Publicações

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

During flood events, the overbank flow is rather common in alluvial valleys. The so-called compound channel flow is characterized by the interaction between the deeper and faster main channel flow and the shallower and slower floodplain flow. The flow structure becomes much more complex than in a single channel. In the shear layer formed in a region near the interface, a lateral momen- tum exchange between the main channel and the floodplains and the secondary currents due to the non-isotropic turbulence lead to a 3D flow structure. Despite the availability of 2D and 3D flow models that may solve this question, 1D methods are often preferred due to the less amount of parameters required and to the shorter processing time. In the present paper, a new method to compute flow discharge in compound channels is proposed namely by incorporating the apparent shear stress in the Manning roughness. The method is calibrated and validated taking into account stage discharge relationships in several compound channel facilities.

O presente trabalho consiste na comparação de dois ensaios experimentais de rotura por galgamento de barragens de aterro homogéneas com diferentes teores de humidade. As barragens foram construídas em condições idênticas de composição do solo (mesma curva granulométrica), condições de material de aterro (grau de compactação e teor em água) e dimensões. Num dos ensaios, após a construção, encheu-se totalmente a albufeira da instalação experimental, permitindo a total saturação do aterro a ensaiar.A análise dos ensaios baseou-se na comparação da evolução do processo de rotura, tanto em termos de taxa de evolução lateral da erosão ao nível da brecha como na evolução do hidrograma efluente. A reconstrução 3D da barragem erodida, durante o processo de evolução da rotura, serviu igualmente como forma de comparação de resultados entre os dois ensaios.A informação necessária para a análise da morfologia da brecha foi obtida por ferramentas de análise de imagem, nomeadamente aplicadas a informação de imagens digitais adquiridas com camaras HD e com um sensor de movimento (Kinect). O hidrograma efluente foi obtido por balanço de massa na albufeira, onde são monitorizados quer o caudal afluente, quer os níveis de água com sondas ultrasónicas.O efeito do teor de humidade sobre a evolução do processo de rotura e desenvolvimento da brecha foi bastante evidente. A saturação do aterro conduziu a um processo de rotura significativamente mais lento, tendo o tempo de rotura sido extendido para aproximadamente o triplo do que ocorreu no ensaio onde o aterro não se encontrava saturado.

The effluents from agriculture practices usually contain several contaminants creating an environmental concern to downgradient water bodies. The use of SAT systems to improve the effluents water quality, during the transport of infiltrated water through the unsaturated and saturated zones, can bring a solution for water reclamation, water reuse, and overall as a water resources management tool. The research was carried out under MARSOL project were SAT experiments were executed in a physical (sandbox) model. These experiments aimed to contribute solving the problem of removing rice field contaminants from water, using a soil-aquifer prototype basin to treat water prior to its discharge in Melides lagoon, Portugal. The sandbox model was divided into three sections to test the adsorption and degradation capacity of three soil profiles, two of them including soil mixtures of sand with vegetal compost with different layouts. In each section, two tracer experiments were performed with spiked fertilizer and hydrocarbons. To analyse the tracers behaviour, monitoring devices were installed in three piezometers for continuous in situ readings of pH, T, EC, ORP and water level, besides water sampling hand-pump for chemical analysis. The results obtained in the experiments gave useful knowledge necessary to build an in situ facility.

O presente trabalho está relacionado com a previsão da qualidade das águas de escorrência rodoviárias. Partindo de informação sobre um conjunto de 20 estradas europeias (incluindo configuração da via, tráfego e condições climatéricas), são implementados quatro modelos de previsão

The present work consists in the comparison of two homogeneous dam breach experimental tests, performedunder identical conditions of soil composition (same grain-size distribution curve), embankment material(compaction degree and water content), reservoir dimensions and inflow. The pilot channel (initial notch to startthe overtopping) was the varied parameter throughout the experiment.In the tests was possible to fully reproduce the main overtopping breaching mechanisms for cohesiveembankments: headcut erosion, associated with mass detachment episodes induced by underscouring.Results analysis was based on the comparison of the breach hydrograph and the breaching process evolution,through evolution of the breach width in the crest and 3D reconstructions of the breach. A depth sensing device(Kinect sensor) was used for this purpose. The 3D reconstruction of the breach required to stop the breachingprocess by cutting the inflow and emptying out the reservoir, since KINECT sensor is no able to acquire underthe breach outflow.In both tests were observed identical breach mechanisms and temporal evolutions. A small time delay isnoticeable when comparing the time stamps of the two tests. This time delay results from the time required forthe smaller pilot channel (1.5 cm deep) reaches a section equivalent to the larger pilot channel (5 cm deep).Hence, it is apparent that the influence of the pilot channel is negligible in dam breach experiments.

balho, de índole experimental, baseia-se na adoção de técnicas de análise e pós-processamento de imagem para a extração de dados de ensaios de rotura por galgamento de barragens de aterro homogéneas.A aplicação destas técnicas à caracterização da morfologia da brecha e da velocimetria superficial espacial do escoamento junto é apresentada.

Inundation by dike breaches can cause loss of lives and significant costs. This work presents an effort to validate the shallow-water and morphological solver, STAV-2D, for fluvial dike breach processes with a simplified geotechnical failure engine.

O código FREEWAT (FREE and open source software tools for WATer resource management) é um código aberto e gratuito que integra o código de modelação numérica de diferenças finitas MODFLOW (escoamento e transporte subterrâneo) num sistema de informação geográfica também de código aberto. O FREEWAT é uma extensão (plugin) do QGIS e orienta o utilizador/modelador desde o primeiro passo da criação de um modelo e o pré-processamento da informação, até ao pós-processamento (visualização) dos resultados do modelo, sempre em ambiente SIG. O FREEWAT é uma comunidade aberta, permitindo que qualquer interessado contribua para o desenvolvimento do programa.A versão 1.0 da extensão FREEWAT não permite o uso de malhas de espaçamento variável, obrigando a que, quando se pretende fazer modelação com mais detalhe de uma área em estudo, seja necessário reduzir o espaçamento entre células aumentando grandemente o número de células do modelo e o esforço de cálculo numérico. Apresenta-se a introdução na extensão FREEWAT de uma opção para desenhar uma malha de espaçamento variável que foi englobada no item

Local scouring around bridge foundations is a major reason forbridge collapse worldwide. It occurs due to the formation of vortices aroundbridge foundations as a result of changing the unidirectional approach flowinto the three-dimensional field in an erodible channel bed, leading to thedevelopment of a scour hole in its vicinity. In the present work, two differenttechniques were applied for a full characterization of the scour holegeometry developed in a sand bed flume experiment by means of a Kinectsensor and a close-range photogrammetry. These advanced survey andsensor technologies offer efficient techniques of deriving point clouds andDigital Elevation Models (DEMs), respectively. The potential, limitationsand results of both techniques are herein examined and convenientlycompared, including a description of measurement devices, reference pointsand respective software. Reliable and accurate estimates of the topographicrepresentation of the scour hole and inherent features were obtained. Thedesign of the bridge pier used, with a 0.14 m wide rectangular round-noseconcrete column (henceforth termed as oblong pier), replicates the typicalshape used in the 19th and 20th centuries, and are the most common inPortugal.

Este trabalho consiste em uma avaliação comparativa de padrões de escoamento obtidos emdois reservatórios retangulares rasos, relacionados em escala 1:2 e construídos em laboratório. Umdos reservatórios dispunha de 3,0 m de comprimento, 1,5 m de largura e 0,30 m de profundidademáxima (CPH-UFMG, Brasil). O outro possuía 1,5 m de comprimento, 1,0 m de largura e 0,18 mde profundidade máxima (LH-IST, Portugal). Em ambos os reservatórios, previram-se três posicõesalternativas em suas paredes transversais para instalação dos canais de montante e de jusante:esquerda, central e direita. Avaliaram-se cinco combinações geométricas de instalação dessescanais, cada qual submetida a três diferentes vazões em regime permanente: 0,50; 1,25 e 3,40 L/spara o CPH-UFMG e suas vazões correspondentes de 0,15; 0,37 e 1,00 L/s para o LH-IST. Osresultados indicaram adequada correspondência entre os padrões de escoamento para os três paresde vazões nas três configurações em que o canal de montante foi instalado na posição esquerda. Emcontrapartida, para as outras duas geometrias em que o canal de montante permaneceu alinhado aoeixo longitudinal do reservatório, houve discordância entre alguns resultados, possivelmente porconta da ocorrência de diferentes regimes de escoamento no interior dos respectivos reservatórios.

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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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Neste estudo desenvolvido no âmbito do Projeto n.º PTDC/AAC-AMB/105061/2008 subsidiado pela FCT foiestudada a área da bacia hidrográfica de Melides, com vista à definição de estratégias inovadoras degestão dos recursos hídricos com vista à recuperação e preservação dos ecossistemas aquáticos e garantira sustentabilidade das atividades humanas na região.Neste relatório são apresentadas as conclusões deste estudo, no que se refere à caraterização daqualidade das águas superficiais e subterrâneas, identificação das pressões e contribuição destas emtermos de carga poluente para o meio hídrico superficial e subterrâneo, o balanço hídrico e as relaçõesentre o meio hídrico superficial e subterrâneo, com especial destaque para os volumes de água transferidosdo meio subterrâneo para o superficial, vulnerabilidade e risco à poluição. Foram também definidas asalterações em termos de recarga, escoamento superficial e volume da lagoa em cenários de alteraçõesclimáticas. Definiu-se por meio da modelação matemática os tempos de percurso dos poluentes desde asdiferentes fontes de poluição e as zonas de descarga do aquífero a que estão associadas as descargasdestes poluentes. A expressão das cargas poluentes em termos de concentração na lagoa e a evolução daacumulação destas cargas na lagoa é também apresentada assim como a evolução previsível destascargas em termos das condicionantes de evolução socioeconómica. Finalmente apresentam-se os grandesgrupos das medidas de recuperação que podem ser aplicadas na bacia hidrográfica, as áreas e atividadesque exigem intervenção prioritária por parte destas medidas e uma matriz de decisão com vista a escolher,de entre o vasto universo de medidas aplicáveis, as com maior potencial de eficácia considerando aspetoseconómicos, sociológicos e outros fatores importantes na tomada de decisão.

Este relatório apresenta os trabalhos desenvolvidos para o estudo da viabilidade esustentabilidade, quantitativa e qualitativa, de utilização das águas subterrâneas do campus doLNEC para o abastecimento de água aos modelos físicos do Pavilhão da Hidráulica Marítima epara a rega dos jardins do campus do LNEC.Procurou-se, igualmente, justificar os fenómenos de rebaixamento dos níveis de águanos poços do LNEC, de forma a propor técnicas e volumes de extração mais adequados àsformações hidrogeológicas existentes no subsolo do LNEC.Os resultados obtidos permitem concluir que existem águas subterrâneas em quantidadesuficiente para abastecer os modelos físicos do Pavilhão da Hidráulica Marítima e para regaros jardins do campus do LNEC, num total de 12 m3/d + 50 m3/d, respetivamente, sem queprejudique a sustentabilidade do sistema hidrogeológico (considerando não haver alteraçõessignificativas a nível climatológico).Não obstante, o regime de exploração não poderá ser contínuo, sob risco de exaurir osrecursos na zona envolvente da captação e de danificar o equipamento instalado. Assim, aextração 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 macima da bomba.A elevada dureza deste tipo de águas constitui uma limitação ao seu uso direto nosmodelos físicos do Pavilhão de Hidráulica Marítima, atendendo à possível deposição de saisnas 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 de1:3 até 1:7.

O presente relatório contém uma análise da tipologia de modelos físicos e de ensaioslaboratoriais geralmente utilizados para o estudo de águas subterrâneas, tendo em vista acaracterização e análise dos parâmetros hidrogeológicos e de qualidade da água.É objetivo do relatório estabelecer um conjunto de metodologias e de procedimentoslaboratoriais utilizados para a quantificação de parâmetros hidrogeológicos (quantidade e dequalidade), visando a sua aplicação prática a diferentes estudos.O relatório encontra-se estruturado da seguinte forma: (1) em primeiro lugar descreve-se o tipode modelos físicos utilizados e seus objetivos; (2) em seguida são apresentados um conjuntode ensaios de laboratório para caracterização de meios porosos; (3) os principais tipos demodelos físicos em meio poroso, referindo os aspetos principais da construção dos modelosbem como os parâmetros físicos e químicos passíveis de serem determinados, (4) terminandocom algumas considerações sobre a aplicabilidade dos modelos a estudos em hidrogeologia equalidade da água.

O presente relatório relata o efeito das alterações climáticas no balanço hídrico dos casos em estudodo projeto, análises de risco desenvolvidas para os dois casos em estudo

Apresenta-se o 1.º Relatório elaborado para a Entidade Reguladora dos Serviços de Águas eResíduos dos Açores (ERSARA) no âmbito da "Análise e acompanhamento dos trabalhos dereabilitação para melhoria da situação ambiental envolvente aos furos de abastecimento deágua do concelho de Praia da Vitória, Açores", tendo em vista estabelecer as especificaçõestécnicas para realização de análises químicas em águas subterrâneas do concelho de Praia daVitória, ilha Terceira, Açores.O objetivo destas análises é o complemento e a fiscalização dos dados obtidos por outrasentidades, nomeadamente pela Força Aérea Americana (FAA), na perspetiva da salvaguardada água para consumo humano. As presentes especificações técnicas visam: (1) fornecer oselementos necessários para dar resposta ao pedido de realização de um conjunto de análisesquímicas em amostras de águas subterrâneas; (2) definir os responsáveis pela recolha deamostras; (3) explicitar as informações necessárias e as responsabilidades do laboratório acontratar e (4) definir os parâmetros de referência que serão utilizados pelo LNEC para aseleção do laboratório.

O presente relatório relata uma análise que permitirá o enquadramento das medidas de mitigação parao caso de estudo em Melides, fornecendo uma componente do Núcleo de Águas Subterrâneas doLaboratório Nacional de Engenharia Civil para tarefa final do projeto PROWATERMAN.Apresenta-se neste relatório o tempo de chegada de poluentes por fontes poluidoras desde a suaprodução até à lagoa de Melides por transporte subterrâneo e o valor da carga de poluente gerada porfonte poluidora, nomeadamente nitratos e fosfatos. É igualmente relatado a contribuição anual total deágua para a lagoa de Melides e os cálculos que permitiram obter um volume máximo aproximado dalagoa, valor este que permitiu determinar o impacto, em termos de concentração, das cargas poluentesanuais.

Este trabalho, realizado no âmbito do Plano das Bacias Hidrográficas das Ribeiras do Oeste, apresentaas medidas propostas para a recuperação ao estado Bom do sistema aquífero de Caldas da Rainha-Nazaré até ao ano 2027, assim como a caracterização geral de base que informou de toda a análisenecessária à definição destas medidas. Esta análise para a definição destas medidas é tambémapresentada neste trabalho.

Este trabalho, realizado no âmbito do Plano das Bacias Hidrográficas das Ribeiras do Oeste, apresenta amodelação matemática do sistema aquífero de Torres Vedras, incluindo a modelação dos impactosexpectáveis das alterações climáticas para os anos de 2050 e 2080 (cenário de emissões A1B) sobre ofuncionamento dos Ecossistemas Dependentes das Águas Subterrâneas (EDAS). Complementarmenteapresenta-se a caracterização geral do sistema aquífero, que fundamentou a criação do modelomatemático.

Este trabalho, realizado no âmbito do Plano de Gestão da Bacia Hidrográfica do Tejo, apresenta asmedidas propostas para a manutenção do estado Bom do sistema aquífero de Escusa, assim como acaracterização geral de base que informou de toda a análise necessária à definição destas medidas. Estaanálise para a definição destas medidas é também apresentada neste trabalho.

Este trabalho, realizado no âmbito do Plano das Bacias Hidrográficas das Ribeiras do Oeste, apresenta amodelação matemática do sistema aquífero de Monforte-Alter do Chão, incluindo a modelação dosimpactos expectáveis das alterações climáticas para os anos de 2050 e 2080 (cenário de emissões A1B)sobre o funcionamento dos Ecossistemas Dependentes das Águas Subterrâneas (EDAS).Complementarmente apresenta-se a caracterização geral do sistema aquífero, que fundamentou acriação do modelo matemático.

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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