SHS5890 - Recursos Hídricos - Aspectos Quantitativos (2022)

Apresentar um tratamento unificado de assuntos à Engenharia de Recursos Hídricos. Busca-se fundamentar os métodos quantitativos em leis básicas para permitir ao aluno identificar as suposições e limitações de técnicas quantitativas de largo uso.

1. QUAIS são os PRINCÍPIOS e VALORES da Disciplina para Desenvolvimento de Competências do Egresso do PPGSHS? 


1.Humanização do Aprendizado, 2. Alcance Social do Ensino-Aprendizagem, 3. Aprendizagem baseado em Problemas, 4. Mérito. 


MISSÃO: Transformar a relação “professor-estagiário-aluno” em “ambiente de aprendizagem profissional entre pares de engenharias, isto é uma relação de "futuro Egresso (aluno) - jovem Profissional (estagiário) - Profissional Sênior (professor)".


VISÃO: Avaliação equilibrada das habilidades, conteúdos e atitudes promovidas na disciplina para as competências do Egresso do Curso. 


2. QUAIS SÃO OS CONTEXTOS OBRIGATÓRIOS DA DISCIPLINA? 


Linha 1: Diretrizes Curriculares Nacionais do Curso de Graduação em Engenharia: https://www.in.gov.br/web/dou/-/resoluÇÃo-nº-2-de-24-de-abril-de-2019-85344528


Linha 2: Regulamenta títulos, atividades, competências e campos de atuação profissionais no Sistema CONFEA/CREA Resol 1073/2016 : https://normativos.confea.org.br/ementas/visualiza.asp?idEmenta=59111&idTiposEmentas=5&Numero=1073&AnoIni=&AnoFim=&PalavraChave=&buscarem=conteudo&vigente= 

Linha 3: Projeto Acadêmico da EESC:  https://eesc.usp.br/docs/institucional/eesc_projeto_academico_2019-2023.pdf 

Linha 4: Documento de Áreas de Engenharias I da CAPES: buscar


3. COMO A DISCIPLINA CONTRIBUI PARA O DESENVOLVIMENTO DE COMPETÊNCIAS DO EGRESSO? 


Conforme Taxonomia de Bloom por HABILIDADES, CONTEÚDOS e ATITUDES (ver Material Anexo).


4. QUAIS HABILIDADES O FUTURO EGRESSO PRECISA DESENVOLVER NA DISCIPLINA? 


HABILIDADES ( "ações que a disciplina promove como atividades aos futuros Egressos , p.ex. em enunciados de trabalhos, seminários, avaliações"; esta lista é um grupo mínimo e poderão ser usadas outras habilidades quando Estagiários e Professor entenderem necessários para a formação do Egresso; ver Arquivo ANEXO): 


- MEMORIZAR ("Reconhecer" e "Identificar") conceitos aprendidos em disciplinas pré-requisitos, evitando sua repetição. 

- COMPREENDER ("Esquematizar", "Relacionar", "Explicar");

- APLICAR ("Utilizar", "Implementar", "Modificar", "Experimentar", "Calcular"); 

- ANALISAR ("Resolver", "Categorizar", "Diferenciar", "Comparar", "Explicar", "Integrar", "Investigar");

- AVALIAR ("Defender", "Delimitar", "Estimar", "Selecionar", "Justificar", "Comparar", "Explicar"); 

- CRIAR ("Elaborar", "Desenhar", "Produzir", "Prototipar", "Traçar", "Idear", "Inventar").


5. QUAIS SÃO OS CONTEÚDOS QUE O EGRESSO COMPARTILHA NA DISCIPLINA? 


CONTEÚDOS disponibilizados no Sistema, https://uspdigital.usp.br/janus/componente/disciplinasOferecidasInicial.jsf?action=3&sgldis=SHS5890

Objetivos:

Apresentar um tratamento unificado de assuntos à Engenharia de Recursos Hídricos. Busca-se fundamentar os métodos quantitativos em leis básicas para permitir ao aluno identificar as suposições e limitações de técnicas quantitativas de largo uso.

Justificativa:

O Programa de Pós-Graduação em Hidráulica e Saneamento admite alunos de formações diversas, além da engenharia civil, que tiveram com pouco contato com disciplinas ligadas aos recursos hídricos. Mesmo os formados de engenharia civil obtém uma visão não-integrada dos conhecimentos a respeito de recursos hídricos. Grandes contribuições de últimas décadas mostram que as técnicas de hidráulica e hidrologia são baseadas em mesmas leis da física. Os avanços em técnicas numéricas e na informática permitem resolução de problemas de engenharia de recursos hídricos num contexto unificado.

Conteúdo:

Teorema de Reynolds. Estática dos fluídos. Dinâmica Elementar dos fluídos. Cinemática dos fluídos. Análise com volumes de controle. Escoamento viscoso em condutos. Escoamento em dutos sob pressão. Perda de carga. Escoamento em canais abertos. Escoamento não permanente em dutos sob pressão. Escoamento gradualmente variado. Vertedores. Ressalto hidráulico. Princípios de água atmosférica. Evaporação. Transpiração. Precipitação. Elementos de água sub-superficial e subterrânea. Infiltração. Transformações hidrológicas. Modelos de simulação. Transformação chuva-vazão. Métodos de Isócronas. Hidrograma unitário. Modelos conceituais. Modelos hidrodinâmicos de escoamento. Equações de Saint-Venant. Ondas de difusão e cinemáticas. Propagação de vazões. Análise de dados observados. Elementos de estatística hidrológica. Distribuições de probabilidades. Momentos e análise de freqüência. Exemplos de casos de estudo.

Bibliografia:

ABRH, Modelos para Gerenciamento de Recursos Hídricos, ABRH / UFRJ, 1987. ABRH, Engenharia Hidrológica, Nobel/ABRH, 1989. ADAMS, B., PAPA, F., Urban stormwater management planning, John Wiley & Sons, New York, 2000; BRAS, Rafael L. and RODRÍGUES-ITURBE, Ignacio. Random Functions and Hydrology, 1985. CHIN, D. A., Water resources engineering, Prentice Hall, New Jersey, 2000; CHOW, V.T.; Maidment, D.R.; Mays, L.W. Handbook of Applied Hydrology, McGrow Hill, New York, 1998. CLARKE, R. T., Stochastic processes for water scientists, Wiley, New York, 1998; FEHER, C.W. Applied Hydrogeology, Prentice-Hall, Eng. Lewood Cliffes, N.J., 1994. LINSLEY, R.K.; FRANZINI, J.B. Water Resources Engineering, McGraw-Hill, 1979. MAYS, L., Water resources engineering, McGraw Hill, 2002; MUNSON, B., YOUNG, D.F., OKIISHI, T.H., Fundamentos da mecânica dos fluídos, Ed. Blucher Ed., SP, 1994; PONCE, V.M. Engineering Hydrology, Prentice-Hall, Eng. Lewood Cliffes, N.J., 1989. PORTO, R.M. – Hidráulica Básica – 4ª ed. EESC.2006. RIGHETTO; A.M. Hidrologia e Recursos Hídricos, EESC-USP, 1998. SINGH; V.P., Kinematic Wave Modeling in Water Resources, John Wiley, 1996. STREETER, V.L. Fluid Mechanics, McGraw Hill, New York, 1966. TUCCI, C.E.M (Edit) Hidrologia - Ciência e Aplicação, UFRGS/EDUSP/ABRH, 1993. TUCCI, C.E.M. Modelos Hidrológicos, ABRH, 1998.


6. QUAIS SÃO OS OBJETIVOS ESPECÍFICOS POR COMPETÊNCIAS QUE O EGRESSO COMPARTILHA ATENDENDO À CNE-MEC-DCN-2019? 


  • Reconhecer e identificar problemas de recursos hídricos sob funcionamento natural e impactado em necessidades interdisciplinares de usuários, possibilitando soluções técnicas diversas com aprendizagem contínua e autônoma 
  • Compreender procedimentos quantitativos de estimativa de oferta, superficial, subterrânea e pluvial, e demandas, consuntivas e não-consuntivas, considerando sólidos fundamentos da teoria e com ciência aberta
  • Aplicar cálculos determinísticos e probabilísticos para recuperação de ambientes fluviais, com segurança hídrica sustentável e técnicas compensatórias a impactos, empreendendo atuação profissional original e com ciência cidadã
  • Analisar a sustentabilidade e resiliência dos usos múltiplos da água, com foco no nexo ‘abastecimento-energia-alimentos-ecossistemas’ adaptado à não-estacionariedade das mudanças globais, promovendo práxis de soluções baseadas em maturidade e equilíbrio profissional
  • Avaliar medidas estruturais e não estruturais para eficiência e viabilidade de projetos de engenharia ambiental  gerenciando soluções de gestão de recursos hídricos com habilidade empírica própria frente aos grandes desafios globais 
  • Formular e conceber soluções sustentáveis, resilientes e inovadoras, úteis para estágios supervisionados e de trabalhos de conclusão de curso (TG), compreendendo as demandas dos usuários da engenharia ambiental e priorizando o espírito criativo, inovador e empreendedor


7. QUAIS SÃO AS ATITUDES QUE O EGRESSO AVALIA JUNTO À DISCIPLINA? 


ATITUDES são elementos que dão peso às notas parciais em todas as atividades do Egresso na Disciplina: 

- APRENDIZAGEM (relacionado com MEMORIZAR("Reconhecer" e "Identificar"); 

- TEORIA (relacionada com COMPREENDER ("Esquematizar", "Relacionar", "Explicar"));

- ORIGINALIDADE (relacionada com APLICAR ("Utilizar", "Implementar", "Modificar", "Experimentar", "Calcular")); 

- PRÁXIS ou PRÁTICA (relacionada com ANALISAR ("Resolver", "Categorizar", "Diferenciar", "Comparar", "Explicar", "Integrar", "Investigar")); 

- EMPIRISMO (relacionado com AVALIAR ("Defender", "Delimitar", "Estimar", "Selecionar", "Justificar", "Comparar", "Explicar")); 

- CRIATIVIDADE (relacionado com CRIAR ("Elaborar", "Desenhar", "Produzir", "Prototipar", "Traçar", "Idear", "Inventar")).


 8. QUAIS FORMAS DE AVALIAÇÃO POR COMPETÊNCIAS DO FUTURO EGRESSO NA DISCIPLINA? 


FORMAS DE AVALIAÇÃO: 

Equilíbrio de habilidades, conteúdos e atitudes existentes na produção do aluno, seja via grupo e/ou individual. 

ITENS GERAIS DE AVALIAÇÃO: 

Pesos às atitudes escolhidas da Tabela de Bloom identificadas e sintetizadas como: “Aprendizagem”, “Teoria”, “Originalidade”, “Práxis”, “Empirismo”, “Criatividade"

FORMATO DE MATERIAL AVALIADO: 

Escrito e audiovisual veiculado de forma digital ou impresso.

MATERIAL DE AVALIAÇÃO: 

Relatórios: Média aritmética (entre 0 e 10) das avaliações por competências dos relatórios de todos os enunciados de problemas produzidos originalmente por Alunos e Supervisionados por Professor e Estagiários; Carga: 10 listas semanais.

Seminários: Média aritmética (entre 0 e 10) das avaliações por competências de todos os Seminários Originais por Alunos sobre conteúdo supervisionado por Professor e Estagiários; Carga: 3 seminários (1 por cada bloco temático).

AvaliaçãoDisciplina : Nota Máxima (10) ao completar Autoavaliação da Disciplina, de forma individual, anônima e independente. Somente para aluno que cumpriu atividades anteriores e com entregas em dia


 9. COMO É FEITO O CÁLCULO DO CONCEITO FINAL DO FUTURO EGRESSO NA DISCIPLINA? 

 

CONCEITO FINAL (MF) = 0,5 .Relatórios + 0,45 . Seminários + 0,05 .AvaliaçãoDisciplina 

Resultado: "Aprovado" se MF >= 5 (cinco).

Resoluções de problemas e/ou trabalhos, seminários e/ou avaliação não realizados ou não entregues pelo futuro Egresso em prazos definidos pelo Professor e/ou Estagiários terão nota “0”.

10. COMO É FEITO O CÁLCULO DA FREQUENCIA FINAL DO FUTURO EGRESSO NA DISCIPLINA? 

Considerando a Portaria GR no. 145, de 31/01/2022, se o futuro Egresso atender com um mínimo de 75 % de frequencia de atividades obrigatórias de carga didática no semestre, ele(a) não será reprovado por falta. Ainda assim, novas diretrizes poderão ser implementadas considerando a CoC Ambiental, a CG/EESC, a PrG/USP e/ou Reitoria. 

10. COMO O FUTURO EGRESSO PODE RECUPERAR CONCEITOS NA DISCIPLINA? 

Prova Substitutiva: Antes de finalizar o semestre haverá prova substitutiva: (a) de caráter voluntário, (b) de resolução individual, (c) exclusivamente para aluno que tenha realizado 95% das atividades obrigatórias, e (d) somente com vistas à substituição da Média Aritmética dos Relatórios, atribuindo nova substitutiva,  que avalia todos os conteúdos da disciplina. 

Prova de recuperação: Os alunos terão direito ao regime de recuperação definido pela USP desde que MF>= 3,0. Em data marcada haverá Prova de Recuperação, extensiva, visando TODA a matéria. Para aprovar, ConceitoProva >= 5,0.

11. QUAIS SÃO OS ASPECTOS PEDAGÓGICOS QUE A DISCIPLINA COMPARTILHA COM O FUTURO EGRESSO? 


Metodologia Pedagógica: Originalidade, Criatividade e Aprendizado baseado em Problemas, via Prática, Empirismo e Teoria (PBL“Problem-based Learning”/PET), que atendam à Resol.CREA 1073/2016 http://normativos.confea.org.br/ementas/visualiza.asp?idEmenta=59111, com estratégias de apoio da Rede Brasileira de Aprendizagem Criativa (https://aprendizagemcriativa.org/), de ciência-cidadã e princípios F.A.I.R. de gestão de dados da USP-PróReitoria de Graduação - Academia-Comunidade-WOW! Waters for Our World (https://prg.usp.br/academia-comunidade-wow-waters-for-our-world/), e metodologias ativas ’S.T.E.A.M.-Science, Technology, Engineering, Arts, Maths’, e apoio pedagógico e de popularização via Cátedra UNESCO de Águas/USP ().

Inovações Pedagógicas : 

a) momentos exclusivos de tutoria “aluno-estagiário-professor", organizados no semestre, valendo fração da nota;

b) co-criação de material original do aluno, em mídias sociais, abertos à comunidade, valendo fração da nota;

c) seminários internos síncronos, com abordagem de resolução de problemas escolhidos da ementa, valendo fração de nota.

Bibliografia de Apoio Pedagógico e de Gestão de Dados: 

Biggs, J., Tang, C (2011)Teaching for Quality Learning at University: What student does, New York: McGraw Hill Society for Research into Higher Education & Open University Press, 4th Ed., eISBN: 978-0-33-524276-4

Mendiondo, E M (2019) Aprendizado de Recursos Hídricos Baseado em Problemas: Antídoto ao Paradoxo da ‘Geração WIFI-sem-aprendiz’?, In: XXIII Simp. Bras. Rec. Hídricos, Foz de Iguaçu-PR, ABRHidro, Anais

Teixeira, T, Rocha Brando, F; vídeos de recursos hídricos em linguagem de LIBRAS, 1- Água em Libras: , 2- Bacia Hidrográfica em Libras: , 3: Mata ciliar em Libras: , 4- Água que não se vê em Libras: , 5- Contaminação das águas em Libras: , 6- Gestão compartilhada das águas em Libras: . 

Seminário Gestão de Dados e Boas Práticas, 

Ciência Aberta e Gestão de Dados. Iniciativas USP e FAPESP,  

I ENCONTRO CIÊNCIA ABERTA PRP/USP,  

II ENCONTRO CIÊNCIA ABERTA PRP/USP, 


12. ONDE SÃO ENTREGUES OS TRABALHOS DOS FUTUROS EGRESSOS NESTA DISCIPLINA? 


Preferencialmente via E-disciplinas, em espaço definido pelos responsáveis (Professor e Estagiários). Outras formas de entrega de trabalho poderão ser recomendadas, a critérios do Professor e/ou Estagiários. 


13. HÁ ACERVO FÍSICO E DIGITAL DE LIVROS DE APOIO? (desde a graduação)


Acervo físico e digital de livros

Bibliografia base:

  • UNESCO, World Water Assessment Program Series - http://www.unesco.org/new/en/natural-sciences/environment/water/wwap/about/ 
  • Hidrologia para Engenharia e Ciências Ambientais, ABRHidro - W. Collischonn & F. Dornelles (*disponível em internet) 
  • Engenharia Ambiental - Elsevier. Org. M C Calijuri e D F G Cunha
  • Engenharia de Recursos Hídricos – Ray K. Linsley & Joseph B. Franzini
  • Hidrologia para Engenharia e Ciências Ambientais – W. Collischonn & F. Dornelles
  • Hidrologia Ciência e Aplicação – Carlos E. M. Tucci
  • Hidráulica Básica – Rodrigo de Melo Porto 
  • Exercícios de Hidráulica Básica – Rodrigo de Melo Porto 
  • Hidrologia e Recursos Hídricos – Antonio Marozzi Righetto
  • Manual de Avaliação da Pegada Hídrica: Estabelecendo o Padrão Global – Arjen Y. Hoekstra et al.
  • Geomorfologia Fluvial – Antonio Christofoletti
  • Hidrometria Aplicada – Irani dos Santos et al.
  • Caracterização Quali-Quantitativa da Produção de Sedimentos – E M. C. D. Paiva & J B D. Paiva

Bibliografia de apoio:

  • Modelagem de Sistemas Ambientais – Antonio Christofoletti
  • Fundamentos de Fenômeno de Transporte para Estudantes de Engenharia – Marcius F. Giorgetti
  • Modelos Hidrológicos – Carlos E. M. Tucci
  • Drenagem Urbana e Controle de Enchentes – Aluísio Pardo Canholi 
  • Poluição Difusa – Plínio Tomaz
  • Statistical Methods in Hydrology – Charles T. Haan
  • Drenagem Urbana: Manual de Projeto – Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB)
  • Drenagem Urbana - Carlos E. M. Tucci, Rubem La Laina Porto & Mário T. de Barros
  • Impactos Ambientais Urbanos no Brasil – Antonio José T. Guerra & Sandra B. Cunha
  • Conjuntura dos Recursos Hídricos no Brasil: Informe 2014 – Agência Nacional de Águas (ANA)
  • Atlas Brasileiro de Energia Solar – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
  • Revisão das Séries de Vazões Naturais nas Principais Bacias do SIN: Relatório Executivo – Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS)
  • Economia Ambiental: Aplicações, Políticas e Teoria – Janet M. Thomas & Scott J. Callan
  • Modelos para Gerenciamento de Recursos Hídricos – Flávio Terra Barth et al.
  • Técnicas Quantitativas para o Gerenciamento de Recursos Hídricos – Rubem La Laina Porto et al.


14. COMO PARTICIPAR DE ATIVIDADES PRÁTICAS? 

Considerando o atual processo gradativo de retomada de aulas presenciais e de distanciamento individual para fins de prevenção de síndromes respiratórias agudas, os alunos serão previamente distribuídos em grupos menores para participação de aulas teóricas e de atividades ao ar livre com as devidas orientações de Professores e Estagiários. Estas atividades estão acompanhadas de: (1) Planejamento, (2) Questionário Individual Obrigatório e (3) Termos e Condições, com ciência e aceitação individual de cada futuro Egresso cursando esta disciplina. Estes documentos são veiculados separadamente. 

15. ONDE O FUTURO EGRESSO ENCONTRA MATERIAL SOBRE APRENDIZAGEM POR COMPETÊNCIAS ?