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

The Paraíba and Pernambuco basins are part of the Northeast Brazilian rift system, which contains a series ofCretaceous terrestrial to marine sediments covered by Neogene-Quaternary deposits. Their main aquifers (i.e.Barreiras, Beberibe, Cabo, Quaternary and, Fractured) constitute multi-layered aquifer systems and are the mainstrategical source of drinking water for the Recife Metropolitan Region. In this research, 323 physical-chemicalsamples along with 25 isotopic groundwater analyses were used to characterize the main hydrochemical processescontrolling groundwater

Hydraulic jumps, frequently present in energy dissipation structures, have been thoroughly investigated over the past 70 years.However, studies have focused primarily on the more common and more stable cases of large Froude number jumps. Investigations on low Froude number jumps, usually called transition jumps, are scarce, although they are used in a significant number of run-of-the-river, high-discharge, and low-head dams. This paper addresses the characterization of hydrodynamic pressures of low Froude number jumps.A two-dimensional experimental facility was used for that purpose. Results were compared with those from published studies covering transition jumps and stabilized jumps, to identify differences and similarities between them. The analysis considered common dimensionless statistical parameters, duly nondimensionalized. It was found that, for most of these parameters, low Froude number jumps behave differently from stabilized jumps. This can be attributed mainly to the hydraulic jump

Hydraulic jumps, frequently present in energy dissipation structures, have been thoroughly investigated over the past 70 years. However, studies have focused primarily on the more common and more stable cases of large Froude number jumps. Investigations on low Froude number jumps, usually called transition jumps, are scarce, although they are used in a significant number of run-of-the-river, high-discharge, and low-head dams. This paper addresses the characterization of hydrodynamic pressures of low Froude number jumps.A two-dimensional experimental facility was used for that purpose. Results were compared with those from published studies covering transition jumps and stabilized jumps, to identify differences and similarities between them. The analysis considered common dimensionless statistical parameters, duly nondimensionalized. It was found that, for most of these parameters, low Froude number jumps behave differently from stabilized jumps. This can be attributed mainly to the hydraulic jump

As Europe is faced with increasing droughts andextreme precipitation, countries are taking measures to adaptto these changes. It is challenging, however, to navigatethrough the wide range of possible measures, taking into accountthe efficacy, economic impact and social justice aspectsof these measures, as well as the governance requirementsfor implementing them. This article presents the approachof selecting and analysing adaptation measures to increasingextreme weather events caused by ongoing climate changethat was developed and applied in the H2020 project BINGO(Bringing Innovation to Ongoing Water Management). Thepurpose of this project is (a) to develop an integrated participatoryapproach for selecting and evaluating adaptationmeasures, (b) to apply and evaluate the approach acrosssix case-study river basins across Europe, and (c) to supportdecision-making towards adaptation capturing the diversity,the different circumstances and challenges river basinsface across Europe. It combines three analyses: governance,socio-economic and social justice The governance analysisfocuses on the requirements associated with the measuresand the extent to which these requirements are met at theresearch sites. The socio-economic impact focuses on the efficacyof the measures in reducing the risks and the broadrange of tools available to compare the measures on their societalimpact. Finally, a tentative social justice analysis focuseson the distributive impacts of the adaptation measures.In the summary of results, we give an overview of the outcomeof the different analyses. In the conclusion, we brieflyassess the main pros and cons of the different analyses thatwere conducted. The main conclusion is that although the researchsites were very different in both the challenges andthe institutional context, the approach presented here yieldeddecision-relevant outcomes.

The water availability estimation in large regions is a relevant procedure to define broad water resourcesmanagement policies but may prove difficult due to the lack of data and uncertainty to related regionalhydrological and hydrogeological characterization. BALSEQ, a daily sequential water budget model, wasapplied in a set of twenty-two watersheds in southern Portugal, aiming to understand the possible relationsbetween the model parameters and watershed characteristics that may allow assembling calibration functionsfor non-monitored watersheds. A sensitivity analysis was conducted by comparing BALSEQ results withmeasured surface flow, focusing specifically on the fraction of the potential maximum retention (

Urban allotment gardens (AGs) provide a unique combination of productive and recre-ational spaces for the inhabitants of European cities. Although the reasons behind the decision tohave a plot, as well as the mode of use and gardening practices, are well recognised in the literature,these issues are mainly considered in relation to particular case studies within a single country. Theregional diversity of European allotment gardens is still poorly understood, however. This knowl-edge gap became an incentive for us to carry out the present study. The research was conducted inseven countries: Austria, Estonia, Germany, France, Portugal, Poland and the UK. Surveys were usedto assess the motivations of users regarding plot uses and gardening practices. Information was alsocollected during desk research and study visits, making use of available statistical data. Allotmentgardens in Europe are currently very diverse, and vary depending on the historical, legal, economicand social conditions of a given country, and also as determined by geographical location. Three maintypes of plots were distinguished, for: cultivation, recreation

River channel confluences are rather important interfaces where intense changes in physical,mixing and sediment transport processes occur. Following an experimental campaign, the main flowmechanisms in confluences and the development of the shear layer formed between the two tributaryflows are presented. As the experimental flow cases comprised changes in the flow discharge andchannel widths of the tributaries, the influence of width and discharge ratios on the turbulent flowstructure and shear layer is also evaluated. Main findings indicate that changes in the differencebetween momentum ratio in the tributaries have a significant effect on the magnitude and location offlow mechanisms.

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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Cap. 5 - Monitorização de águas subterrâneas e de solos

Cap. 3 - Características das águas de escorrência de estradas em Portugal

Cap. 2 - Highway stormwater runoff. Water quality impacts and mitigation

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.

Este estudo analisa o impacto de diferentes condições hidráulicas na movimentação paramontante do barbo Ibérico em passagens para peixes (PPP) por bacias sucessivas.Desenvolvido num protótipo experimental de PPP por bacias sucessivas e incluindo peixes dediferente dimensões, o estudo investiga: i) a eficiência de passagem por orifícios submersosou descarregadores de superfície; ii) o efeito da velocidade, turbulência e tensões deReynolds, no comportamento desta espécie; iii) a adequabilidade de orifícios desalinhados ealinhados para a passagem dos peixes e, finalmente, iv) a eficiência de orifícios desalinhadose alinhados com uma barra deflectora à movimentação dos espécimes. A PPP por baciassucessivas demonstrou ser eficiente para a passagem a montante desta espécie. Os espécimesutilizaram preferencialmente os orifícios de fundo, principalmente os peixes de menoresdimensões que apesar da sua maior capacidade reostáctica, apresentaram grandes dificuldadesem transpor a passagem. O seu comportamento foi também o mais afectado pela turbulência etensões de Reynolds, que se destacaram como principais variáveis a afectar o movimento dospeixes. O alinhamento dos orifícios demonstrou não ser adequado para a passagem dospeixes, mesmo com a introdução de uma barra deflectora. Os resultados são discutidos emtermos de futuros delineamento de investigação.

A investigação realizada nesta Tese de Doutoramento enquadra-se no âmbito do ProjectoComunitário GABARDINE, financiado pelo 6º Programa-Quadro de Investigação da UniãoEuropeia, desenvolvido no Núcleo de Águas Subterrâneas (NAS) do Laboratório Nacionalde Engenharia Civil (LNEC). O seu objectivo consistiu por um lado, no aprofundar dosconhecimentos relativamente às metodologias de recarga artificial de aquíferos, e poroutro, na possibilidade deste tipo de técnica poder ser aplicada com a finalidade decontribuir para a recuperação da qualidade de um aquífero poluído por poluição difusa. Ocaso de estudo seleccionado para o desenvolvimento da investigação foi a parte centraldo sistema aquífero da Campina de Faro. São conhecidos os problemas de qualidade daágua subterrânea existentes nesse local, pelo que, passou a integrar desde 2004, a zonavulnerável de Faro, relativamente à concentração de nitratos. Outra motivação queserviu de base a este estudo, prendeu-se com a obrigatoriedade imposta pela aplicaçãoda Directiva-Quadro da Água de poder ser alcançado o

Em Portugal existe um grande número de pessoas a residir em vales a jusante de barragens.Assim, é de grande interesse prático o desenvolvimento de metodologias para apoio à gestão integradado risco nestes vales. Segundo a bibliografia da especialidade, a gestão do risco assenta em duasacções fundamentais: a avaliação do risco e a mitigação do mesmo. O presente trabalho seguiu estametodologia, aplicando-a a um eventual cenário real:

As alterações climáticas, motivadas por origens naturais e/ou acção antrópica, têm impactos nas várias componentes do ciclo da água. As regiões insulares são, pelas suas características de litologia, estrutura geotectónica, dimensões, topografia, condicionantes geográficas e natureza hidrogeológica, bastante susceptíveis aos impactos das alterações climáticas, que se podem reflectir segundo duas vertentes: (1) a alteração do nível médio das águas do mar; (2) a alteração dos parâmetros climáticos (precipitação e temperatura). Os impactos das alterações climáticas actuam sobre os recursos hídricos modificando a sua qualidade (ex.: via intrusão salina) e a sua quantidade (ex.: por redução da precipitação total e aumento da temperatura média, causando um decréscimo nos volumes de recarga). O impacto das alterações climáticas sobre os recursos hídricos tem sido estudado sobretudo para a parte superficial do ciclo da água, havendo no geral um grande desconhecimento dos impactos sobre os recursos hídricos subterrâneos, que no entanto são geralmente vitais para as zonas insulares. Neste estudo apresenta-se uma análise dos possíveis impactos das alterações climáticas sobre os recursos hídricos subterrâneos dos Açores

Esta Tese apresenta uma equação de balanço de massa global que permite deduzir todos os modelos de cálculo da recarga; apresenta diferentes modelos e caracteriza diferentes métodos que permitem o cálculo da recarga; cria novos métodos de cálculo da recarga; demonstra a aplicabilidade desses métodos com dados reais e compara os resultados obtidos pela aplicação desses métodos; e define os modelos e os métodos mais adequados em função das configurações hidrogeológicas existentes.O cálculo da recarga é um processo essencial para caracterizar o recurso hídrico subterrâneo extraível que se pode definir como uma percentagem do volume de recarga anual média, limitado pelo rebaixamento máximo que se pode provocar no aquífero.Descrevem-se métodos para quantificar cada um dos processos das equações de balanço e criaram se novos métodos. Estes foram introduzidos no programa de computador BALSEQ_MOD e permitem quantificar os processos: infiltração superficial e escoamento directo; evapotranspiração utilizando a evapotranspiração de referência e o coeficiente cultural dual; armazenamento de água no solo e infiltração profunda; possibilidade de considerar a posição do nível freático dentro ou fora da espessura de solo. Foram também criadas mas não integradas no programa de computador as formas de cálculo da intercepção e da infiltração profunda com base na modelação da zona vadosa.Foi criada e implementada no programa de computador Dechidr_VB uma metodologia para fazer a decomposição dos hidrogramas de escoamento superficial. Desenvolveram-se tabelas de relacionamento entre as entidades representadas na cartografia e os valores de parâmetros necessários à corrida dos modelos de balanço hídrico.Os modelos e métodos desenvolvidos foram aplicados a quatro situações de estudo que permitem inferir acerca das potencialidades e limitações de cada um dos métodos: área dos sistemas aquíferos de Quarteira e de Albufeira-Ribeira de Quarteira; áreas de 16 bacias hidrográficas; área da bacia hidrográfica a montante da estação hidrométrica de Ponte de Panasco; e área de estudo em Estarreja.

Esta Tese apresenta uma equação de balanço de massa global que permite deduzir todos os modelos de cálculo da recarga; apresenta diferentes modelos e caracteriza diferentes métodos que permitem o cálculo da recarga; cria novos métodos de cálculo da recarga; demonstra a aplicabilidade desses métodos com dados reais e compara os resultados obtidos pela aplicação desses métodos; e define os modelos e os métodos mais adequados em função das configurações hidrogeológicas existentes.O cálculo da recarga é um processo essencial para caracterizar o recurso hídrico subterrâneo extraível que se pode definir como uma percentagem do volume de recarga anual média, limitado pelo rebaixamento máximo que se pode provocar no aquífero.Descrevem-se métodos para quantificar cada um dos processos das equações de balanço e criaram

No projecto de esporões fluviais ou de encontros de pontes é fundamental prever a profundidade máxima das cavidades de erosão no sentido de evitar o descalçamento das fundações da estrutura.O objectivo deste trabalho consiste na extensão do volume de dados experimentais existentes na literatura e na caracterização dos seguintes factores das erosões localizadas: o tempo, a forma dos obstáculos, a velocidade do escoamento, o diâmetro dos sedimentos e a densidade dos materiais do fundo.O trabalho experimental incluiu ensaios com diferentes obstáculos, com areias de diferentes granulometrias e com dois materiais de baixa densidade, pedra pomes moída e granulado de plástico.Caracteriza-se o tempo de equilíbrio do processo erosivo e a evolução temporal das profundidades de erosão em fundos de baixa densidade. Confirmam-se conhecimentos respeitantes à influência da forma do obstáculo e da granulometria dos sedimentos, definindo-se um coeficiente aplicável às profundidades de erosão em sedimentos que não formam rugas. Identifica-se a necessidade de inclusão de outros parâmetros nas equações conhecidas para a tradução do efeito da velocidade do escoamento de aproximação. Aborda-se a geometria das cavidades de erosão, em particular, no que se refere à localização das máximas profundidades de erosão. Caracteriza-se o efeito da densidade dos materiais do fundo na profundidade máxima das cavidades de erosão de equilíbrio.

Este documento visa dar cumprimento ao estipulado no N.º 8.2, alínea b), do Aviso N.º 17 428/98 (2ª série) Concurso de acesso a Investigador-Coordenador do Laboratório Nacional de Engenharia Civil, publicado no Diário da República - II Série, N.º 256, de 5 de Novembro de 1998, constituindo:"... uma síntese dos conhecimentos existentes sobre o tema a tratar, uma apresentação crítica dos problemas já tratados e dos problemas em aberto e um plano de estudos relativo a alguns desses problemas."O plano de estudo cita a metodologia proposta, o planeamento dos meios necessários, os objectivos a atingir e os benefícios operados da sua realização.No Capítulo Segundo apresenta-se uma selecção de metodologias necessárias ao desenvolvimento de inventários de recursos hídricos subterrâneos.No Capítulo Terceiro apresentam-se estudos de investigação programada, aplicada ou por contrato, recentemente desenvolvidos ou em desenvolvimento a nível nacional, comunitário ou internacional, sobre monitorização de águas subterrâneas. No Capítulo Quarto desenvolve-se o tema da protecção e reabilitação de aquíferos. No Capítulo Quinto desenvolve-se o tema da gestão optimizada de aquíferos. Como resultado da pesquisa bibliográfica desenvolvida, apresenta-se o estado-da-arte da simulação/optimização para o planeamento e a gestão do abastecimento por águas subterrâneas, tendo-se focado em especial a modelação que integra a componente qualidade das águas subterrâneas.No Capítulo Sexto apresenta-se um relato de âmbito "Temático" dos estudos desenvolvidos em Portugal sobre águas subterrâneas. Complementa-se este capítulo com a apresentação de estudos de carácter "Regional". No Capítulo Sétimo apresentam-se discussões, conclusões e recomendações para acções comunitárias de investigação concretizáveis em projectos ou em acções concertadas de investigação a nível europeu. Destacam-se as acções que contaram com a colaboração do candidato sobre prioridades da investigação comunitária no domínio da água, que permitem focar, a nível da Europa, as linhas mais carenciadas de investigação no domínio dos recursos hídricos subterrâneos. No Capítulo Oitavo apresentam-se discussões, conclusões e recomendações para acções comunitárias de projectos de investigação ou de acções concertadas de investigação que contaram com a colaboração do candidato sobre o tema internacionalização, que permitem focar a nível global, as linhas mais carenciadas de investigação no domínio dos recursos hídricos subterrâneos. Finalmente, e dando razão de ser a este Programa de Investigação, o Capítulo Nono é dedicado à apresentação de um Plano de Estudos integrando doze projectos de Investigação Programada. Este Programa de Investigação visa, assim, (1) contribuir para uma melhor sustentação científica no domínio dos Recursos Hídricos Subterrâneos, incorporando criticamente o vasto conhecimento já adquirido no País; (2) contribuir para um melhor conhecimento sobre os temas de investigação na União Europeia, visando o reforço das actividades nacionais de investigação, em recursos hídricos subterrâneos, no contexto actual de vontade política de incrementar a acção portuguesa de investigação na Europa; e (3) contribuir para um melhor conhecimento nacional sobre o tema da internacionalização além União Europeia, visando o reforço das actividades nacionais de investigação em recursos hídricos subterrâneos aplicados ao contexto actual, e pretendido, de globalização e afirmação do papel internacional da investigação comunitária.

No trabalho que se apresenta desenvolve-se uma metodologia original para o planeamento e desenvolvimento de estudos de reabilitação de aquíferos poluídos. O objectivo principal do estudo centra-se na análise e na sistematização das técnicas disponíveis para a reabilitação de águas subterrâneas poluídas, por forma a estabelecer critérios adequados à sua selecção, em função do tipo de problema de poluição hídrica e da situação hidrogeoquímica em presença.Com este projecto desenvolveu-se, pela primeira vez em Portugal, uma metodologia para o planeamento, a caracterização e o desenvolvimento de estudos de reabilitação de aquíferos poluídos, integrando nomeadamente os seguintes aspectos: (1) a análise e a inventariação dos principais tipos de problemas de poluição que afectam as águas subterrâneas; (2) as formas mais adequadas para a sua detecção (monitorização quantitativa e qualitativa de aquíferos); (3) a análise da evolução espaço-temporal de poluentes em aquíferos com recurso nomeadamente à modelação matemática e (4) a análise e investigação das formas possíveis para a reabilitação da qualidade da água nos aquíferos, face a diferentes tipos de poluição e diferentes tipos de aquíferos.O desenvolvimento dos conhecimentos relativos às metodologias de análise e recuperação de aquíferos permitiu sistematizar as estratégias mais utilizadas em investigação, a nível internacional, e a sua utilização em estudos de inventariação, controlo, protecção e reabilitação das águas subterrâneas poluídas em Portugal. A validação e aplicação prática dos conhecimentos desenvolvidos foi efectuada no aquífero quaternário superficial de Estarreja que apresenta um reconhecido problema de poluição dos seus recursos hídricos subterrâneos. Neste trabalho de aplicação prática foi adquirido e utilizado o mais moderno equipamento para a monitorização deste tipo de problemas de poluição, que permitiu a monitorização tridimensional da poluição no aquífero e a sua evolução no espaço e no tempo. O estudo propõe - com base numa cuidada inventariação, análise e estudo da mancha de poluição e, ainda, na previsão da sua evolução pela aplicação de modelos matemáticos do escoamento e transporte - uma estratégia para a recuperação do aquífero.

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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.

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