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Configuration, programming and implementation of 3 Smart Water network wireless sensor nodes for assessing the water quality
This paper aims to present a Wireless Sensor Network using a Libelium Smart Water kit to allow remote water quality monitoring communication in real time. Equipped with multiple sensors that measure the most relevant water quality parameters, the Smart Water kit can be connected to the internet (using a mobile broadband connection) for real-time water quality control. The water quality parameters measured include pH, oxidation-reduction potential (ORP), electrical conductivity (EC) and temperature. The Smart Water platform includes three ultra-low power sensor nodes designed for use in rugged environments. The sensor nodes communicate through low power radio (802.15.4) sending data to the Meshlium Internet Gateway. This Gateway then sends the data to the Cloud or an external database via 3G or GPRS cellular connections. Sensor data is available in real time, even from sensor nodes situated in remote locations. This specific solution was implemented for three experiments performed in a physical sandbox model or artificial aquifer built in the laboratory.
Year: 2017
Number Pages:
1-8pp.
Author(s): Ilie, A. M. C.; Vaccaro, C.; Rogeiro, J.; Leitão, T. E.; Martins, T.
: 2017 IEEE SmartWorld
Editor: IEEE
Keywords: Wireless sensor networks; Water quality monitoring; Sensors
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Direct estimate of the breach hydrograph of an overtopped earth dam
The quantification of the breach hydrograph of an overtopped earth dam remains a challenge, even in controlled laboratoryconditions. In this work, the breach hydrograph is calculated as the product of the velocity normal to a breach cross section and the estimatedarea of that cross section. Although theoretically simple, because it is based on the very definition of discharge, this direct approach is anabsolute novelty in dam-breach studies. To illustrate the application of the method, a laboratory model of an earth dam, built with cohesivesediments, was closely monitored. Competent velocities were estimated from surface velocity maps measured with large-scale particleimage velocimetry (LSPIV). The breach area was estimated by analyzing images of the traces of a laser sheet on the free surface andthe breach bottom. The direct breach hydrograph was compared with an estimate based on the mass balance in the reservoir and withthe discharge obtained through a rating curve of a downstream spillway. The novel method was shown to reproduce the main expectedfeatures of the breach hydrograph. The potential to provide estimates free from experimental artifacts caused by improper descriptionof inertial effects is underlined. The advantages and the difficulties inherent to the method are discussed.
Year: 2017
Number Pages:
13p.
Author(s): Bento, A.; Amaral, S.; Viseu, T.; Cardoso, R.; Ferreira, R. L.
: Journal of Hydraulic Engineering
Editor: American Society of Civil Engineers
Volume:
Volume 143 Issue 6.
Keywords: Large-scale particle image velocimetry (LSPIV); Overtopping; Earth dam; Dam breach; Breach hydrograph
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Experimental setup for flow and sediment flux characterization at desanding facilities
Desanding facilities are located between the water intake and the penstock of medium and high-headhydroelectric power plants to avoid the entrance of suspended sediments into the penstock and therefore toreduce hydro-abrasion at turbine parts. This paper focusses on the selection and description of measurementinstrumentation to characterize flow and sediment flux at desanding facilities with high spatial and temporalresolution. The selection criteria for the instrumentation are highlighted and the capabilities and limitations ofthe devices and techniques are described. The modular design of mounting system carrying the instrumentation allows for measurement under several structural constraints. The chosen concept for data acquisition in terms of measurement grid, measurement duration and sampling frequency provides high resolution data of flow quantities and sediment flux. For reliable quantification of sediment fluxes, in-line measurements of turbidity are correlated with suspended sediment concentration obtained by water sampling, also considering density and temperature. Selected findings from the field measurement campaign at two sites in Switzerland are presented and discussed. The employed experimental setup proved to be appropriate and reliable to characterize the flow field and sediment fluxes in desanding facilities at high resolutions.
Year: 2017
Number Pages:
197-204pp.
Author(s): Paschmann, C.; Fernandes, J. N.; Vetsch, D.F.; Boes, R.M.
: Flow Measurement and Instrumentation
Editor: Elsevier
Volume:
Volume 54.
Keywords: Particle size distribution; Suspended sediment concentration; 3D flow velocities; Prototype measurement campaign; Sediment trapping efficiency; Desanding facility
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Mixing layer and coherent structures in compound channel flows: Effects of transverse flow, velocity ratio, and vertical confinement
Turbulent mixing layers associated with streamwise uniform and nonuniform flows in compound channels (main channel with adjacent floodplains) are experimentally investigated. The experiments start with uniform flow conditions. The streamwise nonuniformity is then generated by imposing an imbalance in the upstream discharge distribution between main channel (MC) and floodplains (FPs), keeping the total discharge constant, which results in a transverse depth-averaged mean flow. This study first aims at assessing the effect of a transverse flow on the mixing layer and coherent structures that form at the MC/FP interfaces. A wide range of initial velocity ratio or dimensionless shear between MC and FP is tested. The study second aims at assessing the effect of this velocity ratio on the mixing layer, for a fixed vertical confinement of flow. The total discharge was then varied to quantify the confinement effect. The results show that, far from the inlet section, Reynolds-stresses increase with local velocity ratio for a fixed confinement and decrease with confinement for a fixed velocity ratio. It is also shown that, irrespective of confinement, the existence of quasi-two-dimensional coherent structures is driven by velocity ratio and the direction and magnitude of transverse flow. These structures cannot develop if velocity ratio is lower than 0.3 and if a strong transverse flow toward the MC occurs. In the latter case, the transverse flow is the predominant contribution to momentum exchange (compared with turbulent mixing and secondary currents), convex mean velocity profiles are observed, preventing the formation of quasi-two-dimensional structures.
Year: 2017
Number Pages:
3387
Author(s): Proust, S.; Fernandes, J. N.; Leal, J. B.; Riviere, N.; Peltier, Y.
: Water Resources Research
Editor: Wiley Online Library
Volume:
Volume 53, Issue 4.
Keywords: Mixing layers; Floods; Compound channels
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Experiments on earth dams breaching. Monitoring instrumentation and methods
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 process is a complex phenomenon which requires the understanding of bothhydraulic and geotechnical components involved. Laboratorial tests allowed relating thedynamics of the breach with the hydraulic and geotechnical properties of the embankmentsand understanding how the latter influence the failure mechanisms. In this paper fourdifferent approaches for estimating breach hydrographs are presented. Two are based on: i)stage-discharge relations; and ii) water-volume balances within the reservoir. The other twoconstitute a novel estimating method and are both based on velocity field maps, obtainedfrom the application of an LSPIV algorithm and on breach area detection, delineated with theaid of a laser sheet. The technique used for combining the instrumentation and measuringmethods in these different approaches for breach hydrographs estimation is hereinscrutinized.
Year: 2016
Number Pages:
33-40pp.
Author(s): Amaral, S.; Viseu, T.; Bento, A.; Caldeira, L.; Cardoso, R.; Ferreira, R. L.
: Mecânica Experimental
Editor: Revista da Associação Portuguesa de Análise Experimental de Tensões - APAET
Volume:
Vol 27, nº 27.
Keywords: Breach area; LSPIV algorithm; Breach hydrograph; Overtopping; Earth dam
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Porous media approach for RANS simulation of compound open-channel flows with submerged vegetated floodplains
The main goal of this study is the 3D numerical simulation of river flows withsubmerged vegetated floodplains. Since, vegetation layers are usually dense and present alarge spatial heterogeneity they are here represented as a porous media. Standard semiempiricalrelations drawn for porous beds packed with non-spherical particles are used toestimate the porous media parameters based on the averaged geometry of the vegetationelements. Thus, eliminating the uncertainty arising from a bulk drag coefficient approachand allowing the use of a coarser mesh. The free flow is described by Reynolds-averagedNavier
Year: 2016
Number Pages:
1247
Author(s): Brito, M.; Fernandes, J. N.; Leal, J. B.
: Environmental Fluid Mechanics
Editor: Springer
Volume:
Volume 16, Issue 6.
Keywords: Mixing-layer; EARSM; Porous media; Submerged vegetation; Compound open-channel
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Prediction of equilibrium local scour depth at complex bridge piers
At present, bridges are frequently built with geometries that consist of a column founded on a pile cap and supported by an array of piles, referred to as common complex piers or most often (as also in this paper), briefly, as complex piers. This paper addresses prediction of local scour depth at those complex piers. An experimental campaign of 48 long-duration tests was performed with seven complex pier models under steady clear-water flow conditions to quantify the influence of the relative column width, Dc/Dpc (Dc = column width, Dpc = pile-cap width), the relative pile-cap thickness, T/h (T = pile-cap thickness, h = approach flow depth), and the pile-group configuration on the equilibrium scour depth, dse. Several tests were carried out for the possible range of variations in the pile-cap position relatively to the initial bed level. The values of dse were estimated by extrapolation of the experimental data series. The performance of three methods, i.e., Auckland, HEC-18, and Florida Department of Transportation (FDOT), to predict dse is analyzed and discussed. Based on the experimental results of the present study and on the conceptual approaches of Auckland and FDOT methods, an alternative formulation for a predictor of dse at (common) complex piers is suggested and validated.
Year: 2016
Author(s): Castiblanco, M.; Maia, R.; Couto, L. T.
: Journal of Hydraulic Engineering
Editor: American Society of Civil Engineers
Keywords: Laboratory tests; Bridge foundations; Complex pier; Equilibrium local scour depth
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Spatial variability of trace elements in allotment gardens of four european cities: assessments at city, garden, and plot scale
Purpose Urban allotment gardens (UAGs) are expandingworldwide, especially in large cities. Environmental pressures(direct and diffuse pollution, gardener practice, geogenic contamination)often result in the accumulation of potentiallyharmful trace elements in garden soils. The objectives of thisstudy were to assess the spatial variability of trace elementdistribution in UAGs from city, garden, and plot scale in fourEuropean cities; to provide a baseline understanding and identifyabnormal values under environmental pressures; and toevaluate the potential of portable X-ray fluorescence screeningas a useful tool in soil management.Materials and methods The four cities (Ayr and Greenock(Scotland), Lisbon (Portugal), Nantes (France)) provided awide range of environmental pressures on soils. The locationsof the 14 allotment gardens were identified in consultationwith the local municipality in each city to reflectvarious land uses or according to previous evaluation ofsoil quality. Soil sampling was carried out in 66 plots intotal, from which 3 datasets were produced: (i) basic soilproperties and trace element concentrations from a compositesample of topsoil for each plot (trace elements quantifiedby inductively coupled plasma
Year: 2016
Number Pages:
16p.
Author(s): Bechet, B.; Joimel, S.; Jean-Soro, L.; Hursthouse, A.; Agboola, A.; Leitão, T. E.; Costa, H.; Cameira, M.; Guern, C.; Schwartz, C.; Lebeau, T.
: Journal of Soils and Sediments
Editor: Springer
Keywords: Urban allotment garden soil; Trace elements; Spatial variability; Soil management; PXRF
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Assessment of stage
The accurate prediction of flood levels and velocities is a prerequisite to any appropriate management ofriver valleys, where the mitigation of environmental, economic or human losses caused by flood eventsis of paramount importance. During these events, rivers frequently acquire a compound channelconfiguration.Due to the 3D nature of compound channel flows, the stage
Year: 2015
Number Pages:
62-67pp.
Author(s): Fernandes, J. N.; Leal, J. B.; Cardoso, A. H.
: Flow Measurement and Instrumentation
Editor: Springer
Volume:
Volume 45.
Keywords: Flow discharge prediction; Momentum transfer; Main channel; Floodplain; Compound channels
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Effects of relative column width and pile-cap elevation on local scour depth around complex piers
An experimental campaign of 25 long-duration (13
Year: 2015
Number Pages:
09p.
Author(s): Castiblanco, M.; Maia, R.; Couto, L. T.
: Journal of Hydraulic Engineering
Editor: American Society of Civil Engineers
Keywords: Laboratory tests.; Equilibrium scour depth; Bridge foundations; Complex pier; Local scour
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Comunicação
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Three-dimensional characterization of laboratory scour holes around bridge piers
The presence of a bridge foundation leads to the formation of a scour hole, from which entrainment and transport of sediments are controlled by the turbulent structures therein developed. Hence, once formed, these scour holes interfere significantly with the scouring process in several ways, for instance, by modifying the incoming flow patterns. Therefore, a three-dimensional survey of the scour hole and the characterization of the deposition features is essential for prevention and safety control purposes. To tackle this, scouring experiments around two oblong bridge piers were performed in a tilting flume of the Portuguese National Laboratory of Civil Engineering (LNEC), under live bed flow conditions. A comprehensive characterization of laboratory scour holes was performed by using two advanced image-based measuring techniques, namely the close-range photogrammetry and the Kinect V2 sensor. The produced 3D bed morphology models provided detailed measurements, with significant accuracy, with quite similar results between the characterization approaches.
Year: 2021
Number Pages:
8p.
Author(s): Bento, A. M.; Viseu, T.; Pêgo, J. P.; Couto, L. T.
Editor: National University of Ireland
Keywords: Image-based techniques; Sediment transport; Scour hole; Bridge scour
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Historical framekwork on dams. General history of ancient dams, largest and historic failures of embankment dams
Dams have practically been around since human civilization. While modern dams are built forhydroelectric purposes, ancient dams were built to flood prevention and water irrigation providing.In the past, the sparse knowledge on hydrology, soil mechanics and on structures analysis madethe waterworks development to be based on empirical methods. Because of this, most of the damswere constructed indiscriminately with earth and rock, with no slope protections and were notprovided with safety and discharge organs, being that floods were usually discharged in the middleof the dam, where crest elevation was lowered to act as a spillway. Consequently, the failure byovertopping was a frequent accident.At the present, dams are mostly built for the production of hydroelectric power, providing for 1/3 ofirrigation water and 20% of electric power worldwide. Other utilities the use of impoundmentsconfined by earth dams for storing and decanting tailings from mining activities. The constructionof a dam usually upsets the valley
Year: 2020
Number Pages:
23p.
Author(s): Amaral, S.; VALENTE, S.; Viseu, T.; Ferreira, R. L.
Editor: LNEC
Keywords: Dam failures; Largest embankment dams; History of dams; Ancient dams
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Hydrological risk and associated scour risk: case study sensitivity analysis
Bridge collapses have been a severe problem worldwide, leading to socio-economic disruption and human casualties. The knowledge of the causes and consequent collapse modes have drawn much attention from researchers, which have also contributed to the gain of experience from real bridge failures in the design of new bridges. Bridges, like other hydraulic infrastructures, are designed to withstand a certain design flood event, ascertained by the establishment of acceptable risk and its design life. Different levels of risk can be accepted depending on the typology, importance and dimensions of a certain bridge, as well as on the consequences of its possible collapse, including possible material damage and loss of human life. Thus, the assessment of the associated hydrological risk plays a vital role in the design process, as well as during their operation, namely when bridges are founded on alluvial riverbeds. For instance, minor bridges are commonly designed with higher risk. In Portugal, the persistence of floods exceeding 8,000 m3/s in three months has contributed to the partial collapse of the 19th century Hintze Ribeiro bridge on the night of 4 March 2001.In structural design, the characterization of the design life of a bridge is preceded by the definition of its functional life, which depends on the maximum traffic capacity desired for that infrastructure. The functional life is often shorter than the expected design life. In that situation, the bridge should be functionally rehabilitated, for example, by increasing its width or building a new one nearby, in order to ensure that the functional quality of the crossing is maintained. In May 2002, the 19th century Hintze Ribeiro bridge was, thus, replaced by the new Hintze Ribeiro bridge, 7.5 m upstream of the old bridge
Year: 2020
Author(s): Bento, A. M.; Gomes, A.; Couto, L. T.; Pêgo, J. P.; Viseu, T.
Editor: Universidade de Coimbra
Keywords: Sensitivity analysis; Scour risk; Return period; Hydrological risk; Bridge
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Precipitation pattern changes impact in the groundwater quality at aluviões do Tejo aquifer
In order to assess the potential impact that climate changes might have in the future groundwater chemistry, the objective of this study was to evaluate how has the past decade 2000-2009 climatic variations affected the groundwater quality of Aluviões do Tejo shallow aquifer. 2000-2009 decade was chosen due to the existence of two drought hydrologic years, in 2004/05 and 2007/08, as well as one wet year, in 2000/01.The main pressure considered was the precipitation changes with the consequent variation in the groundwater recharge. Considering that the studied area is mainly an agriculture area, it is expected that the changes in the precipitation, and therefore in the natural recharge, will impact in the nutrients (mainly nitrate) leaching to the groundwater. Therefore, nitrate concentrations were chosen as a good tracer to assess the quality status, electrical conductivity to give a broader idea of the changes in the water mineralization, and chloride as a conservative tracer that can be used for comparison with other elements.It is expected that, if recharge values are below the average and the same amount of fertilizer is applied, nutrient
Year: 2020
Author(s): Leitão, T. E.; Henriques, M. J. A.
Editor: IWRA
Keywords: Portugal; Aluviões do Tejo; Climatic variation; Groundwater quality; Precipitation pattern
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Análise de sensibilidade à geometria do canal piloto na rotura de barragens por galgamento
O presente trabalho consiste na comparação de dois ensaios experimentais de rotura por galgamentode barragens de aterro homogéneas realizados em condições idênticas de composição do solo(mesma curva granulométrica), condições do aterro (grau de compactação e teor em água) e dedimensões da albufeira e caudal afluente. O parâmetro variado entre ensaios foi a dimensão do canalpiloto (entalhe inicial para originar o galgamento). A análise dos ensaios baseou-se na comparação daevolução do processo de rotura, através da reconstrução 3D da brecha com recurso a um sensor demovimento (Kinect). Esta reconstrução requereu a interrupção do processo de rotura em diversosinstantes, através do corte de caudal e do esvaziamento da albufeira, uma vez que o sensor KINECTnão consegue fazer leituras sob o escoamento da barragem em rotura.
Year: 2019
Number Pages:
269-277pp.
Author(s): Alvarez, T.; VALENTE, S.; Amaral, S.; Viseu, T.; Ferreira, R. L.
Editor: Instituto Superior de Engenharia do Porto
Keywords: Rotura de barragens por galgamento
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Effects of non-uniform flow in the mixing layer in compound channels
The alluvial valleys of rivers usually have a compound channel cross section during flood events. Thisconfiguration leads to much more complex flow mechanisms when compared to a single channel flownamely with the existence of a mixing layer and large-scale coherent structures in the interface betweenthe main channel and the floodplain (i.e. subsections). Uniform flow in compound channels has beenextensively studied (e.g. Shiono and Knight 1991). Due to the non-prismatic nature of rivers, non-uniformflow is the most common situation such as converging or diverging floodplains or meandering channels.Non-uniform flows can also be observed in prismatic geometries with unbalanced inflow conditions.This last configuration is studied in the present paper. The influence of the non-uniformity of the flow ina straight compound channel is carefully analysed in an experimental study carried out for different relativedepths and subsection discharges. For each flow case, the longitudinal profile of water depth and thelongitudinal development of the flow mechanisms (e.g. shear layer, turbulence intensities) arecharacterized.
Year: 2019
Number Pages:
2p.
Author(s): Fernandes, J. N.
Editor: European Water Resources Association
Keywords: Compound channels
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Estimates of breach effluent flow from the failure by overtopping of homogeneous earthfill dams based on non-local measurments
Overtopping failure of homogeneous earthen dams was investigated in medium-scale experiments with dams built of compacted sandy soils with high fines content (silty sand (SM) and clayey sand (SC) - according to the USCS). These tests encompassed the variation of the type of soil (fines content) and the soil compaction conditions (relative compaction and water content). The influence of these parameters in the breaching process was generically evaluated, taking as reference, the failure time, the maximum effluent flow and the erosion patterns. In addition, the breach effluent flow (BEF) based on traditional estimates, i.e. mass balance within the reservoir and rating curve of a downstream spillway are presented and analyzed in terms of their response to the relative compaction and water content, as well as to the occurrence of mass detachment episodes. The evolution of the failure erosion was also fully described by a 3D characterization of a failing dam in time instants of interest based on acquisitions of a depth camera, Kinect sensor. It was observed that the breach effluent flow is influenced by the material conditions of the embankment (relative compaction and water content), as well as by the soil itself. Also the 3D reconstruction of the embankment performed in this study showed the breach behaviour to be in line to what had been already observed by several authors in prototype failures (headcutting and underscouring with occasional mass detachment events), fully characterizing the breaching process in overtopped real homogeneous dams, which are mostly composed by materials with higher percentages of fines. Lastly, no direct relation between the occurrence of mass detachment episodes and immediate changes in the BEF was found, reinforcing the need of characterizing the main variables of the breach flow as well as of the breach morphologic evolution locally.
Year: 2019
Number Pages:
15p.
Author(s): Amaral, S.; Viseu, T.; Ferreira, R. L.
Editor: IARH
Keywords: soil geotechnical characterization; 3D embankment reconstruction; mass detachment episode; Breach Effluent Flow (BEF); Earthfill dam failure
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Estudos sobre a reutilização de águas residuais tratadas para gestão da recarga de aquíferos
Os efeitos das alterações climáticas na intensidade e duração da precipitação têm conduzido a eventos extremos cada vez mais recorrentes de escassez de água mas também de inundações. Neste contexto, a adoção de estratégias inovadoras e adaptativas para uma melhor gestão da água são fundamentais. A utilização de técnicas de MAR (Managed Aquifer Recharge, em nomenclatura inglesa ou gestão de recarga de aquíferos) visa armazenar a água em aquíferos durante os períodos de excedentes podendo ajudar a resolver posteriores desafios de escassez de água e, assim, melhor gerir a variabilidade temporal da disponibilidade de água. Acresce que a qualidade da água pode ser melhorada durante o processo de infiltração na zona vadosa e saturada, através de sistemas de tratamento de solo-aquífero, como resultado de reações químicas e iológicas, juntando o paradigma do tratamento e reutilização da água com a gestão de recursos hídricos (González et al., 2015). Este artigo apresenta os resultados de um ensaio feito em escala de demonstração (DEMO) na Estação de Tratamento de Águas Residuais (ETAR) de São Bartolomeu de Messines (SB Messines), 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. retenção de partículas, adsorção, absorção e biodegradação). As condições físico-químicas do solo foram optimizadas em termos de permeabilidade, teor em matéria orgânica e condições aeróbias / anaeróbias. Os resultados obtidos mostraram uma melhoria da qualidade do efluente da ETAR após passar pelo sistema SAT.
Year: 2019
Number Pages:
4p.
Author(s): Leitão, T. E.; Martins, T.; Mesquita, E.; Henriques, M. J. A.; Carvalho, T.; Rosa, M. J.; Lobo Ferreira, J. P. C.
Editor: APRH
Keywords: SB Messines; Camada reativa de solo; Melhoria da qualidade da água; Reutilização de águas residuais; Tratamento Solo-Aquífero (SAT)
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Impact of precipitation pattern changes in the groundwater quality at Aluviões do Tejo aquifer
In order to assess the potential impact that climate changes might have in the groundwater chemistry, the objective of this study was to evaluate how did the past decade 2000-2009 climatic variation affect the groundwater quality of Aluviões do Tejo shallow aquifer.The main conclusion that can be drawn from this brief analysis is that during dry periods the contaminants introduced in the soil, originated from agriculture practices or others, are temporarily retained in the soil horizon until the next wet period leaches them to the saturated zone. The time lag between the introduction of contaminants and the increase in groundwater concentrations depends on the groundwater level and the permeability of the geological formations and several other aspects included in a classic vulnerability assessment.
Year: 2019
Number Pages:
57-60pp.
Author(s): Leitão, T. E.; Henriques, M. J. A.; Oliveira, M. M.; LOURENÇO, R.
Editor: APRH
Keywords: Climatic variation; Aluviões do Tejo; Groundwater quality; Precipitation pattern
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Impacts of climate change on groundwater
Climate change impacts on groundwater usually take a longer time-lag to occur than in surface waterresources, depending on the inertia of the aquifer, which are further enlarged by land use changes,population growth, changing socio-economic conditions, hindering the sustainable management ofgroundwater resources, which should also take into account the ecosystems
Year: 2019
Author(s): Novo, M. E.; Oliveira, M. M.; Martins, T.; Henriques, M. J. A.
Editor: IAH - International Association of Hydrogeologists
Keywords: Climate change on groundwater; Bingo projet
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Books
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Directrizes para a Gestão integrada das escorrências de estradas em Portugal
N/A
Year: 2011
Number Pages:
84 pag.
Author(s): Barbosa, A. E.; Fernandes, J. N.
Editor: Europress, Lda
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Protecção das Origens Superficiais e Subterrâneas nos Sistemas de Abastecimento de Água
O livro encontra-se estruturado nos seguintes capítulos, além de anexos contendo cópia de algumas publicações relevantes dos editores:
Year: 2009
Number Pages:
207.
Author(s): Lobo Ferreira, J. P. C.; Oliveira, M. M.; Leitão, T. E.; Rocha, J. S.; Barbosa, A. E.
Editor: Instituto Regulador de Águas e Resíduos (IRAR); Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC)
Info
Reflexões para uma melhor protecção de recursos hídricos de superfície e subterrâneos
N/A
Year: 2008
Number Pages:
2 pp.
Author(s): Lobo Ferreira, J. P. C.
Editor: Livro comemorativo do 30.º Aniversário da APRH
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A New Solution For A Concrete Spillway Over A Rockfill Dam. Hydraulic Model Study of Barriga Dam in Spain
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.
Year: 2007
Number Pages:
8 pp.
Author(s): Couto, L. T.; Magalhães, A. P.; Toledo, M. Á.; Moya, R. M.
Keywords: Barriga dam
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Water in Celtic Countries: Quantity, Quality and Climate Variability
Cap. 6 - Sistemas para a retenção de derrames acidentais de substâncias perigosas em estrada
Year: 2007
Number Pages:
358 pp.
Author(s): Lobo Ferreira, J. P. C.; Vieira, J. M. P.
Editor: ******
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Água Subterrânea: Aquíferos Costeiros e Aluviões, Vulnerabilidade e Aproveitamento
Cap. 4 - Impactes das águas de escorrência de estradas nos solos e nas águas subterrâneas. Análise de casos de estudo na Europa
Year: 2004
Number Pages:
448 pp.
Author(s): Cabral, Jaime J.S.P.; Lobo Ferreira, J. P. C.; MONTENEGRO, Suzana M.G.L.; Costa, W. D.
Editor: ******
Info
Características das Águas de Escorrência de Estradas e Minimização dos seus Impactes, Anais do Curso organizado pelo Laboratório Nacional de Engenharia Civil
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.
Year: 2003
Number Pages:
228 pp.
Author(s): Barbosa, A. E.; Leitão, T. E.; Hvitved-Jacobsen, T.; Bank, F.
Editor: ******
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Coastal Tourism, Environment, and Sustainable Local Development
- 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:
Year: 2003
Number Pages:
464 pp.
Author(s): Noronha, L.; Lourenço, N.; Lobo Ferreira, J. P. C.; Lleopart, A.; Feoli, E.; Sawkar, K.; Chachadi, A. G.
Editor: ******
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Dam Break Flood Risk Management in Portugal
N/A
Year: 2003
Number Pages:
265 p.
Author(s): Almeida, A. B.; Ramos, C. M.; Santos, M. A.; Viseu, T.
Editor: ******
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Coastal Tourism, Environment, and Sustainable Local Development
N/A
Year: 2002
Number Pages:
47pp.
Author(s): Noronha, L.; Lourenço, N.; Lobo Ferreira, J. P. C.; Lleopart, A.; Feoli, E.; Sawkar, K.; Chachadi, A. G.
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Capítulo de Livro
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Experimental Characterization of the Flow Field around Oblong Bridge Piers
The prediction of scour evolution at bridge foundations is of utmost importance forengineering design and infrastructures
Year: 2022
Number Pages:
81-101.
Author(s): Bento, A. M.; Viseu, T.; Pêgo, J. P.; Couto, L. T.
: Environmental Hydraulics, Turbulence and Sediment Transport
Editor: MDPI
Volume:
Printed Edition of the Special Issue Published in Fluids.
Keywords: velocity profile measurements; flow field; flat and eroded bed; bridge pier
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Recent advances in instrumentation and monitoring techniques applied to dam breach experiments
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.
Year: 2022
Number Pages:
25p.
Author(s): Amaral, S.; Viseu, T.; Zhao, G.; Ferreira, R.
: Advances on Testing and Experimentation in Civil Engineering
Editor: Springer Cham
Volume:
Geotechnics, Transportation, Hydraulics and Natural Resources.
Keywords: 3D reconstruction (Kinect, Laser scan, photogram-metry); velocity fields (LSPIV, PTV); imaging techniques and post processing; dam failure and breaching
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Soil-Aquifer Treatment as a passive solution to enhance treated wastewater quality
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.
Year: 2018
Number Pages:
69-82pp.
Author(s): Leitão, T. E.; Martins, T.; Mesquita, E.; Henriques, M. J. A.; Rogeiro, J.; Carvalho, T.; Rosa, M. J.; Lobo Ferreira, J. P. C.
: Sanitation approaches and solutions and the sustainable development goals
Editor: ERSAR
Keywords: SB Messines; Reactive layer;; Water quality improvement; Wastewater reuse; Soil-Aquifer Treatment (SAT);
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Methodology used for comparing two locations for the new Lisbon Airport based on the impacts son surface water
#NOME?
Year: 2010
Number Pages:
197-205.
Author(s): Barbosa, A. E.; Fernandes, J. N.
Editor: Springer
Volume:
17.
Keywords: Portuguese ministry; Indicators; New location; Surface water; Impacts; Lisbon airport
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Groundwater artificial recharge solutions for integrated management of watersheds and aquifer systems under extreme drought scenarios
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
Year: 2009
Number Pages:
21.
Author(s): Lobo Ferreira, J. P. C.; Oliveira, L.
Editor: United Nations Scientific and Cultural Organization (UNESCO)
Volume:
International year of Planet Earth (IYPE), Groundwater Book.
Keywords: Watersheds; Integrated management; Groundwater artificial recharge
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Assessing and modelling hard rock aquifer recharge based on complementary methodologies A case study in the Gabbros of Beja Aquifer System (South Portugal). In Proceedings of the 2nd Workshop of t
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.
Year: 2006
Number Pages:
pp. 81-94.
Author(s): Paralta, E.; Oliveira, M. M.
Editor: ******
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Avaliação da recarga de águas subterrâneas. Capitulo n.º 7 - O uso sustentável dos recursos hídricos em regiões semi-áridas
N/A
Year: 2006
Number Pages:
78 pp.
Author(s): Oliveira, M. M.
Editor: ******
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Organigramas para selecção de métodos para zonamento e protecção de recursos hídricos subterrâneos e de superfície - Capítulo 10 do 2.º Livro da Cooperação LNEC - UFPE / GRICES - CNPq
N/A
Year: 2006
Author(s): Lobo Ferreira, J. P. C.; Oliveira, M. M.; Diamantino, C.; Moinante, M. J.; Henriques, M. J. A.
Editor: ******
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Qualidade da água no solo em regiões semiáridas in O uso sustentável dos recursos hídricos em regiões semi-áridas - Capítulo n.º 8
N/A
Year: 2006
Number Pages:
44 pp.
Author(s): Leitão, T. E.; Montenegro, S. M. G. L.; Almeida, T. A.
Editor: ******
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The estimation of groundwater recharge of fractured rocks in Portugal using surface flow measurements. In Proceedings of the 2nd Workshop of the IAH Iberian Regional Working Group on Hard Rock Hydroge
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.
Year: 2006
Number Pages:
pp. 221-233.
Author(s): Oliveira, M. M.
Editor: ******
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Tese de Doutoramento
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A Dispersão de Poluentes em Águas Subterrâneas. Análise custo-eficácia de modelos matemáticos e ensaios de traçadores para a realização de estudos de impacto ambiental.Volume I e II.
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.
Year: 1986
Number Pages:
658 pp.
Author(s): Lobo Ferreira, J. P. C.
Editor: ******
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Barragens de enrocamentos galgáveis
N/A
Year: 1973
Author(s): Santos, L.
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Problemas de cativação originados por escoamentos a altas velocidades. Estudo das flutuações de pressão
N/A
Year: 1973
Author(s): Faceira, L.
Info
Descarregadores de lâmina livre sobre todo o coroamento de barragens. Dissipação-Restituição nas encostas
N/A
Year: 1965
Author(s): Almeida, J.
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Relatório Científico
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Hydrogeological modelling at the South Portugal MARSOL demonstration sites
INTRODUCTION AND MAIN GOALSThe main objectives of WP4
Year: 2016
Author(s): Lobo Ferreira, J. P. C.; Leitão, T. E.; Oliveira, M. M.; Martins, T.; Mota, R.; Monteiro, J. P.; Costa, L. R. D.; Hugman, R.; Carvalho, T.; ILIE, A. M. C; Carvalho, R.; Sousa, R.
Keywords: MARSOL
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Interim report for the Project Period June 2015 - February 2016
The work progress of WP4 between month 19 and 27 was conducted with the strong collaboration of the three Portuguese partners (LNEC, TARH and UAlg) as well as with the regional water authorities (APA Algarve and APA Alentejo), the water supply company (AdA, Águas do Algarve), and the General Direction for Agriculture (DRAPALG), some of the main potential users of MAR.As reported before, the main purposes of three DEMO sites are:
Year: 2016
Author(s): Leitão, T. E.; Lobo Ferreira, J. P. C.; Oliveira, M. M.; Martins, T.; Henriques, M. J. A.; Mota, R.; Barbosa, A. E.; Carvalho, T.; Carvalho, J.M.; Agostinho, R.; Carvalho, R.; Sousa, R.; Monteiro, J.
Keywords: MARSOL
Info
Monitoring results from the South Portugal - MARSOL demonstration sites
The main objectives of WP4
Year: 2016
Author(s): Leitão, T. E.; Lobo Ferreira, J. P. C.; Oliveira, M. M.; Martins, T.; Henriques, M. J. A.; Mota, R.; Carvalho, T.; Carvalho, J.M.; Agostinho, R.; Carvalho, R.; Sousa, R.; Monteiro, J. P.; Costa, L. R.
Keywords: MARSOL
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Physical (Sandbox) modelling of Melides demo site
Workpackage 12 deals with modelling MAR solution
Year: 2016
Author(s): Leitão, T. E.; Martins, T.; Henriques, M. J. A.; Lobo Ferreira, J. P. C.; Rogeiro, J.; ILIE, A. M. C
Keywords: MARSOL
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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 - 1.º Relatório
O presente estudo tem por objeto dar seguimento ao trabalho de análise e de acompanhamento dosprocessos de reabilitação das águas subterrâneas, que vêm sendo desenvolvidos desde há algunsanos, através de uma assessoria técnica anual em curso desde 2012 para a Entidade Reguladorados Serviços de Águas e Resíduos dos Açores (ERSARA).Este é o 1.º Relatório elaborado no âmbito do ajuste direto n.º AjD/ERSARA/2014/07, tendo comoobjetivo estabelecer o Caderno de Encargos para realização de análises químicas em águassubterrâneas do concelho de Praia da Vitória, ilha Terceira, Açores.O objetivo destas análises químicas é a monitorização semestral das águas subterrâneas, visando ocomplemento e a fiscalização dos dados de qualidade das águas obtidos pela Força AéreaAmericana (dentro dos locais contaminados) e da entidade gestora da água para consumo humano(furos de captação), na perspetiva da salvaguarda da água para consumo humano, incluindo arepetição de algumas das análises de TCE e PCE realizadas pela entidade gestora nos furos decaptação. Os elementos fornecidos no caderno de encargos visam: (1) fornecer as especificaçõestécnicas e os elementos necessários para dar resposta ao pedido de realização de um conjunto deanálises químicas em amostras de águas subterrâneas; (2) definir os responsáveis pela recolha deamostras; (3) explicitar as informações necessárias e as responsabilidades do laboratório a contratare (4) definir os parâmetros de referência que serão utilizados pelo LNEC para a seleção dolaboratório.
Year: 2014
Author(s): Leitão, T. E.
Keywords: Praia da vitória; Águas subterrâneas; Reabilitação; Assessoria
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Estudo da viabilidade de utilização das águas subterrâneas no campus do LNEC - Monitorização dos níveis piezométricos e da qualidade das águas subterrâneas no ano hidrológico 2012-2013
Este relatório apresenta os resultados da monitorização do nível piezométrico e da qualidade daságuas subterrâneas efetuada nos furos e nos poços localizados no interior do perímetro do campusdo LNEC, bem como dos volumes de água drenados pelo sistema de bombagem instalado nas cavesdo edifício principal, durante o ano hidrológico 2012-2013.Apresentam-se as principais conclusões obtidas na perspetiva de compreensão da dinâmica entre osfenómenos de precipitação e a sua importância para a reposição dos níveis piezométricos, tendo emvista uma melhor gestão dos recursos hídricos subterrâneos do campus do LNEC
Year: 2014
Author(s): Henriques, M. J. A.; Martins, T.; Leitão, T. E.
Keywords: Campus do lnec; Águas subterrâneas
Info
Projeto de investigação programada
No presente relatório apresentam-se os objetivos, as atividades desenvolvidas, os resultados obtidosdo projeto supracitado e a bibliografia produzida, assim como as alterações ao programa inicialmenteestabelecido, de modo a superar limitações que foram ocorrendo ao longo da investigação. Osresultados apresentam-se associados aos projetos que lhes deram origem e que concorreram para opresente Projecto de Investigação Programada.
Year: 2014
Number Pages:
71pp.
Author(s): Novo, M. E.; Lobo Ferreira, J. P. C.
Editor: LNEC
Keywords: Gestão de recursos hídricos; Águas subterrâneas; Alterações climáticas
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Serviços analíticos e consultivos em segurança de barragens. - Resultado da análise de sensibilidade às correções planimétricas no âmbito da definição da área a jusante potencialmente comprometida na
INTRODUÇÃO1. No sentido de se dar cumprimento ao disposto no nº VI do artigo 2º da Resolução nº 144 do CNRH, de 10 de julho de 2012, um dos desafios que se identificou logo no início dos serviços analíticos e consultivos em segurança de barragens foi como lidar com a escassez de dados que as metodologias normalmente consagradas para a definição de zonas potencialmente comprometidas por rupturas de barragens requerem.2. Destacam-se a este respeito, em particular, a falta de dados topográficos e relativas à ocupação dos vales a jusante das barragens. Para se ultrapassar esta limitação foi consensualmente acordado entre os técnicos das entidades envolvidas, designadamente do LNEC enquanto participante do DSIET com a atribuição de desenvolver e aplicar uma metodologia simplificada, do Banco Mundial enquanto entidade que dirigiu os trabalhos e da ANA como destinatária dos estudos desenvolvidos, que seria necessário desenvolver-se uma abordagem simplificada, mas que, não obstante, fosse adequada para os fins pretendidos, ou seja, para a definição da área a jusante potencialmente comprometida para efeitos da classificação do dano potencial associado DPA.3. Os trabalhos foram desenvolvidos entre maio de 2013 e novembro de 2014, sendo que a metodologia de definição da área a jusante potencialmente comprometida por eventual ruptura de uma barragem está descrita no relatório designado de Produto 6 - Classificação de Barragens Reguladas pela Agência Nacional de Águas, de novembro de 2014 e se aplica às 113 barragens fiscalizadas pela ANA. 4. No desenvolvimento dos trabalhos de definição e aplicação da metodologia de definição da área potencialmente comprometida, houve uma continuada colaboração, discussão e validação de resultados entre os técnicos do LNEC, do Banco Mundial e da ANA. 5. Um dos aspectos que maior discussão mereceu prende-se com as correções à zona comprometida pela onda de inundação devido à ruptura da barragem, em particular no caso das pequenas barragens, ou seja, obras com menos de 15 m de altura e com reservatórios com volume de armazenamento inferior a 3 hm3. De acordo com o preconizado, estas correções são de dois tipos:
Year: 2014
Author(s): Melo, J.; Oliveira, M. M.; Martins, T.
Keywords: Segurança de barragens
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Água, ecossistemas aquáticos e actividade humana
No presente relatório são avaliadas as atuais cargas poluentes que atingem o meio hídrico subterrâneoe superficial (bacia hidrográfica da ribeira de Melides e Lagoa de Melides) em função das pressõesatuais, considerando ainda a contribuição percentual de cada fonte poluente para a carga total depoluição que atinge estes meios hídricos. São também analisadas as condições quantitativas,qualitativas e ecológicas e apresentada a evolução futura das cargas poluentes e consequenteevolução das condições quantitativas, qualitativas e ecológicas, em função da evolução das pressõessobre os meios hídricos referidos, prevista em conformidade com os cenários socioeconómicosdefinidos para a região do Alentejo, pela equipa de estudos socioeconómicos deste projeto. Apresentaseainda um exercício de avaliação da evolução destas mesmas condições para os meios hídricos dahidrográfica bacia de Melides em cenários de alterações climáticas.Após esta análise são apresentadas as medidas com vista a recuperar e posteriormente manter oestado quantitativo, qualitativo e ecológico Bom do meio hídrico, nas suas componentes superficiais esubterrânea, para o horizonte 2027. Estas medidas têm uma estrutura subjacente de gestão integrada,dado que, como se demonstrará ao longo do presente trabalho, a atuação num meio refletir-se-á sobrea qualidade, quantidade e ecológicas das restantes componentes no ciclo hidrológico.São ainda apresentadas medidas tendentes a manter o estado quantitativo, qualitativo e ecológico Bomem condições de alterações climáticas. Estas medidas devem ser encaradas como de proatividade,pois as alterações climáticas originarão inevitavelmente alterações difíceis de contrariar na composiçãoe funcionamento dos ecossistemas. Assim, estas medidas têm por objetivo assegurar as condiçõesmínimas de estado Bom qualitativo e quantitativo, sob o pressuposto que possam de alguma formaminorar os inevitáveis impactos das alterações climáticas sobre os ecossistemas.Foi também elaborado um código de boas práticas de utilização do recurso hídrico, para os diferentestipos de utilizadores/atividades económicas, e uma proposta de diretrizes para a gestão dos recursoshídricos, onde é contemplada a estruturação da aplicação das medidas de recuperação e manutençãodo bom estado dos meios hídricos da bacia de Melides.Desenvolveu-se uma metodologia de identificação SIG das áreas prioritárias de intervenção onde asmedidas apresentadas deverão ser primeiramente aplicadas, sendo apresentado o zonamento dessasáreas prioritárias. Por fim, como ferramenta de apoio à decisão, no que toca à escolha de quais asmedidas mais consensuais e mais eficazes na relação custo/benefício foi também desenvolvida umametodologia baseada em matrizes de decisão, de que se apresenta também um exercícioexemplificativo.
Year: 2013
Number Pages:
293pp.
Author(s): Novo, M. E.; Oliveira, L. G. S.; Henriques, M. J. A.
Editor: LNEC
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Água, ecossistemas aquáticos e atividade humana
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.
Year: 2013
Number Pages:
78pp.
Author(s): Novo, M. E.; Oliveira, L. G. S.; Henriques, M. J. A.
Editor: LNEC
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ICT
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Uma metodologia para avaliação da recarga natural de águas subterrâneas. Aplicação à área dos sistemas aquíferos de Quarteira e de Albufeira-Ribeira de Quarteira (Algarve)
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.
Year: 2006
Number Pages:
122 p..
Author(s): Oliveira, M. M.
Editor: ******
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A Methodology for Delineating Wellhead Protection Areas.
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.
Year: 2001
Number Pages:
76 pp.
Author(s): Krijgsman, B.; Lobo Ferreira, J. P. C.
Editor: ******
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Intrusão Salina: Caracterização da Situação na Faixa Costeira de Portugal Continental e Aplicação de um Modelo Matemático a uma Região a Norte de Sines.
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.
Year: 1996
Number Pages:
143 pp.
Author(s): Diamantino, C.
Editor: ******
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A Aplicação de Métodos de Análise Fractal à Investigação em Hidráulica.
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.
Year: 1995
Number Pages:
64 pp.
Author(s): Novo, M. E.
Editor: ******
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Caracterização da Poluição no Aquífero Aluvial do Rio Sizandro.
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.
Year: 1994
Number Pages:
44 pp.
Author(s): Novo, M. E.
Editor: ******
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Introdução à contaminação de águas subterrâneas.
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.
Year: 1983
Number Pages:
58 pp.
Author(s): Lobo Ferreira, J. P. C.
Editor: ******
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The finite element method in water resources engineering.
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.
Year: 1983
Number Pages:
57 pp.
Author(s): Lobo Ferreira, J. P. C.
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Plano de Bacia Hidrográfica das Ribeiras do Oeste. 1ª Fase - Análise e Diagnóstico da Situação de Referência. Contribuição da Componente Águas Subterrâneas para as Secções 3 - Recursos Hídricos, 7 - Q
N/A
Year: 2001
Number Pages:
21 pp.
Author(s): Lobo Ferreira, J. P. C.; Oliveira, M. M.; Leitão, T. E.; Novo, M. E.; Moinante, M. J.; Henriques, M. J. A.
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Plano de Bacia Hidrográfica do Rio Mira - 1ª Fase - Contribuição da Componente Águas Subterrâneas para o Relatório Final. Parte II - Caracterização e Análise da Situação de Referência, Capítulo 3 - Si
N/A
Year: 2001
Number Pages:
30 pp.
Author(s): Lobo Ferreira, J. P. C.; Moinante, M. J.; Novo, M. E.; Leitão, T. E.; Moreira, P.
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Plano de Bacia Hidrográfica do Rio Mira - 1ª Fase - Contribuição da Componente Águas Subterrâneas para o Relatório Final. Parte III - Diagnóstico da Situação de Referência, Capítulo 4 - Diagnóstico -
N/A
Year: 2001
Number Pages:
14 pp.
Author(s): Lobo Ferreira, J. P. C.; Moinante, M. J.; Oliveira, M. M.; Leitão, T. E.; Novo, M. E.; Moreira, P.; Henriques, M. J. A.
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Plano de Bacia Hidrográfica do Rio Mira - Comentários aos pareceres das 1ª e 2ª Fases
N/A
Year: 2001
Number Pages:
7 pp.
Author(s): Lobo Ferreira, J. P. C.; Oliveira, M. M.; Moinante, M. J.; Leitão, T. E.; Novo, M. E.; Henriques, M. J. A.
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Plano de Bacia Hidrográfica do Rio Mira, 1ª Fase - Contribuição da Componente Águas Subterrâneas para o Relatório Final. Parte II - Caracterização e Análise da Situação de Referência, Capítulo 3 - Sit
N/A
Year: 2001
Number Pages:
8 pp.
Author(s): Lobo Ferreira, J. P. C.; Moinante, M. J.; Oliveira, M. M.; Leitão, T. E.; Novo, M. E.; Moreira, P.; Henriques, M. J. A.
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Plano de Bacia Hidrográfica do Rio Sado - 1ª Fase - Contribuição da Componente Águas Subterrâneas para o Relatório Final. Parte II - Caracterização e Análise da Situação de Referência, Capítulo 3 - Si
N/A
Year: 2001
Number Pages:
9 pp.
Author(s): Lobo Ferreira, J. P. C.; Moinante, M. J.; Oliveira, M. M.; Leitão, T. E.; Novo, M. E.; Moreira, P.; Henriques, M. J. A.
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Plano de Bacia Hidrográfica do Rio Sado - 1ª Fase - Contribuição da Componente Águas Subterrâneas para o Relatório Final. Parte II - Caracterização e Análise da Situação de Referência, Capítulo 3 - Si
N/A
Year: 2001
Number Pages:
33 pp.
Author(s): Lobo Ferreira, J. P. C.; Moinante, M. J.; Oliveira, M. M.; Leitão, T. E.; Novo, M. E.; Moreira, P.; Henriques, M. J. A.
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Plano de Bacia Hidrográfica do Rio Sado - 1ª Fase - Contribuição da Componente Águas Subterrâneas para o Relatório Final. Parte III - Diagnóstico da Situação de Referência, Capítulo 4 - Diagnóstico, 4
N/A
Year: 2001
Number Pages:
14 pp.
Author(s): Lobo Ferreira, J. P. C.; Moinante, M. J.; Oliveira, M. M.; Leitão, T. E.; Novo, M. E.; Moreira, P.; Henriques, M. J. A.
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Plano de Bacia Hidrográfica do Rio Sado - Comentários aos Pareceres das 1.ª e 2.ª Fases
N/A
Year: 2001
Number Pages:
29 pp.
Author(s): Lobo Ferreira, J. P. C.; Oliveira, M. M.; Moinante, M. J.; Leitão, T. E.; Novo, M. E.; Henriques, M. J. A.
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Plano de Bacia Hidrográfica do Rio Tejo. Contribuição da Componente Águas Subterrâneas para as Secções 3.2.1.2 Hidrogeologia; 3.5.3 Recursos Hídricos Subterrâneos - Disponibilidades; 3.6.2.2 Redes e P
N/A
Year: 2001
Number Pages:
36 pp.
Author(s): Lobo Ferreira, J. P. C.; Oliveira, M. M.; Leitão, T. E.; Novo, M. E.; Moinante, M. J.; Henriques, M. J. A.
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