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

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O estudo presente refere-se à estimativa da recarga natural de águas subterrâneas na área abrangida peloconcelho de Almada. A recarga foi estimada através do modelo BALSEQ_MOD de balanço hídrico sequencialdiário ao nível do solo.O balanço baseou-se no período de referência entre 1981-10-01 e 2011-09-30 com base nas séries deprecipitação do Monte da Caparica e de evapotranspiração determinada com base nos registos da estação deLisboa Geofísico. Os parâmetros necessários à corrida do modelo foram determinados com base nos mapas desolos e de ocupação do solo.Os resultados obtidos permitiram estimar a recarga média no concelho de Almada em 77 mm/ano, o quecorresponde a cerca de 11% da precipitação ocorrida na área do concelho.

Introduction: Infrastructures such as bridges aresimultaneously influenced by and influence both thesediment transport and the river or estuarinemorphology. The interventions in bridges often haveimpacts on sediment transport, hence being necessaryto consider the mitigation measures technicallyfeasible with an appropriate cost. The management ofsediments around infrastructures is focused on theirsafety and also on safety criteria for navigation,among other river uses.The present study emphasizes the main situationsrelated with infrastructures founded on mobile beds,in rivers and estuaries, such as predictions of the bedmorphology, erosion and sedimentation and timevariations of the bed.Methods: The impact of infrastructures on thesediment transport in rivers can be characterized bysome experiments of local scour around complexpiers that are being carried out in the framework of acurrent study. The experimental campaign includestests run on a 40.0 m long glass-sided rectangulartilting flume at LNEC, having a cross section 2.0 mwide and 1.0 m deep. The study discusses the resultsobtained in other experimental facilities in twoPortuguese Universities within the framework of theresearch project. In all the experimental campaign themobile bed was simulated with uniform quartz sandof median size 0.86 mm. Hence, a large set ofexperiments is obtained, considering different piergeometries and hydraulic flow ratios.Results: In addition to the observation of local scouraround the bridge piers, process in which the erodedmaterial is transported from the obstacle vicinity holeto the downstream area, the study results include dataalso used to obtain a general understanding of the bedmorphology. Both the transported and the depositedmaterials downstream the piers produce largeshallow bars that can be hazardous to navigation.According to Apitz (2012) it is necessary to carry outa sustainable sediment management to maintain thenavigational channels. Fig. 1 shows one of thementioned bars in a flume experiment of local scouraround complex piers, where the upper part, a),shows the final result in plan view and the lateralview is included below, b). As confirmed by thestudy tests, mitigation of this impact can be obtainedby means of scour protection procedures, where both conventional or non-conventional methods producedownstream bars with reduced dimensions.Discussion: Experiments as the example of Fig. 1make it possible to deduce a new prediction methodfor evaluating the maximum scour holes developed.This result is used for safety purposes in bridgedesign criteria and represents the influence of themovable bed changes on the infrastructure. On theother hand, the same tests can produce additionalresults, in particular when characterizing theinfluence of the infrastructure on the downstreaminitial movable bed. This characterization includesthe evaluation of the extensions of bars and theinduced reduction in the water depth, h, by the barheight, hb, parameter that becomes relevant when thequestion is related to evaluating the potential ofnavigation. The sediment management in this casecan be oriented to determine the dredging volumesnecessary to the navigation targets.Experimental results include several geometries andsituations, such as closer approximation to real cases.This is the case of obstacles skewed to the main flowdirection, which can produce more extended andcomplex bars. Additionally, some indications can beoutlined, such as the case of piers near banks.

The objective of Gabardine project1 experiments in Campina de Faro aquifer (Algarve, Southern Portugal)was theassessment of infiltration rates in the very permeable yellow sands and to assess the unsaturated zone, and saturate zonetransport parameters with a tracer test. To accomplish this purpose Areal Gordo Basins 1, 2 and 3 (Figure 1 and Figure 2)have been constructed for in situ infiltration and tracer test experiences. Besides, laboratory soil-column tests were performedin soil samples collected at the bottom of the basin. Areal Gordo Basin 2 had an area of 61 m2. The bottom was excavated upto the third layer of yellow sandy soils at approximately 8 meters depth. The source of water for this infiltration test comesfrom a nearby well opened in the confined aquifer. To fulfil the objective of measuring the infiltration rate capacity, the waterlevel in the basin was maintained constant (with a water column of approximately 90 cm) for a period of 3 days, and theinfiltration rate was calculated by dividing the volume of water added by the basin area. At that time, the piezometric leveland the groundwater quality parameters have been continuously recorded in LNEC4 well. The arrival time to this well was 70hours. This allowed estimating the permeability of this sandy layer as 0.21 m/d, considering the distance of 8 meters betweenthe bottom of the infiltration pond and the well (i.e. up to 1.5 m in the vadose zone + 6.5 m distance in the aquifer).In the case study area of Campina de Faro a large amount of 5.0 m diameter wells equipped with a waterwheel are common,the so called

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Neste artigo é apresentada a metodologia utilizada para a avaliação da evolução das pressões sobre o meio hídrico superficial e subterrâneo da região de Melides sob cenários de alterações climáticas (cenários de longo prazo). Os cenários considerados foram os cenários climáticos IS92a, SRES A2 e SRES B2, desenvolvidos no âmbito do estudo SIAM e o horizonte temporal de 2100. Com base nos valores de recarga e escoamento superficial nestes cenários climáticos é avaliada a evolução possível da lagoa de Melides em termos de volume médio anual, o que terá efeitos sobre a quantidade e qualidade das suas águas. A evolução das pressões quantitativas foi avaliada admitindo uma estabilização da população e das actividades económicas a partir do ano 2030, excepto para a agricultura em que se consideraram dois cenários: (1) manutenção da área agrícola e culturas actuais, (2) redução da área agrícola (ou utilização de culturas mais eficientes em termos de necessidades hídricas). Quanto às cargas poluentes e dada a grande incerteza associada à sua evolução futura, considerou-se a hipótese teórica de manutenção das cargas poluentes pecuárias e domésticas aos níveis do ano 2030, sendo que para a agricultura se consideraram os mesmos dois cenários de variação da área agrícola (manutenção e redução). A metodologia aqui apresentada permitiu assim obter valores de carga poluente que serão admissivelmente valores majorantes dos que se verificarão em 2011. Do cruzamento das cargas poluentes assim avaliadas com a provável evolução do volume médio anual de água armazenado na lagoa (que depende do escoamento superficial e das descargas do aquífero), obtiveram-se cenários prováveis de evolução da concentração de poluentes para cada um dos cenários de alteração climática.

Os impactes da variabilidade climática na quantidade e na qualidade dos recursos hídricos podem resultar de efeitos diretosde alterações nas variáveis climáticas, ou indiretos, quando resultam de modificações dos sistemas socioeconómicosinduzidas pelas alterações climáticas (cf. Cunha et al., 2006).Neste artigo apresenta-se uma síntese da análise efetuada em Leitão (2010) sobre os impactes da variabilidade climática naságuas subterrâneas efetuada com base em estudos realizados à escala global (Gleick et al., 2001; IPCC, 2007 e Bates et al.,2008) e nos trabalhos de estudos regionais realizados em Portugal na última década (Nascimento et al., 2004; Nascimento etal., 2005; Cunha et al., 2006; Oliveiraet al, 2007; Novo, 2007), dando especial destaque à componente mais recente deavaliação dos impactes da variabilidade climática nos ecossistemas dependentes de águas subterrâneas (EDAS) através daapresentação de resultados de modelação prospetiva de impactes efetuados para o Plano de Gestão de Região Hidrográfica doTejo

Abordam-se aspectos específicos relativos às águas subterrâneas nos Planos de Gestão de Região Hidrográfica (PGRH) de Portugal, finalizados em 2011. A consulta pública decorre por seis meses, tendo-se iniciado entre Julho e Novembro de 2011. Os documentos estão disponíveis na internet em http://www.arhtejo.pt/web/guest/pgrh-participacao-publica para a ARH Tejo (Tejo e Ribeiras do Oeste), http://www.arhalentejo.pt para a ARH Alentejo (Guadiana, Sado e Mira), http://www.arhnorte.pt para a ARH Norte (nomeadamente para os rios internacionais Minho, Lima e Douro), http://www.arhcentro.pt para a ARH Centro (nomeadamente para os rios Vouga e Mondego), e http://planogestaorh8.arhalgarve.pt para a ARH Algarve (ribeiras do Algarve).Neste artigo apresenta-se um conjunto de metodologias e de abordagens desenvolvidas ao longo da elaboração dos PGRH, que incluem o desenvolvimento de diversos projectos laterais aos PGRH, nomeadamente os em desenvolvimento pelo LNEC para as ARH Norte e Centro, sobre modelos de dados.Destacam-se os novos paradigmas para a elaboração dos PGRH, nomeadamente a análise por massas de águas subterrâneas, o desenvolvimento de modelos conceptuais 3-D e a obtenção de novos dados de qualidade em redes de monitorização optimizadas, além de se apresentarem metodologias específicas desenvolvidas (recarga de aquíferos, o Índice de Facilidade de Infiltração e o risco de poluição acidental associado a estradas), o modelo de dados, terminado com a exemplificação, para o PGRH Tejo, do diagnóstico, dos objectivos e das medidas.Da análise da recarga destaca-se um método de avaliação das grandes variações modeladas para a recarga de aquíferos em 2071-2100 com base nos valores esperados de aumento da temperatura e diminuição da precipitação no sistema aquífero de Torres Vedras (PBH Oeste).

A programação de medidas estratégicas de gestão integrada dos recursos hídricos, decorrente da elaboração dos Planos de Gestão de Região Hidrográfica, tem como propósito final o cumprimento dos objectivos ambientais previstos na legislação em vigor, garantindo a protecção e manutenção do estado para as águas com boa qualidade ou propondo medidas para as águas que requerem uma melhoria adicional (DQA e Lei da Água). A concepção de medidas deve basear-se no conhecimento e na compreensão dos diversos sistemas envolvidos, e suas interdependências, numa abordagem integrada e holística das pressões antropogénicas na bacia e dos seus impactes no estado químico e biológico das massas de águas, tanto superficiais como subterrâneas. As medidas devem emanar desse cruzamento, elencando o conjunto de acções necessárias para inverter as situações negativas directamente ligadas a pressões, de forma a proteger, manter, melhorar ou recuperar as massas de águas subterrâneas, com o objectivo de atingir o estado bom o mais cedo possível.Neste artigo apresentam-se os resultados de uma abordagem integrada da qualidade química e biológica da água e dos ecossistemas aquáticos, elaborada para a bacia hidrográfica da ribeira de Melides (uma das áreas de estudo juntamente com o sistema aquífero Querença-Silves e bacia hidrográfica da ribeira de Odelouca) no âmbito do projecto PROWATERMAN. O projecto PROWATERMAN

A presente comunicação apresenta uma contribuição para o estudo de escoamentos fluviais, emparticular para a previsão de alturas de água e da distribuição lateral de velocidades. O principaldesafio dá-se numa situação de cheia, que ocorre quando o leito principal é insuficiente para escoar ocaudal e transborda, passando assim o escoamento a ocupar os seus leitos de cheia. Assim oescoamento processa-se numa secção composta, o que conduz ao aparecimento de vórtices de eixovertical na interface dos leitos e de estruturas de escoamento secundárias.Para ser capaz de entender melhor o escoamento do rio é necessário continuar a desenvolver modelosanalíticos. De modo a que estes modelos se tornem mais precisos e permitam prever as influências dasalterações no canal. Neste estudo aplica-se o Método de Shiono e Knight (SKM) a situações de canaisde secção composta com rugosidade homogénea e com rugosidade heterogénea.Foi realizado um estudo sobre a influência dos parâmetros de calibração do SKM e sobre a divisãolateral do canal que neste caso serve de guia para a calibração e aplicação do modelo. Para avalidação do modelo e da calibração efectuada foram utilizados resultados experimentais. O SKM foicalibrado para diversas condições de escoamento e comparado com os parâmetros recomendados poroutros autores de modo a garantir uma melhor compreensão do processo de calibração.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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O presente relatório aborda o conceito de Solução de Base Natural, foco de investigação do projetoNATURELAB, coordenado pelo LNEC e financiado pelo Horizonte Europa, que propõe uma abordageminovadora e transdisciplinar ao investigar e potencializar a utilização de florestas e parques comosoluções de base natural para múltiplos fins, incluindo a sustentabilidade ambiental e social das cidadese comunidades, a resiliência à emergência climática e a promoção da saúde e bem-estar daspopulações. Nesse sentido, traz um panorama dos desafios relacionados com a gestão de florestas emdiferentes contextos no cenário internacional e foca-se, particularmente, no Brasil, um país que possuiuma das maiores redes de áreas protegidas do mundo ao mesmo tempo que abriga uma das maiorestaxas de urbanização, para refletir sobre a contribuição dessas áreas - para além de conservar abiodiversidade e de oferecer serviços ambientais

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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.

No âmbito do Protocolo existente entre o LNEC e o IRAR, foi solicitada ao Núcleo de Águas Subterrâneas do Departamento de Hidráulica e Ambiente do LNEC, uma colaboração na apreciação técnica de três propostas de delimitação de perímetros de protecção de 38 captações de água subterrânea destinadas ao abastecimento público do concelho das Caldas da Rainha.As propostas em questão foram apresentadas por 3 firmas na sequência de um Concurso Público lançado pela Câmara Municipal das Caldas da Rainha, em Maio de 2005. Com vista à selecção de uma das três propostas, a referida Câmara Municipal solicitou o apoio do IRAR na apreciação da respectiva componente técnica, tendo disponibilizado as secções das propostas onde são descritos os trabalhos a desenvolver pelas três firmas, bem como as metodologias a aplicar.

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