https://hdl.handle.net/1884/39804 Sun, 31 May 2026 11:52:15 GMT 2026-05-31T11:52:15Z https://hdl.handle.net/1884/105243 Seasonality of low-flows as proxy forhydrological homogeneity of watersheds Resumo: As vazões mínimas em rios resultam; principalmente; de períodos de precipitaçãoreduzida; aumento da evapotranspiração regional e; em algumas regiões do mundo; docongelamento de corpos hídricos — sendo ela um fenômeno recorrente e geralmenteperiódico. A compreensão do seu comportamento sazonal é de extrema importânciapara projetos de engenharia; estudos ecológicos; caracterização ambiental e gestãode recursos hídricos. No Brasil; as vazões de permanência; como Q95 e Q90 (vazõessuperadas em 95% e 90% do tempo; respectivamente; sob a hipótese de estacionariedade);são amplamente utilizadas como referências em critérios de outorga; tantopela agência federal quanto pela maioria dos órgãos estaduais. Assim; entender suadistribuição espaço-temporal e sua aplicabilidade na caracterização da sazonalidade;na regionalização de bacias com monitoramento escasso ou inexistente; e no aprimoramentodo processo de outorga é de extrema importância para a gestão hídricanacional. Neste estudo; utilizando a base de dados CAMELS-BR (com 4.025 estaçõesfluviométricas); propõe-se uma metodologia baseada em índices de sazonalidade (SR;SI; SH e HSR) com o objetivo geral de identificar grupos de bacias hidrologicamentehomogêneas quanto à sazonalidade de vazões mínimas no Brasil; e encontrar relaçõesde bacais e climáticos que influenciem a sazonalidade das mínimas. Além disso;investigar o potencial de ganho hídrico ao aplicar vazões sazonais considerando ocritério de outorga de cada unidade federativa. Foram identificados quatro grupos compadrões sazonais semelhantes. A aplicação dos índices de sazonalidade demonstrouefetividade em capturar o padrão sazonal do Brasil; mostrando que o período médiode vazões mínimas é em setembro; assim como demonstrou que o Brasil possui umasazonalidade acentuada (R = 0.59). Quatro grupos similares foram identificados peloalgoritmo de agrupamento. A aplicação de modelos de regressão específicos para cadagrupo resultou em ganhos de desempenho preditivo; com resultados de Nash-Sutcliffeaté 0.9. Além disso; a segmentação regional permitiu identificar padrões e correlaçõesrelevantes entre atributos climáticos; topográficos; geológicos e hidrológicos. De modogeral; a vazão sazonal demonstrou boa capacidade para capturar os períodos do anocom maior ganho de disponibilidade hídrica e restringir nos períodos mais escassos noprocesso de outorga.; Abstract: Low flows in rivers mainly result from periods of reduced precipitation; increased regionalevapotranspiration; and; in some regions; freezing of water bodies — constituting arecurrent and generally periodic phenomenon. Understanding their seasonal behavioris essential for engineering projects; ecological studies; environmental characterization;and water resources management. In Brazil; flow duration indicators such as Q95 andQ90 (flows exceeded 95% and 90% of the time; respectively; under the assumption ofstationarity) are widely used as reference criteria for water rights allocation by both thefederal agency and most state agencies. Therefore; understanding their spatiotemporaldistribution and their applicability in seasonality characterization; regionalization ofbasins with scarce or no monitoring; and improvement of the water allocation process isessential for national water management. This study; using the CAMELS-BR dataset(4,025 stream gauges); proposes a methodology based on seasonality indices (SR;SI; SH; and HSR) with the general objective of identifying hydrologically homogeneousgroups of basins in terms of low-flow seasonality in Brazil and investigating basin andclimatic attributes that influence low-flow seasonality. In addition; the study evaluatesthe potential increase in water availability when applying seasonal reference flowsaccording to the allocation criteria of each federative unit. Four groups with similarseasonal patterns were identified. The application of seasonality indices proved effectivein capturing Brazil’s seasonal pattern; showing that the average timing of minimumflows occurs in September and that Brazil exhibits marked seasonality (R = 0.59).The application of regression models specific to each group resulted in improvedpredictive performance; with Nash–Sutcliffe efficiencies reaching up to 0.9. Moreover;the regional segmentation enabled the identification of relevant correlations amongclimatic; topographic; geological; and hydrological attributes. Overall; the seasonalreference flow demonstrated good capacity to capture periods of higher water availabilityand to impose greater restriction during drier periods within the water allocation process. Orientador: Dr. Michael Männich; Banca: Michael Männich (Presidente da Banca), Daniel Henrique Marco Detzel, Rodrigo Cauduro Dias de Paiva e Emilio Graciliano Ferreira Mercuri; Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Defesa: Curitiba, 05/02/2026; Inclui referências Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/105243 2026-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/105231 Wave–current coupling and coastal water quality in the Baixada Santista : an integrated Eulerian and Lagrangian modeling assessment of submarine outfall plumes with Delft3D and MOHID Resumo: A região costeira do litoral do estado de São Paulo, localizada entre Praia Grande e Guarujá, apresenta múltiplas fontes pontuais que podem comprometer a balneabilidade e a distribuição de nutrientes. A avaliação das dinâmicas e condições das zonas oceânica e estuarina exige uma abordagem integrada que considere os mecanismos físicos do meio, além do transporte e diluição dos contaminantes. Neste contexto foi proposto quantificar a influência da forçante de ondas sobre trajetórias de dispersão de poluentes provenientes de sistemas de disposição oceânicos e corpos hídricos, identificar zonas de risco e comparar, no mesmo domínio e período, estratégias de transporte (abordagem Euleriana e Lagrangeana). Deste modo, foram simulados lançamentos de 5 sistemas de disposição oceânicos e 27 lançamentos pontuais para o ano de 2012, considerando dois cenários gerais para a avaliação da qualidade da água (referência de 2012 e cenário hipotético com vazões máximas e atualizações estruturais pós-2012) e duas configurações da hidrodinâmica local (somente hidrodinâmica e hidrodinâmica acoplada com onda). A calibração hidrodinâmica adotou dois marégrafos e um ondógrafo, enquanto a qualidade da água considerou medições esparsas dos parâmetros simulados. A inclusão de ondas alterou de forma consistente os caminhos de dispersão, com deslocamento predominante para oeste através da Baía de Santos, e resultou em redução das concentrações simuladas. Para enterococos, observou-se redução média de 38% e, para fósforo total, redução média de 85,6%, de modo que nas zonas de contato primário, os enterococos permaneceram abaixo do limite da CONAMA 274/2000 (106 UFC/100 mL) em mais de 90% do tempo nas simulações com ondas. Experimentos com fontes isoladas indicaram plumas confinadas próximas à zona de lançamento dos emissários submarinos e sem impacto na zona de contato primário. Consequentemente, a elevada presença de nutrientes, como fósforo, foi relacionada com as cargas difusas/fluviais. Os resultados mostraram que a consideração explícita da influência de ondas na circulação costeira modifica a interpretação de exposição e de potenciais condições críticas, e que o uso combinado de abordagens de transporte oferece uma leitura mais robusta das zonas de risco, fundamentando propostas de reformulação das normativas e dos padrões de relatórios técnicos para modelagem numérica de poluentes em zonas costeiras; Abstract: The coastal region of the State of São Paulo, located between Praia Grande and Guarujá, presents multiple point sources that may compromise bathing water quality and nutrient distribution. The evaluation of oceanic and estuarine zone dynamics requires an integrated approach considering the physical mechanisms of the medium alongside contaminant transport and dilution. In this context, this study aimed to quantify the influence of wave forcing on pollutant dispersion trajectories from ocean disposal systems and water bodies, identify risk zones, and compare Eulerian and Lagrangian transport strategies within the same domain and period. Consequently, five submarine outfall systems and 27-point discharges were simulated for the year 2012, considering two general water quality scenarios (a 2012 reference and a hypothetical scenario with maximum flows and post-2012 structural updates) and two local hydrodynamic configurations (hydrodynamic-only and wave-coupled hydrodynamics). Hydrodynamic calibration utilized data from two tide gauges and one wave buoy, while water quality assessment considered sparse field measurements of the simulated parameters. The inclusion of waves consistently altered dispersion paths, showing a predominant westward displacement through Santos Bay and resulting in a reduction of simulated concentrations. For enterococci, an average reduction of 38% was observed, while total phosphorus showed an average reduction of 85.6%; in primary contact zones, enterococci levels remained below the CONAMA 274/2000 limit (100 CFU/100 mL) for over 90% of the time in wave-coupled simulations. Experiments with isolated sources indicated that plumes were confined near the outfall discharge zones with no impact on primary contact areas. Consequently, the high presence of nutrients, such as phosphorus, was linked to diffuse and fluvial loads. The results demonstrate that the explicit consideration of wave influence on coastal circulation modifies the interpretation of exposure and potential critical conditions, and that the combined use of transport approaches offers a more robust assessment of risk zones, supporting proposals for the reformulation of regulations and technical reporting standards for numerical modeling of coastal pollutants Orientador(a): Prof. Dr.-Ing Tobias Bleninger; Coorientador(a): Prof. Dr. Maurício Felga Gobbi, Silene Cristina Baptistelli e Prof. Dr. Ramiro Joaquim de Jesus Neves; Banca: Tobias Bernward Bleninger (Presidente da Banca), Emilio Graciliano Ferreira Mercuri, Claudia Condé Lamparelli e Eduardo de Paula Kirinus; Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Defesa : Curitiba, 17/12/2025; Inclui referências Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/105231 2025-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/101605 Carbon-water dynamics in Järvsilja hemiboreal forests, Estonia Resumo disponível somente no PDF por conter caracteres especiais, fórmulas, equações, diagramas, entre outros Orientador: Emílio Graciliano Ferreira Mercuri; Banca: Emílio Graciliano Ferreira Mercuri (Presidente da Banca), Maurício Felga Gobbi e Steffen Manfred Noe; Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Defesa : Curitiba, 09/02/2026; Inclui referências; Área de concentração: Tecnologia, observação e modelagem ambiental Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/101605 2026-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/100200 O efeito da topografia no balanço da energia cinética da turbulência na Floresta Amazônica Resumo disponível somente no PDF por conter caracteres especiais, fórmulas, equações, diagramas, entre outros Orientador: Prof. Nelson Luís da Costa Dias; Banca: Nelson Luís da Costa Dias (Presidente da Banca), Gervásio Annes Degrazia, Livia Souza Freire Grion; Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Defesa : Curitiba, 08/12/2025; Inclui referências Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/100200 2025-01-01T00:00:00Z