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Vertical slot fishways are increasingly common structures for the passage of a wide variety of migratory fish and contribute to the maintenance of fish diversity in fragmented rivers. These structures are designed with several geometric arrangements and, consequently, flow patterns through them can be shaped to present suitable characteristics for the fish species. To aid in the design of vertical slot fishways, a three-dimensional numerical model was used to simulate the flow for different geometric configurations. An existing vertical slot fishway with nonstandard dimensions was initially modeled and validated. This geometry was used as a reference design. Modifications to the reference design, such as the insertion of cylinders, changes in the baffle shape and position of the vertical slots, as possible rehabilitation measures, were proposed and tested. In summary, five different designs were evaluated with several slopes, totaling 17 geometries. Hydraulic parameters, flow patterns, maximum velocities, velocity fields and turbulence kinetic energy in the pools were analyzed. The results indicate that the maximum velocity values were between 9% and 68% higher than those obtained by the theoretical equation. This indicates that maximum velocities can be underestimated for nonstandard vertical slot fishways if a simplified evaluation is conducted. The insertion of cylinders in the region close to the slot reduces the maximum velocity up to 8.2%. The positioning of the vertical slots on alternating sides increases the maximum values of turbulence kinetic energy and the regions subjected to higher values. However, this configuration provided greater energy dissipation and reduction of velocities by up to 27%. Thus, modifications in nonstandard vertical slot fishways can be useful in future design or rehabilitation of existing structures in order to provide velocities and turbulence more friendly for a higher number of fish species.

A construção de barramentos ao longo dos rios causa muitas alterações no meio envolvido. Entre esses impactos, tem-se a formação de uma barreira que impede o deslocamento do habitat aquático, interferindo, principalmente, na reprodução das espécies migratórias. Na tentativa de mitigar esse efeito, em muitas barragens, verifica-se a necessidade da implantação de mecanismos de transposição de peixes (MTP). Entre esses MTP têm-se as escadas para peixes que, quando empregadas e projetadas adequadamente, possibilitam a livre circulação das espécies. As escadas/passagens para peixes apresentam diferentes geometrias, de acordo com características natatórias dos peixes, altura do obstáculo e vazões disponíveis. Neste trabalho, avaliam-se as características do escoamento em uma escada do tipo ranhura vertical. Realizaram-se ensaios em um modelo com 0,60 m de largura, 0,60 m de profundidade, 9 m de comprimento e 6% de declividade, onde se representa, na escala 1:5, parte da escada para peixes instalada na UHE Igarapava (Minas Gerais). Foram realizadas medições da profundidade do escoamento, das pressões junto ao fundo e das velocidades do escoamento, em uma das bacias da estrutura, para três descargas. A região da ranhura na bacia onde ocorre a passagem da água entre bacias consecutivas foi estudada detalhadamente, já que representa uma região de passagem obrigatória e onde se esperam as maiores velocidades. Os resultados deste trabalho foram divididos em duas partes: (1) os parâmetros médios do escoamento e (2) características turbulentas do escoamento. Neste artigo, que representa a parte 1, são apresentados parâmetros adimensionais do escoamento e mostramse através de campos de isolinhas as características da profundidade do escoamento, das pressões e das velocidades médias do escoamento. Os resultados permitem caracterizar o comportamento médio do escoamento nessa estrutura e definir adimensionais importantes no dimensionamento dessas estruturas, entre eles, o coeficiente de descarga e a vazão adimensional. Quanto às velocidades do escoamento, verifica-se que estas não se alteram em função da descarga e da profundidade do escoamento, sendo a posição na bacia o principal fator que interfere. As velocidades máximas chegam, transpondo para o protótipo, a 2,0 m/s, sendo que predominam as componentes horizontais. As componentes verticais não ultrapassam 0,7 m/s (no protótipo) em regiões isoladas. Uma análise que confrontou os campos de velocidade na estrutura e as velocidades características de algumas espécies presentes na ictiofauna brasileira demonstrou que há regiões do escoamento que podem representar barreiras ao livre deslocamento dessas espécies.Palavras-chave: escadas para peixes, mecanismos de transposição de peixes, velocidades, parâmetros hidráulicos, dissipação da energia. INTRODUÇÃOCada parte de um rio constitui o habitat de determinadas espécies de peixe, que aí se estabele-ceram devido às características do local: velocidade da corrente, profundidade da água, natureza do leito e das margens, possibilidade de...

Resumo Neste trabalho é apresentada a avaliação dos impactos das mudanças climáticas sobre a vazão de contribuição à lagoa Magueira, localizada no sul do Brasil, com base em projeções de precipitação de vinte Modelos Climáticos Globais (MCGs) que alimentam o modelo hidrológico IPH II. As projeções foram baseadas em dois cenários de mudanças climáticas definidos pelo IPCC que estabelecem as forçantes para que os MCGs estimem o clima futuro: A2, caracterizado pelas altas emissões e B2, caracterizado pelas baixas emissões. O MAGICC/ScenGen foi utilizado para obter as projeções de anomalias mensais de precipitação nos cenários A2/B2 em períodos futuros centrados em 2030 e 2070. As séries temporais de precipitação projetadas foram estimadas usando o método delta change. Os resultados em termos de vazão média anual mostraram que o valor médio das anomalias no horizonte próximo é parecido em ambos cenários, sendo igual a +2,86%(A2) e +2,48%(B2). Este valor aumentou no horizonte longo, com valor médio das anomalias de +16,94%(A2) e +11,83%(B2). A dispersão entre os resultados dos MCGs mostrou anomalias que podem atingir [+10%,−7%] no horizonte próximo e [+30%,−20%] no horizonte longo. Assim, embora existisse uma maior concordância nos MCGs ao aumento das vazões, é importante ressaltar a dispersão dos resultados.

A construção de barramentos ao longo dos rios causa muitas alterações no meio envolvido. Entre estes impactos, tem-se a formação de uma barreira que impede o deslocamento dos peixes interferindo principalmente na reprodução das espécies migratórias. Na tentativa de mitigar este efeito, em algumas situações, verifica-se a necessidade da implantação de mecanismos de transposição de peixes (MTP). Entre os MTP têm-se as escadas para peixes que, quando empregadas e projetadas adequadamente, possibilitam a livre circulação das espécies. Neste trabalho avaliam-se as características do escoamento em uma escada para peixes do tipo bacias sucessivas com orifícios de fundo por meio de estudo em modelo físico. Realizaramse medições de velocidade com um velocímetro acústico Doppler (ADV) em uma bacia representativa desta estrutura. A partir das medições pode-se definir o padrão geral do escoamento e caracterizar a turbulência através da energia cinética turbulenta e das tensões de Reynolds.

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.

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This work summarizes recent studies evaluating the torsion and curvature parameters in flocculation efficiency using a hydraulic plug flow flocculator known as a Flocs Generator Reactor (FGR). Colloidal Fe(OH)3 and coal particles were used as suspension models and a cationic polyacrylamide was used for the flocculation. The effectiveness of the aggregation process (in the distinct curvature and torsion parameters, and hydrodynamic conditions) was evaluated by the settling rate of the Fe(OH)3 flocs, and flocs size by photographic analysis. As a result of curvature, a secondary flow is induced and the profiles of the flow quantities differ from those for a straight pipe. Results showed that the differences in the flocculator design influences the Fe(OH)3 flocs size and settling rates, reaching values of about 13 and 4 m/h, for the coiled and straight pipes respectively. Coal flocs generation was also shown to be dependent on the flocculator design and shear rate. Results showed that turbulent kinetic energy increases because of curvature when the torsion parameter is kept constant (pitch close to zero), enhancing the flocs formation.