultados obtidos permitem concluir que existem águas subterrâneas em quantidade suficiente para abastecer os modelos físicos do Pavilhão da Hidráulica Marítima e para regar os jardins do campus do LNEC, num total de 12 m3/d + 50 m3/d, respetivamente, sem que prejudique a sustentabilidade do sistema hidrogeológico (considerando não haver alterações significativas a nível climatológico).Não obstante, o regime de exploração não poderá ser contínuo, sob risco de exaurir os recursos na zona envolvente da captação e de danificar o equipamento instalado. Assim, a extração deverá ser controlada de forma a não ultrapassar o valor de 62 m3/d mas, simultaneamente, com valores horários compatíveis com manter os níveis hidrodinâmicos 5 m acima da bomba.A elevada dureza deste tipo de águas constitui uma limitação ao seu uso direto nos modelos físicos do Pavilhão de Hidráulica Marítima, atendendo à possível deposição de sais nas sondas resistivas, elétrodos e outros instrumentos de medição habitualmente utilizados. Assim, e para este fim, deverá ser feita a sua mistura com água da EPAL numa proporção de 1:3 até 1:7.

Os grandes desafios da gestão integrada e sustentável das águas subterrâneas para o século XXIassentam na efectiva aplicação de medidas articuladas entre os diversos sectores implicados, quecontribuam para proteger, melhorar e reabilitar a qualidade das massas de águas subterrâneas dasprincipais origens de contaminação e de deterioração a que estão, ou possam vir a estar, sujeitas.As principais linhas de força dessas medidas devem assegurar a redução global da poluição e/ou amanutenção da qualidade das águas, tendo em vista alcançar um Bom estado das águassubterrâneas (químico e quantitativo).Neste artigo apresentam-se alguns dos desafios principais com que Portugal se defronta tendosido seleccionadas três linhas de pressões principais: actividades potencialmente poluidoras (agricultura, golfe, estradas, aeroportos,lixeiras); pressões causadas por catástrofes

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