RCAAP Repository

A proposição de um índice de qualidade da água bruta afluente a estações de tratamento de água convenciais (IQAB) permitirá avaliar a eficiência do tratamento de água em função não somente do cumprimento dos padrões de qualidade de água para abastecimento público ditados pela Portaria 518/04 (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2004) e do Índice de Qualidade de Estações de Tratamento de Água (IQETA), mas também em função das características da água bruta afluente a estação de tratamento. O principal objetivo da proposição deste índice é demonstrar sua utilidade como ferramenta capaz de auxiliar em sistemas de operação e produção de água potável, bem como para objeto de informação pública da qualidade da água em mananciais de abastecimento. O desenvolvimento da pesquisa foi feito através da metodologia Delphi com a opinião de especialistas para a definição dos pesos e escolha dos parâmetros de qualidade da água bruta a serem abordados para a proposição do índice. Foram enviados aos participantes dois questionários de pesquisa de opinião, o último contendo o feedback das respostas do primeiro para verificação dos pesos e parâmetros, visando um consenso nas opiniões. Após adefinição dos pesos e dos parâmetros mais relevantes, foram desenvolvidas pontuações dos parâmetros, levando em consideração o impacto produzido no tratamento de água pelas variações nos valores do parâmetro. A pontuação dos parâmetros foi determinada através deconsultas à literatura, questionamentos a operadores e pesquisadores sobre a potabilização das águas de abastecimento, bem como a legislação pertinente. A última etapa do trabalho foi a formulação matemática através de um produtório e somatório para agregação de todas as variáveis para a proposição do IQAB e aplicação do índice para uma estação de tratamento convencional. Por fim, a utilização do produtório foi aplicada para a observação da relevância dos parâmetros de pontuações mais baixas na interferência de valores do índice. O IQAB é uma importante ferramenta de informação da qualidade da água de mananciais como etapa rotineira na performance de sistemas de abastecimento.

Os danos produzidos por eventos de ruptura de grandes barragens têm, em geral, consequências catastróficas, principalmente quando essas se localizam a montante de regiões urbanizadas. A elaboração de um PAE - Plano de Ações Emergenciais tem a finalidade de evacuação da população ribeirinha instalada a jusante e minimização dos prejuízos associados no caso de ocorrência de ruptura de barragem localizada a montante. Um PAE deve conter os mapas das áreas potencialmente inundáveis, cuja execução baseia-se na previsão e cálculo de cotas máximas inundadas, velocidades e descargas máximas, obtidas com o uso de modelos de propagação de ondas de cheia ao longo do vale a jusante, causadas pela ruptura de barragens. A execução desse tipo de mapas foi recentemente facilitada com a incorporação de SIG's - Sistemas de Informações Geográficas. Porém, ainda são várias as fontes de incerteza dos mapas produzidos, principalmente relacionadas à determinação do tipo de ruptura e do respectivo hidrograma de cheia, à obtenção dos parâmetros hidráulicos relevantes, à insuficiência de seções topobatimétricas obtidas no campo, à utilização de bases cartográficas de escala inadequadas para o mapeamento e às limitações dos modelos matemáticos de propagação utilizados. Rotineiramente as simulações dessas propagações têm sido realizadas com base na solução das equações de Saint-Venant, como é o caso dos modelos unidimensionais FLDWAV e HEC-RAS. Nesta pesquisa, desenvolvida com recursos da FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos, são comparados os resultados desses dois modelos para o caso da ruptura hipotética da barragem da UHE - Usina Hidrelétrica de Funil, localizada no rio Paraíba do Sul, no estado do Rio de Janeiro. Adicionalmente, os resultados dos modelos hidrodinâmicos foram utilizados para o mapeamento das áreas potencialmente inundáveis com a utilização do software ArcView GIS 9.3. Em ambos modelos e cenários simulados, verificou-se que a vazão de ruptura é bastante atenuada até a seção localizada a 42,4 km do eixo da UHE Funil,e a partir daí o amortecimento da vazão é pouco significativo. Os tempos de chegada do pico da onda de ruptura é inferior a 5 horas nas primeiras seções, até Resende, e cerca de 35 horas no final do trecho modelado, em Três Rios. As profundidades máximas de inundação obtidas nos modelos tem grande variação entre os cenários para o trecho inicial, no entanto, para o trecho final a variação não é significativa.

A presente dissertação teve como proposta principal detectar eventuais tendências do regime de chuvas na Região Metropolitana de Belo Horizonte (RMBH). Para isso, foram utilizados testes estatísticos, paramétricos e não paramétricos, e simulações de modelos climáticos regionais. Para a análise estatística, foram estudados quatro conjuntos de séries de precipitação: séries de totais anuais, séries dos totais trimestrais, séries de totais semestrais e séries de totais mensais máximos anuais. Esses quatro conjuntos de séries de precipitação passaram pelos processos de análise visual dos dados, compreendendo a construção dos gráficos temporais, de média e mediana móveis de 10 anos, regressões lineares e do tipo LOWESS (Locally Weighted Scatterplot Smoothing) e gráficos RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums), e, posteriormente, pela análise de testes estatísticos para detecção de tendências, por meio do software TREND. Na avaliação dos modelos climáticos regionais, foram analisados cenários futuros de precipitação total anual dos modelos ETA e PRECIS. Foram construídos mapas e gráficos temporais dos cenários simulados pelos dois modelos e, posteriormente, os cenários do baseline dos mesmos foram comparados com os dados de chuva observados na RMBH. A análise dos resultados obtidos a partir dos métodos estatísticos não evidenciou tendências nas séries de totais anuais e nas de totais mensais máximos anuais. No entanto, os resultados indicaram, para as séries de totais trimestrais e semestrais, tendências positivas para o período menos chuvoso em detrimento de uma diminuição de chuvas no período mais chuvoso. Esses resultados foram balizados e atestados pela análise gráfica dos dados. Já os resultados obtidos na avaliação dos modelos climáticos, evidenciaram uma grande discrepância entre os dados simulados pelos mesmos e os dados observados, sugerindo que a análise de cenários futuros gerados por esses modelos deve ser realizada com muita cautela. De forma preliminar, foram analisadas também, neste estudo, tendências na temperatura média anual em Belo Horizonte, utilizando a mesma metodologia sugerida para o estudo do regime de chuvas. O resultado da análise estatística para a temperatura indicou forte tendência positiva. No entanto, cabe ressaltar que essa tendência evidenciada na temperatura pode ter sido motivada por características intrínsecas a áreas urbanas, como a ilha de calor, por exemplo. Já a avaliação segundo os modelos climáticos, quando comparados com os dados medidos de temperatura, indicou resultados relativamente discrepantes, similares aos observados na análise do regime de chuvas.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um modelo de avaliação simples, acessível e global para implantação de empreendimentos sob a ótica de águas urbanas baseado em métodos multicritério. Como atualmente as questões relativas às águas urbanas fazem parte da problemática das cidades e são prioridades da ação de planejamento, visto que o processo de urbanização e o sistema de águas urbanas são caracterizados por complexas interações, torna-se importante a adequada avaliação dos empreendimentos, de forma a integrar o manejo sustentável das águas urbanas. Assim, conforme amplamente relatado na literatura técnica, o desenvolvimento de novos modelos de avaliação faz parte da crescente conscientização deste tema. As etapas metodológicas estão apoiadas no método multicritérial ANP (Analytic Network Process), tendo sido desenvolvido em planilha eletrônica um modelo de avaliação intitulado AUrb/ANP. Em seguida, foram estabelecidos os critérios de avaliação baseados em indicadores de sustentabilidade e elaborada uma sistemática para orientar o analista no processo de avaliação. Para a verificação da metodologia proposta foram realizados dois estudos de casos em situações distintas de projeto. O primeiro estudo buscou aplicar a metodologia proposta fazendo a avaliação do projeto de implantação de um empreendimento em uma área já urbanizada. O segundo esjudo verificou a metodologia proposta por meio da avaliação de um projeto de implantação de um condomínio em área natural cujo resultado obtido foi comparado à avaliação realizada em outro estudo. A sistemática de avaliação aplicada com o uso do modelo AUrb/ANP foi considerada eficiente para verificação da metodologia proposta, uma vez que se mostrou viável e compreensível para uso em procedimentos correntes, permitindo verificar a eficiência de um projeto com relação às águas urbanas, fornecendo ainda recomendações necessárias para sua melhoria.

Barragens têm sido consideradas como alternativas viáveis para geração de energia, disposição de rejeitos, dentre outros, tendo em vista critérios de redução de custos, apesar de introduzir no sistema os riscos associados à ruptura. No Brasil, um dos tipos mais comuns de arranjo de barragem é aquele com maciço em solo compactado. Uma vez que o risco de uma atividade resulta do produto entre a probabilidade de falha e as consequências associadas, mantidas as probabilidades de falha, a redução das consequências da ruptura implica na redução dos riscos da atividade. Com este intuito foram estudados mecanismos intervenientes em rupturas por galgamento para identificar aspectos chave na mitigação destes riscos, acoplando os pontos de vista da hidráulica e da geotecnia. A pesquisa bibliográfica realizada identificou o grau de compactação do maciço como um dos aspectos chave neste sentido. Os modelos de análise de ruptura de barragens em geral tratam os processos erosivos segundo o ponto de vista da teoria de transporte de sedimentos, admitidos como não coesivos, e com granulometria bastante distinta daquelas presentes nos maciços de barragens de solo compactado. Em lugar das equações de transporte de sedimentos utilizadas nas modelagens de ruptura, a metodologia proposta neste trabalho se vale do conceito de erodibilidade, que é o resultado de condições do material, do escoamento e de geometria do problema em análise. A metodologia prevê a realização de ensaios de erodibilidade, correlacionados ao grau de compactação e às velocidades de escoamento, para determinação da função erodibilidade. Essa função substitui as equações de transporte de sedimentos nos modelos de ruptura. Para verificar a influência do grau de compactação na ruptura, foram realizados ensaios geotécnicos em amostras de solo obtidas em Belo Horizonte, MG, que foram submetidas a testes de erodibilidade a graus de compactação de 95% e 100%, em um aparato desenvolvido pelo autor. Os resultados apontaram diferenças significativas na erodibilidade do material. Foram também avaliados os processos em condições de escoamento oblíquo às camadas de compactação, verificando-se a existência de fenômenos adicionais no processo de erosão. Afim de demonstrar a aplicabilidade desta metodologia, foi realizado um estudo de caso valendo-se dos dados da ruptura da UHE Euclides da Cunha, admitindo-se a validade das equações de erodibilidade obtidas neste trabalho. Os resultados indicaram tempo de resposta duas vezes maior e vazão de pico efluente 19% menor, quando o grau de compactação cresce de 95% para 100%.

O presente trabalho objetivou a redução do número de parâmetros que compõem o Índice de Qualidade de Estação de Tratamento de Água (IQETA), aplicado a estações de tratamento convencionais dotadas de decantadores de escoamento horizontal, visando facilitar suaaplicação em escala real. O índice, inicialmente composto por 19 parâmetros, foi simplificado por meio de critérios técnicos e da ferramenta de estatística multivariada, denominada Análise Fatorial. Esta técnica estatística permite o tratamento de diversas variáveis simultaneamente, mesmo quando não se conhece o modelo teórico das relações entre as mesmas, e sugere um critério técnico deseleção de variáveis a ser aplicado para que o modelo se torne o mais parcimonioso possível. Os seguintes procedimentos foram realizados na Análise Fatorial: formulação do problema, construção da matriz de correlação, determinação do método de análise fatorial, determinaçãodo número de fatores, rotação dos fatores, interpretação dos fatores e cálculo das cargas fatoriais ou escolha de variáveis substitutas.O universo amostral deste trabalho abrangeu um conjunto de 21.600 observações horárias de vazão afluente de dez estações de tratamento de água e, por conseguinte de variáveis intervenientes ao processo de potabilização de água, obtidas no período chuvoso, comumentecompreendido entre novembro a março. Contudo, optou-se por trabalhar com os valores médios diários, o que condicionou um conjunto de 909 dados diários, referente às 10 estações amostradas, para cada uma das 15 variáveis. As variáveis submetidas à Análise Fatorial referem-se às 19 originais, excetuando-se as duas relativas à etapa de mistura rápida (gradiente de velocidade e tempo de detenção) e duas referentes à etapa de desinfecção (tempo de detenção e número de chicanas no tanque de contato), excluídas por critérios técnicos. À exceção do Grau de Instrução e Jar test, as demais variáveis relacionam-se direta ou indiretamente, às vazões horárias afluentes às estações integrantes da amostra. Para processar a análise fatorial foram utilizados os valoresdo IQETA parcial, a nota da variável observada elevada ao peso conferido por especialistas. O novo índice (IQETA12), composto por doze variáveis, simplifica ferramenta capaz de auxiliar a avaliação da performance de estações convencionais de tratamento. O coeficiente decorrelação de Spearman, entre turbidez da água filtrada e este índice, apresentou valor numericamente inferior ao apresentado pelo original, contudo a mesma tendência, ressalta-se o ganho em termos de praticidade de aplicação

O conhecimento de variáveis e funções hidrológicas em uma dada seção fluvial, bem como de suas séries temporais de vazões médias diárias, viabilizam o planejamento, o projeto e a operação de estruturas de aproveitamento de recursos hídricos, em bacias hidrográficas monitoradas. Nas bacias desprovidas de registros sistemáticos de cota e descarga, no entanto, faz-se necessário desenvolver metodologias que possibilitem a transferência das informações hidrológicas existentes em outras bacias. O presente estudo propõe e avalia um método para calibração automática de um modelo chuva-vazão em bacias sem monitoramento hidrométrico, utilizando como paradigma do processo hidrológico a curva de permanência de longo período sintética, obtida a partir de um modelo estatístico regional. Neste contexto, as curvas de permanência de longo período constituem funções características próprias do regime hidrológico da bacia hidrográfica em estudo e são aqui usadas como instrumento para calibração dos parâmetros de um modelo conceitual chuva-vazão. Uma vez obtidos os parâmetros que comandam a síntese hidrológica do modelo em questão, a simulação contínua de descargas, ao longo de um dado período de tempo, viabiliza avaliações hidrológicas diversas, tais como, a análise de freqüência de eventos raros, o balanço hídrico de reservatórios, os estudos de amortecimento de cheias e de disponibilidades hídricas, entre outras. A metodologia aqui apresentada compõe-se basicamente de duas partes. Na primeira delas, é proposto um método para regionalização de curvas de permanência de longo termo, permitindo a transferência dessa função hidrológica a locais não-monitorados, desde que esses se localizem na mesma região homogênea das bacias com dados. Na segunda etapa, é realizada a calibração do modelo chuva-vazão RIO GRANDE, um modelo conceitual baseado na estrutura de balanço de umidade chamada Xinanjiang, amplamente conhecida, tendo como objetivo reproduzir as curvas de permanência sintetizadas a partir do modelo regional. A metodologia elaborada foi aplicada e verificada para as bacias dos rios Pará e Paraopeba, ambas localizadas no estado de Minas Gerais, na Região Sudeste do Brasil. Em ambas as fases, um experimento de validação cruzada de jack-knife foi concebido a fim de calcular alguns índices de desempenho, o objetivo dos quais foi avaliar a confiabilidade proporcionada pelos procedimentos envolvidos.

As barragens das usinas hidrelétricas constituem-se em obstáculo para o deslocamento dos peixes que habitam os rios. Esses tendem a aglomerar-se no canal de fuga na busca de uma via para ultrapassá-la. Muitos penetram pela tubulação de sucção das máquinas, atraídos pelo fluxo d'água. Os peixes sofrem lesões físicas graves e, freqüentemente fatais, observadas durante certas operações das turbinas. Teoricamente, esse problema pode ser solucionado impedindo que os peixes entrem na tubulação de sucção com o uso de uma barreira. Apresnta-se nesse trabalho experimentos e resultados de um protótipo de uma barreira elétrica como uma solução não intrusiva para impedir a entrada de peixes nas tubulações de sucção. Essa solução também pode ser utilizada para a evacuação do canal de restituição após a parada para manutenção do grupo turbina gerador.

A simulação do comportamento hidrológico de bacias hidrográficas consiste em uma das principais ferramentas para a gestão dos recursos hídricos, pois potencialmente permite a predição de impactos hidrológicos decorrentes de alterações no uso do solo. A bacia emestudo se localiza na região central de Minas Gerais, com área de drenagem da ordem de 10.200 km², constituindo-se numa das principais bacias de drenagem para o reservatório da Usina Hidrelétrica de Três Marias. O presente estudo propõe e avalia um método para estimar o aqui denominado estresse hidrológico em bacias hidrográficas, utilizando como paradigma as curvas de permanência delongo termo, as quais constituem funções hidrológicas características do comportamento de dado curso de água até certo local, através do modelo SWAT. Uma vez obtidos os parâmetros que comandam a síntese hidrológica da bacia, a classificação do estado da bacia é viabilizada, fornecendo assim, uma ferramenta útil para o emprego no gerenciamento e planejamento dos recursos hídricos. Foram obtidos, junto à Agência Nacional das Águas (ANA), dados de precipitação e vazão, e ao Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), dados da velocidade do vento, umidade, radiação solar e temperatura. Foram estruturadas as séries históricas abrangendo o período de 1983 a 2005, sendo utilizados nas etapas de calibração e validação os períodos de 1983 a 1989 e o de 2000 a 2005, respectivamente. Na avaliação do modelo, foi utilizado o coeficiente estatístico de Nash-Sutcliffe (COE) e, complementarmente, foram analisadas variáveis frequentemente extraídas dos hidrogramas. Os resultados das estatísticas de precisão, com COE superior a 0,75 nas fases de calibração e validação, demonstraram que o modelo pode simular adequadamente os impactos hidrológicos causados devido a alterações no uso do solo na bacia do rio Paraopeba, enquanto, os resultados referentes ao estresse hidrológico foram de Baixo e Médio em Ponte Nova do Paraopeba e em Porto do Mesquita, respectivamente, em todos os cenáriossimulados.

Os cursos de água vêm sendo modificados há milhares de anos em função das atividades humanas e com o aumento da preocupação com as questões ambientais, a possibilidade de avaliação do seu estado passou a ser necessária, no sentido de mitigação dos impactos sofridos e de sua recuperação. No Brasil, não se constatou a existência de uma regulamentação abrangente a respeito do assunto e, por isso, este trabalho teve como objetivo a proposição de uma abordagem para a avaliação de alterações de qualquer natureza sobre cursos de água em geral com base na Teoria Tridimensional do Dano de Magalhães (1998), proveniente da medicina, e que diz que o dano corporal deve ser avaliado de acordo com suas sequelas físicas, funcionais e situacionais. A teoria foi adaptada aos Recursos Hídricos com foco na análise dos sistemas fluviais em três dimensões análogas às de Magalhães (1998). A dimensão física engloba as características físico-químicas do sistema tratando da sua estrutura e constituição. A dimensão funcional engloba as ações próprias ou naturais de qualquer sistema de curso de água, ou seja, a coleta, transferência, evacuação ou estocagem de águas escoadas e de materiais minerais ou orgânicos provenientes da erosão superficial, a autodepuração e o suporte à vida aquática ou ribeirinha. Finalmente a dimensão situacional engloba aqueles aspectos que relacionam as características do curso de água às características do meio no qual ele está inserido, tendo em vista os seus usos, vulnerabilidades e possíveis conseqüências a jusante e a montante. Considerando a definição das dimensões, foi proposta uma sistemática de avaliação com a seleção de parâmetros e indicadores, para os quais foram estabelecidas escalas visando orientar sua análise. Calcula-se uma nota final relativa ao estado de degradação de cada dimensão com o uso do método Analytic Hierarchy Process (AHP) e uma nota global com o estabelecimento de pesos para cada dimensão. A sistemática proposta foi aplicada a um estudo de caso trazendo resultados coerentes com aqueles obtidos com a adoção de outros métodos de avaliação. A aplicação foi simples e permitiu uma boa compreensão do sistema fluvial

O processo de urbanização e ocupação desordenada das bacias hidrográficas tem propiciado grandes impactos ambientais, podendo-se destacar a remoção da vegetação - com desenvolvimento de processos erosivos e de assoreamento dos rios-, e impactos sobre o ciclo hidrológico - com aumento das vazões de pico, da frequência e magnitude das inundações. As intervenções tradicionalmente implantadas para solucionar estes problemas, em grande parte dos casos, têm agravado esses impactos, já que geralmente envolvem a retificação do curso de água, o revestimento e alteração da forma da seção transversal - aumentando a velocidade do escoamento e os picos de vazão a jusante-, e a eliminação das condições necessárias para a manutenção de fauna e flora, entre outros impactos. As soluções que proporcionam maior integração ambiental do curso de água, com utilização de elementos naturais, apresentam-se como uma opção frente às técnicas tradicionais. Entretanto, a escolha da técnica mais adequada é complexa, devido ao grande número de aspectos envolvidos, compreendendo critérios ambientais, hidráulicos, hidrológicos, sanitários, econômico-financeiros, sociais, legais e políticos. Neste contexto verifica-se uma grande aplicabilidade de métodos multicriteriais, incluindo a utilização de indicadores. O presente trabalho busca atender a esta necessidade, oferecendo uma sistemática de avaliação de alternativas de projeto baseada em uma avaliação do tipo desempenho x custo, e compreendendo técnicas tradicionais e técnicas mais integradas ambientalmente. Foram estabelecidos indicadores de desempenho abrangendo as dimensões ambiental, sanitária, hidrológica e hidráulica, e indicadores de custo de implantação, de operação e manutenção. Os pesos dos indicadores foram estabelecidos por meio de consulta a especialistas, e sua agregação foi feita pelo método TOPSIS. A metodologia foi avaliada por meio de sua aplicação em um estudo de caso no Córrego Bonsucesso, o qual integra a bacia do Ribeirão Arrudas, em Belo Horizonte/MG. Os resultados obtidos confirmaram a sua aplicabilidade, robustez e simplicidade, permitindo a classificação das alternativas de forma a auxiliar o analista na escolha da opção mais adequada ao curso de água em avaliação.

Esta pesquisa objetiva a análise de modelos hidráulicos computacionais para representação de manchas de inundação em meios urbanos,com grande importância para delimitação de zonas naturalmente alagáveis. Visa à fornecer elementos para a ocupação planejada e o suporte asistemas de alerta,em cidades que já se encontram implantadas nos leitos maiores de grandes rios, com risco de inundações frequentes. Procura-se com a pesquisa a identificação das peculiaridades deste tipo de modelagem, utilizando-se a análise crítica dos dados existentes e dos resultados obtidos. A pesquisa também visa à identificação de coeficientes de rugosidade de Manning associados a diferentes tipos de ocupação urbana obtidos segundo a calibração dequatro diferentes cenários de modelagem unidimensional. O estudo foi realizado combase na cidade de Governador Valadares, em Minas Gerais, a qual possui dados de batimetria e topografia, bem como de vários períodos de monitoramento linimétricos registrados, com desenvolvimento de calibração em regime permanente para posterior comparação dos resultados com o regime transitório. Para a elaboração dos quatro diferentes tipos de modelos foram utilizados recursos de representação do meio urbano em base SIG (Sistema de Informações Georreferenciadas), que procuram representar as benfeitorias instaladas na planície de inundação, em diferentes níveis de detalhamento. O software HEC-RAS 4.1, do Hydrologic Engineering Center, foi utilizado para a modelagem, simulações e calibrações. Para a obtenção dos dados topológicos e para geração das manhas de inundação utilizou-se os softwares ArcGIS, desenvolvido pela ESRI, e HEC-GeoRAS, desenvolvido conjuntamente pela ESRI e Hydrologic Engineering Center.As calibrações dos coeficientes de Manning foram realizadas com dados relativos a onze séries de vazões e alturas de linha de água observadas e obtidas pela curva chave desenvolvida (CPRM, 2004) em sete seções de monitoramento. Para as demais análises utilizaram-se também cinco hidrogramas de registros horários, e suas respectivas vazões de pico. Foram procedidas análises de sensibilidade para uma ampla faixa de vazões, para teste de validade dos limites dos parâmetros adotados, ao longo da calha e planície de inundação. A avaliação comparativa das manchas de inundação simuladas com os dados efetivamente observados permite discernir as características de precisão, representatividade e praticidade das quatro hipóteses de modelagem, paradefinir o grau de representatividade dos modelos. Finalmente, procura-se discorrer sobre aspectos práticos da modelagem, limitações, potencialidades e análises críticas dos dados.

A pesquisa desenvolvida tem foco na análise espaço-temporal das secas, baseada em informações de chuvas. Para a obtenção das séries históricas representativas das secas e estudo espacial do fenômeno, foi empregada a análise regional de precipitações com momentos-L, além do índice de seca Standardized Precipitation Index (SPI). Para a análise de séries temporais de secas foi utilizada a transformada de ondaletas, uma alternativa à transformada de Fourier, a qual permite identificar periodicidades nas séries além de localizar variações dessas periodicidades ao longo do tempo. Procurou-se ainda investigar possíveis influências dos fenômenos El Niño Oscilação Sul (ENOS), por meio do Índice Oceânico Niño (ION) e do Índice de Oscilação Sul (IOS), e do fenômeno da Oscilação Decenal do Pacífico (ODP) sobre os índices de secas obtidos. Foi proposto incorporar a análise regional de frequência no cálculo das séries de SPI, com vistas a contribuir com a superação da crítica de que, para esse cálculo, longos registros históricos de chuvas são necessários, além de considerar apenas a possibilidade de uso da distribuição de probabilidades Gama. Reforça-se a necessidade de, no cálculo do SPI, considerar outras possibilidades além dessa distribuição e a análise local de frequências, uma vez que valores extremos de chuvas eventualmente distorcem significativamente as estimativas do índice. Além disso, a análise regional de frequência permitiu definir regiões estatisticamente homogêneas, as quais apresentaram abrangência geográfica inversamente proporcional aos totais precipitados médios anuais. Para a análise de séries temporais o uso da transformada de ondaletas não detectou aumento da frequência de ocorrência de secas na área de estudo nos últimos anos. Além disso, não possibilitou fazer uma conexão clara entre as secas na região de estudo e os índices climáticos IOS, ION e ODP. Ainda assim, de alguma forma, percebeu-se que esses fenômenos de grande escala influenciam a intensidade das secas em escala local, uma vez que foi persistente a observação das secas mais extremas na região em fase fria de ENOS e ODP, corroborando a tese de que extremos climáticos são mais intensos na América do Sul quando o ENOS e ODP estão em fase.

Esta dissertação é baseada na decomposição de séries temporais via componentes não-observáveis, através dos chamados modelos estruturais. Uma forma alternativa de reescrever os modelos estruturais se dá por meio da forma de espaço de estados. Realizada esta transcrição, utiliza-se o chamado filtro de Kalman para a atualização do vetor de estado e para a construção da função de verossimilhança, tornando possível a estimação dos hiperparâmetros do modelo. Aplicações da técnica de reamostragem bootstrap são realizadas a fim de fazer inferências sobre os hiperparâmetros dos modelos, atentando-se, inclusive, para a construção de intervalos de confiança. Para tanto, são utilizadas implementações na linguagem de programação Ox. Resultados de simulações asseguram a eficiência do processo de estimação da linguagem Ox, juntamente à aplicação em uma série temporal real.

No monitoramento de populaçõpes animias é comum o uso de técnicas destinandas à estimação de abundância e taxa de sobrevivência. Os valores estimados de tais parâmetros podem proporcionar subsídios para a tomada de decisões e estabelecimento de políticas de proteção ambiental. Neste sentido, os métodos de captura-recaptura saão amplamente utilizados na prática. Nosso interesse, nesse trabalho, reside na modelagem de dados de captura-recaptura-recaptura de uma polulação de mamíferos, a população das baleias bowhead, Balaena Mysticetus, conhecida como baleia da Groenlândia. No entanto, as técnicas a serem apresentadas podem ser usadas paara qualquer espécie que esteja sendo monitorada através de estudos de foto-identificação.

Uma das maiores dificuldades relacionadas com o uso do modelo exponencial por partes é encontrar a partição do eixo do tempo necessária para sua definição. Em geral, o número de intervalos associado a tal partição, bem como a posição de cada intervalo, são determinados de maneira arbitrária. Neste trabalho é introduzida uma abordagem bayesiana para o modelo exponencial por partes em que a partição que divide o eixo do tempo, assim como o nú mero de intervalos, são considerados aleatórios. A função taxa de falha é estimada utilizando-se o procedimento proposto e os resultados são comparados com as estimativas fornecidas pelo modelo proposto por Kim e Proschan (1991). Uma análise de sensibilidade do modelo proposto considerando-se diferentes escolhas de coesões a priori e diferentes distribuições a priori para a taxa de falha é realizada. A metodologia proposta é utilizada para se analisar dois conjuntos de dados reais.

Sistemas de Vigilancia tem importantes aplicacoes em diversas questoes praticas. Frequentemente,prossionais de varias areas de atuacao sao chamados a intervir de forma rapida e precisa em regioes que parecam possuir uma taxa de ocorrencia de eventos de certa natureza acima do esperado, num dado periodo de tempo. O aumento repentino na incidencia de uma doenca grave numa regi~ao, por exemplo, pode ser sinonimo da iminencia de uma epidemia que deve ser combatida da forma mais eficaz. A necessidade de realizar estudos de natureza prospectiva na deteccao de conglomerados (clusters) espaco-temporais tem sido o foco de alguns pesquisadores. Dentre eles, utilizando uma estatistica de deteccao local de conglomerados espaco-temporais (escore local de Knox) e metodos de soma acumulada (CUSUM), Rogerson (2001) propoe um sistema de vigilância que detecte clusters existentes no momento da analise (ativos), dentre um conjunto de eventos pontuais de coordenadas x e y no espaco e tempo de ocorrencia .Resumidamente, Rogerson (2001) estabelece uma estatistica de monitoramento, que vai sendo acumulada a medida que um novo evento se torna disponível na análise. Quando uma soma ultrapassa um limiar pre-determinado, um alarme deve ser soado a _m de alertar o usuario de que algo diferente do esperado esta ocorrendo, possivelmente a formacao de um cluster espaco-temporal. No entanto, dois problemas verificados nessa tecnica sao: o metodo n~ao delimita a região (oes) do(s) cluster(s). Alem disso, ele nao e capaz de identi_car quais os eventos, dentre os mais recentes, pertencem ao(s) cluster(s). Assim, nosso objetivo _e principalmente adaptar a tecnica apresentada por Rogerson (2001), com o intuito de detectar o cluster eventualmente existente e que teria disparado o alarme, atraves da visualizacão da posicao em que esse foi formado. A ideia apresentada e monitorar as novas observacoes, nao atraves de uma soma acumulada, mas atraves de superficies acumuladas obtidas atraves da distribuicao dos escores locais de Knox no espaco, com funcoes de kernel bivariadas. Nos estudamos o desempenho de nosso metodo com metodos Monte Carlo e ilustramos seu uso com dados de Meningite Meningococica em Belo Horizonte, no periodo de 1998 a 2000. Palavras-chave: Sistema de Vigilancia, conglomerados espaco-temporais, superficies acumuladas.

O objetivo desse trabalho é utilizar as técnicas estatísticas não-paramétricas de núcleo-estimador e função de distribuição empíricano controle de qualidade de processos multivariados com distribuição normal e não-normal, autocorrelacionada e não-autocorrelacionada. Foram abordadas três estatísticas para a avaliação do processo multivariado: a estatística T2 de Hotelling (1947), a estatística Mde Hayter e Tsui (1994) e as componentes principais (Jackson, 1959). Para determinação da janela ótima hna metodologia de núcleo-estimador foram utilizadas as metodologias de Polansky e Baker (2000) e Bessegato (2001). Foi observado, através de simulações realizadas, que a estatística Mde Hayter e Tsui forneceu melhores resultados na análise dos processos simulados mostrando uma baixa taxa de alarmes falsos (altos valores de ARL in control) e uma alta taxa de alarmes verdadeiros (baixos valores de ARL out of control). Observou-se que a obtenção da constante , R C proposta por Hayter e Tsui (1994), quando utilizamos as metodologias de núcleo-estimador para sua estimação, foi bastante efetiva mesmo nos casos em que pequenas amostras (m=50) eram utilizadas. Além de bastante relevante, essaanálise é inédita na literatura de controle de qualidade de processos multivariados uma vez que Hayter e Tsui, em 1994, dizem que é necessário, para processos normais, gerar amostras de tamanho igual a 100.000 para a estimação dessa constante para processos normais e igual a 500 para processos não-normais. Através das simulações realizadas foi observado que a técnica não-paramétrica que apresentou pior desempenho na estimação dos limites de controle das estatísticas supracitadas foi a função de distribuição empírica. Dentre as metodologias de núcleo-estimador analisadas nessa dissertação, em outra análise inédita na literatura, foi observado que o desempenho do método plug-inde multi-estágio estudado por Polansky e Baker (2000) com estágio b=5e o método de plug-inproposto por Bessegato (2001) fornecem resultados bem próximos mostrando que essas duas técnicassão efetivas na obtenção dos limites de controle para os processos multivariados.

Após uma rotina de manutenção preventiva costuma-se assumir que determinado sistema volta à condição de Tão Bom Quanto Novo(AGAN). Este trabalho utiliza algumas ferramentas estatísticas para propor uma metodologia capaz de testar se um sistema volta àCondição de AGAN e, nos casos em que a suposição de retorno não puder ser feita, determinar um coeficiente capaz de medir a degradação do sistema. Um exemplo real, relacionado à aeronave Universal da Força Aérea Brasileira, é analisado neste trabalho. O conjunto de dados envolve informações de 43 aeronaves. A partir dos dados e da determinação do coeficiente de degradação é possível definir Intervalos entre Manutenções (TBOs) variáveis de acordo com número de manutenções que o sistema já sofreu, assim como tirar uma série de conclusões práticas para otimização das rotinas de manutenção.Palavras chaves: Bootstrap, Manutenção, Tempo Entre Manutenção, Estimador de Máxima Verossimilhança.

Os estudos de comparação de métodos em química analítica representam um assunto abrangente e amplamente discutido na literatura. Isto se deve ao fato de que decisões de grande responsabilidade são comumente tomadas com base em resultados de análise química. Alguns exemplos podem esclarecer bem a importância desta questão. Diagnósticos de doenças e conseqüente prescrição de remédios e tratamentos médicos são muitas vezes baseados em análises laboratoriais. Evidências de crimes podem advir de provas de laboratório, em que alguma tecnologia sofisticada é utilizada para desvendar a identidade do criminoso. Ensaios de laboratório, tanto químicos quanto físicos, são utilizados para determinação de constituintes dos materiais de construção em edificações e estradas. A avaliação econômica de negócios, na indústria, freqüentemente depende de ensaios nos produtos, em escala de laboratório ou em ensaios piloto. No caso especial da indústria mineral, a análise química é utilizada para o cálculo do potencial passível de exploração de um bem mineral, o que influi nos cálculos de investimentos necessários emequipamentos e infra-estrutura, assim como na previsão de lucro futuro do negócio. O intercâmbio de bens de consumo e commodities no mercado internacional envolve uma parcela considerável de capital, em transações multilaterais regulamentadas por acordos, e que por sua vez muitas vezes envolvem o uso de métodos analíticos paragarantia da qualidade. Um exemplo de acordo deste tipo é o Código de Normas do GATT (General Agreement on Tariffs and Trade), que favorece o uso de normas internacionais na avaliação de produtos de exportação. Alguns países, como os Estados Unidos daAmérica, possuem entidades governamentais para controlar a qualidade de alimentos e medicamentos (no exemplo, o FDA Food and Drugs Administration) produzidos internamente ou importados. Nestas situações é comum o uso de métodos de análisequímica regulamentados ou normalizados. Estes métodos são chamados em várias situações de métodos de referência, métodos oficiais, métodos de arbitragem, além de outras denominações. Em qualquer das situações citadas como exemplo pode surgir a necessidade de comparar métodos. De um lado, quem toma a decisão a partir dos resultados de ensaios pode ter dúvidas quanto aos valores apresentados nos certificados ou laudos de análise. De outro,pode-se desejar publicar o método como um método oficial ou de referência, e para tanto é exigido que este passe em uma série de avaliações, incluindo a comparação com os métodos considerados clássicos ou de referência existentes, nos quais a comunidade científica confia. Surgem então dois conceitos muito importantes dentro deste tipo de estudos: o da confiabilidade do método, que pressupõe a existência de meios para a sua validação. Entende-se por confiabilidade do método analítico a sua capacidade em atender a uma série de exigências que garantam sua adequação ao uso em circunstâncias específicas. Dentreestas exigências estão aquelas usualmente demandadas em sistemas de garantia de qualidade, como a rastreabilidade a padrões primários, limite de detecção, limite de quantificação, registros adequados, precisão, exatidão, seletividade, robustez (no sentido dapalavra inglesa ruggedness), linearidade, e outras. Em geral, para se estabelecer a confiabilidade de um método, é necessário se realizar sua validação.