Development of a large-scale rainfall simulator for urban hydrology research / Desenvolvimento de um simulador de chuva de grande escala para pesquisa em hidrologia urbana

ABSTRACT This work presented the development and testing of a large-scale rainfall simulator (LSRS) to be used as a research tool on rainfall-runoff and associated transport processes in urban areas. The rainfall simulator consists of a pressurized water supply system which supplies a set of 16 full-cone nozzles. Artificial rainfall with different rainfall intensities can be produced over an area of 100 m2 in a V shape. The assembly is housed in a tailor-made acrylic structure to eliminate the influence of wind and natural rainfall. Runoff is measured and collected at the outlet of the drainage basin, from where it is pumped to a storage tank that enables the reuse of water. Runoff hydrographs and pollutographs are presented as examples of possible outcomes from this facility. The LSRS is showed to be able to reproduce the rainfall-runoff and pollutant transport processes under simulated rainfall events with intensity and spatial uniformity similar to other experiments described in the literature.

RESUMO Este trabalho apresentou o desenvolvimento e teste de um simulador de chuva em larga escala (large-scale rainfall simulator — LSRS) para utilização em pesquisa sobre o processo de chuva-vazão e processos associados em áreas urbanas. O simulador é composto por um sistema pressurizado de abastecimento de água que abastece um conjunto de 16 bicos aspersores. Chuvas artificiais com diferentes intensidades de precipitação podem ser produzida sobre uma bacia de drenagem com área de 100.0 m2 em forma de V. O simulador é protegido por uma estrutura em acrílico que elimina a influência do vento e da chuva natural. A vazão é medida e coletada no exutório da bacia de drenagem, de onde é bombeada para um reservatório de armazenamento que permite a reutilização da água. Hidrogramas de vazão e polutogramas são apresentados como exemplos de possíveis resultados de ensaios a serem realizados com este equipamento. O LSRS demonstrou ser possível reproduzir o processo de chuva-vazão e processos associados sob eventos de chuva simulada com intensidade e distribuição espacial semelhantes a outros experimentos descritos na literatura.

Equações adimensionais para determinação de vazões máximas para diferentes tempos de retorno em regiões semiáridas / Dimensionless equations for determination of peak flows for different return times in semiarid regions

RESUMO Na concepção de obras hidráulicas, como as barragens, necessita-se, para um dimensionamento seguro, de estudos referentes às vazões máximas. O estado do Ceará é caracterizado por apresentar um número elevado de reservatórios projetados por equações empíricas antigas. Entretanto, devido aos poucos dados existentes em algumas regiões, necessita-se transpor informações das regiões monitoradas para as não monitoradas. Este trabalho elaborou modelos de regionalização para a obtenção de vazões máximas para períodos de retorno de 1.000 e 10.000 anos em barragens localizadas no Ceará. As variáveis empregadas nas equações foram: área de drenagem da bacia, comprimento do rio principal, tempo de concentração, precipitação com duração de uma hora e diferença de cota entre o exultório e o ponto mais remoto da bacia. Utilizaram-se os dados de projeto de 30 barragens e calcularam-se as vazões máximas por meio do software HEC-HMS. Os testes estatísticos e os valores dos coeficientes de determinação (0,95) permitem considerar as equações adimensionais propostas consistentes e passíveis de serem utilizadas em análises preliminares de projetos hidráulicos.

ABSTRACT In the design of hydraulic works, such as dams, studies referring to the peak flow rates are required for safe dimensioning. The state of Ceará is characterized by having a high number of reservoirs designed by ancient empirical equations. However, due to the limited data available in some regions, it is necessary to transpose information from monitored regions to unmonitored ones. This work elaborated regionalization models to obtain peak flows for return periods of 1,000 and 10,000 years in dams located in Ceará. The variables used in the equations were: drainage area of the basin, length of the main river, concentration time, rainfall lasting 1 hour, and the difference in elevation between the basin and the most remote point of the basin. Project data from 30 dams were used and the peak flows were calculated using the HEC-HMS software. The statistical tests and the values of the determination coefficients (0.95) allow to consider the proposed dimensionless equations consistent and capable of being used in preliminary analyzes of hydraulic projects.

Calibração do modelo hidrológico SWMM para a bacia do ribeirão vai e volta — Poços de Caldas, Minas Gerais / Calibration of SWMM's hydrological model for the watershed vai e volta stream — Poços de Caldas, Minas Gerais

RESUMO A impermeabilização de áreas em centros urbanos, resultante do processo de ocupação desordenada do solo, contribui para o aumento e a aceleração do escoamento superficial e, consequentemente, para a ocorrência de enchentes e inundações em bacias urbanas. Nesse contexto, atualmente, modelos hidrológicos vêm sendo empregados no desenvolvimento de políticas públicas de gestão das águas urbanas, com vistas à drenagem urbana sustentável. O presente trabalho teve como objetivo usar um modelo hidrológico para a bacia do ribeirão Vai e Volta, localizada no município de Poços de Caldas, Minas Gerais, para simular o hidrograma de cheia em um canal urbano. Utilizou-se o software Storm Water Management Model (SWMM) calibrando o modelo a dados de chuva e vazão medidos. Realizou-se a calibração manual do modelo para dois eventos de precipitação com a obtenção do coeficiente de eficiência de Nash-Sutcliffe (NSE) médio de 0,73 e erros da vazão de pico e do volume escoado inferiores a 15%. O modelo foi validado para outros três eventos distintos e obteve-se ajuste NSE médio de 0,79 e erros da vazão de pico e do volume escoado inferiores a 5%.

ABSTRACT The waterproofing of areas in urban centers, resulting from the disorderly occupation of the soil, contributes to increase and accelerate the runoff and, consequently, to the occurrence of floods and inundation in urban watersheds. In this context, hydrological models are currently being used in the development of public policies for urban water management, related to sustainable urban drainage. The present work aimed to use a hydrological model for the watershed of the Vai e Volta stream, located in the city of Poços de Caldas, Minas Gerais, to simulate the flood hydrograph in an urban open channel. The Storm Water Management Model (SWMM) software was used, calibrating the model to measured rainfall and flow data. The model was manually calibrated for two rainfall events with an average Nash-Sutcliffe coefficient (NSE) of 0.73 and errors in peak flow and runoff volume below 15%. The model was validated for three other distinct events and an average NSE adjustment of 0.79 was obtained and errors in peak flow and runoff volume below 5%.

Assessment of apical pressures at different automated irrigant flow rates: an ex vivo study based on computational fluid dynamic analysis / Avaliação de pressões apicais em diferentes taxas de fluxo irrigante automatizadas: um estudo ex vivo baseado em análise dinâmica de fluidos computacionais

Objective: The current study aimed at assessing the induced apical pressure at various simulated irrigant flow rates. Materials and Methods: Forty eight freshly extracted single-rooted premolars were decoronated and prepared to size 30 0.04 taper using HY-Flex CM rotary file system and were scanned using cone-beam computed tomography (CBCT). The scanned images were reconstructed to three-dimensional Computer-aided design models (CAD) and the 3D needle was also reconstructed. Finally, simulations were done by placing the 30 gauge open-ended needle 3 mm short of the working length. Results: There was a statistically significant difference (p<0.05) among the different groups compared. 1 ml/min flow rate induced the least apical pressures (p<0.05) as compared to the other types. Conclusion: 1 ml/min flow rates induced the least apical pressures when open-ended needles are used for irrigation.(AU)

Objetivo: O presente estudo teve como objetivo avaliar a indução de pressão apical em várias taxas de fluxo irrigante simuladas. Material e Métodos: Quarenta e oito raízes de pré-molares unirradiculares recém extraídos tiveram suas coroas removidas, foram preparados para uma conicidade de tamanho 30 0.04 através de um sistema rotatório de limas HYFlex CM e foram escaneados via tomografia computadorizada cone-beam (CBCT). As imagens escaneadas e as agulhas para irrigação foram reconstruídas em modelos tridimensionais de design assistido por computador (CAD). Ao final, foram feitas simulações através de agulhas de calibre 30 e 3 mm a menos que o comprimento de trabalho. Resultados: Houve diferença estatisticamente significativa (p<0.05) entre os diferentes grupos. A taxa de fluxo de 1 ml/min induziu as menores pressões apicais (p<0.05) quando comparada às demais taxas. Conclusão: Taxas de fluxo de 1 ml/min induziram as menores pressões apicais quando agulhas de ponta aberta foram utilizadas para irrigação (AU)

Integração do SWMM e ferramentas SIG para modelagem hidrológico-hidráulica de bacia complexa / SWMM and GIS tools integration for hydrological-hydraulic modeling of a complex basin

RESUMO O presente trabalho aplicou o Storm Water Management Model (SWMM) para simular e avaliar a resposta hidrológica do sistema de macrodrenagem de um rio costeiro, cuja bacia situa-se em área de transição urbano-rural e apresenta influência marítima em seu exutório. Assim, como condição de contorno de jusante, reconstruiu-se a curva de maré existente no exutório da bacia por meio do método harmônico. Ademais, realizou-se a delimitação dos trechos de escoamento e a discretização das sub-bacias automaticamente e desenvolveu-se um mapa de uso e ocupação do solo para obtenção dos parâmetros físicos e espaciais dos elementos da drenagem, etapas estas auxiliadas por ferramentas de Sistemas de Informações Geográficas (SIG). Procedeu-se à simulação das vazões no sistema para o período de um mês sob condição de precipitação moderada. A validação do modelo resultou em um coeficiente de Nash-Sutcliffe de 0,57. Os resultados mostraram que o SWMM simulou as vazões nos trechos de drenagem das sub-bacias rurais com desvio médio de 8,6% das vazões medidas em campo. Para os trechos sob influência marinha, o SWMM conseguiu reproduzir o efeito da maré nos trechos, apresentando uma oscilação completa. Ademais, obteve-se a descarga fluvial média da bacia ao estuário de 2,35 m3.s-1 e a vazão média mensal afluente ao maior reservatório da bacia de 0,33 m3.s-1, resultados estes em consonância com trabalhos anteriores realizados na bacia em estudo. Em síntese, os resultados obtidos e o modelo proposto têm potencial para auxiliar na gestão integrada de águas rurais, urbanas e costeiras.

ABSTRACT The present work applied the Storm Water Management Model (SWMM) to simulate and evaluate the hydrological response of a coastal river macrodrainage system whose basin is located in an urban-rural transition area and has a tidal influence in its outflow. Thus, as a downstream contour condition, the existing tidal curve in the basin's outlet was reconstructed using the harmonic method. In addition, drainage stretches and sub-basins were automatically delimited, and a land use and occupation maps were developed to obtain the physical and spatial parameters of the drainage elements, these steps being aided by Geographic Information Systems (GIS) tools. The flow was simulated in the system for a period of one month under a moderate precipitation condition. The validation of the model resulted in a Nash-Sutcliffe coefficient of 0.57. The results showed that the SWMM simulated the flows in the drainage stretches of the rural sub-basins with an average deviation of 8.6% of the flows measured in the field. For stretches under tidal influence, SWMM was able to reproduce the effect of the tide in the stretches with a complete oscillation. In addition, the river discharge from the basin to the estuary was 2.35 m3.s-1, on average, and the average monthly flow affluent to the largest reservoir in the basin was 0.33 m3.s-1, consistently with previous work carried out in the study basin. In summary, the results obtained and the proposed model have the potential to assist in the integrated management of rural, urban, and coastal waters.

Medidor prismático hexagonal: uma alternativa à macromedição / Measurement with hexagonal prismatic configuration: an alternative to macromeasuring

RESUMO A medição de vazão é fundamental para a gestão de processos que envolvem fluidos. Em empresas de saneamento, contabilizar as entradas e saídas de água é essencial para gerir faturamentos e perdas, podendo ser mensurada por meio de variados instrumentos com diferentes princípios de aplicação. Dados os altos custos de aquisição dos macromedidores usuais, bem como as dificuldades de instalação e manutenção, a macromedição no Brasil é deficiente. O tubo Pitot Cole é um medidor capaz de determinar a vazão em tubulações pelo diferencial de pressão. Suas principais vantagens são o baixo custo e a fácil instalação, que pode ocorrer com a tubulação em carga. Em contrapartida, suas peças são frágeis e de formato complexo. Este trabalho propõe a construção de um medidor de vazão simples e robusto com tomadas de pressão instaladas em faces opostas de um prisma hexagonal e avalia a viabilidade na mediação de vazão. Os resultados mostraram-se promissores dadas a estabilidade e a forte correlação linear obtidas no coeficiente de calibração.

ABSTRACT Flow measurements are essential for processes management involving fluids. In water companies, measuring inlets and outlets of water is essential to manage revenue and water losses. The water can be measured through diverse instruments with different application principles. Due to the high acquisition costs of the usual water flow meters, as well the difficulties of installation and maintenance, macro meter in Brazil is deficient. The Pitot Cole Tube is able to determine flow in pipes through the pressure differential. The main advantages are the low cost and easy installation, that may occur with the pipe under load. However, its peaces are fragile and complex. This paper propose the construction of a simple and robust instrument to measure the water flow. The prototype is build with pressure plugs installed on opposite faces of a hexagonal prism, then is evaluated of its effectiveness in water flow measurements. The results were promising given the stability obtained in the calibration coefficient.

Influence of sediment distribution on the relationships among reservoir yield, spill, and evaporation losses / Influência da distribuição de sedimentos nas relações entre vazão regularizada, sangria e perdas por evaporação em reservatórios

ABSTRACT This study shows how the sedimentation process in reservoirs affects the yield-spill-evaporation losses in reservoirs of Ceará State, Brazilian Northeast. Reservoirs are assumed to have, initially, inverted conical shape. Three forms of sedimentation were investigated: type 1, with deposition occurring parallel to the wetted perimeter; type 2, deposition distributed proportionally to the water depth; and, type 3, deposition concentrated in the reservoir bottom. These sedimentation patterns were found in many reservoirs in Ceará, with capacity ranging from about 0.5 to 100 hm3. Nevertheless, type 2 pattern was the most frequent. In this paper, five large reservoirs, over 100 hm3, were studied using Monte Carlo approach, and considering the silting over the time horizon. It was found that sediment distribution can significantly affect the yield-spill-evaporation trade-off on large reservoirs. Type 1 results have the lowest impact on reservoir yield, followed by type 2 and type 3. For Cedro reservoir, the yield would go to zero in 2115, assuming a type 3 deposition pattern. These results reinforce the need for monitoring sedimentation in large reservoirs in the Brazilian semiarid region. In addition, this study provides a relatively simple methodology to predict the impact of siltation on reservoir yield-spill-evaporation relationships, for the three most found patterns of sedimentation.

RESUMO Este estudo mostra como o processo de sedimentação em reservatórios afeta o balanço entre vazão regularizada, sangria e perdas por evaporação em reservatórios do estado do Ceará. Presume-se que os reservatórios tenham, inicialmente, forma cônica invertida. Foram investigadas três formas de sedimentação: tipo 1, com deposição paralela ao perímetro molhado; tipo 2, com deposição distribuída proporcionalmente à profundidade da água; e tipo 3, com deposição concentrada no fundo do reservatório. Esses padrões de sedimentação foram encontrados em diversos reservatórios do Ceará, com capacidades de aproximadamente 0,5 a 100 hm3. No entanto, o padrão tipo 2 foi o mais frequente. Neste trabalho, foram estudados cinco grandes reservatórios, com capacidades superiores a 100 hm3, utilizando-se a abordagem de Monte Carlo e levando em conta o assoreamento ao longo do horizonte temporal. Verificou-se que a distribuição de sedimentos pode afetar significativamente o balanço entre vazão regularizada, sangria e perdas por evaporação em grandes reservatórios. Os resultados para o padrão tipo 1 têm menor impacto sobre a vazão regularizada do reservatório, seguido dos tipos 2 e 3. Para o reservatório Cedro, a vazão regularizada seria zero em 2115, assumindo um padrão de deposição tipo 3. Esses resultados reforçam a necessidade de monitoramento do assoreamento em grandes reservatórios do semiárido brasileiro. Além disso, este estudo fornece uma metodologia relativamente simples para prever o impacto do assoreamento na relação entre vazão regularizada, sangria e perdas por evaporação, para os três padrões de sedimentação mais comumente encontrados.

Determinação das curvas-chave de descargas de sedimentos em suspensão na bacia hidrográfica do Rio Piancó-Piranhas-Açu / Determination of key curves of discharges of suspended sediment in the hydrographic basin of Piancó-Piranhas-Açu River

RESUMO O estudo da descarga de sólidos de uma determinada bacia hidrográfica é importante para que se possam tomar decisões corretas quanto ao planejamento de gestão dos recursos hídricos. O objetivo do presente trabalho foi determinar curvas-chave que representam cargas de sedimentos em suspensão no Rio Piranhas. O estudo foi realizado na sub-bacia hidrográfica do Rio Piranhas. Foram realizadas 15 campanhas de medições hidrossedimentométricas, no período de novembro de 2012 a maio de 2013, envolvendo as medições de concentração de sedimentos em suspensão e de descargas líquida e sólida. Foram plotadas curvas-chave de sedimentos em suspensão para os períodos seco e chuvoso, as quais apresentaram bons coeficientes de determinação.

ABSTRACT The study of solid discharge of a hydrographic basin is important for making correct decisions regarding planning the management of water resources. The objective of the present study was to determine key planning curves that represented loads of suspended sediment in the River Piranhas. The study was carried out in the hydrographic sub-basin of Piranhas River. A total of 15 campaigns of hydrosedimentometric measurements was performed, in the period from November 2012 to May 2013, including the measurements of suspended sediment concentration and liquid and solid discharges. Key curves were plotted for sediment in suspension, for the dry and rainy periods, which presented good coefficients of determination.

Reproduction of two loricariid species in a confined river and implications for environmental impacts of dams

Fish reproduction in floodplain rivers is often linked to flow regime and with the inundation of floodplain habitats. However, in confined rivers, where floodplains are absent, the relation between reproduction and flow can in comparison be expected to be distinct. In this study, we describe the reproductive life-history of Hemiancistrus fuliginosus and Hypostomus isbrueckeri in a confined river and discuss its differences relative to floodplain loricariids and also the implications for effects of dam construction and flow regulation. We found the reproductive peak of both species occurred during lowering waters, just after maximum river flow, in contrast to floodplain species that tend to spawn during rising waters. The studied species presented attributes of equilibrium life-history strategy, which are related to predictable river flow variation. Because both species spawned during low river flow, which is historically predictable in summer, we suggest that their reproduction may be severely disrupted, depending on how flow regime is affected by dam operation. These results have implications for assessing and mitigating the impacts of river damming on fish populations in confined rivers, and we point to ecologically driven flow management and conservation of free-flowing rivers as mitigation and conservation alternatives.(AU)

A reprodução de peixes em rios com planície de inundação está associada ao regime de vazão e sua interação com os hábitats laterais. Entretanto, em rios confinados, sem planícies de inundação, pode-se esperar que a relação entre reprodução e vazão seja comparativamente distinta. Neste estudo, descrevemos as características reprodutivas da história de vida de Hemiancistrus fuliginosus e Hypostomus isbrueckeri em um rio confinado, discutimos as diferenças em relação à reprodução de loricarídeos em planícies de inundação e também as implicações para o efeito de barragens e manejo da vazão de rios. O pico reprodutivo de ambas as espécies ocorreu durante o período de baixa vazão, logo após o período de máxima vazão, contrastando com o padrão observado na reprodução de espécies em planícies de inundação, que ocorre principalmente no período de incremento de vazão. As duas espécies apresentaram história de vida com estratégia de equilíbrio. Pelo fato de ambas espécies desovarem durante a baixa vazão do rio, cuja ocorrência no verão é historicamente previsível, sugerimos que seus padrões de desova podem ser severamente alterados, dependendo de como o regime de vazão for afetado pela operação da barragem. Esses resultados têm implicações para avaliação e manejo de impactos ambientais de barragens em rios confinados, sendo que o manejo ecológico de vazão e a conservação de rios livres de barragens como alternativas de mitigação e conservação, respectivamente.(AU)

Physical habitat simulation for small-sized characid fish species from tropical rivers in Brazil

Physical habitat simulation (PHABSIM) is an important step of the instream flow incremental methodology (IFIM), which is applied to establish environmental flow regimes. This study applied the PHABSIM in two reaches of the Velhas river basin, whose long-term discharges are similar but are under different degrees of impact. Suitability curves were obtained for fish species using traditional methods (Astyanax sp., Piabarchus stramineus, Piabina argentea and Serrapinnus heterodon) and generalized additive models for fish density (Astyanax sp., P. argentea and S. heterodon). The results of habitat use depended on the method for curves generation. Applying the suitability curves by traditional methods, different discharge scenarios were simulated. The flow increasing from a dry scenario to a discharge of 1 year of return promotes a possible habitat increase for all species. However, the same hydrological flow percentiles produce different habitat proportions in different rivers. This work demonstrates that regardless of how suitability curves for the Neotropical species are generated, caution should be taken when applying them. However, the PHABSIM method allows more complex analyses than the traditional approaches based on minimal flow estimations, which is usually applied in South America.(AU)

A simulação de habitat para espécies de peixes (PHABSIM) é uma etapa importante do método Instream Flow Incremental Methodology (IFIM), cuja aplicação está relacionada a determinação da vazão ecológica. O presente estudo aplicou PHABSIM em dois trechos da bacia do rio das Velhas, cujas vazões de médio prazo são semelhantes, mas sob condições de conservação ambiental diferente. Curvas de aptidão foram obtidas para Astyanax sp., Piabarchus stramineus, Piabina argentea e Serrapinnus heterodon através do método tradicional e ajustando modelo aditivos generalizados (Astyanax sp., P. argentea e S. heterodon). Os resultados sugerem uso de habitats diferentes dependendo do modelo utilizado para gerar as curvas. Aplicando as curvas obtidas pelo método tradicional no PHABSIM, diferentes cenários de vazão foram simulados. O aumento da vazão para cheia de um ano de retorno aumenta o habitat provável para todas as espécies. Entretanto, mesmo cenário de vazão, fornecido por análise de hidrológica de percentis de ocorrência, fornece diferente proporção de habitat em diferentes rios. O trabalho demonstra que curvas de aptidão para espécies neotropicais, independentemente da forma de geração, devem ser usadas com cautela. Entretanto, o método PHABSIM permite análises mais elaboradas do que as tradicionais estimativas de vazão mínima empregadas na América do Sul.(AU)

Avaliação do modelo J2000/JAMS para modelagem hidrológica em bacias hidrográficas brasileiras / J2000/JAMS model evaluation for Brazilian watersheds hydrological simulation

RESUMO: A gestão de recursos hídricos no Brasil é prejudicada pela carência de informações hidrológicas, que pode ser suprida pelos modelos hidrológicos que simulam o comportamento das bacias hidrográficas. Entretanto, muitos modelos não geram bons resultados quando executados fora da área de estudo onde foram criados. Por isso, devido à sua adaptabilidade, o modelo J2000 inserido no framework Jena Adaptable Modelling System (JAMS) foi avaliado para simulação de duas bacias hidrográficas inseridas na zona de afloramento do Sistema Aquífero Guarani, a Bacia Hidrográfica do Ribeirão da Onça (BRO) e a Microbacia do Córrego Cavalheiro (BCC), nos municípios de Brotas e Analândia, respectivamente, no estado de São Paulo. O framework JAMS apresentou-se como um sistema simplificado para uso, flexível diante das adaptações necessárias para compatibilização com as características climatológicas e hidrológicas das áreas de estudo. O modelo J2000 mostrou-se eficiente na predição da resposta hidrológica das bacias hidrográficas, apresentando um coeficiente de Nash-Sutcliffe (NSE) de 0,76 e 0,81, para os períodos de calibração e validação da BRO; e 0,76 e 0,56, para os períodos de calibração e validação da BCC, respectivamente. O erro absoluto, calculado pelo valor da raiz do erro quadrático médio, foi considerado baixo por apresentar valores de 0,14 e 0,18 m³.s-1 para os períodos de calibração e validação da BRO; e 0,02 e 0,03 m³s-1 para os períodos de calibração e validação da BCC, respectivamente. Portanto, o J2000/JAMS mostrou-se como um candidato potencial para modelagem hidrológica de bacias hidrográficas do estado de São Paulo, podendo ser utilizado para estudos sobre as relações entre a localização do uso do solo na bacia hidrográfica e a geração de escoamento.

ABSTRACT: The water resources management in Brazil is affected by the lack of hydrological information, which can be filled by hydrological models that simulate the behavior of watersheds. However, it was noticed that many models do not generate good results when performed outside of the study area where they were created. Therefore, due to its adaptability, the J2000 model linked into the Jena Adaptable Modelling System (JAMS) framework was evaluated for simulating two basins at the outcrop zone of the Guarani Aquifer System, the Ribeirão da Onça watershed (BRO) and the Córrego Cavalheiro watershed (BCC), located at Brotas and Analândia cities, respectively, in the state of São Paulo, Brazil. The JAMS framework was presented as a flexible and easy to use system, admitting all the necessary adaptations for compliance with the climatological and hydrological characteristics of the study areas. The J2000 model proved to be effective in predicting the hydrological response of watersheds, with a Nash-Sutcliffe coefficient of 0.76 and 0.81, for periods of calibration and validation of the BRO; and 0.76 and 0.56, for periods of calibration and validation of the BCC, respectively. The absolute error, calculated with the root of mean square error value, was considered low by the present values ​​of 0.14 and 0.18 m³.s- 1, for periods of calibration and validation of the BRO; and 0.02 and 0.03 m³.s- 1, for periods of calibration and validation of the BCC, respectively. Therefore, the J2000/JAMS showed up as a potential candidate for hydrological modeling of watersheds in São Paulo, and may be used for studies on the relationship between the location of land use in the watershed and the generation flow.

Aplicação de técnicas de redes neurais e modelagem atmosférica para elaboração de previsões de vazão na Bacia do Rio Grande (MG) / Application of neural networks techniques and atmospheric modeling to elaborate inflow forecasts in the Rio Grande Basin (MG), Brazil

RESUMO Neste estudo foi proposta a elaboração de um modelo de previsão de vazões no horizonte de dez dias para a Usina Hidrelétrica de Furnas, localizada na Bacia do Rio Grande, Minas Gerais, a partir da aplicação de redes neurais artificiais (RNA), informações de vazão natural e precipitação observada e prevista. O modelo foi desenvolvido utilizando o software Matlab(r) Neural Network Toolbox. Escolheu-se uma rede neural do tipo perceptron multicamadas (MLP), treinada com algoritmo supervisionado de retropropagação Levenberg-Marquardt. As previsões de precipitação foram obtidas a partir do modelo ETA/Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC), e utilizadas com e sem tratamento matemático. Foram realizados três experimentos, dividindo-se o histórico de dados em três períodos, sendo o primeiro para a calibração do modelo, o segundo para a validação e o terceiro para os testes. Em cada experimento foi variado o conjunto de dados de entrada, sendo utilizada, no primeiro experimento, somente a vazão passada para prever os dez dias de vazão futura. No segundo foi adicionada a precipitação observada e, no terceiro, a previsão de precipitação. Os resultados da modelagem chuva-vazão obtidos com a previsão de precipitaçãodo modelo ETA não apresentaram melhorias estatísticas em comparação com os experimentos que só utilizaram informações passadas. No entanto, quando se utilizou a previsão de precipitação corrigida matematicamente, observou-se uma melhora sensível tanto nos índices estatísticos quanto na representação da previsão simulada no hidrograma, ficando o desempenho da modelagem proposta neste estudo semelhante à encontrada em modelos conceituais do tipo chuva-vazão.

ABSTRACT The purpose of this study was to elaborate a ten-year runoff forecast model for the Furnas hydroelectric plant. The facility is located in the Rio Grande Basin in the state of Minas Gerais, Brazil. Artificial neural networks were used to determine natural flow as well as observed and predicted precipitation. The model was created using the Matlab(r) Neural Network Toolbox software, and the multi-layers perceptron (MLP) was trained with supervised learning algorithm Levenberg-Marquardt. Precipitation forecasts derived from ETA/Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC) model, and both raw and mathematical adjusted data were used. Historical data was separated in three different periods in order to calibrate, validate and test the model. The first share was used for calibration, the second portion was used for validation and the third one to test the model. In each experiment the input data was modified; thus, in the first experiment, to forecast the ten day runoff, only the past runoff data was considered. In the second experiment, observed precipitation was added; and in the third one, the forecast precipitation was added. The rainfall-runoff modeling results did not show any significant improvement in the statistics when ETA input data is compared with the experiments that only used past information as input. Nevertheless, when forecast precipitation was used with mathematical adjustment, a mild improvement was shown for the statistics index and for the forecast hydrogram simulation. As a result, the modeling performance proposed in this study is similar to that found in conceptual models of rainfall-runoff type.

Calibração do Storm Water Management Model (SWMM) utilizando algoritmos evolucionários multiobjetivo / Storm Water Management Model calibration using multiobjective evolutionary algorithms

RESUMO O estudo teve por objetivo a realização da calibração do modelo hidrológico Storm Water Management Model (SWMM) para a Bacia Hidrográfica do Arroio Cancela, localizada em Santa Maria, Rio Grande do Sul, utilizando o algoritmo evolucionário multiobjetivo R-NSGA. Para tanto, foram realizadas modificações na estrutura do SWMM, de modo que permitisse seu acoplamento como Evolucionary Reference Point Based Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm (R-NSGA) em ambiente de programação MATLAB. As funções objetivo utilizadas foram o Coeficiente de Eficiência de Nash-Sutcliffe (COE), o Erro da Vazão de Pico (EQP) e o Erro do Volume Escoado (EVOL) aplicadas simultaneamente na calibração do modelo. Foi proposto um método para determinação da maior compatibilidade de modo a elencar as melhores soluções. Os resultados dos parâmetros calibrados do SWMM foram próximos aos valores físicos da bacia, com exceção dos valores relativos à equação de Horton. As soluções de maior compatibilidade apresentam um melhor comportamento para os eventos de validação, evidenciando a importância da otimização multiobjetivo.

ABSTRACT This paper focused on the calibration of Storm Water Management Model (SWMM) for the Cancela River Basin, located in Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brazil, using the multi-objective Evolucionary Reference Point Based Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm R-NSGA. Modifications were made in SWMM structure to allow its linking with R-NSGA in MATLAB. The objective functions proposed were the efficiency coefficient of Nash-Sutcliffe (eNS), the Peak Flow Error (EQ) and Runoff Volume error (EVOL), which were applied simultaneously to the model calibration. A method for determining the maximum compatibility to rank the best solutions is proposed. The parameters estimated by SWMM calibration were close to physical values of the basin, except those relating to the Horton equation in the most compatible solutions have a better behavior for the validation event, highlighting the importance of multi-objective optimization.

Effects of intraoperative diltiazem infusion on flow changes in arterial and venous grafts in coronary artery bypass graft surgery / Efeitos da infusão intraoperatória de diltiazem sobre as mudanças do fluxo em enxertos arteriais e venosos em cirurgia de revascularização do miocárdio

AbstractObjective:This study aimed to show the effects of intra-operative diltiazem infusion on flow in arterial and venous grafts in coronary artery bypass graft surgery.Methods:Hundred fourty patients with a total of 361 grafts [205 (57%) arterial and 156 (43%) venous] underwent isolated coronary surgery. All the grafts were measured by intraoperative transit time flow meter intra-operatively. Group A (n=70) consisted of patients who received diltiazem infusion (dose of 2.5 microgram/kg/min), and Group B (n=70) didn't receive diltiazem infusion.Results:Mean graft flow values of left internal mammary artery were 53 ml/min in Group A and 40 ml/min in Group B (P<0.001). Pulsatility index (PI) values of left internal mammary artery for Group A and Group B were 2.6 and 3.0 respectively (P<0.001). No statistically significant difference was found between venous graft parameters.Conclusion:We recommend an effect of diltiazem infusion in increasing graft flows in coronary artery bypass graft operations.

ResumoObjetivo:Este estudo teve como objetivo mostrar os efeitos da infusão de diltiazem intraoperatória no fluxo arterial e enxertos venosos em cirurgia de revascularização do miocárdio.Métodos:Cento e quarenta pacientes com um total de 361 enxertos [205 (57%) arteriais e 156 (43%) venosos] passaram por uma cirurgia coronária isolada. Todos os enxertos foram medidos pelo medidor de fluxo de tempo de trânsito intraoperatório. Grupo A (n=70), formado por pacientes que receberam infusão de diltiazem (dose de 2,5 micrograma/kg/min), e Grupo B (n=70), por aqueles que não receberam infusão de diltiazem.Resultados:Os valores médios de fluxo de enxerto de artéria mamária interna esquerda foram 53 ml/min no grupo A e 40 ml/min no Grupo B (P<0,001). Valores do índice de pulsatilidade da artéria mamária interna esquerda para o Grupo A e do Grupo B foram de 2,6 e 3,0, respectivamente (P<0,001). Não houve diferença estatisticamente significativa entre os parâmetros do enxerto venoso.Conclusão:Sugerimos um efeito da infusão de diltiazem em aumentar os fluxos de enxerto em operações de bypass de artéria coronária.

Influence of peak flow changes on the macroinvertebrate drift downstream of a Brazilian hydroelectric dam / Influência de alterações de vazão sobre a deriva de macroinvertebrados a jusante de uma barragem hidrelétrica brasileira

Successive daily peak flows from hydropower plants can disrupt aquatic ecosystems and alter the composition and structure of macroinvertebrates downstream. We evaluated the influence of peak flow changes on macroinvertebrate drift downstream of a hydroelectric plant as a basis for determining ecological flows that might reduce the disturbance of aquatic biota. The aim of this study was to assess the influence of flow fluctuations on the seasonal and daily drift patterns of macroinvertebrates. We collected macroinvertebrates during fixed flow rates (323 m3.s1 in the wet season and 111 m3.s1 in the dry season) and when peak flows fluctuated (378 to 481 m3.s1 in the wet season, and 109 to 173 m3.s1 in the dry season) in 2010. We collected 31,924 organisms belonging to 46 taxa in the four sampling periods. Taxonomic composition and densities of drifting invertebrates differed between fixed and fluctuating flows, in both wet and dry seasons, but family richness varied insignificantly. We conclude that macroinvertebrate assemblages downstream of dams are influenced by daily peak flow fluctuations. When making environmental flow decisions for dams, it would be wise to consider drifting macroinvertebrates because they reflect ecological changes in downstream biological assemblages.

Os sucessivos pulsos diários de vazão decorrentes da operação de usinas hidrelétricas podem perturbar os ecossistemas aquáticos e alterar a composição e estrutura de macroinvertebrados a jusante de barramentos. Nós avaliamos a influência de alterações de vazão sobre a deriva de macroinvertebrados a jusante de uma barragem hidrelétrica como subsídio para a determinação de vazões ecológicas que podem reduzir os distúrbios sobre a biota aquática. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência das flutuações de vazão sobre os padrões sazonais e diários de deriva de macroinvertebrados. Nós coletamos os macroinvertebrados durante períodos de vazão fixa (323 m3.s1 na estação de chuvas e 111 m3.s1 na estação seca) e com flutuações de vazão (378 - 481 m3.s1 na estação de chuvas e 109 - 173 m3.s1 na estação seca) no ano de 2010. Foram coletados 31.924 organismos distribuídos em 46 taxa nos quatro períodos amostrais. A composição taxonômica e a densidade de invertebrados a deriva diferiram entre os períodos com vazão fixa e flutuante, tanto na estação de chuvas quanto na seca, mas a riqueza taxonômica não variou significativamente. Em conclusão, as comunidades de macroinvertebrados a jusante de barragens são influenciadas pelas flutuações diárias na vazão. Portanto, os macroinvertebrados a deriva devem ser considerados nos cálculos de vazões ambientais, pois eles claramente refletem as mudanças ecológicas nas comunidades biológicas a jusante de barragens hidrelétricas.

Land-sea interface features of four estuaries on the South America Atlantic coast

The Brazilian coastal zone extends from 4º N to 34º S latitude and because of its long extension, the interface zone from continent to ocean includes a high diversity of geomorphologic and oceanographic characteristics. The rivers from the Northeast and East regions are marked by a typical unimodal seasonal flux patterns but with different amplitudes. As the climate indicates, the rivers from the Northeast are subject to an accentuated seasonal variability with an elevated input and flood pulses during the rainy season and low to negligible fluxes during the dry season. Small-scale rivers usually present typical torrential behaviour. In the humid eastern region, the unimodal seasonal cycle is dampened with a more constant input supply. Recently, some studies have shown that the material supply from rivers along the Northeast and Eastern coasts is diluted by surface tropical waters of oceanic currents and that the estuarine plume dispersal is restricted to a narrow coastal belt. However, human impacts of course mask or even override both natural hydrological cycles and CO2 emissions from terrestrial biomes, or depending on the nature of the human impact, can even increase extreme events. Henceforth this contribution addresses the typological, hydrological and biome diversity of the four estuarine systems fed and affected by the respective Amazon, São Francisco, Paraíba do Sul and Plata watersheds.

A zona costeira brasileira se estende de 4º N a 34º S de latitude. Por causa de sua longa faixa de zona de interface do continente com o oceano, é encontrada uma grande diversidade nas características geomorfológicas e oceanográficas. Os rios das regiões nordeste e leste mostram um padrão de fluxo sazonal normalmente unimodal, mas diferentes em amplitude. Conforme o clima indica, os rios do nordeste estão sujeitos a uma acentuada variabilidade sazonal, com elevação da vazão em forma de pulsos de inundação durante a estação chuvosa e fluxos muito baixos ou mesmo negligentes durante a estação seca. Em rios de pequena escala, a vazão costuma apresentar um típico comportamento de eventos torrenciais. Na região leste, com clima tropical úmido, o ciclo unimodal sazonal se apresenta amortecido com uma entrada mais constante. Recentemente, alguns estudos mostram que a exportação de materiais pelos rios ao longo da costa leste e do nordeste é diluída a partir de águas tropicais superficiais de correntes oceânicas e que a dispersão das plumas estuarinas é restrita a uma estreita faixa costeira. No entanto, os impactos humanos mascaram ou mesmo substituem ambos os ciclos hidrológicos naturais e as emissões de CO2 dos biomas terrestres ou, dependendo da natureza, podem até aumentar os eventos extremos. Doravante, esta contribuição aborda a diversidade, a tipologia hidrológica e os biomas dos quatro sistemas estuários.

Land-sea interface features of four estuaries on the South America Atlantic coast / Características da interface continente-oceano de quatro estuários da zona costeira da America do Sul

The Brazilian coastal zone extends from 4º N to 34º S latitude and because of its long extension, the interface zone from continent to ocean includes a high diversity of geomorphologic and oceanographic characteristics. The rivers from the Northeast and East regions are marked by a typical unimodal seasonal flux patterns but with different amplitudes. As the climate indicates, the rivers from the Northeast are subject to an accentuated seasonal variability with an elevated input and flood pulses during the rainy season and low to negligible fluxes during the dry season. Small-scale rivers usually present typical torrential behaviour. In the humid eastern region, the unimodal seasonal cycle is dampened with a more constant input supply. Recently, some studies have shown that the material supply from rivers along the Northeast and Eastern coasts is diluted by surface tropical waters of oceanic currents and that the estuarine plume dispersal is restricted to a narrow coastal belt. However, human impacts of course mask or even override both natural hydrological cycles and CO2 emissions from terrestrial biomes, or depending on the nature of the human impact, can even increase extreme events. Henceforth this contribution addresses the typological, hydrological and biome diversity of the four estuarine systems fed and affected by the respective Amazon, São Francisco, Paraíba do Sul and Plata watersheds.

A zona costeira brasileira se estende de 4º N a 34º S de latitude. Por causa de sua longa faixa de zona de interface do continente com o oceano, é encontrada uma grande diversidade nas características geomorfológicas e oceanográficas. Os rios das regiões nordeste e leste mostram um padrão de fluxo sazonal normalmente unimodal, mas diferentes em amplitude. Conforme o clima indica, os rios do nordeste estão sujeitos a uma acentuada variabilidade sazonal, com elevação da vazão em forma de pulsos de inundação durante a estação chuvosa e fluxos muito baixos ou mesmo negligentes durante a estação seca. Em rios de pequena escala, a vazão costuma apresentar um típico comportamento de eventos torrenciais. Na região leste, com clima tropical úmido, o ciclo unimodal sazonal se apresenta amortecido com uma entrada mais constante. Recentemente, alguns estudos mostram que a exportação de materiais pelos rios ao longo da costa leste e do nordeste é diluída a partir de águas tropicais superficiais de correntes oceânicas e que a dispersão das plumas estuarinas é restrita a uma estreita faixa costeira. No entanto, os impactos humanos mascaram ou mesmo substituem ambos os ciclos hidrológicos naturais e as emissões de CO2 dos biomas terrestres ou, dependendo da natureza, podem até aumentar os eventos extremos. Doravante, esta contribuição aborda a diversidade, a tipologia hidrológica e os biomas dos quatro sistemas estuários.

Desenvolvimento e avaliação de um sistema automatizado de aquisição de dados para medição de vazão, "Auto-Venturi" / Development and evaluation of a system automated data acquisition for flow rate measurement, "Auto-Venturi"

Visando obter um instrumento, de fácil construção e baixo custo, para medição de vazão por meio de software e hardware, neste trabalho, teve-se por objetivo desenvolver e avaliar um sistema automatizado de aquisição de dados para medição de vazão por meio de um medidor Venturi com comunicação via rádio frequência. Para tal desenvolvimento, avaliou-se também a melhor forma de calibração de um transdutor utilizado em equipamentos de medição de vazão que se baseiam em diferencial de pressão. O trabalho foi realizado no Laboratório de Hidráulica, pertencente ao Departamento de Engenharia Rural da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", da Universidade de São Paulo, localizado no campus de Piracicaba. Utilizou-se um medidor Venturi de material acrílico que possui diâmetro maior principal (D) de 0,069 m e diâmetro menor de "garganta" (d) de 0,0352 m. Calibrou-se o transdutor diferencial de pressão utilizado de maneira estática (ausência de fluxo de água na calibração) e de maneira dinâmica, observando-se diferença significativa entre esses dois processos de calibração. Para a calibração, comunicação e transmissão dos dados desenvolveram-se rotinas computacionais em linguagem "Tbasic". Para o desenvolvimento do software denominado Auto-Venturi utilizou-se o programa computacional Delphi 3 da Borland. Os resultados obtidos mostraram que o sistema automatizado de aquisição de dados com calibração dinâmica apresentou excelentes índices de precisão e exatidão sendo indicado para esse processo. Realizando-se o processo de calibração estática, encontrou-se um excelente índice de precisão, porém um inadequado índice de exatidão, sendo sua realização não recomendada.

Asking for an instrument, of easy construction and low materials costs, to determinate flow rate by software and hardware, the aimed of this work was to project and evaluate a date acquisition automation system to estimate the flow rate existent in a Venturi instrument using frequency radio communication. This work carried out in the Hydraulic Laboratory in Rural Engineer Department in "Luiz de Queiroz" College of Agriculture at Sao Paulo University, in Piracicaba campus. It was used a Venturi instrument composed by a principal diameter (D) of 0,069 m and a lower diameter (d) of 0,0352 m. The pressure transductor calibration carried out by a static way (without flowing rate in the calibration process) and dynamic way presenting difference between these two calibration processes. Computations algorithms were developed in "Tbasic" language and the software called "Auto-Venturi" was designed using Borland Delphi 3 program. According to the results, the data acquisition automation system, with dynamic calibration, had excellent precision and accuracy indices, presenting satisfied results. However, the static calibration system had excellent precision indices and an unsatisfying accuracy isn't indicated to this process.

Effects of flow reduction and spillways on the composition and structure of benthic macroinvertebrate communities in a Brazilian river reach / Efeitos da redução de vazão e construção de soleiras vertentes sobre a composição e estrutura de comunidades de macroinvertebrados bentônicos em um trecho de rio brasileiro

Dams are a major threat to aquatic biological diversity. By altering the natural flow of rivers, dams modify fluvial habitats, making them unsuitable for the growth and reproduction of many aquatic species. The aim of this study was to evaluate the effects of a reduced flow reach (RFR) on benthic macroinvertebrate communities. Benthic macroinvertebrates were collected at six sites downstream of the Amador Aguiar Power Plant I before (lotic phase) and after (semi-lentic phase) Araguari River mean flow was reduced from 346 to 7 m³.s-1. Changes in macroinvertebrates richness, diversity and total biomass were not observed. Ablabesmyia, Tanytarsus (Chironomidae, Diptera), Leptoceridae and Polycentropodidae (Trichoptera) densities significantly increased the first year after flow reduction and the construction of spillways (t-test; p < 0.05). An analysis of similarity (ANOSIM) showed statistical differences in taxonomical composition despite considerable overlap in communities between the lotic and semi-lentic phases (R = 0.3; p < 0.01). In both phases, the macroinvertebrates were characterised by the dominance of groups tolerant to human disturbance (e.g., Chironomidae, Ceratopogonidae and Oligochaeta) and by the presence of the alien bivalve species Corbicula fluminea (Veneroidae), suggesting that the river was already degraded before the hydraulic modifications. Since the 1980s, the Araguari River has been continuously subjected to human pressures (e.g., cascade dams, urbanization and replacement of native vegetation by pasture and crops). These activities have led to impoverishment of biological communities and have consequently altered the ecosystem.

As represas constituem uma das principais ameaças à diversidade biológica. Ao alterarem a vazão natural de um rio, modificam os habitats fluviais tornando-os inadequados para o crescimento e reprodução de diversas espécies aquáticas. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos de um trecho de vazão reduzida sobre as comunidades de macroinvertebrados bentônicos. Os organismos foram coletados em seis estações amostrais à jusante da UHE Amador Aguiar I antes (fase lótica) e após (fase semilêntica) a vazão média do rio Araguari (MG) ter sido reduzida de 346 para 7 m³.s-1. Não foram registradas mudanças na riqueza, diversidade e biomassa total dos macroinvertebrados. As densidades (ind.m-2) de Ablabesmyia, Tanytarsus (Diptera), Leptoceridae e Polycentropodidae (Trichoptera) aumentaram significativamente no primeiro ano após a redução da vazão e construção das soleiras vertentes (t-test; p < 0,05). Uma análise de similaridade (ANOSIM) apontou diferenças significativas na composição taxonômica, porém houve sobreposição das comunidades entre as fases lótica e semilêntica (R = 0,3; p < 0,01). Em ambas as fases a macrofauna caracterizou-se pela dominância de grupos tolerantes a distúrbios antrópicos (p. ex. Chironomidae, Ceratopogonidae e Oligochaeta) e pela presença do bivalve invasor Corbicula fluminea, sugerindo que o rio já estava degradado antes das modificações hidráulicas. Desde a década de 1980 o rio Araguari tem sido continuamente submetido a impactos antrópicos (barramentos em cascata, urbanização e a substituição da vegetação por pastagens e cultivos agrícolas). Essas atividades têm levado ao empobrecimento das comunidades biológicas e, consequentemente, alterado o funcionamento do ecossistema.

Avaliação de desempenho em um medidor eletromagnético de baixo custo desenvolvido para aplicações em simulação cardiovascular / Performance evaluation on low cost electromagnetic flow meter for cardiovascular simulation system application

Técnicas cirúrgicas, próteses e dispositivos implantáveis utilizados pela cardiologia estão em constante desenvolvimento. Alguns institutos de pesquisas e universidades desenvolvem simuladores hidrodinâmicos com capacidade de reproduzir os níveis de pressão e vazão do sistema cardiovascular humano, com pistões, válvulas, câmaras de complacência, dispositivos para ajustes e medição de pressão e vazão. Este artigo apresenta o desenvolvimento e a avaliação de um fluxômetro eletromagnético (FE). O custo elevado de um fluxômetro por ultrassom (FUS) pode inviabilizar algumas pesquisas com simuladores; desta forma, uma alternativa com menor custo é apresentada neste trabalho. Baseado na indução eletromagnética para medição de vazão em um fluido iônico, o FE desenvolvido mostrou ser uma solução de baixo custo. O transdutor foi montado em um tubo de plástico com diâmetro interno de 9,5 mm, excitado por um campo magnético de 0,35 T, possui 4 eletrodos que, ligados a um circuito eletrônico, fornecem tensão elétrica proporcional à velocidade do fluido. A equação da tensão induzida, técnicas para calibração, ensaios e resultados são apresentados. Para a realização dos ensaios, foram utilizados um simulador cardiovascular e um FUS como referência. Os dados foram obtidos por hardware e software da National Instruments. Dentre os resultados, destaca-se o baixo desvio padrão de 0,043 L/min do FE para uma vazão de 3,56 L/min. O maior erro porcentual relativo foi de 1,49 ± 1,25%. Em um dos gráficos de vazão do FE observou-se um comportamento não monotônico, confirmado por uma análise da resposta em freqüência, observando-se maior amplitude na segunda, terceira e quarta harmônicas. Os resultados indicaram que o FE pode substituir o FUS em aplicações com simuladores hidrodinâmicos.

Implantable devices, prosthesis and their associated surgical techniques in cardiology are constantly under development. Many research groups have been using hydrodynamic simulators as a tool to assist the development in cardiovascular area, capable to mimic pressure and flow found in human cardiovascular system. They are made with plastic tubes, compliances chambers, valves, moving diaphragms and clamps for pressure and flow adjustments. The high cost of ultrasonic flow meters (UF) may difficult, for some research groups, the development of their own mock systems. This paper presents a simple and low cost electromagnetic flow meter (EF) useful for those cardiovascular simulation systems. EF measures flow of ionic fluids based on electromagnetic induction. A special transducer was assembled directly on a plastic tube with 9.5 mm of inner diameter. The transducer has 4 electrodes and, when excited by a magnetic field of 0.35 tesla, detects electric tension that is proportional to the fluid velocity. In this paper, induced electric potential equation, calibration techniques, performance tests and results are presented. A cardiovascular simulation system was used as test setup with an UF (Transonic Systems Inc.) as comparative flow meter. The signals were acquired by a PCI-6036E card and processed with LabView® 7.1 (National Instruments). The results from EF showed a standard deviation (SD) of 0.043 L/min for a flow of 3.56 L/min. The largest relative error was of 1.49 ± 1.25%. In one flow signal from the EF, the non monotonic behavior suggests a rich harmonic signal, which was confirmed by an analysis in the frequency domain. In vitro performance tests indicated that our EF can substitute the commercial available UF for hydrodynamic simulator application.