Cistern Project for Domestic Water use in Semi-Arid Regions

Water scarcity in semi-arid regions compromises the quality of life, principally human health, in these regions. The use of cisterns with adequate dimensions, that ensure the minimum of water required to meet human needs, is a practice recommended for these regions. This paper aims to estimate, considering the regional variability of precipitation, the most appropriate relationship between the capacity of cistern and the catchment area to ensure access to water considering the minimum recommended by WHO. A case study is presented for the Brazilian semi-arid region. A curve representing the relationship between these two variables was created for each region with similar precipitation conditions. In regions with low annual average precipitation, increasing the cistern capacity was found less efficient if there was no increase in the catchment area, while in areas with higher annual precipitation and longer periods of drought, the increased cistern capacity was the best alternative. Large differences in the relation between the cistern capacity and the catchment area were obtained in regions where the total precipitation and seasonal variability of precipitation throughout the year showed an intermediate behavior

DISPONIBILIDADE HÍDRICA EM CONDIÇÕES DE REGULARIZAÇÃO DE VAZÃO

Os reservatórios de regularização de vazão apresentam-se como uma importante técnica para otimização do uso da água em uma bacia hidrográfica, uma vez que armazena água nos períodos de excedente hídrico para uso nos períodos de escassez, permitindo, desse modo, que a disponibilidade hídrica aproxime-se da potencial da bacia. No Estado de Minas Gerais, a vazão máxima outorgável em cursos d’água regularizados é expressa pela Qmld menos 50% da Q7,10, enquanto que em condições naturais o limite máximo outorgável corresponde a 50% da Q7,10. Nesse sentido, o presente trabalho objetivou analisar as variações na disponibilidade hídrica ocasionadas pela consideração da vazão permissível para outorga para condições de regularização em relação ao critério a fio d’água, sendo para isso apresentado um estudo de caso para a bacia do Paracatu. Para isso, foi estimada, para cada trecho da hidrografia, a relação Qmld/Q7,10 e a diferença percentual entre os critérios utilizados no estado para concessão de outorga com e sem a presença de estruturas de regularização. Os valores obtidos para a relação Qmld/Q7,10 variaram de 3,7 a 10,0, e o incremento de disponibilidade de 531 a 1795%, resultado que reforça a potencialidade dos reservatórios no aproveitamento do uso da água

Extrapolação de equações de regionalização de vazões mínimas: Alternativas para atenuar os riscos

Streamflow regionalization is an important tool for estimating the streamflows along the hydrography, however, extrapolation of regionalization equations is not recommended beyond the limits of the sample data. This study aimed to present alternatives to minimize risks associated with the extrapolation of regionalization equations for low flows. The study was conducted for Pará river basin. The performance of new explanatory variables was evaluated for Q7,10 regionalization. The physical characteristic used was the drainage area. The climatic variables considered were the rainfall converted into the equivalent streamflow (Peq) and rainfall minus an abstraction value, which is 750mm (Peq750). It’s also presented an imposition of a low flow threshold specific to impose a restriction for low flows in extrapolation regions. The use of Peq to replace area as explanatory variable, and Peq750 instead of this one, promoted significant differences in statistics of adjustment equations and as well as in behavior of Q7,10. The use of a threshold value of physical imposition was an important possibility to extend the use of regionalization equations along hydrography sections where the use of these equations was not recommended.A regionalização de vazões constitui importante ferramenta para se estimar as vazões ao longo da hidrografia; entretanto, a extrapolação das equações de regionalização não é recomendada para além dos limites dos dados amostrais. Este artigo tem por objetivo apresentar alternativas para minimizar os riscos associados à extrapolação das equações de regionalização das vazões mínimas. O estudo foi realizado para a bacia do Rio Pará. Foi avaliado o desempenho de três variáveis explicativas para a regionalização da Q7,10. A característica física da bacia utilizada foi a área de drenagem. As variáveis climáticas utilizadas foram a precipitação convertida na vazão equivalente ao volume precipitado (Peq) e a precipitação menos um fator de abstração correspondente a 750 mm (Peq750). Foi apresentada, também, imposição de um valor limite de vazão mínima específica para impor uma restrição às vazões mínimas em regiões de extrapolação. A substituição da área pela Peq como variável explicativa e desta pela Peq750 promoveu diferenças expressivas tanto nas estatísticas das equações de ajuste como no comportamento da Q7,10. O uso de um valor limite de imposição física constituiu uma importante possibilidade de estender o emprego das equações de regionalização a trechos da hidrografia nos quais o uso dessas equações não é recomendado

Development and characterization of a fixed sprinkler with a rotating serrated plate

O objetivo do presente trabalho foi desenvolver placas defletoras estriadas com movimento rotativo e determinar o perfil de precipitação e as características hidráulicas de um aspersor fixo operando com as placas desenvolvidas. No desenvolvimento, foram mantidas as características de uma placa estriada fixa convencional, quanto ao número de estrias e diâmetro da placa, sendo as estrias feitas em helicóides, para possibilitar o movimento rotativo das placas. Foram desenvolvidos três tipos de placas: plana, côncava e convexa, as duas últimas apresentando uma inclinação de 10o. Constatou-se que a placa côncava foi a que apresentou os maiores valores de raio molhado e, consequentemente, os menores valores de intensidade de precipitação média; as diferenças mais acentuadas, entre a placa côncava e as demais, foram observadas nas menores alturas de instalação do difusor. De modo geral, o aumento na altura do difusor proporcionou reduções nos valores de intensidade de precipitação. Simulou-se, a partir dos perfis de precipitação, o coeficiente de uniformidade de Christiansen (CUC), para sistemas de irrigação do tipo pivô central e linear. Os valores de CUC simulados foram elevados, superando, na maioria dos casos estudados, os valores mínimos recomendados; os menores espaçamentos resultaram, de modo geral, nos maiores valores de CUC. Não foi evidenciada uma placa que se destacasse por apresentar os maiores valores de CUC.The objective of the present work was to develop serrated deflector plates with rotating movement and to determine the precipitation profile and hydraulics characteristics of one irrigation spray nozzles working with the deflector plates developed. The number of serrates and the diameter used were the same as for the conventional fixed plate. However, serrates were made in helicoydal form to ensure the rotating movement. Plane, concave and convex plates with a ten-degree angle were developed. The concave plate presented the highest wetted radius and consequently the lowest average precipitation rate, specially for lower height of sprinkler positioning. In general, the average precipitation rate decreased as the sprinkler height increased. The precipitation profiles for sprays with the plate were used to simulate the Christiansen Uniformity Coefficient (CUC) for center pivot and linear systems. The CUC increased as the sprinkler spacing decreased. All the CUC were higher than the minimum recommended. There was no difference between the CUC values for the different plates

Geoinformation techniques to estimate water balance in eucalyptus

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da topografia no balanço de radiação e na disponibilidade hídrica em microbacia hidrográfica com plantio de eucalipto, bem como verificar os efeitos dos plantios de eucalipto na regularização do escoamento da água. Foram monitorados os componentes do balanço hídrico em uma microbacia hidrográfica localizada na região Leste do Estado de Minas Gerais. Os componentes do balanço hídrico foram computados pontual e espacialmente, em escala horária, para a camada útil do solo. Os resultados foram comparados com os valores medidos a partir da lâmina escoada pelo curso d’água. Nos meses em que houve disponibilidade de água no solo, os valores médios da transpiração real, estimada a partir do método espacial, foram maiores que os estimados pelo método pontual. A estimativa do balanço hídrico é mais eficiente quando considera os efeitos do relevo. As florestas de eucalipto regulam o escoamento de água em microbacias hidrográficas.The objective of this work was to evaluate the influence of topography on radiation balance and water availability in micro watersheds planted with eucalyptus, and to verify the effects of eucalyptus plantations in regulating water flow. Water balance components were monitored in a micro watershed located in the Eastern region of the state of Minas Gerais, Brazil. Water balance components were computed punctually and spatially, in hourly time scale, for the useful layer of soil. The results were compared with the values measured from the water depth drained by the watercourse. In months with soil water availability, the average values of real transpiration estimated by the spatial method were higher than those estimated by the punctual method. Water balance estimation is more efficient when it considers the relief effects. Eucalyptus forests regulate water flow in micro watersheds

Análise de precipitações extremas para a região oeste do Paraná

Em 11 estações pluviométrica situadas na região oeste do Paraná, realizou-se estudo para quantificar se as precipitações máximas diárias, por intermédio do método de Gumbel (períodos de retorne igual ou superiores a cinco anos) e do método da análise de frequência (precipitação, em 24 horas, igualada ou superada cinco vezes ao ano). Procedeu-se à verificação para as estações localizadas em Cascavel e Palotina, da adequação dos coeficientes afirmados na literatura, visando sua conversão em chuvas de distintas durma, por intermédia da comparação dos valem de precipitação obtidos por esse método com os encontrados a partir da relação entre a intensidade e frequência. A análise desenvolvida na presente trabalho permitiu as seguintes conclusões: As precipitações críticas para o projeto de sistemas de drenagem subterrâneas, relativa às 11 estações pluviométrica estudadas, ficaram compreendidas entre as classe de frequência de 50 a 55 mm e de 70 a 75 mm. As alturas de precipitação calculadas a partir da relação entre intensidade, duração e frequência, em Cascavel, foram, para durações de 30 minutos, superiores ás evidências em Palotina, e, para durações iguais ou superiores a uma hora, inferior às calculadas para Palotina. Para as condições analisadas no presente trabalho, a altura de precipitação obtida a partir da relação entre intensidade, duração e frequência foi inferior À encontrada por meio do método de Gumbel e convertida e, precipitação de diferentes durações.A study was developed, for 1 1 pluviometric stations located in Me western region of Paraná, for obtention of the maximum daily rainfall, with the Gumbel method (return period larger and equal to tiva years) and through a frequency analysis method (precipitation, in 24 honra, larger and equal to tive Em a year). Veriêcalion was made, far statiºns located in Cascavel and Palotina, of the adeqaacy of we coefúcients found iru the literature, for the waverma of the daily precipitation of rainfall of differents durations, through the comparison of the values of me precipitations obtained with this method with those found through intensity-duration-frequency relations. For the conditions analyzed in this paper, it was evidenced that the depth of rainfall obtained through an intenm'ty-duration-frequency relation was lower than that obtained with the Gumbel method and converted to rainfalls of different duration