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dc.creator.IDNEPOMUCENO, T. C.pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6513462502498555pt_BR
dc.contributor.advisor1CURI, Wilson Fadlo.-
dc.contributor.advisor1IDCURI, W. F.pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4941338019932170pt_BR
dc.contributor.advisor2SANTOS, Valterlin da Silva.-
dc.contributor.advisor2IDSANTOS, V. S.pt_BR
dc.contributor.advisor2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4740303724015282pt_BR
dc.contributor.referee1RODRIGUES, Andréa Carla Lima.-
dc.contributor.referee1IDRODRIGUES, A. C. L.pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2045007192282761pt_BR
dc.contributor.referee2FARIAS, Camilo Allyson Simões de.-
dc.contributor.referee2IDFARIAS, C. A. S.pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7482889323422305pt_BR
dc.contributor.referee3BARBOSA, Dayse Luna.-
dc.contributor.referee3IDBARBOSA, D. L.pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/7376198442355112pt_BR
dc.contributor.referee4VIEIRA, Fernando Fernandes.-
dc.contributor.referee4IDVIEIRA, F. F.pt_BR
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/1129711375633007pt_BR
dc.description.resumoOs recursos hídricos são fundamentais para a vida, o que torna necessário a realização de esforços para garantir o uso eficiente da água, principalmente em sistemas que possuem reduzida oferta hídrica, múltiplas demandas e efluentes lançados nos corpos hídricos. O presente estudo propõe desenvolver um modelo de otimização quali-quantitativo, a nível mensal, para aplicação em sistemas de recursos hídricos, permitindo a modelagem nos corpos hídricos de nitrogênio, fósforo, oxigênio dissolvido e demanda bioquímica de oxigênio. Com o produto final, foi possível efetuar a otimização multiobjetivo, quali-quantitativa, baseada em programação linear, para vários Cenários, favorecendo a tomada de decisão. Foi levada em consideração a modelagem, para rios e reservatórios, de formas orgânicas e inorgânicas do ciclo do nitrogênio e do fósforo, provenientes de efluentes domésticos e agrícolas, estes últimos quantificados a partir de balanços de massa no solo. O modelo foi estruturado em ambiente Matlab, com funções objetivo e restrições de caráter quantitativo e qualitativo, sendo as não linearidades superadas por meio de artifícios de linearização. Como estudo de caso, foi avaliado um sistema localizado no Alto Piranhas – PB, que compreende dois reservatórios ligados em série e os trechos de rio entre os mesmos. Foram analisados quatro Cenários, o primeiro considerando apenas os aspectos quantitativos dos recursos hídricos e os demais com a influências dos efluentes domésticos e agrícolas. Após os procedimentos de otimização, foi possível atender às demandas urbanas em todo o período de operação, nos quatro Cenários. Para a agricultura irrigada, principalmente o Perímetro Irrigado de São Gonçalo, a área alocada foi inferior à disponível, devido às demandas elevadas associadas a esta atividade. Quando os parâmetros de qualidade não foram priorizados na otimização, as concentrações foram elevadas em vários meses, com o fósforo total no reservatório São Gonçalo, por exemplo, apresentando valores até 12,30 vezes superiores aos limites máximos para este corpo hídrico. A partir da consideração desse objetivo, mesmo lançados esgotos brutos, foram mantidos os níveis de acordo com a resolução nº 357/2005 do Conama. À medida que as cargas agrícolas foram inseridas, ocorreram meses em que as concentrações dos nutrientes e do oxigênio dissolvido, para São Gonçalo e o nó entre os reservatórios, estiveram em desacordo com a legislação vigente, para este último, por exemplo, foram observados níveis de nitrogênio amoniacal cerca de 1,75 vezes superiores ao limite para a Classe adotada. Assim, ocorreram reduções na confiabilidade e na resiliência, com maior vulnerabilidade correspondente às concentrações de fósforo total no nó (38,40%), justificando resultados encontrados na literatura acerca do impacto dos fertilizantes nos corpos hídricos. O reuso dos efluentes domésticos pode ser uma alternativa para a área de estudo, favorecendo o suprimento hídrico e nutricional das culturas. Os índices de eficiência dos reservatórios indicaram grande relevância de Engenheiro Ávidos para o suprimento quali-quantitativo dos corpos hídricos a jusante, com 70,47% de sua afluência podendo ser utilizada, principalmente, para o auxílio a jusante. Por fim, o modelo de otimização mostrou-se satisfatório, possibilitando a operação do sistema de forma eficiente, de maneira que os aspectos quali-quantitativos dos recursos hídricos puderam ser integrados, o que torna a representação do sistema mais fidedigna.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentCentro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRNpt_BR
dc.publisher.programPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTALpt_BR
dc.publisher.initialsUFCGpt_BR
dc.subject.cnpqEngenharia Civilpt_BR
dc.titleModelo de otimização quali-quantitativo para sistemas de recursos hídricos: aplicação no Sistema Engenheiro Ávidos e São Gonçalo - PB.pt_BR
dc.date.issued2022-08-18-
dc.description.abstractWater resources are essential for life, which makes it necessary to make efforts to ensure the efficient use of water, especially in systems that have reduced water supply, multiple demands and effluents released into water bodies. The present study proposes to develop a qualitativequantitative optimization model, at monthly level, for application in water resources systems, allowing the modeling of nitrogen, phosphorus, dissolved oxygen and biochemical oxygen demand in water bodies. With the final product, it was possible to carry out the multi-objective, qualitative-quantitative optimization, based on linear programming, for several Scenarios, favoring decision making. Modeling, for rivers and reservoirs, of organic and inorganic forms of the nitrogen and phosphorus cycle, from domestic and agricultural effluents, the latter quantified from soil mass balances, was taken into account. The model was structured in a Matlab environment, with objective functions and restrictions of a quantitative and qualitative nature, with non-linearities being overcome by means of linearization artifices. As a case study, a system located in Alto Piranhas - PB, which comprises two reservoirs connected in series and the river stretches between them, was evaluated. Four Scenarios were analyzed, the first considering only the quantitative aspects of water resources and the others with the influence of domestic and agricultural effluents. After the optimization procedures, it was possible to meet urban demands throughout the period of operation, in the four Scenarios. For irrigated agriculture, mainly the Irrigated Perimeter of São Gonçalo, the allocated area was lower than the available area, due to the high demands associated with this activity. When the quality parameters were not prioritized in the optimization, the concentrations were high in several months, with the total phosphorus in the São Gonçalo reservoir, for example, presenting values up to 12.30 times higher than the maximum limits for this water body. Based on this objective, even when raw sewage was discharged, the levels in accordance with Conama Resolution nº 357/2005 were maintained. As the agricultural loads were inserted, there were months in which the concentrations of nutrients and dissolved oxygen, for São Gonçalo and the node between the reservoirs, were in disagreement with the current legislation, for the latter, for example, levels were observed of ammonia nitrogen about 1.75 times higher than the limit for the adopted Class. Thus, there were reductions in reliability and resilience, with greater vulnerability corresponding to the concentrations of total phosphorus in the node (38.40%), justifying results found in the literature about the impact of fertilizers on water bodies. The reuse of domestic effluents can be an alternative for the study area, favoring the water and nutritional supply of crops. The efficiency indices of the reservoirs indicated great relevance of Engenheiro Ávidos for the qualitative-quantitative supply of water bodies downstream, with 70.47% of its inflow being able to be used, mainly, for the assistance downstream. Finally, the optimization model proved to be satisfactory, enabling the system to be operated efficiently, so that the qualiquantitative aspects of water resources could be integrated, which makes the representation of the system more reliable.pt_BR
dc.identifier.urihttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/28735-
dc.date.accessioned2023-01-20T18:08:59Z-
dc.date.available2023-01-20-
dc.date.available2023-01-20T18:08:59Z-
dc.typeTesept_BR
dc.subjectSistemas de recursos hídricospt_BR
dc.subjectWater resources systemspt_BR
dc.subjectRecursos hídricospt_BR
dc.subjectWater resourcespt_BR
dc.subjectOtimização quali-quantitativa - sistema de recursos hídricospt_BR
dc.subjectQuali-quantitative optimization - water resources systempt_BR
dc.subjectSistema Engenheiro Ávidospt_BR
dc.subjectAvid Engineer Systempt_BR
dc.subjectSaneamento ambientalpt_BR
dc.subjectEnvironmental sanitationpt_BR
dc.subjectSustentabilidadept_BR
dc.subjectSustainabilitypt_BR
dc.subjectNitrogêniopt_BR
dc.subjectNitrogenpt_BR
dc.subjectFósforopt_BR
dc.subjectPhosphorpt_BR
dc.subjectModelagem nos corpos hídricos - hidrogênio e fósforopt_BR
dc.subjectModeling in water bodies - hydrogen and phosphoruspt_BR
dc.subjectPerímetro Irrigado de São Gonçalo - PBpt_BR
dc.subjectSão Gonçalo Irrigated Perimeter - PBpt_BR
dc.subjectEngenheiro Ávidos - reservatóriopt_BR
dc.subjectAvid Engineer - Reservoirpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.creatorNEPOMUCENO, Thiago Cabral.-
dc.publisherUniversidade Federal de Campina Grandept_BR
dc.languageporpt_BR
dc.title.alternativeQuali-quantitative optimization model for water resources systems: application in the Engenheiro Ávidos and São Gonçalo System - PB.pt_BR
dc.identifier.citationNEPOMUCENO, Thiago Cabral. Modelo de otimização quali-quantitativo para sistemas de recursos hídricos: aplicação no Sistema Engenheiro Ávidos e São Gonçalo - PB. 2022. 200f. (Tese de Doutorado), Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil e Ambiental , Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande - Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2022. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/28735pt_BR
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia Civil e Ambiental

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