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

No âmbito dos trabalhos em curso para os Planos de Gestão das Regiões Hidrográficas nº. 4 (Vouga, Mondego, Lis e Ribeiras do Oeste) e nº. 5 (Tejo), procedeu-se à estimativa da recarga de todas as massas de águas subterrâneas da região hidrográfica do Tejo e da parte das Ribeiras do Oeste, assim como de todos os sistemas aquíferos abrangidos pelas bacias do Vouga, Mondego e Lis.A metodologia de cálculo foi uniforme para todas as massas de águas subterrâneas tendo-se utilizado o programa de balanço hídrico sequencial diário a nível do solo BALSEQ_MOD. Este programa modela de uma forma sequencial diária a precipitação, a infiltração no solo, o aumento do armazenamento no solo devido a essa infiltração, o escoamento directo que se produz por a capacidade de infiltração do solo ser inferior à precipitação, a evapotranspiração da água do solo e aágua que se infiltra abaixo da base do solo (infiltração profunda) quando o teor de humidade do solo é superior ao valor da sua capacidade de campo e a água drena por acção da gravidade. A água de infiltração profunda foi utilizada como um estimador da recarga da zona saturada mais próxima da superfície.Este modelo permite obter a distribuição espacial e temporal da recarga por massa de águas subterrâneas, ao incorporar diferentes características físicas do meio aquífero e do solo sobrejacente, variáveis no espaço, de ocupação do solo, variáveis no espaço e no tempo, assim como de distribuição da precipitação e da evapotranspiração de referência, variáveis também no espaço e no tempo.A corrida do modelo foi feita para cada subárea de cada massa de águas subterrâneasresultante da intersecção do mapa de ocupação dos solos Corine Land Cover 2006, com o mapa de solos definido de acordo com a metodologia referida, com a área de influência de cada série de evapotranspiração de referência mensal, e com a área de influência de cada série de precipitação diária.Cada corrida originou para cada subárea uma série de dados diários de recarga. Estas séries são integradas em cada massa de águas subterrâneas para produzir séries diárias, mensais ou anuais de recarga, caracterizando-se a distribuição espaço-temporal da recarga.Os valores de recarga anual média situam-se entre 9 e 62 % da precipitação que ocorre na área de afloramento das massas de águas subterrâneas.

No âmbito da elaboração dos Planos de Gestão de Região Hidrográfica do Tejo e das Ribeirasdo Oeste, pelo consórcio Hidroprojecto/LNEC/ICCE (Lobo Ferreira et al., 2011a e b), uma das componentes examinada para a caracterização e análise de vulnerabilidades da área das bacias foi aanálise dos riscos de poluição acidental.A delimitação das áreas sujeitas a risco de poluição acidental tem por objectivo permitir planear e preparar acções de prevenção e de minimização a implementar, independentemente do tipo e método de minimização a adoptar em cada situação. A finalidade mais óbvia de tal delimitação é oconhecimento e sensibilização das autoridades de protecção civil, entidade a quem caberá, em primeira instância, desencadear os meios visando atenuar os episódios de poluição acidental.Como o próprio nome indica, a poluição acidental resulta de episódios imprevisíveis. Destaca-se a ruptura de infra-estruturas que armazenam ou transportam substâncias potencialmente perigosas e que podem migrar para o meio hídrico subterrâneo através da infiltração de poluentes no solo, quer a partir de efluentes líquidos quer de resíduos sólidos. Assim, muitos dos potenciais riscos de poluição acidental estão associados às próprias pressões identificadas, em especial às associadas a indústrias com sistemas de retenção de efluentes líquidos ou sólidos passíveis de sofrerem rupturas acidentais.O risco traduz a forma como o meio é afectado por uma carga poluente. É, por isso, definido como uma combinação dos efeitos da carga poluente, contínua ou acidental, com as características domeio (traduzidas pela vulnerabilidade do meio).No que respeita à delimitação das áreas sujeitas a poluição acidental, optou-se por classificá-las em cinco graus de risco, definido este de acordo com a confluência de proximidade de duas situações:(i) actividades/ocupações do solo potencialmente indutoras de picos de poluição, na sequência de hipotéticos acidentes de origem natural ou artificial; (ii) locais especialmente sensíveis a tais picos de poluição, a saber, captações de água para consumo humano e áreas sensíveis.Por outro lado, e atendendo ao facto de as estradas serem os locais onde existe maior risco de ocorrência de acidentes de poluição durante o transporte, elaborou-se uma metodologia para a definição desse risco, com base numa simplificação do trabalho apresentado em Leitão et al. (2005) e no índice IFI, desenvolvido por Oliveira e Lobo Ferreira (2002a e b).

Os recursos hídricos nas regiões semiáridas são restritos devido aos repetidos eventos de estiagem. Uma das alternativas estratégicas é o uso das águas subterrâneas de aquíferos aluvionares, que apesar de limitados possuem condições de atender usos difusos e a agricultura familiar irrigada em pequena escala. O presente trabalho tem como objetivo avaliar a recarga através do modelo de balanço hídrico sequencial diário BALSEQ_MOD, na Bacia Hidrográfica do Riacho Mimoso e no seu vale aluvionar, que estão localizados no município de Pesqueira, Brasil. As principais áreas de recarga são aquelas próximas ao vale e ao norte da bacia, onde existe forte influência da vegetação e presença de solos arenosos. Para o período analisado, valores médios derecarga superiores a 120 mm/ano foram verificados em algumas regiões do vale aluvial.

O presente artigo tem como principal objectivo apresentar a caracterização da vulnerabilidade à intrusão marinha dos sistemas aquíferos da Região Hidrográfica do Centro através da aplicação do método GALDIT, proposto por CHACHADI e LOBO FERREIRA (2001). Este método incorpora vários factores caracterizadores do sistema em estudo, nomeadamente o tipo e espessura do aquífero, a condutividade hidráulica do meio, o nível piezométrico, a distância à linha de costa e estado actual da intrusão marinha. Esta aplicação foi possível através da análise de diversos tipos de informação, como dados de piezometria (quantidade), qualidade e logs de sondagens, provenientes de diversas bases de dados como as redes de monitorização da ARH do Centro, INVENTAR do LNEC ou Sistema Nacional de Informação de Recursos Hídricos.O método GALDIT foi aplicado aos sistemas aquíferos que estão sob a influência dos efeitos de maré, permitindo avaliar a faixa litoral potencialmente sujeita a intrusão marinha em função de uma eventual subida do nível do mar de 0,25 m, 0,50 m e 1 m. Da análise efectuada constatou-se que as zonas potencialmente afectadas pela intrusão marinha são as estreitas faixas costeiras cuja extensão tende a aumentar com a subida do nível do mar face a cenários futuros, e em particular no interior do limite do sistema do Quaternário de Aveiro, que estabelece relações de grande afinidade com a Ria de Aveiro, e consequentemente com os efeitos das marés, o que se considera como potencial factor de avanço da cunha salina.

A caracterização do balanço hidrológico dos sistemas aquíferos mesocenozóicos da região hidrográfica do Algarve tem sido tradicionalmente abordada de forma relativamente independente do estudo das águas superficiais. Considerando apenas estimativas de recarga autóctone, ou seja, considerando apenas a infiltração directa ocorrida na área das litologias que suportam estes aquíferos, e desprezando as relações de interdependência entre águas subterrâneas e superficiais. Actualmente, numa abordagem de gestão integrada dos recursos hídricos torna-se necessário aprofundar os conhecimentos acerca destas relações de forma a permitir uma quantificação adequada para a gestão da água nesta região.Ainda que já existam referências acerca dos locais onde ocorrem interacções entre águas subterrâneas e águas superficiais estas ainda não se encontram quantificadas, dada a sua complexidade e o elevado volume de informação necessária à sua caracterização.A rede de monitorização instalada estrategicamente nos cursos de água para quantificar as entradas e saídas de água dos sistemas aquíferos do Algarve é relativamente recente, e ainda não seencontra totalmente optimizada. Apesar disso, recorrendo ao modelo numérico de balanço hídrico sequencial diário BALSEQ_MOD e ao programa de decomposição de hidrogramas Dechidr_VB, foi possível estimar através de um balanço hídrico, para o sistema aquífero Querença-Silves (QS), que cerca de 56 hm3, 77 % do escoamento superficial gerado dentro e fora do aquífero, se infiltra em troços e pontos influentes contribuindo para a recarga do sistema aquífero. Correspondendo este volume a cerca de 60% da recarga actualmente estimada para este sistema aquífero (RA), que apenas considera as entradas directas ocorridas na área do sistema aquífero.

Apresentam-se os aspetos relevantes dos estudos realizados pelo LNEC no apoio ao projeto recente de doze grandes barragens de betão, todas integradas nos novos aproveitamentos hidroelétricos. A intervenção do LNEC envolveu um vasto conjunto de atividades, nomeadamente: o estudo dos maciços rochosos de fundação, incluindo ensaios de campo e laboratório; os estudos em modelo matemático para análise da segurança estrutural, considerando, em particular, as acções sísmicas e os cenários de degradação do betão e de rotura pela fundação; ensaios em modelo físico dos sistemas hidráulicos; e elaboração de planos de observação. Os estudos foram realizados diretamente para os concessionários ou para as empresas encarregues da elaboração dos projetos.

Gravity currents, from which turbidity currents are an example, occur in reservoirs andlakes with potential hazards on what concerns sedimentation and water quality issues. Thedynamics of gravity currents produced by full-depth lock-release of saline water into a fresh watertank are herein investigated. More specifically, the present results concern to the head of gravitycurrents where main interaction with the ambient fluid is observed. The experiments wereconducted in a 3.0 m long Perspex flume of horizontal bed and rectangular cross section of0.20 x 0.30 m2 and recorded with a 25 Hz CCD video camera. An image analysis technique is usedto evaluate time-space varying density distribution of unsteady density currents. The identificationof the current head, based on the local vertically-averaged mass of the current, allows thecharacterization of its length and mass, both varying in time and space. Temporal evolution of theseparameters show repeated cycles of stretching and breaking, where mass detachment from the headtowards upstream, within the current body, is observed. This feature is related with instabilitiessignatures observed in the boundary region between current and ambient fluid and help tounderstand the entrainment phenomenon at the current head.

A summary of the work undertaken within the study entitled "Environmental assessment ofthe groundwater resources quality associated with the airport infrastructures of the Lajes AirBase throughout the area of Praia da Vitória municipality" is presented. Its main objective wasto characterize the environmental status of the potentially most problematic areas in order toanalyse the main risk factors for groundwater abstractions, envisaging ascertaining theadequate mitigation and recovery measures.

No âmbito da elaboração dos Planos de Gestão de Região Hidrográfica do rio Tejo e dasRibeiras do Oeste, pelo consórcio Hidroprojecto/LNEC/ICCE (Lobo Ferreira et al., 2011a e b), foiefectuada a caracterização do estado químico das massas de águas subterrâneas e uma avaliação dastendências, para determinar o actual estado das massas e, assim, propor um conjunto de medidasnecessárias para o cumprimento dos objectivos ambientais previstos na legislação em vigor (Lei daÁgua, LA; Directiva-Quadro da Água, DQA e Directiva Águas Subterrâneas, DAS).As metodologias utilizadas para a avaliação do estado das massas de águas subterrâneas e dastendências de evolução encontram-se publicadas no Documento Guia n.º 18 "Guidance onGroundwater Status and Trend Assessment", elaborado pelos Estados-membros da EU para apoiar aimplementação da DQA, constituindo um Guia indispensável para o desenvolvimento destacomponente.No essencial, a classificação do estado das águas subterrâneas é efectuada através da análisede um conjunto de condições conhecidas pela realização de uma série de testes de classificação,aplicáveis para a avaliação dos estados quantitativo e qualitativo.Para a avaliação de tendências seguiram-se os critérios de identificação de tendênciassignificativas e persistentes para o aumento das concentrações de poluentes, e a definição dos pontosde partida para a inversão dessas tendências tal como referido no ponto 2.4.4 do anexo V da DQA e oestabelecido no ponto 5 do Art.º 17.º da DQA. Foi realizada a análise de tendências dos parâmetros,cumprindo os requisitos referidos em Grath et al. (2001).A avaliação do estado e das tendências foi realizada utilizando como informação de base osdados de monitorização de vigilância e operacionais disponíveis na Administração de RegiãoHidrográfica do Tejo (ARH Tejo) (entre 2000 e 2010), tendo sido utilizado o período 2004/08 como anosde referência para a classificação do estado químico.Neste artigo apresenta-se uma síntese do estado químico geral e das tendências significativas,para o Plano de Gestão da Região Hidrográfica do rio Tejo (PGRH Tejo) e para o Plano de BaciaHidrográfica das Ribeiras do Oeste (PBH Oeste), de acordo com o disposto no Anexo VII do Decreto-Lei 77/2006, de 30 de Março

Para a avaliação do impacto das alterações climáticas na recarga do sistemas aquífero de Torres Vedras aplicou-se o modelo de balanço hídrico sequencial diário BALSEQ_MOD para as condições actuais de precipitação e de evapotranspiração de referência e para condições modificadas de precipitação e de temperaturas para o cenário de emissões A1B.As taxas de variação nas precipitações e temperaturas provieram do estudo Impactos das Alterações Climáticas Relacionados com os Recursos Hídricos (2010) que utilizou os resultados para o cenário de emissões A1B do estudo ENSEMBLES o qual avaliou as alterações climáticas para a Europa com base em diferentes modelos climáticos regionais, tendo-se também utilizado os resultados do modelo climático modelo SMHIRCA_ECHAM5. O cenário A1B corresponde a um cenário de crescimento económico global rápido, e equilíbrio entre diferentes tipos de fontes energéticas.As séries foram modificadas para os horizontes temporais de 2050 e de 2080. As séries de precipitação e temperatura foram obtidas por modificação das séries de base a partir das taxas de alteração destas variáveis climatológicas. As séries de base abrangem o período de 1979 a 2009, e foram registadas, para a precipitação, no posto udométrico 19B/03UG-Maxial e, para as temperaturas, na estação climatológica 19B/02 - Dois Portos.O modelo de balanço hídrico sequencial diário BALSEQ_MOD foi corrido para a série de 1979-2009 e para 16 cenários de cálculo de precipitação/evapotranspiração de referência.Apresenta-se um conjunto de figuras que ilustra a distribuição espacial da recarga e da variação da recarga em relação à série 1979-2009.Para o horizonte de 2050 prevê-se que a recarga média do sistema aquífero de Torres Vedras seja entre 84% e 98% da recarga do período 1979-2009, dependendo das séries de precipitação, temperaturas, e de evapotranspirações de referência utilizadas. Para o horizonte de 2080, dependendo das séries climáticas utilizadas, a recarga média será de 60% a 82% da recarga do período 1979-2009.

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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.

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