RESUMO As equações de chuvas intensas são fundamentais em estudos hidrológicos de projetos rodoviários, os quais requerem a definição da chuva de projeto para estimativa da vazão de projeto e o posterior dimensionamento da estrutura hidráulica. Neste trabalho, desenvolveu-se um sistema computacional para a obtenção da equação de chuvas intensas, a partir de otimização global via Evolução Diferencial. O sistema foi especialmente projetado para facilitar o ajuste do modelo de Gumbel na análise de frequência de séries anuais, bem como o ajuste do modelo da curva intensidade-duração-frequência, sem que o usuário necessite conhecimento prévio sobre os parâmetros de ambos os modelos. Simulações Monte Carlo via cadeia de Markov foram realizadas para avaliar a metodologia desenvolvida através da distribuição posterior dos parâmetros e da incerteza preditiva de ambos os modelos. Os resultados obtidos indicaram bons ajustes para os modelos de Gumbel e da equação de chuvas intensas com o uso da otimização global via Evolução Diferencial, uma vez que os parâmetros ótimos obtidos pelo sistema concordaram com o valor máximo a-posteriori oriundo das simulações Monte Carlo. Um estudo de caso envolvendo a obtenção da equação de chuvas em um estudo hidrológico de projeto rodoviário ilustram a usabilidade e aplicabilidade do sistema e da metodologia desenvolvida.

ABSTRACT Rainfall intensity equations are fundamental in hydrological studies of road design, which require a project rainfall definition to estimate the project flow and the subsequent design of the hydraulic structure. This paper develops an integrated framework for rainfall intensity equations analyses from global optimization via Differential Evolution. The code was specially developed to facilitate the Gumbel model adjustment in the frequency analysis of annual series, as well as the intensity-duration-frequency model fit, without prior knowledge about the parameters of both models. The developed system was evaluated by using Markov chain Monte Carlo simulation, that search efficiently the model parameter space in pursuit of posterior samples and the posterior prediction uncertainty for both models. The results indicate that simulations are shown to be in good agreement with the measured flow and precipitation data. The optimal parameters obtained with the developed framework agreed with the maximum a-posteriori value of the Monte Carlo simulations. The paper illustrates explicitly the benefits of the method using real-world precipitation data collected for a hydrologic study of a highway design.

Há vários esforços no sentido de obter informações sobre mudanças de saturação e pressão, devidas à produção dos reservatórios, a partir de dados sísmicos com lapso de tempo. A despeito de alguns bons exemplos existentes na literatura especializada, várias aproximações são feitas para a realização destes estudos. Geralmente, é assumido que as propriedades sísmicas são funções da saturação e da pressão diferencial Pd (pressão de soterramento menos pressão de fluido). Na verdade, a tensão que determina o comportamento sísmico é a tensão efetiva Pef, que não é exatamente igual a Pd. De fato, esta é igual à tensão de soterramento menos n vezes a pressão de fluido. Tal coeficiente n é conhecido como coeficiente de tensão efetiva. Eventualmente, a depender das circunstâncias, este pode ser identificado com o coeficiente de Biot-Willis considerando o módulo de compressão volumétrica do meio poroso. Neste trabalho serão apresentados resultados de medidas em laboratório procurando quantificar os valores de n para calcários e arenitos fechados brasileiros. É importante salientar que este é o primeiro esforço de realização deste tipo de medidas em rochas brasileiras. Os resultados mostram que as aproximações mencionadas podem introduzir erros nas estimativas de pressãoa partir de dados de monitoramento sísmico mesmo para rochas muito porosas.

There are numerous efforts to obtain information about saturation and pressure changes due to reservoir production from time-lapse seismic data. In spite of some good examples existing on the literature, there are a lot of approximations behind those studies. Generally, it is assumed that the seismic properties are functions of saturation and differential pressure Pd (overburden minus fluid pressure). Actually, the stress that governs the seismic behavior is the effective stress Pef, which is not exactly equal to Pd. In fact it is equal to the overburden stress minus n times the fluid pressure. Such coefficient (n) is known as the effective stress coefficient. Sometimes, depending on the circumstances, it might be identified as the Biot-Willis coefficient taking into consideration the bulk modulus of the porous media. In this paper, laboratory results in a tentative to quantify the n values for Brazilian limestones and tight sands will be presented. It is important to point out, that is the first effort to perform this sort of measurements on Brazilian rocks. The results have shown that the mentioned approximations can introduce errors on pressure estimations from time-lapse data even for high porosity rocks.

O objetivo deste trabalho foi comparar a lixiviação e o potencial de contaminação de lençóis de água com atrazina, em solos sob manejo de plantio direto (PD) e convencional (PC). Foram realizados experimentos em campo e em colunas com Latossolo Vermelho-Escuro distroférrico, submetido ao manejo PD e PC, em Dourados, MS, Brasil. Os valores de condutividade hidráulica e potencial mátrico, determinados com o permeâmetro de Guelph no PD, demonstram fluxo contínuo de água no solo. A maior condutividade na superfície, associada ao potencial mátrico negativo, demonstrou descontinuidade hidrológica, na comparação das camadas subjacentes, verificada no PC em relação ao PD. No entanto, o PD apresentou deslocamento vertical de atrazina menor que o PC. Os resultados mostraram que as perdas de atrazina por lixiviação ocorreram mais intensamente com as primeiras chuvas, logo após a aplicação do produto. O PD apresentou maior concentração de atrazina em comparação ao PC, tendo reduzido as perdas por lixiviação. Os dados indicam que a tecnologia de plantio direto pode reduzir o impacto ambiental provocado pelos pesticidas.

The aim of this work was to compare leaching and potential groundwater contamination in soil under no-tillage and conventional tillage. This experiment was carried out in field conditions and soil columns, using an Oxisol under no-tillage (NT) and conventional tillage (CT) systems in Dourados, MS, Brazil. The determination of the hydraulic conductivity and matrix flux potential, with the use of a Guelph permeameter in the NT, showed a continue flow of water into the soil. Greater conductivity found in the surface soil, associated with the negative matrix flux potential, showed the discontinued hydraulic conductivity, when comparing subsurface layers, in the CT in relation to NT. However, NT resulted in less vertical displacement of atrazine than CT. The largest atrazine losses by leaching occurred more intensely after the first rainfall that followed the product application. Greater atrazine concentrations were retained in NT soil than in CT soil. This resulted in low levels of leaching from the NT soil, which indicates that no-tillage technology can reduce the environmental impact of pesticides.