Sistemas Estuarinos Costeiros
Prof. Carlos Ruberto Fragoso Jr.
Centro de Tecnologia - CTEC
Universidade Federal de Alagoas
Sistemas Estuarinos Costeiros
Prof. Carlos Ruberto Fragoso Jr.
email: [email protected]
Fone: 3214 1605
Sala de permanência: antiga sala do Prof.
Marllus
TÓPICOS
• O ponto de partida
• Formação
– Graduação
– Pós-Graduação
• Experiência Profissional
• Atuações no CTEC/UFAL
– Ensino
– Extensão
– Pesquisa
• Considerações Finais
O PONTO DE PARTIDA
• Maceió
• Contato com diversos
ecossistemas (ex. rios, estuários,
corais, manguezais)
• Agressões ao meio ambiente.
FORMAÇÃO - Graduação
• Engenharia Civil da UFAL
• Atividades
– Empresa Júnior
– Bolsista de IC (11 publicações em anais de eventos,
desenvolvimento de modelos)
– Monitor da disciplina de Fenômenos de Transporte
– Estágio
– Eventos científicos
– TCC (1a publicação de artigo em revista)
MESTRADO
• IPH/UFRGS
• Área: Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental
• Pesquisa: “Simulações da dinâmica de fitoplâncton no
Sistema Hidrológico do Taim, RS”
• Orientador: Carlos E. M. Tucci
• Outras atividades:
– Participação de Projeto de Pesquisa – PELD
– Publicação de artigos (02 em Revistas, 03 em Simpósios)
DOUTORADO
• IPH/UFRGS
• Área: Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental
• Pesquisa: “Modelagem tridimensional da estrutura
trófica em ecossistemas aquáticos continentais rasos”
• Orientador: David da Motta Marques
• Outras atividades:
– Participação em 04 Projetos de Pesquisa
– Doutorado Sanduíche e Intercâmbio
– Publicação de artigos (06 em Revistas, 05 em Simpósios)
DOUTORADO SANDUÍCHE E
INTERCÂMBIO
Sanduíche
• Por que realizar parte do Doutorado na Holanda?
• Wageningen University
• Montagem do Modelo
• Orientador: Egbert van Nes e Marten Scheffer
Intercâmbio Internacional
• Por que intercâmbio?
• Departamento de Ecologia Aquática da Universidade de
Ǻarhus
• Validação do Modelo
• Orientador: Erik Jeppesen
PÓS-DOUTORADO
• IPH/UFRGS
• Pesquisa: “Efeito de Mudanças Climáticas nos Regimes
de Bacias Hidrográficas”
• Orientador: David da Motta Marques
EXPERIÊNCIA PROFISSIONAL
•
•
•
•
•
Prática docência durante o Doutorado
Co-orientação de 03 bolsistas de IC
Professor substituto (4 disciplinas)
Participação em 7 projetos de pesquisa
Revisor de Periódicos
–
–
–
–
Environmental Modelling and Software
Applied Mathematical Modelling
RBRH
REGA
EXPERIÊNCIA PROFISSIONAL
OUTRAS ATIVIDADES
• Participei de alguns EIA/RIMA
–
–
–
–
Reservatórios
Estuários
Rios
Bacias Hidrográficas
EXPERIÊNCIA PROFISSIONAL
OUTRAS ATIVIDADES
• Participação em EIA/RIMA
–
–
–
–
Reservatórios
Estuários
Rios
Bacias Hidrográficas
Represa Billings
Instituto de Pesquisas Hidráulicas
Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Lagoa Mangueira, BR
Sub. Macrophytes (g/m2)
Phytoplankton (mg/L)
Zooplankton (mg/L)
10
0.1
1.0
0.0
0.0
0.3
Instituto de Pesquisas Hidráulicas
Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Lago Engelshon, DK
Instituto de Pesquisas Hidráulicas
Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Temperatura da água (oC)
20
Profundidade (m)
20
40
19
60
18
80
17
100
16
120
15
140
10
20
30
40
50
60
70
Distância (km)
O2 (mg/L)
9
20
8
Profundidade (m)
40
7
6
60
5
80
4
100
3
2
120
1
140
10
20
30
40
Distância (km)
50
60
70
0
Instituto de Pesquisas Hidráulicas
Universidade Federal do Rio Grande do Sul
NO3 (mg/L)
20
0.3
Profundidade (m)
40
0.25
60
0.2
80
0.15
100
0.1
120
0.05
140
10
20
30
40
50
60
70
0
Distância (km)
Clorofila-a (ug/L)
15
20
Profundidade (m)
40
10
60
80
100
5
120
140
10
20
30
40
Distância (km)
50
60
70
0
ATUAÇÕES NO CTEC
Ensino
• Graduação
– Introdução à Engenharia; Mecânica dos Fluídos; Sensoriamento
Remoto Aplicado à Engenharia; Hidráulica; Hidrologia; Gestão e
Planejamento Ambiental; Avaliação e Impacto da Qualidade
Ambiental; Simulações de Processos Ambientais.
• Pós-Graduação (PPGES)
– Atual – Hidrologia; Modelagem de Sistemas Hídricos; Análise
Operacional de Sistemas Hídricos; Avaliação de impactos ambientais;
Engenharia de Recursos Hídricos; Geoprocessamento Aplicado à
Engenharia; Hidráulica de Sistemas Ambientais; Hidrologia Física;
Qualidade das águas
– Novas – Hidromecânica; Métodos Numéricos; Simulação e
Modelagem da Qualidade de Sistemas Ambientais; Simulação
Hidrológica; Análise Sistêmica de Recursos Hídricos; Hidráulica
Computacional; Limnologia Computacional; Introdução ao Método
dos Elementos Finitos.
LINHAS DE PESQUISAS
• Estudo e modelagem dos processos hídricos:
– Hidrodinâmica de grandes corpos d’água;
– Qualidade de ambientes lóticos e lênticos;
– Modelagem de sistemas ambientais;
• Avaliação, proteção e gestão dos recursos hídricos
–
–
–
–
–
–
regionalização de parâmetros hidrológicos;
sistemas de alerta e de controle de cheias;
sistemas de apoio a decisão em recursos hídricos;
simulação e otimização integrada de sistemas hídricos;
modelos de qualidade de água e suas interfaces ambientais;
instrumentos de gestão das águas: outorga, cobrança, rateio de
custo, etc
Sistemas Estuarinos Costeiros
 Objetivo da disciplina:
Apresentar o ambiente costeiro e estuarino em uma
forma simplista, enfocando os parâmetros que afetam
a circulação da água e do transporte de escalares (sal,
sedimentos, contaminantes, etc) em ambientes
estuarinos e os efeitos das intervenções humanas
nesses ambientes.
Sistemas Estuarinos Costeiros
 Súmula:
O ambiente costeiro e nível do mar; Conceitos e
definições; Estuários e deltas de rios; O processo de
mistura; A intervenção humana no ambiente costeiro.
Sistemas Estuarinos Costeiros
 Conteúdo Programático:
Unidade 1 – Introdução aos Sistemas Estuarinos (4h)
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1.4.
1.5.
O que são estuários?
Gênese e idade geológica
Definições e terminologia
Classificação dos estuários
Características físicas, químicas e biológicas
Por que estudar os estuários?
Política e ações para preservação dos estuários
Sistemas Estuarinos Costeiros
 Conteúdo Programático:
Unidade 2: Circulação da Água nos Estuários (6h)
2.1. Agentes governantes da circulação
2.2. Dinâmica das Marés
2.3. Batimetria
2.4. Força de Coriolis
2.5. Efeitos Meteorológicos
2.6. Rios Afluentes
2.7. Densidade
Sistemas Estuarinos Costeiros
 Conteúdo Programático:
Unidade 3: Processos de Transporte em um Estuário
(6h)
3.1. Transporte de substâncias em estuários
Introdução
3.2. Advecção, difusão e dispersão
3.3. Principais poluentes
3.4. Forçantes do Transporte de Substâncias
3.5. Formulação Matemática do Transporte
3.6. Métodos de Solução do Transporte
-
Sistemas Estuarinos Costeiros
 Conteúdo Programático:
Unidade 4: O fluxo de energia
biogeoquímico nos estuários (2h)
4.1. Fluxo de energia
4.2. Ciclos biogeoquímicos
e
o
ciclo
Sistemas Estuarinos Costeiros
 Conteúdo Programático:
Unidade 5: Formulação Matemática dos Processos
Ambientais (12h)
5.1. Equações governantes para circulação das águas
5.2. Transporte de massa: advecção, difusão
molecular, difusão turbulenta, dispersão laminar e
turbulenta
5.3. O termo de perda e ganhos na equação de
transporte
5.4. Formulações dos processos abióticos
5.5. Formulações dos processos bióticos
Sistemas Estuarinos Costeiros
 Conteúdo Programático:
Unidade 6: Impactos Antrópicos em Ambientes
Costeiros (2h)
6.1. As atividades antrópicas
6.2. Impactos da urbanização em ecossistemas
aquáticos
6.3. Impactos do uso do solo em ecossistemas
aquáticos
6.4. Impactos de mudanças climáticas
6.5. Resiliência dos ecossistemas aquáticos
6.6. Métodos de avaliação dos impactos antrópicos
6.7. Planejamento e controle dos impactos
Sistemas Estuarinos Costeiros
 Conteúdo Programático:
Unidade 7: Modelos Matemáticos Conceituais (6h)
7.1. Introdução a Modelagem Matemática
7.2. Elementos da modelagem
7.3. Tipos de modelos
7.4. Etapas da modelagem
7.5. Técnicas de Otimização Global
7.6. Modelos no gerenciamento hídrico e ambiental
7.7. Modelos Estacionários
7.8. Modelos Dinâmicos
Sistemas Estuarinos Costeiros
 Metodologia de avaliação
A avaliação do aluno será realizada de forma periódica
através de 3 provas (separadas em teórica e pratica) e
de trabalhos práticos. Cada avaliação bimestral é
composta das seguintes parcelas e pesos: provas (80%)
e trabalhos práticos 20%.
Será considerado reprovado por falta o aluno que não
comparecer a mais de 25% (vinte e cinco por cento)
das atividades didáticas realizadas no semestre letivo.
Sistemas Estuarinos Costeiros
 Bibliografia básica
MIRANDA, L.B; CASTRO, B.M.; KJERVE, B. Princípios de
Oceanografia física de estuários. 2002.
FRAGOSO JR., C.R.; FERREIRA, T.F.; MOTTA MARQUES,
D. Modelagem Ecológica em Ecossistemas Aquáticos.
Oficina de Textos. 304p, 2009.
CHAPRA, S. Surface Water Quality. 584p, 1997.
Sistemas Estuarinos Costeiros
 Material da disciplina
Todo o material da disciplina (apresentações, notas de
aulas, apostilas, etc) será na página da disciplina:
http://www.ctec.ufal.br/professor/crfj