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This paper presents a multidisciplinary approach to understand the impacts of temperatureincrease on the retention of particulate pollutants, such as heavy metals and microplastics, by the roadpavement material. A soil with a particle size distribution similar to road dust was selected. A WheelTracking device was used to assess the permanent deformation behavior of prismatic specimens andthe retention of the dust, at controlled temperatures of 40 C and 60 C, likely to occur on pavementin the future. The soil representing road pollutants was placed at the top of the slabs prior to theWheel Tracking Test (WTT), based on the European Standard EN 12697-22:2020. After the WTT, twocommon methods were used, in order to evaluate the soil retention (pollution accumulation) onroad pavement. The results confirm that the viscoelastic behavior of bituminous mixtures underincreased temperatures can contribute to particle retention at the pavement. Future studies areneeded to understand the phenomena, the retention characteristics by different bituminous mixtures,and the efficiency of pollutants capture. The work opens the opportunity to develop innovative roadpavement bituminous mixtures that can reduce the discharge of road particulate pollutants, and haveincreased resilience and sustainability in extreme weather conditions.

Mais de 50% da população vive em cidades e enfrenta fatores de estresseque afetam a saúde, tais como elevados níveis de poluição e ruído, tendocomo consequências comuns problemas cardiovasculares e circulatórios,obesidade, estresse, entre outros. O acesso a zonas verdes e azuis

A cidade de São Luís é altamente influenciada pelas marés, condicionando a formação de uma cunha salina no interior dos rios presentes na área, caracterizados pela presença dos mangues na planície fluviomarinha. A grande explotação de água subterrânea aliada às características físicas da área de estudo aumentam o risco do avanço da cunha salina nos aquíferos. Este trabalho tem como objetivo principal a avaliação da vulnerabilidade à intrusão marinha do aquífero costeiro de São Luís utilizando o método GALDIT. As análises das características litológicas e hidrodinâmicas dos poços tubulares permitiram identificar a ocorrência de dois aquíferos: o Itapecuru que apresenta comportamento de semiconfinado, e o aquífero livre de níveis arenosos do aquífero Barreiras. Através do mapeamento de vulnerabilidade à intrusão salina, foi observado que as áreas com maior número de poços tubulares ou maior densidade populacional apresentaram média e elevada vulnerabilidade, principalmente quando mais próximas à faixa costeira. Os parâmetros que mais influenciaram o índice foram o parâmetro L e o parâmetro D. Esses resultados indicaram a necessidade de um monitoramento dos poços tubulares e a aplicação urgente de uma gestão eficaz na exploração das águas subterrâneas para a manutenção e conservação da água doce na Ilha do Maranhão.

The study of local scour in bridge foundations is often restricted to quantifying maximum scour depth on the upstream side.This is limiting to the understanding of the resulting scour by numerical methods, for which the shape of the scour hole is a mandatory input. In this work, two nonintrusive three-dimensional (3D) image-based measuring techniques, consisting of close-range photogrammetry and a Kinect V2 sensor, were employed to characterize the initial and final development of scour holes around piers, under steady flow in a laboratory flume. A novel two-dimensional (2D) methodology was also applied for continuous measurement of the side of the scour holeusing submersible cameras. Models of the scour hole geometries in the vicinity of two oblong bridge piers were obtained at high accuracy levels. A database for calibration and validation of numerical models is thus provided.

Understanding the risks associated with the likelihood of extreme events and their respective consequences for the stability of hydraulic infrastructures is essential for flood forecasting and engineering design purposes. Accordingly, a hydrological methodology for providing reliable estimates of extreme discharge flows approaching hydraulic infrastructures was developed. It is composed of a preliminary assessment of missing data, quality and reliability for statistically assessing the frequency of flood flows, allied to parametric and non-parametric methods. Model and parameter uncertainties are accounted for by the introduced and proposed modified model averaging (modified MM) approach in the extreme hydrological event's prediction. An assessment of the parametric methods accuracy was performed by using the non-parametric Kernel Density Estimate (KDE) as a benchmark model. For demonstration and validity purposes, this methodology was applied to estimate the design floods approaching the case study

Spillways are a requirement for dams

Spillways are a requirement for dams

Overbank flows occur in alluvial valleys during flood events when the conveyance of main channel of rivers is exceeded.Once floodplains are inundated and the so-called compound channel flow is observed, the faster flow in the main channel interacts with the slower flow in the floodplain featuring a much more pronounced 3D flow structure compared to single channel flow. These flow mechanisms comprise a shear layer near the interface, lateral momentum transfer and strong secondary currents due to the non-isotropic turbulence. This paper starts by giving an overview of the main flow mechanisms in compound channels pointing out the importance of taking into account the apparent shear stress generated between the main channel and the floodplain flows due to the interaction of these flows. A new simple model was developed to include the apparent shear stress concept as a correction of the Manning roughness coefficient of main channel and floodplains. The proposed method for predicting stage

Spillway design is key to the effective and safe operation of dams. Typically, the flow is characterized by high velocity, high levels of turbulence, and aeration. In the last two decades, advances in computational fluid dynamics (CFD) made available several numerical tools to aid hydraulic structures engineers. The most frequent approach is to solve the Reynolds-averaged Navier

Este artigo apresenta os resultados de um ensaio feito em escala de demonstração (DEMO) na Estação de Tratamento de Águas Residuais (ETAR) de S. Bartolomeu de Messines (SBM), onde foram construídos sistemas de tratamento em bacias (Soil-Aquifer Treatment, SAT, em nomenclatura anglo-saxónica). Os sistemas SAT visaram melhorar a qualidade do efluente tratado antes da sua descarga no ribeiro Meirinho, cujas águas posteriormente se infiltram no aquífero cársico Querença-Silves ao longo das secções influentes do ribeiro. A melhoria da qualidade da água foi conseguida utilizando a capacidade do solo para reduzir as concentrações de contaminantes, nomeadamente compostos farmacêuticos e nutrientes, através de processos naturais (e.g. a retenção de partículas, adsorção, absorção e biodegradação). Antecedendo este ensaio DEMO foram realizados ensaios laboratoriais em coluna-de-solo com o objetivo de testar as condições ideais de SAT utilizando diferentes misturas de solo como meio natural de depuração (Hernández e Gibert, 2015; Martins, 2016; Martins et al., 2016). As condições físico-químicas do solo foram optimizadas em termos de permeabilidade, teor em matéria orgânica e condições aeróbias / anaeróbicas. Os resultados obtidos mostraram uma melhoria da qualidade do efluente da ETAR após passar pelo sistema de SAT, para diversos produtos farmacêuticos e nutrientes.

Soil-Aquifer Treatment systems are increasingly seen as a relatively inexpensive and complementary water quality enhancement process, which may be particularly relevant in water scarcity scenarios. In this context, a set of soil-column experiments were conducted aiming to replicate the conditions of infiltration basins using soil as a depuration media for wastewater quality increment previous to managed aquifer recharge. The results showed a decrease in a set of contaminants analysed, when comparing to the inflow concentrations, showing that retention and degradation are occurring inside the experimented soil. Ultimately a set of conclusions were achieved that allowed to define the composition of a reactive layer to be installed in real scale infiltration basins that will act as a complementary wastewater treatment method.

Na presente comunicação apresentam-se as versões preliminares de um modelo conceptual hidrogeológico e correspondente modelo matemático, através dos quais se pretende contribuir para o dimensionamento de poços de injecção de parte da água residual tratada na Ilha de Malta. Esta injecção de água pretende efectuar-se com o objectivo de mitigar a degradação quantitativa e qualitativa dos recursos hídricos subterrâneos que afectam o denominado "Malta Mean Sea Level aquifer system" que constitui o sistema hidrológico natural com maior relevância do país, quer em termos de volume de água armazenada, quer em termos de distribuição geográfica, uma vez que não existem rios permanentes. Este sistema aquífero ocupa quase toda a extensão da área que constitui a interface subterrânea com o Mar Mediterrêneo em toda a faixa costeira da Ilha.Pretende-se, por um lado, a mitigação dos riscos associados à salinização da água subterrânea doce em conexão hidráulica com o mar e, por outro, inverter as tendências de incremento de nitratos, relacionada com o uso de fertilizantes azotados na agricultura e rejeição de efluentes, resultantes da pecuária e do esgoto humano.Este trabalho encontra-se em desenvolvimento no âmbito de uma das áreas de demonstração inseridas no projecto europeu (MARSOL-GA-2013-619120).

A fragmentação dos cursos de água devido à implementação de obras hidráulicas tem originado sérias alterações nos ecossistemas. Comparativamente com os vários estudos que têm sido realizados em relação aos impactes nas populações piscícolas dos grandes empreendimentos hidráulicos, como as barragens e os pequenos aproveitamentos hidroelétricos, os pequenos açudes têm recebido menos atenção por parte da comunidade científica por serem considerados como estruturas à partida permeáveis aos movimentos dos peixes. No entanto, a sua numerosa presença poderá provocar sucessivas perdas de conectividade, perturbando os movimentos dos peixes e dificultando o acesso a habitats específicos, devendo como tal ser estudados atentamente.Com este estudo pretendeu-se avaliar a capacidade do barbo-comum (Luciobarbus bocagei), espécie ciprinícola potamódroma abundante nos rios Ibéricos, de transpor pequenos açudes de faces verticais, considerando a interação de três variáveis: a profundidade de água a jusante do açude (D), a queda de água a transpor (

The food safety of vegetables produced in an urban environment is often questioned due to its proximity to a range of city pressures including road traffic, aircraft corridors, fuel filling stations, and industrial areas. Besides, past urban/industrial activities might have contaminated city soils, namely throughout air pollution deposition.In addition, the agricultural and in particular the horticultural land management practices themselves may lead to potential inputs from inadequate management of applied materials, such as fertilizers, composts and pesticides, as well as household items (e.g. fences, including materials such as paints or asbestos). These products can be an additional source of contamination for soil, water and edible vegetables, with harmful impacts on humans and other species. Moreover, the intrinsic concentration of soils can be high, depending on the chemical composition of the parent-rock (Kabata-Pendias, 2001).In this context, Lisbon Municipality, based on the decision to open, in partnership with the National Laboratory for Civil Engineering (LNEC), a new public urban allotment garden (UAG) in LNEC campus, a potentially sensitive area due to its proximity to the airport, has decided to promote a protocol to study this situation with the local government

A research project on laboratorial characterization of the breach processes involved in thefailure by overtopping of earth dams is currently ongoing at LNEC and IST. The breachevolution processes is a complex phenomenon that requires the understanding of bothhydraulic and geotechnical components involved as well as the interaction between thehydrodynamic erosion and the geotechnical discrete failure episodes. A campaign oflaboratorial tests allowed relating the dynamics of the breach with the hydraulic andgeotechnical properties of the embankments and understanding how these last influence thefailure mechanisms of the embankment. This campaign is being held in a medium scalefacility specifically built for the purpose in the fluvial hydraulics pavilion of Hydraulic andEnvironment Department of LNEC (Fig. 1).A strict control of the experimental work is the base for reliable characterizations of breachtemporal evolution and the following effluent hydrograph (herein designated as breachhydrograph). As a starting point, soils for earth embankments laboratorial tests were carefullyselected and the laboratorial construction process was realistic and accurate. Beyond theseaspects, consistent characterization of breach temporal evolution and therefore, the breachhydrographs estimates were achieved by monitoring the phenomena main variables. All theequipment and measuring/operating methods adopted in the experiments were compatiblewith the phenomena to monitor and it was assured that all these resources were coordinatedwith the breach temporal evolution. In this paper three different approaches for estimating breach hydrographs are presentedand discussed. Two are indirect estimates: i) from stage-discharge relations; and ii) by watervolumebalances within the reservoirs. One is a direct estimate

A utilização de técnicas de MAR (managed aquifer recharge, em nomenclatura inglesa ou gestão de recarga induzida de aquíferos) visa armazenar água em aquíferos durante períodos de excedentes podendo ajudar a resolver posteriores desafios de escassez de água e, assim, melhor gerir a variabilidade temporal da disponibilidade de água. Além disso, a qualidade da água pode ser melhorada através da sua circulação pelo meio poroso até ao aquífero, como resultado de processos químicos e biológicos, para além da própria diluição. Nesse contexto, a recarga induzida de aquíferos pode ser um importante contributo para resolver a crise de água da Europa, ligando o uso de excedentes hídricos com a reutilização de água e a gestão de recursos hídricos.Neste artigo apresenta-se uma síntese dos ensaios de demonstração sobre MAR realizados nos aquíferos da Campina de Faro (PT1) e Querença-Silves (PT2), no Algarve, pelo Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), pela Terra, Ambiente e Recursos Hídricos (TARH), e pela Universidade do Algarve (UAlg), parceiros do projeto MARSol "Gestão de recarga induzida de aquíferos como uma solução para a escassez de água e secas", do 7.º Programa-Quadro da União Europeia.As fontes de água alternativas exploradas no âmbito do MARSol são excedentes hídricos superficiais gerados em eventos extremos durante as estações chuvosas e efluentes de águas residuais com tratamento secundário. Ambos estão a ser estudados no sentido de avaliar os volumes disponíveis e sua importância no contexto do balanço hídrico regional e da sua qualidade, o primeiro para a Campina de Faro e o segundo para o Querença-Silves. A melhoria da qualidade da água é o objetivo principal em ambos os aquíferos, no primeiro através da recarga por bacias, furos e noras e, no segundo caso, melhorando a qualidade das águas residuais por processos de atenuação e de filtração naturais de tratamento aquífero do solo (SAT).

Os modelos numéricos têm vindo a adquirir um peso cada vez maior na resolução de problemas complexos no âmbito da engenharia hidráulica. No entanto, esses modelos não são ainda uma ferramenta totalmente consolidada em casos de estruturas hidráulicas e de escoamentos com elevada complexidade.Nesta comunicação é apresentado um estudo do escoamento ao longo do novo descarregador de cheias complementar, em construção na Barragem de Caniçada, em que foram utilizadas medições realizadas em modelo físico para a calibração e validação de um modelo numérico CFD.Neste sentido, após uma breve apresentação da barragem de Caniçada e a caracterização do descarregador de cheias, da campanha experimental levada a cabo no modelo físico e do modelo numérico utilizado, são discutidos e comparados os resultados obtidos por ambos os modelos.A barragem de Caniçada foi construída em 1955 e está localizada na região Noroeste de Portugal. O sistema de órgãos hidráulicos de descarga de cheias foi objeto de estudo em modelo físico reduzido não distorcido à escala 1/62 no Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC). Esse estudo em modelo reduzido teve como objetivo a avaliação das condições do escoamento nos descarregadores em funcionamento conjunto ou isolado e a validação das formas de projeto do novo descarregador em túnel. Foram realizadas medições neste modelo com a finalidade de validar simulações numéricas.A simulação numérica do escoamento ao longo do descarregador foi realizada com recurso ao software comercial FLOW 3D. A comparação de resultados dos modelos físico e numérico, designadamente na vazão, alturas do escoamento, pressões médias e valores de alcance do jacto, demonstrou relações aceitáveis.Em conclusão, considera-se que o software comercial utilizado pode ser pertinente para a previsão do funcionamento de um descarregador de cheias deste tipo em fases iniciais de projeto.

Neste trabalho efetuou-se a adaptação de um modelo numérico que permite a resolução das equações de conservação discriminadas para escoamentos pouco profundos (STAV2D) por forma a compatibiliza-lo com a utilização como modelo determinístico para a simulação de rotura de barragens de aterro por galgamento. O modelo bidimensional resultante (STAVBreach) foi discretizado com um esquema robusto de 1a ordem uma malha ortogonal estruturada. Deste modo, a geração de malha é dispensada facilitando assim a sua utilização por utilizadores não proficientes em modelação numérica.O modelo foi validado com soluções analíticas, que representam soluções particulares das equaçõesde Saint-Venant em ambientes 1D e 2D, com e sem transporte de sólido, e com dadosexperimentais. Os ensaios de rotura por galgamento, com os quais se adquiriram os dados necessáriosà validação do modelo numérico, foram realizados numa instalação experimental demédia escala (aterros até 0.5 m de altura) construída no Laboratório Nacional de EngenhariaCivil em condições hidráulicas e geotécnicas controladas. O tratamento dos dados adquiridospermitiu obter estimativas detalhadas dos hidrogramas efluentes da rotura assim como, auxilioua caracterização do processo de erosão durante rotura. As barragens de aterro ensaiadas em ambiente laboratorial foram simuladas numericamente por forma a poder validar o STAVBreach. Este trabalho mostrou a necessidade de incluir os deslocamentos de massas de solo no modelo de simulação de rotura de barragens e evidenciou a adequação do mecanismo adotado para modelar os fenómenos de instabilização geotécnica.

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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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No presente relatório é apresentada a caracterização geológica e hidrogeológica dos váriossistemas aquíferos das áreas de estudo, incluindo as relações águas superficiais/subterrâneas,piezometrias, parâmetros hidráulicos, e balanços hídricos, integrado a informação mais recente demonitorização de campo e modelação matemática desenvolvida nestes aquíferos.

No presente relatório é apresentado um estado da arte da tarefa 3 do projecto PROWATERMAN,através do desenvolvimento de uma revisão bibliográfica sobre métodos não-convencionais deobtenção e/ou gestão de recursos hídricos, ensaios de traçadores como método de análise de sistemasaquíferos, modelação da recarga de aquíferos em cenário de alterações climáticas à escala regional eos impactes e vulnerabilidade às alterações climáticas do meio hídrico.

A Cooperação Internacional em Águas Subterrâneas (CIAS) é um projecto financiado pelo CNPq

Neste relatório são descritas com detalhe as actividades levadas a cabo pelo Laboratório Nacional deEngenharia Civil relativamente às várias tarefas do projecto, executadas durante o primeiro esegundo anos de execução do Projecto G-Terra,

Os recursos hídricos são a base de sustentação de todas as formas de vida na Terra e ecossistemas.Actualmente encontram-se em riscos de escassez, não só em termos de quantidade mas cada vez maistambém da sua qualidade, o que cria a necessidade de medidas de controlo da poluição.O presente relatório congrega o trabalho realizado no âmbito duma bolsa de projecto com a duração de 12meses e que decorreu no Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC). Esta instituição é acoordenadora do Projecto

This report contains the results of a bilateral cooperation project between Portugal andSlovenia, held in 2008/09.The purpose of this project is to contribute to promote a more sustainable protection ofthe water resources from road pollution, as required by the Water Framework Directive.The aim of the study is to select and develop sounder procedures to protect waterresources from road runoff pollutants, considering both economic and environmentalsustainability.In this context, the objectives of the project are twofold: (1) to develop a common(Portuguese and Slovene) procedure to identify and classify water bodies sensitive topollution coming from the road and, based on that, (2) to identify efficient protectionmeasures to be recommended for each of these classes and for different infrastructureplanning stages. / Este relatório contém os resultados de uma cooperação bilateral entre Portugal e aEslovénia, decorrida em 2008 e 2009.O objectivo deste projecto é contribuir para uma protecção mais sustentável dosrecursos hídricos da poluição de estradas, tal como requerido pela Directiva Quadro daÁgua.Com o projecto propõe-se seleccionar e desenvolver um conjunto de procedimentospara proteger os recursos hídricos de descargas de escorrências de estradas, considerandoa sustentabilidade tanto económica como ambiental.Neste contexto, os objectivos podem ser resumidos em dois aspectos principais: (1)desenvolver uma metodologia comum (para Portugal e para a Eslovénia) para identificar eclassificar massas de água sensíveis à poluição rodoviária e, com base nela (2) identificarmedidas de protecção eficazes para serem recomendadas para cada uma das classesdefinidas, e para diferentes fases do processo de planeamento.

O presente relatório descreve os trabalhos realizados pelo Núcleo de Águas Subterrâneas doDepartamento de Hidráulica e Ambiente do Laboratório Nacional de Engenharia Civil (NAS/DHA/LNEC)em colaboração com o Instituto de Engenharia de Estruturas Território e Construção do InstitutoSuperior Técnico (ICIST-IST), no âmbito do projecto

The present report contains a brief description of a two month stage in Bucharest, Romania, completedby the researcher Ana Patricia de Freitas Terceiro, from 4th of January until 28th of February 2009. Themain activity developed during the stage consisted on writing the book entitled

O presente relatório corresponde ao Relatório Final de Execução Material do projectoPOCI/AGR/57719/2004 intitulado "Metodologias para um melhor planeamento e gestão do usodo solo agrícola atendendo à vulnerabilidade dos aquíferos à poluição difusa", que decorreuentre Maio de 2005 e Junho de 2009, para a Fundação para a Ciência e a Tecnologia.O projecto foi coordenado pelo LNEC (Laboratório Nacional de Engenharia Civil) e contoucom a participação do ICAM (Instituto de Ciências Agrárias e Mediterrânicas), do IMAR(Instituto do Mar) e do IST (Instituto Superior Técnico).O trabalho apresentado corresponde ao objectivo global do projecto, i.e. "Estimular autilização futura de culturas mais sustentáveis e de melhores práticas agrícolas que possamcontribuir para diminuir o risco de degradação da qualidade das águas subterrâneasprotegendo-as atendendo, entre outros aspectos, à sua vulnerabilidade". Nesse contexto foramavaliados em dois anos consecutivos, 2006 e 2007, os efeitos de diferentes práticas agrícolas eculturas nos solos e nas águas de jusante (de rega, de escorrência, da zona vadosa esubterrâneas) nas áreas de estudo seleccionadas no início do projecto, localizadas em duasparcelas regadas de Ferreira do Alentejo. Esses dados foram modelados e permitiram definircenários de optimização da melhor ocupação do solo para a região estudada com recurso amodelos de apoio à decisão.Neste relatório apresentam-se os trabalhos desenvolvidos no âmbito do conjunto de tarefaspropostas: Tarefa 1 - Caracterização do sistema agro-hídrico; Tarefa 2: Caracterização deparâmetros do solo e hidrodinâmicos; Tarefa 3: Monitorização e modelação do aquífero eTarefa 4: Optimização da melhor ocupação do solo para a região estudada.

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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