ABSTRACT The influence of the soil cover of the watershed that contributes to a watershed on the Barra Grande Hydroelectric Power Plant reservoir (subtropical, elongated, and “canyon”) was carried out through mathematical modeling (MGB-IPH for flows, HEC-RAS for water quality, and IPH -ECO for reservoir simulation). Simulation modeling of land cover change showed that replacing forests with other uses caused an increase in flows and loads of total nitrogen and total phosphorus and replacing other uses with forests resulted in a reduction in flows and loads of total nitrogen and total phosphorus. The magnitude of the nutrient load anomaly is associated with the degree of alteration caused in the process of transforming precipitation into surface runoff, terrain slope, soil types, and land use practices. The watershed has shallow soils in 86% of its area, with steep slopes at the headwaters, which facilitates the flow into the reservoir. Positive anomalies were estimated when agriculture replaces other uses and negative anomalies when agricultural areas are replaced. The nutrient load that reaches the reservoir is related to the degree of change in the process of transforming precipitation into surface runoff, the slope of the terrain, the types of soil, and land use practices adopted. There is thermal stratification in the deepest portion, with mixing in winter, where the operation of the plant can influence the mixing in the water column, with opposite effect between the region close to the dam and the other regions further away from the dam, depending on the conditions of temperature, flow, and residence time. Knowledge of structure and function is important to improve reservoir management.

RESUMO A influência da cobertura/do uso do solo da bacia hidrográfica sobre o reservatório da Usina Hidrelétrica de Barra Grande (lago artificial alongado, profundo em ambiente de cânion) foi analisada por meio de modelagem matemática utilizando o modelo de grandes bacias (MGB-IPH) para estimativa de vazões, o HEC-RAS para qualidade da água e o IPH-ECO na simulação do reservatório. A modelagem da simulação da alteração da cobertura do solo mostrou que a substituição de florestas por outros usos causou aumento nas vazões e nas cargas de nitrogênio total e fósforo total, e a substituição de outros usos por florestas resultou em redução nas vazões e nas cargas de nitrogênio total e fósforo total. A magnitude da anomalia da carga de nutrientes está associada ao grau de alteração causado no processo de transformação da precipitação em escoamento superficial, à declividade do terreno, aos tipos de solo e às práticas de uso do solo. A bacia hidrográfica apresenta solos rasos em 86% de sua área, com declividades do terreno acentuadas nas cabeceiras, o que facilita o escoamento para o reservatório. Anomalias positivas foram estimadas quando agricultura substitui outros usos e anomalias negativas quando áreas de agricultura são substituídas. A carga de nutrientes que chega ao reservatório está relacionada ao grau de alteração no processo de transformação da precipitação em escoamento superficial, à declividade do terreno, aos tipos de solo e às práticas de uso do solo adotadas. Há estratificação térmica na porção mais profunda, com mistura no inverno, quando a operação da usina pode influenciar a mistura na coluna d’água, com efeito oposto entre a região próxima à barragem e as demais regiões mais distantes da barragem, dependendo das condições de temperatura, vazão e tempo de residência. Esse conhecimento é importante para a gestão do reservatório.

RESUMO As mudanças climáticas podem causar alterações drásticas nos ecossistemas lacustres especialmente em razão da elevação da temperatura e das alterações na precipitação, provocando, entre outros fatores, aumento no aporte de nutrientes e, consequentemente, eutrofização. Este trabalho apresenta a estimativa de projeções de vazão e carga de nutrientes (NO3−, PO4–3) afluentes à lagoa Mangueira — grande lagoa rasa subtropical localizada no extremo sul do Brasil. As projeções foram baseadas nos produtos do Quinto Relatório de Avaliação das Mudanças Climáticas (AR5), no Representative Concentration Pathway — RCP 2.6, RCP 4.5 e RCP 8.5. Em cada cenário, foram utilizados produtos de até 39 modelos climáticos globais para a estimativa das projeções das variáveis em dois períodos futuros de 30 anos, centrados em 2030 (próximo) e 2070 (longo). Os resultados mostram como situação mais provável o aumento das vazões, com maior concordância entre os produtos do AR5, quando comparados aos do Quarto Relatório de Avaliação das Mudanças Climáticas (AR4) estimados em trabalho anterior. Nas projeções de cargas de nutrientes também prevalece o padrão de aumento. Os nutrientes analisados apresentam elevação de carga média anual de 9,34% no futuro próximo e no RCP 2.6, enquanto no futuro longo e no RCP 8.5 esse valor se eleva para 22,48%. Medidas mitigadoras deverão ser previstas com o objetivo de reduzir a carga de nutrientes afluentes e manter o bom estado ecológico da lagoa.

ABSTRACT Climate change can cause drastic changes in lake ecosystems, especially due to the increase in temperature and changes in precipitation, promoting, among other factors, an increase in the nutrients input and, therefore, eutrophication. This paper estimated the projected flow and nutrients load (NO3−, PO4–3) at the Mangueira lake — a large subtropical shallow lake, located in southern Brazil. The projections were based on the AR5 products for RCP 2.6, RCP 4.5, and RCP 8.5 scenarios. In each scenario, data from as many as 39 global climate models were used to estimate the projected values of flow and nutrients in two 30-year time intervals centered at 2,030 (near future) and 2,070 (long future). Results show the increase in flow is more likely, with a greater agreement between AR5 products when compared to AR4 products estimated in previous work. The pattern of increase also prevails in the projections of nutrient loads. The nutrients analyzed show an average annual load increase of 9.34% in the near future and RCP 2.6 scenario, while in the long future and RCP 8.5 scenario, this value rises to 22.48%. Mitigation measures should be studied to reduce the nutrient inputs and to preserve a good ecological status of the lake.

RESUMO Os padrões de variabilidade espacial e temporal da qualidade da água foram avaliados através de coletas mensais de amostras de água (superfície, subsuperfície e fundo) de 2005 a 2012. A Análise de Componentes Principais foi utilizada para definir a importância relativa de cada variável e Anova (bidirecional) para analisar a significância das diferenças na qualidade da água no eixo longitudinal do reservatório. As variáveis: turbidez, transparência de Secchi, tempo de residência e temperatura têm maior importância na qualidade da água. Foram observados gradientes espaciais e temporais, relacionados aos processos de circulação, sedimentação e ressuspensão, e a influência da baixa vazão, alto tempo de residência e mistura invernal da coluna d'água na ciclagem de sólidos e nutrientes pode explicar a variação desses processos. A utilização de métodos de análise estatística multivariada forneceu informações importantes para a compreensão desses processos, auxilia na interpretação de dados complexos para melhorar o monitoramento e uso das informações para os tomadores de decisão.

ABSTRACT Spatial and temporal variability patterns of water quality were evaluated through monthly collection of water samples (surface, sub-surface and bottom) from 2005 to 2012. Principal Component Analysis was used to define the relative importance of each variable and Anova (two way) to analyze the significance of differences in water quality in the longitudinal axis of the reservoir. The variables: turbidity, Secchi transparency, residence time and temperature have greater importance on water quality. It was observed spatial and temporal gradients, related to the circulation, sedimentation and resuspension processes, and the influence of low flow, high residence time and winter mixing of water column on the cycling of solids and nutrients may explain the variation in these processes. The use of multivariate statistical analysis methods provided important information to understand these processes, it helps the interpretation of complex data to improve monitoring, and use of information to decision makers.

RESUMO A calibração de modelos hidrológicos estima os valores de parâmetros que não podem ser mensurados e permite a simulação dos processos chuva-vazão. Os algoritmos evolucionários multi-objetivos podem tornam a calibração mais rápida e eficiente por meio de processos iterativos. Contudo, o critério de parada padrão usado para encerrar o processo iterativo é baseado em um número de iterações pré-definido pelo usuário. Como alternativa, o critério de parada Ticona é baseado no número mínimo de iterações requerido para alcançar um determinado número de soluções não-dominadas na Frente de Pareto, resultando em um menor tempo computacional sem perda de desempenho durante a calibração. Neste estudo, foi avaliado o uso do critério de parada Ticona na calibração do Tank Model. A calibração foi realizada em duas bacias hidrográficas, usando três algoritmos genéticos e duas funções-objetivo. Os resultados indicaram um tempo computacional 27,4% a 44,1% menor quando utilizado o critério de parada Ticona em comparação com o critério de parada padrão, ao mesmo tempo que foram obtidos resultados similares quanto aos valores dos parâmetros calibrados e à série temporal de vazão simulada.

ABSTRACT Calibration of hydrologic models estimates parameter values that cannot be measured and enable the rainfall-runoff processes simulation. Multi-objective evolutionary algorithms can make the calibration faster and more efficient through an iterative process. However, the standard stopping criterion used to stop the iterative process is to reach a pre-defined number of iterations defined by the modeller. Alternatively, the Ticona stopping criterion is based on the minimum number of iterations required to achieve a determined number of non-dominated solutions in the Pareto front, resulting in a reduction of the computational time without losing performance during the calibration processes. We evaluated the Ticona stopping criterion in the Tank Model calibration. The calibration processes were performed using data from two river basins, with three genetic algorithms and two objective functions. The Ticona stopping criterion required a computational time 27.4% to 44.1% lower than using the standard stopping criterion and were obtaining similar results in simulated streamflow time series and similar values of the best set of parameters.

ABSTRACT Background: The ideal treatment of coronavirus disease (COVID)-19 has yet to be defined, but convalescent plasma (CoPla) has been successfully employed. Objective: The objective of the study was to study the safety and outcomes of the administration of CoPla to individuals with severe COVID-19 in an academic medical center. Methods: Ten patients were prospectively treated with plasma from COVID-19 convalescent donors. Results: Over 8 days, the sequential organ failure assessment score dropped significantly in all patients, from 3 to 1.5 (p = 0.014); the Kirby index (PaO2/FiO2) score increased from 124 to 255, (p < 0.0001), body temperature decreased significantly from 38.1 to 36.9°C (p = 0.0058), and ferritin levels also dropped significantly from 1736.6 to 1061.8 ng/ml (p = 0.0001). Chest X-rays improved in 7/10 cases and in 6/10, computerized tomography scans also revealed improvement of the lung injury. Decreases in C-reactive protein and D-dimer levels were also observed. Three of five patients on mechanical ventilation support could be extubated, nine were transferred to conventional hospital floors, and six were sent home; two patients died. The administration of CoPla had no side effects and the 24-day overall survival was 77%. Conclusions: Although other treatments were also administered to the patients and as a result data are difficult to interpret, it seems that the addition of CoPla improved pulmonary function.

RESUMO Modelos hidrológicos (MHs) podem ser aplicados para diferentes propósitos, uma etapa fundamental é a calibração do modelo usando funções objetivo (FO) para quantificar a concordância entre as vazões observadas e calculadas. O entendimento completo das FO é importante para aproveitar adequadamente a calibração do modelo e interpretar os resultados. Este estudo avalia 36 FO propostas na literatura, considerando duas bacias hidrográficas de diferentes regimes hidrológicos. Séries temporais diárias de vazão simulada, usando um modelo hidrológico distribuído (MGB-IPH), e dez séries temporais sintéticas diárias, geradas a partir das vazões observadas e calculadas, foram usadas na análise de cada bacia hidrográfica. Esses dados sintéticos foram usados para avaliar como cada métrica avalia os casos hipotéticos que apresentam comportamentos de erro isolados muito conhecidos. Apesar de todas as métricas derivadas de NSE (eficiência de Nash-Sutcliffe) que usam o quadrado dos resíduos em sua formulação terem demonstrado maior sensibilidade a erros nas vazões altas, os que usam médias diárias e mensais das vazões em termos absolutos foram mais rigorosos que os outros para avaliar o desempenho dos MHs. Erros nas vazões baixas foram melhor avaliados por métricas que usam o logaritmo das vazões. A presença constante de vazões zero os deteriora significativamente, com exceção das métricas TRMSE (erro quadrático médio da raiz transformada) não demonstraram esse problema. Uma limitação observada das formulações de algumas métricas foi que os erros de superestimação ou subestimação são compensados. Nossos resultados reafirmam que cada métrica deve ser interpretada pensando especificamente nos aspectos para os quais foi proposta e, considerando simultaneamente um conjunto de métricas, levaria a uma avaliação mais ampla da capacidade do MH (ex: avaliação de modelo multiobjetivo). Recomendamos que o uso de séries temporais sintéticas, como as propostas neste trabalho, possa ser útil como um passo auxiliar no melhor entendimento da avaliação de um modelo hidrológico calibrado para cada estudo de caso, levando em consideração as capacidades do modelo e as características observadas do regime hidrológico.

ABSTRACT Hydrological models (HMs) can be applied for different purposes, and a key step is model calibration using objective functions (OF) to quantify the agreement between observed and calculated discharges. Fully understanding the OF is important to properly take advantage of model calibration and interpret the results. This study evaluates 36 OF proposed in the literature, considering two watersheds of different hydrological regimes. Daily simulated streamflow time-series, using a distributed hydrological model (MGB-IPH), and ten daily streamflow synthetic time-series, generated from the observed and calculated streamflows, were used in the analysis of each watershed. These synthetic data were used to evaluate how does each metric evaluate hypothetical cases that present isolated very well known error behaviors. Despite of all NSE-derived (Nash-Sutcliffe efficiency) metrics that use the square of the residuals in their formulation have shown higher sensitivity to errors in high flows, the ones that use daily and monthly averages of flow rates in absolute terms were more stringent than the others to assess HMs performance. Low flow errors were better evaluated by metrics that use the flow logarithm. The constant presence of zero flow rates deteriorate them significantly, with the exception of the metrics TRMSE (Transformed root mean square error) did not demonstrate this problem. An observed limitation of the formulations of some metrics was that the errors of overestimation or underestimation are compensated. Our results reassert that each metric should be interpreted specifically thinking about the aspects it has been proposed for, and simultaneously taking into account a set of metrics would lead to a broader evaluation of HM ability (e.g. multiobjective model evaluation). We recommend that the use of synthetic time series as those proposed in this work could be useful as an auxiliary step towards better understanding the evaluation of a calibrated hydrological model for each study case, taking into account model capabilities and observed hydrologic regime characteristics.

ABSTRACT The aim of this study was to determine the frequency of presentation of head and neck neoplasms in canines in Havana, Cuba, treated in the veterinary consultation of Pathology and Experimental Surgery of the National Institute of Oncology and Radiobiology, during the period 2016-2017. There were 74 animals with tumors in the head region; of them, 35 resulted positive to neoplastic cells. The information was processed in the Microsoft Excel 2016 program. Relative frequency tables were made for each of the variables: age, sex, breed, and location. Their processing was carried out by comparison of proportions using the statistical package CompaProWin 2.0.1 program (2014). The results showed greater affectation in males, greater frequency in animals over eight years old and location in the oral cavity. The most predisposed were mestizos and in second place those of the Rottweiler breed.

RESUMEN El presente estudio tuvo como objetivo determinar la frecuencia de presentación de neoplasias de cabeza y cuello en caninos de La Habana, Cuba, atendidos en la consulta veterinaria de Patología y Cirugía Experimental del Instituto Nacional de Oncología y Radiobiología, durante el periodo 2016-2017. Se presentaron 74 animales con tumores en la región de la cabeza; de ellos, 35 resultaron positivos a células neoplásicas. Con el programa Microsoft Excel 2016, se crearon tablas de frecuencia relativa para las variables edad, sexo, raza y localización; su procesamiento fue por comparación de proporciones, utilizando el paquete estadístico CompaProWin 2.0.1 (2014). Los resultados evidenciaron mayor afectación en los machos, mayor frecuencia en animales de edades superiores a los ocho años y localización en cavidad oral. Los más predispuestos fueron los mestizos y en segundo lugar los de la raza Rottweiler.

Abstract Introduction: The incidence of thyroid cancer has increased during the last decades. A growing neck mass is the typical initial clinical presentation but most of these are benign in nature. Therefore, it is necessary to identify the malignant ones preoperatively; those nodules are the ones that require surgical management. Overall, we have a lack of well-conducted randomized controlled clinical trials so there is an important degree of heterogeneity in treatment on daily basis. Objectives: This Clinical Practice Guideline (CPG) contains systematically developed recommendations to support clinicians, patients and carers, policy makers and other stakeholders in the diagnostic and management of patients with early, advanced and metastatic stages of Thyroid Cancer. Methodology: This document was an initiative of the Head and Neck Cancer Research Group at the Mexican Society of Oncology (SMEO) in collaboration with Mexican Center of Clinical Excellence (CENETEC) according to International Standards. Such standards were those being developed by IOM, NICE, SIGN and GI-N. An interdisciplinary Guideline Development Group (GDG) was put together and considered oncologist, oncologic surgeons, radiation therapist, and methodologists with expertise in critical appraisssal, systematic reviews and clinical practice guidelines development. Results: 45 clinical questions were agreed between the GDG. With the evidence identified from systematic reviews, GDG developed clinical recommendations using a Modified Delphi Panel technique. Patients’ representatives validated them. Conclusions: This Clinical Practice Guideline aims to support share decision-making process for patients with different stages of Thyroid Cancer. Our goal is to improve health-care quality on these patients.

Resumen Introducción: Se ha observado un incremento mundial importante del cáncer diferenciado de tiroides. Suele presentarse clínicamente como nódulos en el cuello, y aunque la mayoría de estos son de naturaleza benigna, es importante la detección de malignidad en forma preoperatoria debido a que las lesiones malignas son las que requieren tratamiento quirúrgico. Existe todavía controversia respecto al manejo terapéutico por la falta de estudios controlados y existe además mucha heterogeneidad en la práctica clínica cotidiana. Objetivos: Esta guía de práctica clínica (GPC) contiene recomendaciones clínicas desarrolladas de forma sistematizada para asistir la toma de decisiones de médicos especialistas, pacientes, cuidadores de pacientes y elaboradores de políticas públicas involucrados en el tratamiento de pacientes con cáncer de tiroides en estadios tempranos, localmente avanzados y metastásicos. Material y métodos: El Grupo de Investigación en Cáncer de Cabeza y Cuello y la Sociedad Mexicana de Oncología, en colaboración con el Centro Nacional de Excelencia Tecnológica, conformaron un grupo multidisciplinario para desarrollar esta GPC de acuerdo con los estándares internacionales vigentes. Se desarrolló un documento de alcances y una lista de preguntas clínicas estructuradas de manera consensuada, se identificó la evidencia científica de la más alta calidad para posteriormente extraerla y elaborar las recomendaciones clínicas. Por medio de un método de consenso formal de expertos se validaron y ajustaron las recomendaciones clínicas, que tienen como objetivo apoyar la toma de decisiones clínicas en el tratamiento de esta patología para mejorar los desenlaces clínicos de nuestros pacientes. Resultados: Se consensuaron 45 preguntas clínicas que abarcaron lo establecido previamente por el grupo de desarrollo de la guía (GDG) en el documento de alcances de la guía. Se identificó y evaluó críticamente la evidencia científica que responde a cada una de estas preguntas clínicas antes de ser incorporada en el cuerpo de evidencia de la guía. El GDG acordó, mediante la técnica de consenso formal de expertos Panel Delphi, la redacción final de las recomendaciones clínicas. Conclusión: Esta GPC contiene recomendaciones clínicas para el manejo de los distintos estadios de la enfermedad para apoyar la toma de decisiones clínicas. El GDG espera que esta guía contribuya a mejorar la calidad de la atención clínica en las pacientes con cáncer de tiroides.

RESUMO As escadas para peixes com ranhuras verticais permitem que ocorra a dissipação da energia do escoamento em função da forma da bacia, dos defletores, da declividade longitudinal e da largura da ranhura vertical. Estas estruturas devem apresentar padrões médios e turbulentos do escoamento compatíveis com os peixes que irão transpô-la. Tipicamente a concepção das escadas para peixes é baseada na utilização de geometrias empregadas com sucesso em situações anteriores e a estimativa das características do escoamento através de equações teóricas simplificadas e relações empíricas. Para contribuir na concepção dessas estruturas, foi utilizado um modelo hidrodinâmico tridimensional para simular o escoamento e estudos experimentais para validar o modelo. Velocidades médias, pressões e parâmetros indicativos da turbulência foram analisados. As velocidades máximas do escoamento foram até 32% superiores aos valores obtidos utilizando uma equação teórica simplificada. A avaliação da potência dissipada por unidade de volume indica que o valor médio para o tanque é inferior a 150 W/m3, no entanto, a análise da distribuição espacial desta grandeza no tanque, mostra que valores pontuais podem ultrapassar 1000 W/m3. Os resultados indicam que a simulação numérica foi capaz de representar de forma adequada o escoamento, considerando o custo computacional envolvido e pode ser utilizada como uma ferramenta complementar para o projeto de novas escadas para peixes e para a análise de modificações em estruturas existentes.

ABSTRACT Vertical slot fishways allow energy dissipation as a function of the pool, longitudinal slope, baffle and vertical slot design. The mean and turbulent flow patterns in these structures must be compatible with the fish target. The design of these structures is commonly based on previous successful fishways as well as simplified theoretical equations and empirical relationships. To aid in the design of these structures, a three-dimensional hydrodynamic model was used to simulate the flow, and experimental studies were used to validate the model. The mean velocities, pressures and parameters indicative of turbulence were analyzed. The maximum flow velocities were up to 32% higher than the values obtained using a simplified theoretical equation. The evaluation of the volumetric dissipated power indicated that the mean value for the pool was lower than 150 W/m3; however, analysis of the spatial distribution showed that in some areas, the values can exceed 1000 W/m3. The results indicate that the numerical simulation was able to adequately represent the flow considering the computational cost involved. Accordingly, it can be used as a complementary tool for the design of new fishways and for the analysis of modifications in existing ones.

Abstract Introduction: the appearance of metabolic syndrome (MS) among renal recipients is one of the greatest post-transplant complications and is associated with an increased risk of graft failure and high rates of obesity and new onset diabetes. Objective: the objective of this work is to identify the relationship between the glomerular filtration rate measured by two different methods and the components of the metabolic syndrome and their combinations in kidney transplant patients according to gender. Material and method: the samples consisted of 500 kidney transplant recipients, of whom 190 had MS, 121 men and 69 women. All subjects underwent clinical evaluation and blood sampling for laboratory measurements. The MS was determined according to the criteria of the National Cholesterol Education Program Adult Treatment Panel III (NCEP-ATP-III). Renal function was estimated using AMDRD equations and CrS determinations. Results: the average age was 55.5 years. The prevalence of MS was significantly higher in men (23.1% < vs 9.8%). High blood pressure (HBP) was the most observed component of MS. Significant correlations (Pearson, p < 0.05) between TFG-AMDRD and TFG CrS and metabolic markers were observed more in men than in women. The body mass index (BMI) was significantly higher in women than in men. Conclusions: the decrease in renal function associated with the components of MS, HBP and obesity represent a high risk of adverse cardiovascular events and graft rejections.

Resumen Introducción: la aparición del síndrome metabólico (SM) entre los receptores renales es una de las mayores complicaciones postrasplante y se asocia con un mayor riesgo de fracaso del injerto y altas tasas de obesidad y diabetes de nueva aparición. Objetivo: el objetivo de este trabajo es identificar la relación entre la tasa de filtración glomerular medida por dos métodos distintos y los componentes del síndrome metabólico y sus combinaciones en pacientes trasplantados renales según género. Material y método: la muestra estuvo formada por 500 pacientes trasplantados renales, de los cuales 190 padecían SM, 121 hombres y 69 mujeres. Todos los sujetos se sometieron a evaluación clínica y toma de muestras de sangre para mediciones de laboratorio. El SM se determinó según los criterios del National Cholesterol Education Program Adult Treatment Panel III (NCEP-ATP-III). La función renal se estimó usando ecuaciones AMDRD y determinaciones de creatinina sérica (CrS). Resultados: la media de edad fue de 55,5 años. La prevalencia del SM fue significativamente mayor en hombres (23,1% < vs. 9,8%). La hipertensión arterial (HTA) fue el componente del SM más observado. Se observaron correlaciones significativas (Pearson; p < 0,05) entre TFG-AMDRD y TFG CrS y marcadores metabólicos más en hombres que en mujeres. El índice de masa corporal (IMC) fue significativamente mayor en mujeres que en hombres. Conclusiones: la disminución de la función renal asociada con los componentes del SM, la HTA y la obesidad representan un riesgo elevado de eventos cardiovasculares adversos y rechazos del injerto.

RESUMO A estimativa da concentração de Clorofila–a (Chl-a) em ambientes aquáticos através de técnicas de sensoriamento remoto é complexa devido as diferenças entre as propriedades óticas da água. O objetivo deste trabalho foi estimar concentrações de Chl-a a partir das combinações de bandas espectrais do sensor MODIS, aplicando análise de regressão linear múltipla (MLR), redes neurais artificiais (ANN), regressão multiplicativa não paramétrica e quatro modelos (Appel, Kahru, FAI e O14a). Os modelos de regressão linear múltipla (MLR), NPMR e ANN foram calibrados e validados utilizando medições in-situ de Clorofila–a. Os resultados demostraram que um simples e eficiente modelo desenvolvido e validado através de regressão linear múltipla (MLR) produz vantagens (i.e., melhor performance e poucas variáveis de entrada) em comparação com os modelos ANN, NPMR e quatro modelos (Appel, Kahru, FAI e O14a). Além disso, foi observado que em um grande lago raso subtropical, no qual o vento (intensidade e direção) e a hidrodinâmica são fatores essenciais na heterogeneidade espacial (distribuição de Chl-a), o modelo MLR desenvolvido utilizando um ponto específico do lago teve melhor performance que utilizando o total de dados, sugerindo que não seria apropriado generalizar um único modelo para estimar Clorofila– a nesses grandes lagos rasos utilizando o total de dados. Esta abordagem é uma ferramenta útil para estimar concentrações de Chl- a em ambientes rasos meso – oligotróficos e corroborar a heterogeneidade espacial desses ecossistemas.

ABSTRACT Accurate estimation of chlorophyll-a (Chl-a) concentration in inland waters through remote-sensing techniques is complicated by local differences in the optical properties of water. In this study, we applied multiple linear regression (MLR), artificial neural network (ANN), nonparametric multiplicative regression (NPMR) and four models (Appel, Kahru, FAI and O14a) to estimate the Chl -a concentration from combinations of spectral bands from the MODIS sensor. The MLR, NPMR and ANN models were calibrated and validated using in-situ Chl -a measurements. The results showed that a simple and efficient model, developed and validated through multiple linear regression analysis, offered advantages (i.e., better performance and fewer input variables) in comparison with ANN, NPMR and four models (Appel, Kahru, FAI and O14a). In addition, we observed that in a large shallow subtropical lake, where the wind and hydrodynamics are essential factors in the spatial heterogeneity (Chl-a distribution), the MLR model adjusted using the specific point dataset, performed better than using the total dataset, which suggest that would not be appropriate to generalize a single model to estimate Chl-a in these large shallow lakes from total datasets. Our approach is a useful tool to estimate Chl -a concentration in meso-oligotrophic shallow waters and corroborates the spatial heterogeneity in these ecosystems.

Los pacientes con lesiones traumáticas de la columna cervical que se someten a un control quirúrgico de las mismas suponen un gran reto para el anestesiólogo. El manejo de la vía aérea conlleva de forma inherente movimientos de la columna cervical que podrían agravar la lesión preexistente. Actualmente no existe un claro consenso en la técnica de intubación de estos pacientes. Presentamos tres pacientes con lesiones traumáticas de columna cervical y clínica neurológica asociada en los que se indicó cirugía. En todos ellos se realizó una intubación asistida con fibrobroncoscopio con el paciente despierto y sin retirar el collarín cervical. Todos los pacientes fueron nuevamente explorados tras la intubación sin evidenciarse en ninguno de ellos agravamiento de sus síntomas neurológicos. Podemos concluir que la intubación asistida con fibrobroncoscopio presenta varias ventajas en el cuidado de estos pacientes.

Patients with traumatic injuries of the cervical spine who undergo a surgical intervention are a great challenge to the anesthesiologist. The airway management inherently involves movements of the cervical spine that may aggravate pre-existing injury. Currently there is not a consensus for the technique of intubation of these patients. We present three patients with traumatic injuries associated neurological symptoms and cervical spine. All intubations were assisted with fiber bronchoscope, without removing the cervical collar and patients remained awake. All patients were examined again after intubation with no evidence of worsening of their neurological symptoms. We can conclude that the fiberoptic assisted intubation has several advantages in the care of these patients.

RESUMO Modelos hidrodinâmicos são ferramentas importantes para simular nível e vazão de rio. Uma fração considerável dos erros do modelo hidrodinâmico está relacionada com as incertezas dos parâmetros. Como a cota do fundo nas seções transversais afetam significativamente a simulação do nível d’água, esse parâmetro deve ser bem estimado para estudos de inundação. O desempenho da calibração automática e seu tempo de processamento dependem da dimensão do espaço de busca, que está relacionada com o número de parâmetros calibráveis. Este artigo utiliza o algoritmo de otimização Shuffled Complex Evolution (SCE-UA) para avaliar o número de cotas de fundo de rio calibráveis e o nível de exploração do algoritmo observando o tempo de processamento computacional e a precisão do método. Foram testadas calibrações de 2, 4, 7 e 10 cotas de fundo de seções transversais (configurações de calibração 2PAR, 4PAR, 7PAR e 10PAR) em um trecho de 1.100 km do Rio Madeira. 7PAR e 10PAR apresentaram melhor aptidão (menor valor de função-objetivo) em seções usadas na calibração; no entanto, o erro em diferentes seções (2 estações fluviométricas de validação) foi maior do que as configurações 2PAR e 4PAR. O pequeno número (5) de estações fluviométricas utilizadas na calibração limitou o número de parâmetros calibráveis para representar adequadamente o perfil longitudinal de nível do rio. Por fim, este trabalho contribuiu para a seleção parcimoniosa de parâmetros calibráveis observando à distribuição espacial das observações utilizadas na calibração.

ABSTRACT Hydrodynamic models are important tools for simulating river water level and flow. A considerable fraction of the hydrodynamic model errors are related to parameters uncertainties. As cross sections bottom levels considerably affect water level simulation, this parameter has to be well estimated for flood studies. Automatic calibration performance and processing time depend on the search space dimension, which is related to the number of calibrated parameters. This paper shows the application of the Shuffled Complex Evolution (SCE-UA) optimization algorithm to assess the number of cross sections bottom levels used in calibration. Also was evaluated the extent of algorithm exploration regarding computational processing time and accuracy. It was tested the calibration of 2, 4, 7 and 10 cross sections bottom levels (2PAR, 4PAR, 7PAR and 10PAR calibration configurations) of a 1,100 km reach of the Madeira River. 7PAR and 10PAR representation had better fitness (lower objective function value) on cross sections used for calibration; however, the error on other cross sections (2 validation gauging stations) was higher than 2PAR and 4PAR calibration. The short number (5) of gauging stations used in calibration has limited the number of calibrated parameters to represent adequately the river level profile. Finally, this paper shows a contribution for the parsimonious selection of parameters regarding the spatial distribution of observation sites used in calibration.

RESUMO A atividade antrópica em bacias hidrográficas frequentemente gera efluentes que poluem cursos d'água e tendem a gerar problemas ambientais diversos. Uma ferramenta muito útil para auxiliar a avaliação desses problemas é a modelagem matemática. Uma classe específica de modelos matemáticos com aplicações promissoras na área de recursos hídricos e controle da poluição são os modelos baseados em agentes. Neste trabalho se demonstrou como um modelo baseado em agentes pode ser desenvolvido e utilizado para a simulação de plumas de constituintes conservativos e não conservativos em cursos d'água. Foram apresentadas as suposições feitas para a representação dos fenômenos de advecção, dispersão e decaimento de primeira ordem no modelo. Posteriormente, foi feita uma comparação entre os resultados do modelo e a solução analítica unidimensional da equação de advecção-dispersão. Os resultados das comparações apontaram boa representação dos processos pelo modelo baseado em agentes e evidenciaram a importância da definição da discretização da massa dos constituintes lançados para essa classe de modelo. As soluções desenvolvidas e apresentadas mostram-se promissoras para a aplicação de modelos baseados em agentes na simulação de impactos de despejos em cursos d'água, bem como o modelo desenvolvido consiste atualmente em uma ferramenta educacional simples para o entendimento desses fenômenos.

ABSTRACT Human activity often generates effluents that pollute waterways and tend to generate serious environmental problems. A very useful tool to help assess these issues is the mathematical modeling. A specific class of models that are very promising for water resources and pollution control are the agent-based models. This paper presents an agent-based model developed and used to simulate plumes of conservatives and non-conservatives constituents in water courses. The assumptions made for the representation of advection, dispersion and first order decay phenomena's on the development of the model are presented, and these solutions are evaluated against the analytical solution of one-dimensional advection-dispersion equation. The results of the comparisons show a good representation of the agent-based model, and show the importance of the released constituent's mass discretization definition. The solutions developed and presented are promising for the application of agent based models in the simulation of impacts of discharges into watercourses, as well as the developed model presents itself as an educational tool for simple understanding of the simulated phenomena.

RESUMO A atualização em tempo real de modelos de propagação do escoamento em rios é essencial para a redução de erros na previsão hidrológica. As técnicas de atualização recentes encontradas na literatura, apesar de promissoras, são complexas e geralmente aplicadas em modelos cujo desenvolvimento demanda tempo e conhecimento muito especializado, representando desafios para sua utilização em ambientes operacionais. Dado que atualmente existem ferramentas computacionais amplamente difundidas, que reduzem tempo e simplificam a preparação de modelos hidrodinâmicos, torna-se interessante desenvolver técnicas que sejam facilmente acopladas a estas ferramentas de modo a aproveitar um modelo já calibrado e a experiência dos usuários. Neste trabalho é apresentada uma metodologia de atualização em tempo real do modelo HEC-RAS para previsão de vazões, utilizando o algoritmo de otimização Shuffled Complex Evolution - University of Arizona (SCE-UA). O procedimento consiste na atualização simultânea de condições de contorno e parâmetros no modelo hidrodinâmico, através de: (i) geração de um aporte lateral concentrado, definido por uma adaptação do hidrograma unitário adimensional do Soil Conservation Service - SCS e; (ii) estimativa do coeficiente de Manning no trecho simulado. O algoritmo opera em uma janela de otimização com a minimização de uma função-objetivo, que considera a soma ponderada dos erros quadráticos das vazões dando maior peso aos erros nos últimos intervalos com dados observados (início da previsão). Como estudo de caso, a metodologia foi aplicada em um trecho localizado na bacia do rio Iguaçu, entre a UHE Salto Caxias e o posto fluviométrico de Hotel Cataratas. Os resultados mostraram que, com um conjunto relativamente pequeno de soluções candidatas no algoritmo de otimização, é possível melhorar, de forma eficiente, o desempenho do modelo na previsão de vazões e reduzir efeitos negativos causados por erros de fase nos hidrogramas calculados. Uma vantagem da metodologia desenvolvida é que ela permite reduzir tanto a necessidade de manipulações excessivas de arquivos como de ajustes manuais do modelo HEC-RAS, o que é importante quando decisões operacionais devem ser tomadas em tempo relativamente curto.

ABSTRACT Real-time updating of channel flow routing models is essential for error reduction in hydrological forecasting. Recent updating techniques found in scientific literature, although very promising, are complex and often applied in models that demand much time and expert knowledge for their development, posing challenges for using in an operational context. Since powerful and well-known computational tools are currently available, which provide easy-to-use and less time-consuming platforms for preparation of hydrodynamic models, it becomes interesting to develop updating techniques adaptable to such tools, taking full advantage of previously calibrated models as well as the experience of the users. In this work, we present a real-time updating procedure for streamflow forecasting in HEC-RAS model, using the Shuffled Complex Evolution - University of Arizona (SCE-UA) optimization algorithm. The procedure consists in a simultaneous correction of boundary conditions and model parameters through: (i) generation of a lateral inflow, based on Soil Conservation Service (SCS) dimensionless unit hydrograph and; (ii) estimation of Manning roughness in the river channel. The algorithm works in an optimization window in order to minimize an objective function, given by the weighted sum of squared errors between simulated and observed flows where differences in later intervals (start of forecast) are more penalized. As a case study, the procedure was applied in a river reach between Salto Caxias dam and Hotel Cataratas stream gauge, located in the Lower Iguazu Basin. Results showed that, with a small population of candidate solutions in the optimization algorithm, it is possible to efficiently improve the model performance for streamflow forecasting and reduce negative effects caused by lag errors in simulation. An advantage of the developed procedure is the reduction of both excessive handling of external files and manual adjustments of HEC-RAS model, which is important when operational decisions must be taken in relatively short times.