bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Padrões tomográficos das doenças intersticiais pulmonares difusas com correlação clínica e patológica
Authors: Elicker Brett , Pereira Carlos Alberto de Castro , Webb Richard , Leslie Kevin O.
Published: January 2010

A tomografia de alta resolução (TCAR) é a técnica de imagem radiológica que reflete mais de perto as alterações da estrutura pulmonar. Os vários achados tomográficos podem ser combinados para formar padrões típicos. Estes, conjuntamente com a distribuição anatômica dos achados, e com os dados clínicos, podem estreitar o diagnóstico das doenças intersticiais pulmonares difusas, e em vários casos sugerir o diagnóstico correto com alto grau de acurácia. Os padrões mais comuns das doenças intersticiais pulmonares difusas na TCAR são o nodular, linear e reticular, lesões císticas, opacidades em vidro fosco e consolidações. Este artigo revisa as correlações entre os padrões tomográficos na TCAR e os achados patológicos e resume as causas mais comuns e os métodos de investigação para se atingir um diagnóstico nas doenças pulmonares crônicas difusas mais comuns.
Prevalência de TB ativa e TB latente em internos de um hospital penal na Bahia
Authors: Lemos Antônio Carlos Moreira , Matos Eliana Dias , Bittencourt Carolina Nunes
Published: January 2010

OBJETIVO: Estimar as prevalências de TB latente e TB ativa entre custodiados de um hospital penal na Bahia. MÉTODOS: Foram avaliados através de estudo de corte transversal com coleta prospectiva de dados 237 internos no Hospital Penal da Bahia entre julho de 2003 e abril de 2004. Um questionário padronizado foi preenchido por estudantes de medicina. Os indivíduos foram sistematicamente submetidos aos seguintes exames: teste tuberculínico, radiografia de tórax em incidência póstero-anterior, baciloscopia e cultura para micobactérias. Os eventos de interesse foram TB ativa e TB latente. RESULTADOS: A média de idade foi de 36,6 anos, sendo 89,9% homens. Tabagismo e alcoolismo foram relatados por 70.0% e 43.9% dos internos, respectivamente. História de tratamento para TB foi relatada por 11,3% dos indivíduos. Dos internos avaliados, 36,3% relataram tosse e 31,4%, expectoração. Outros sintomas menos frequentemente referidos foram astenia (26,2%), perda de peso (23,1%), inapetência (17,7%), febre (11,3%) e hemoptise (6,7%). Nenhum dos 86 internos testados apresentou sorologia anti-HIV positiva. Entre os 156 submetidos ao teste tuberculínico, a prevalência de TB latente foi de 61,5% (146 casos). Do total, 6 casos de TB ativa foram detectados (prevalência de 2,5%). A presença de tosse foi um determinante de TB ativa (razão de prevalência = 8,8; IC95%: 1,04-73,9; p = 0,025). CONCLUSÕES: A população de internos do Hospital Penal da Bahia tem altas prevalências de TB latente e ativa. Estes achados justificam a necessidade de implantação de políticas públicas especificamente direcionadas para o controle da TB nesta população
Evolução da pneumonia lipoide exógena em crianças: aspectos clínicos e radiológicos e o papel da lavagem broncoalveolar
Authors: Sias Selma Maria de Azevedo , Ferreira Angela Santos , Daltro Pedro Augusto , Caetano Regina Lúcia , Moreira José da Silva , Quirico-Santos Thereza
Published: January 2010

OBJETIVO: Descrever os aspectos da evolução da pneumonia lipoide em crianças, com base em aspectos clínicos, radiológicos e de achados no lavado broncoalveolar, enfatizando a importância diagnóstica e terapêutica da lavagem broncoalveolar. MÉTODOS: Foram incluídas 28 crianças, com idade média de 20 meses (1-108 meses) e diagnóstico de pneumonia crônica refratária a antimicrobianos e/ou TB. A maioria apresentava um fator de risco para aspiração, e todas apresentavam história de ingestão de óleo mineral para o tratamento de constipação intestinal (23/28) ou de ascaridíase complicada (5/28). A avaliação clínica e tomográfica e análises do lavado broncoalveolar foram realizadas no início do tratamento e em até 24 meses. RESULTADOS: Os sintomas mais frequentes foram taquipneia e tosse. As principais alterações radiológicas foram consolidações (23/28), infiltrado peri-hilar (13/28) e hiperinsuflação (11/28). A TC de tórax mostrou consolidações com broncograma aéreo (24/28), diminuição de atenuação nas áreas de consolidação (16/28), opacidade em vidro fosco (3/28) e padrão em mosaico (1/28). O estudo do lavado broncoalveolar apresentava macrófagos espumosos corados por Sudan, confirmando o diagnóstico da pneumonia lipoide. Após tratamento com múltiplas lavagens broncoalveolares (média = 9,6), 20 crianças tornaram-se assintomáticas, havendo normalização tomográfica em 18. CONCLUSÕES: O diagnóstico de pneumonia lipoide deve ser considerado na pneumonia crônica ou TB refratárias ao tratamento, especialmente se houver história de ingestão de óleo mineral. A broncoscopia com múltiplas lavagens broncoalveolares mostrou-se eficiente para a depuração do óleo aspirado do parênquima pulmonar e a prevenção da fibrose, contribuindo para a redução da morbidade dessa doença, que ainda é pouco diagnosticada.
Comparação dos efeitos de duas técnicas fisioterapêuticas respiratórias em parâmetros cardiorrespiratórios de lactentes com bronquiolite viral aguda
Authors: Pupin Melissa Karina , Riccetto Adriana Gut Lopes , Ribeiro José Dirceu , Baracat Emílio Carlos Elias
Published: January 2010

OBJETIVO: Comparar os efeitos das técnicas de aumento do fluxo expiratório (AFE) e vibração associada à drenagem postural (DP) nos parâmetros cardiorrespiratórios de frequência cardíaca (FC), frequência respiratória (FR) e SpO2 de lactentes com bronquiolite viral aguda (BVA). MÉTODOS: Foram analisados lactentes com diagnóstico clínico e radiológico de BVA. A FC, FR e SpO2 foram registradas em quatro tempos: antes do procedimento e após 10, 30 e 60 min do término do procedimento. Os pacientes foram divididos em três grupos: submetido à AFE; submetido à vibração/DP; e controle. RESULTADOS: Foram incluídos no estudo 81 lactentes, 27 em cada grupo de estudo, com média de idade de 4,52 meses e peso médio de 6,56 kg. Na comparação por ANOVA, as médias da FR, FC e SpO2 nos grupos AFE e vibração/DP não apresentaram diferenças significantes em relação ao grupo controle (p > 0,05). Considerando somente os quatro tempos, houve queda significante dos valores médios de FR nos grupos AFE e vibração/DP em relação ao controle (p < 0,05). CONCLUSÕES: A aplicação de AFE e de vibração associada à DP não apresentou um benefício global na melhora dos parâmetros cardiorrespiratórios em lactentes com BVA. Quando analisados isoladamente no decorrer do tempo, a fisioterapia respiratória parece contribuir na diminuição da FR nesses pacientes.
Avaliação computacional de enfisema pulmonar em TC: comparação entre um sistema desenvolvido localmente e um sistema de uso livre
Authors: Felix John Hebert da Silva , Cortez Paulo César , Costa Rodrigo Carvalho Sousa , Fortaleza Simone Castelo Branco , Pereira Eanes Delgado Barros , Holanda Marcelo Alcantara
Published: January 2010

OBJETIVO: Apresentar um sistema de visão computacional em imagens de TCAR, desenvolvido localmente e denominado SIStema para a Detecção e a quantificação de Enfisema Pulmonar (SISDEP). Comparar esse sistema a um sistema computacional de acesso livre. MÉTODOS: Foram utilizadas 33 imagens de TCAR de 11 pacientes com DPOC com cortes tomográficos em ápice, hilo e base. O SISDEP foi comparado a Osiris Medical Imaging Software Program quanto à segmentação do parênquima pulmonar; precisão das medidas da área de secção transversal dos pulmões em mm², densidade pulmonar média (DPM), porcentagem da relative area (RA, área relativa) dos voxels com densidade < -950 unidades hounsfield (ra -950), valores de 15º percentil de baixa atenuação (perc15) e visualização das áreas hiperaeradas por máscara colorida. RESULTADOS: Os dois sistemas realizaram uma segmentação pulmonar eficiente; porém o SISDEP o fez de modo automático e mais rápido. Na comparação das medidas de área de secção dos pulmões, DPM, Perc15 e RA -950, houve alta correlação (r² = 0,99; 0,99; 0,99; e 1,00, respectivamente) entre os dois sistemas. A ferramenta de máscara colorida do SISDEP permitiu excelente visualização das áreas hiperaeradas, discriminado-as das áreas normais. CONCLUSÕES: O SISDEP se mostrou eficiente na segmentação dos pulmões e na extração de dados quantitativos da aeração pulmonar com excelente correlação com o sistema Osiris. O SISDEP constitui uma promissora ferramenta computacional para a avaliação diagnóstica e o acompanhamento da evolução do enfisema em imagens de TCAR de pacientes com DPOC.
Portuguese-language version of the Epworth sleepiness scale: validation for use in Brazil
Authors: Bertolazi Alessandra Naimaier , Fagondes Simone Chaves , Hoff Leonardo Santos , Pedro Vinícius Dallagasperina , Menna Barreto Sérgio Saldanha , Johns Murray W
Published: January 2010

OBJECTIVE: The aim of this study was to develop a Portuguese-language version of the Epworth sleepiness scale (ESS) for use in Brazil. METHODS: The steps involved in creating the ESS in Brazilian Portuguese (ESS-BR) were as follows: translation; back-translation; comparison (by a committee) between the translation and the back-translation; and testing in bilingual individuals. The ESS-BR was applied to a group of patients who were submitted to overnight polysomnography in order to identify obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome (OSAHS), insomnia and primary snoring. A control group was composed of subjects with a history of normal sleep habits, without reported snoring. RESULTS: A total of 114 patients and 21 controls were included. The 8-item scores of the ESS-BR had an overall reliability coefficient of 0.83. The study group was composed of 59 patients with OSAHS, 34 patients with primary snoring and 21 patients with insomnia. One-way ANOVA demonstrated significant differences in ESS-BR scores among the four diagnostic groups (p < 0.001). Post-hoc tests between groups showed that the ESS-BR scores of the patients with insomnia did not differ from those of the controls (p > 0.05). The ESS-BR scores were significantly higher for OSAHS patients and for primary snorers than for controls (p < 0.05). In addition, the scores for OSAHS patients were significantly higher than were those for primary snorers (p < 0.05). CONCLUSIONS: The results of the present study demonstrate that the ESS-BR is a valid and reliable instrument for the assessment of daytime sleepiness, equivalent to its original version when applied to individuals who speak Brazilian Portuguese.
Direitos sociais, econômicos e culturais e direitos civis e políticos
Authors: Piovesan Flavia
Published: January 2010

Este artigo aborda os direitos sociais, econômicos e culturais e os direitos civis e políticos, sob a perspectiva do Direito Internacional dos Direitos Humanos. Analisa a concepção contemporânea dessa questão à luz do sistema internacional de proteção, desvendando seu perfil, seus objetivos, sua lógica e sua principiologia e questionando a plausibilidade de uma visão integral dos direitos humanos. Em um segundo momento, analisa os principais desafios e perspectivas para sua implementação, sustentando que esse enfrentamento é essencial para que os direitos humanos assumam seu papel central na ordem contemporânea.
Os direitos humanos na implementação dos Objetivos de Desenvolvimento do Milênio
Authors: Azzam Fateh
Published: January 2010

Este artigo discute a implementação dos Objetivos de Desenvolvimento do Milênio sob a perspectiva legal e de defesa dos direitos humanos, caracterizando o hiato existente entre as abordagens que focalizam os direitos humanos e as que se concentram mais nas necessidades de desenvolvimento. Apresenta uma nova interpretação do litígio de interesse público e da análise orçamentária, requerendo uma cooperação mais estreita entre os ativistas de direitos humanos e as organizações especializadas em desenvolvimento. Defende também a adoção de estratégias que articulem a participação da sociedade civil com as ações do governo, incluindo planos nacionais de ação voltados para aspectos específicos dos Objetivos do Milênio - por exemplo, a redução da pobreza -, nos quais se atribua um papel de liderança aos " conselhos nacionais" . Finalmente, faz um apelo para a inclusão dos refugiados e de outros migrantes forçados, populações que estão entre as mais marginalizadas e que, com freqüência, são excluídas dessas preocupações.
Direito à educação e educação para os direitos humanos
Authors: Claude Richard Pierre
Published: January 2010

O artigo recapitula os debates dos elaboradores da Declaração Universal dos Direitos Humanos em relação ao direito à educação. Discute as propostas iniciais e apresenta exemplos de programas contemporâneos de educação para os direitos humanos, projetados para atingir cada uma daquelas propostas específicas.
Quem define o interesse público?: Estratégias do direito de interesse público na Europa Centro-Oriental
Authors: Rekosh Edwin
Published: January 2010

Este artigo analisa a advocacia de interesse público no contexto da Europa Centro-Oriental sob duas perspectivas: seu fundamento conceitual e as implicações práticas de estratégias para a proteção dos direitos humanos e a promoção da democracia. E aponta que o significado do termo " interesse público" é menos importante do que a questão de quem participa do processo de sua definição e por quais meios isso é feito. A partir do caso americano, o artigo desdobra três diferentes concepções de advocacia de interesse público: a social, a substantiva e a processual. Vários objetivos estratégicos derivam dessa análise: a ampliação do uso de instrumentos legais pelas organizações da sociedade civil para fortalecer o discurso na esfera pública; a aproximação entre teoria e prática nos cursos superiores de direito; e a promoção da cooperação entre os diferentes atores - associações de advogados, órgãos administrativos e organizações não-governamentais -, para a consolidação de um princípio de igual acesso à justiça para todos.
Linhas de trabalho em direitos econômicos, sociais e culturais: instrumentos e aliados
Authors: Abramovich Víctor
Published: January 2010

O objetivo do artigo é analisar diferentes linhas de trabalho das organizações de direitos humanos que atuam no campo dos direitos econômicos, sociais e culturais. Nesse sentido, a partir da definição das principais características desses direitos e de sua estrutura, é analisada a possibilidade de exigi-los nas instâncias judiciais, enfocando também os problemas e os limites das estratégias de tutela judicial. Na segunda parte, é abordado o debate sobre o papel dos tribunais em questões vinculadas a políticas sociais e examinado, sob a perspectiva das organizações de direitos humanos, o aparente impasse entre as estratégias de incidência judicial e as de incidência política, bem como sua possível articulação.
Os programas sociais sob a ótica dos direitos humanos: o caso do Bolsa Família do governo Lula no Brasil
Authors: Zimmermann Clóvis Roberto
Published: January 2010

O Bolsa Família tornou-se um dos principais programas de combate à fome no Brasil, pois para muitas famílias pobres, os benefícios desse Programa são a única possibilidade de obtenção de uma renda. Todavia, sob a ótica dos direitos humanos, esse Programa ainda apresenta uma série de obstáculos, os quais são analisados neste ensaio.
Grandes promessas, pequenas realizações: justiça transicional na África Subsaariana
Authors: Bosire Lydiah Kemunto
Published: January 2010

De Serra Leoa à África do Sul, pedidos para abertura de processo, busca de verdade, reparações e reforma institucional são cada vez mais comuns à medida que os países procuram tratar dos abusos dos direitos humanos. Embora se acredite que as medidas de justiça transicional (justiça em tempos de transição) podem contribuir para o fim da impunidade e para promover a reconciliação, a eficácia de tais intervenções parece depender muito da capacidade das instituições do Estado, nos níveis administrativo, judicial, político e de segurança. Nos países africanos, apesar de realidades como a deficiência institucional, a precariedade do governo e a pobreza, as medidas de justiça transicional continuam despertando grandes expectativas. Este artigo examina os obstáculos que vêm sendo constatados em diversos países da África, e sugere que sejam alimentadas expectativas mais modestas.
Para erradicar a pobreza sistêmica: em defesa de um Dividendo dos Recursos Globais
Authors: Pogge Thomas W.
Published: January 2010

A atual apropriação da riqueza de nosso planeta é muito desigual. As classes economicamente favorecidas utilizam muitíssimo mais os recursos mundiais, e o fazem de forma unilateral, sem dar qualquer compensação às classes menos favorecidas por seu consumo desproporcional. Invocando três diferentes razões da injustiça - o efeito das instituições sociais compartilhadas, a exclusão não compensada do uso dos recursos naturais e os efeitos de uma história comum e violenta , o objetivo do autor é mostrar que talvez seja possível reunir partidários de correntes dominantes do pensamento político normativo ocidental numa coalizão voltada para a erradicação da pobreza mundial mediante a introdução de um Dividendo dos Recursos Globais, ou DRG. Uma versão anterior deste artigo foi publicada pela Revista Lua Nova: Thomas Pogge. "Uma proposta de reforma: um dividendo global de recursos", Revista Lua Nova n. 34, 1994. Agradecemos à Revista Lua Nova pela autorização da reimpressão deste artigo.
Anorexia nervosa: uma revisão
Authors: Schmidt Eder , Mata Gustavo Ferreira da
Published: January 2010

Os autores apresentam uma revisão de alguns pontos de vista com relação à anorexia nervosa. Alinham-se aspectos classificatórios, históricos, clínicos e terapêuticos. Reconhecida como a base para ocorrências místicas na Idade Média, foi entendida como uma apresentação histérica no século XVII, para tornar-se, logo em seguida, objeto das indagações freudianas. Discute-se a anorexia como uma apresentação da estrutura histérica, aqui abordada a partir dos conceitos freudianos sobre histeria, Édipo e feminino, e considerando-se o corpo físico como um mero suporte para articulações simbólicas. Para Freud, a anorexia nervosa seria um quadro pelo qual a histérica exprime sua aversão à sexualidade.
A cidade dos outros
Authors: Venturini Ernesto
Published: January 2010

Os percursos costumeiros dentro da cidade em que vivemos desenham nosso "mapa da cidade". A tipologia deste mapa depende fundamentalmente de nosso nível social. Examinou-se, anteriormente, o mapa da cidade dos pacientes que saíram do hospital psiquiátrico, para avaliar os efeitos da desinstitucionalização. Hoje, examina-se como vive o clandestino dentro das cidades italianas. O mapa do clandestino se baseia na degradação; evidencia mecanismos de intolerância e de acolhida; permite entender como as pessoas se enrijecem em suas posições ou, ao contrário, como as identidades dos sujeitos interagem e favorecem mudanças e emancipação. A escolha se funda na disponibilidade dos sujeitos e é fortemente influenciada pelas políticas públicas de respeito dos direitos das pessoas.
Cisões, silêncios e alguns ruídos: considerações acerca da subjetividade, cidade e modernidade
Authors: Rodrigues Ana Cabral
Published: January 2010

Partindo de uma questão sedimentada no campo da psicologia - a interação entre indivíduo e espaço - pretendemos recuar um passo e problematizar o entendimento do que seria esta própria articulação. Tradicionalmente tomada como influência mútua entre objetos estanques e bem delimitados, pretendemos mostrar, por meio da análise das articulações entre modos de subjetivação e espaços urbanos na modernidade, que nenhum dos dois existe como dados. Para tanto, apontaremos que a racionalização do espaço e a individualização da existência são tecidos na trama de relações fragmentadas, cindidas, que marcam a experiência moderna, o que os dissolve, os dessacraliza de sua a-historicidade, de sua inexorabilidade.
Instantâneos de certa Copacabana
Authors: Mizoguchi Danichi Hausen
Published: January 2010

O artigo propõe que, a partir de um passeio pelo bairro de Copacabana, problematizações referentes à experiência urbana contemporânea sejam explicitadas. Tomam-se os dispositivos dos muros e grades que a cada dia mais se espalham pelas cidades a fim de que, na especificidade de determinado território, os embates entre as segmentações e as resistências possam ser tensionados, apresentados e narrados como importantes peças no maquinário subjetivo dos tempos e espaços a que chamamos nossos. Tais narrativas dão-se a partir de uma metodologia de pesquisa a qual dispara da experiência de errância no cotidiano urbano, buscando imagens de uma delicada empiria.
De desejos e de cidades: a difícil arte cotidiana da vida coletiva
Authors: Kuster Eliana
Published: January 2010

Os prazeres e as dificuldades da vida nas cidades são o nosso ponto de partida para esse texto no qual fazemos um passeio por alguns autores que trataram deste tema: o equilíbrio entre o 'desejo de cidade', ou seja, a forte motivação que impele os homens para a vida coletiva, e o 'desejo na cidade', os impulsos individuais que podem dificultar a formação de um conjunto coeso. Passando por Sade, Calvino e Perec, vamos chegar à origem desse embate na polis grega, ali onde o aspecto político da vida coletiva é pela primeira vez trazido à cena. Desde os gregos, portanto, o homem se pergunta: como pode ser possível a vida nas cidades?
Utópicas cidades de nossas andanças: flânerie e amizade no acompanhamento terapêutico
Authors: Palombini Analice de Lima
Published: January 2010

Com base na experiência do acompanhamento terapêutico como uma clínica sem muros, imersa na cidade, o artigo centra-se no tema da cidade nas suas relações com a subjetividade. Valendo-se das elaborações de Benjamin sobre a flânerie e a idéia da amizade como política, presente em Foucault e Derrida, o texto assinala a importância, para a consecução dessa clínica, de se tomar em consideração a cidade como polis, aberta ao encontro com a diferença e, portanto, território de conflitos e negociação. Assim, a cidade como polis é a utopia que a clínica do acompanhamento terapêutico busca ativar.
Loucura e cidade: cenas biopolíticas e incursões (des) institucionalizantes
Authors: Amorim Ana Karenina Arraes , Dimenstein Magda
Published: January 2010

Neste artigo, partimos do pressuposto de que a relação loucura-cidade serve como analisador do processo de desinstitucionalização em saúde mental e procuramos indicar os eixos disciplinares e biopolíticos em operação nesse campo. Para tanto, analisamos algumas cenas urbanas e certos acontecimentos que acompanhamos numa pesquisa acerca das práticas de cuidado no âmbito de um Serviço Residencial Terapêutico (SRT). E, com base no reconhecimento dos modos de operação do biopoder na relação loucura-cidade, procuramos argumentar que as formas de resistência aos manicômios biopoliticamente configurados na contemporaneidade devem operar macro e micropoliticamente por meio de "lutas em rede".
Ladybower Dam: upgrading in a national park
Authors: Macdonald A. , Harwood S. D. R. , Vaughan P. R.
Published: January 2010

This paper describes the work undertaken at Ladybower Reservoir to upgrade the dam to meet anticipated flood and freeboard standards until the year 2050. It describes the assessment undertaken on the original dam, the design of the new works, and the measures that were taken to address the concerns regarding the impact on the environment of the construction process. The works included the raising of the dam crest by 3 m, the extension of the core using bentonite-cement and geosynthetic material, and the strengthening of the downstream shoulder with around 200 000 m3 of rockfill. A site environmental management plan was prepared to address planning concerns as the dam was in the Peak District National Park.
Conveyance of a managed vegetated two-stage river channel
Authors: Sellin R. H. J. , van Beesten D. P.
Published: January 2010

This paper describes the results obtained from a five-year study of a two-stage river channel with a managed flood-plain, in the south of England. Water levels at five sections, as well as the discharge, have been measured and recorded at 15 min intervals. Analysis of these data reveals that the resistance coefficient for this reach varies both annually and with the seasons. These variations are shown to be due to the annual cycle of vegetation growth both in the channel and on the floodplain. Some 100 storm events have been recorded during this period. Resistance coefficient values, based on Manning's n, are evaluated for overbank, bankfull and low flows in the channel. A qualitative and quantitative assessment of the channel's behaviour is given, demonstrating the relationship between conveyance and channel conditions for seasonal variation and at different flow depths. A proposal to incorporate this information into a two-stage design method is outlined in connection with river restoration projects and channel maintenance programmes.
Flooding scenarios due to levee breaking in the Po river
Authors: Aureli F. , Mignosa P.
Published: January 2010

The results of mathematical modelling of three flooding scenarios due to levee breaking in the middle Po river (northern Italy) are presented. In this area some catastrophic floods that occurred in the nineteenth century caused the formation of several levee breaks and the inundation of wide plains (500–600 km2), with considerable water depths (6–7 m). The inundation dynamics as a result of a levee break occurring at different locations along the right river bank of the Po river were modelled using as upstream boundary condition a synthetic design hydrograph of 200 years return period. The hypothetical breaches were located where the historical ones occurred more frequently or where the more severe consequences of the flooding were expected. Three scenarios were numerically simulated with a two-dimensional mathematical model based on the shallow water equations solved by means of the well-known MacCormack finite difference scheme. When possible, a calibration of the model parameters on the basis of the available information about recent and historical events was performed. The fairly good agreement between computed results and historical data suggests that the proposed approach is capable of reproducing the main characteristics of the phenomenon, giving support to the design of flooding maps for risk assessment.
Simple modelling of dam failure in a natural river
Authors: Macchione F. , Viggiani G.
Published: January 2010

The complex problem of dam failure and subsequent flood estimation is considered. Numerical models are required and distinctive features of natural rivers such as friction and real topography have to be considered. When treating regions of rapidly varied flow, shock-capturing methods are useful and the Saint-Venant equations, in conservative form, should be employed. A number of explicit second-order two-step schemes exist, such as the ‘upwind schemes’. They require non-linear limiters, such as ‘total variation diminishing’ limiters (TVD), to prevent numerical oscillations. ‘High resolution schemes’ are obtained and complex routines have to be implemented. Run time can be burdensome even for one-dimensional calculations. Thus, in this article a very easy to implement scheme, the diffusive scheme, is considered . Stability and accuracy of the numerical solution are analysed and the performances in terms of water depths are tested. The Malpasset dam-break case (France, 1959) is referred to as a test case. Numerical results are compared with the depth measurements of a physical model and with the results of two other numerical models available in the literature.
The influence of impinging jets on hydraulic jumps
Authors: Yüksel Y. , Günal M. , Bostan T. , Çevik E. , Çelikoğlu Y.
Published: January 2010

Experiments were carried out in a horizontal channel with a free jump and jumps with jets introduced at various angles. Particles within the jumps were traced using a high-speed video camera and the images were processed using a computer to determine particle velocities within the jumps. A simple numerical model using Strip Integrals across the flow is used to predict the kinematic characteristics of such jumps. Numerical and experimental results agree satisfactorily. The results show that even a relatively small momentum flux of the impinging jet can profoundly influence the jump in terms of the velocities within the jump and its surface profile. Plunging breakers occurring on a beach as the wave breaks may also be represented as a hydraulic jump with a weak jet impinging at its toe. This study shows that the impinging jet can increase energy dissipation within a plunging breaker.
Clear water scour at abutments
Authors: Dey S. , Barbhuiya A. K.
Published: January 2010

Laboratory experimental results on local scour at short abutments (abutment length:flow depth ratio ≤ 1), namely vertical-wall, 45° wing-wall and semicircular, in uniform and non-uniform sediments under a clear water scour condition are presented. The equilibrium scour depth is related to the sediment size and approaching flow depth relative to the abutment length. The equilibrium scour depth increases with decrease in abutment length and increase in sediment size and flow depth. The scour depth is independent of flow depth at higher flow depths. The effect of sediment gradation on scour depth is pronounced for non-uniform sediments, which reduces scour depth significantly due to the formation of an armour layer in the scour hole. The time variation of scour depth for uniform sediments shows a family of parallel lines for different abutment lengths and sediment sizes. For non-uniform sediments, the time variation of scour depth reduces with increase in non-uniformity of the particle size distribution of sediments. The characteristic parameters affecting the maximum equilibrium non-dimensional scour depth (scour depth:abutment length ratio), identified based on the physical reasoning and dimensional analysis, are excess abutment Froude number, flow depth:abutment length ratio, and abutment length:sediment diameter ratio. The experimental data in clear water scour condition under limiting stability of upstream bed sediments are used to determine the equations of maximum equilibrium scour depth through regression analysis. The estimated scour depths are in agreement with the experimental data.
Methods for predicting dispersion coefficients in rivers
Authors: Wallis S. G. , Manson J. R.
Published: January 2010

The majority of approaches for predicting pollutant transport in rivers rely on being able to estimate dispersion coefficients. This paper describes four methods for doing this and argues that in most cases practising engineers would rely on one of numerous predictive equations that have been proposed over the past 30 years or so. The paper reviews these equations and discusses some recent improvements to the theoretical representation of pertinent transport processes that implies that the latest predictors should be more reliable than older ones. Use of seven predictors for a simple test case shows considerable scatter in predictive values, indicating that predicting dispersion coefficients remains a difficult task. Interestingly, theoretically based predictors seem to give reasonably consistent, but possibly low, values while predictors that are heavily reliant on regression to observed values seem to overpredict. The paper will be of interest to practising engineers who use computer models to predict the fate of pollutants that are discharged to river systems.
Performance of flood embankments in England and Wales
Authors: Dyer M.
Published: January 2010

There are some 35 000 km of estuarine and river flood defence embankments in England and Wales with an annual budget of approximately £450 million spent on maintenance and new construction. The effective performance of these embankments during extreme flood events is critical for the provision of sustainable flood defences. However flood embankments can become less effective over a period of time for a number of reasons such as (a) increased frequency of flooding due to climate change, (b) an increase in the required standard of service or other functional requirements and (c) long-term deterioration from the intended condition—as constructed or maintained. The tendency for earth embankments to deteriorate with time is of particular concern because climate change and the increasing rate of occurrence of extreme events are leading to an increase in loading. This paper reviews the geotechnical factors that can affect the performance of fluvial and estuarine flood defence embankments in the short and long term. The review considers the traditional methods used to construct flood embankments compared with modern techniques, the type of local materials used for construction, the range of possible geotechnical factors that can lead to a loss of performance and finally case histories of embankment breaches.
Modelling of wind-induced currents in water basins
Authors: Koçyigit M. B. , Falconer R. A.
Published: January 2010

This paper presents a numerical modelling study into wind-induced currents in shallow water basins. A three-dimensional, semi-implicit, finite difference numerical model is described, incorporating non-hydrostatic pressure, based on a sigma-transformed system in the vertical direction. The numerical model was first validated for sloshing in a rectangular tank; excellent agreement was obtained against analytical solutions, provided the non-hydrostatic pressure is incorporated. The model was further verified against experimental data on wind-induced circulation in shallow rectangular tanks. It was then used to simulate wind-induced, three-dimensional flow fields in idealised rectangular tanks. A parameter study was carried out for wind-induced flows in Esthwaite Water, and the predictions compared against field data. It is shown that the numerical model is capable of accurately simulating the wind-induced circulation in shallow enclosed water bodies and that the topography and wind stress are of primary importance. The non-hydrostatic pressure does not have a significant effect on the wind-induced flow fields considered herein.
Improving sediment discharge prediction for overbank flows
Authors: Karamisheva R. D. , Lyness J. F. , Myers W. R. C. , Cassells J. B. C.
Published: January 2010

The Ackers and White (Journal of Hydraulic Division, ASCE, 1973, 99, No. NY11, 2041–2060) and the Yang (Journal of Hydrology, 1979, 40, 123–138) sediment transport formulae, both based on the stream power theory, were applied to experimental data for sediment transport during overbank flow obtained from the large-scale UK Flood Channel Facility and the small-scale Ulster Channel. Comparisons between different velocity calculation methods were made. A simple calculation method for predicting the main channel mean velocity has been proposed. The Conveyance Estimation System, the Lambert and Myers (Proceedings of the Institution of Civil Engineers, Water, Maritime & Energy, 1998, 130, No. 2, 84–94) method and the new proposed method gave good prediction of the mean main channel velocity and were tested for use with the Ackers and White and Yang sediment transport formulae. Comparisons between computed and measured sediment discharge indicated that the Yang formula used with an accurate velocity prediction method gave better prediction for the sediment discharge.
Technical note: Numerical analysis of flow profile in a stilling basin
Authors: Bagatur T.
Published: January 2010

The design of a stilling basin structure involves an investigation of the river cross-section, determination of the water depth in the river, evaluation of the energy levels, definition of the downstream channel dimensions, calculation of flow depth and finally an analysis of hydraulic jump in the stilling basin. The equations that are used to determine the flow depths are non-linear and therefore required a time-consuming trial-and-error method to solve them. However, water depths may be found by utilising an iterative technique commonly referred to as the Newton–Raphson iteration technique, which is used to solve the system of non-linear equations. In this study, a computational model, based on the use of the Newton–Raphson technique to determine the flow profile of the hydraulic jump type stilling basin, is developed. A numerical example for using the computational model, depending on a prepared computer program, is presented.
Influence of venturi cone angles on jet aeration systems
Authors: Baylar A. , Ozkan F. , Ozturk M.
Published: January 2010

Aeration involves the intimate mixing of air with water. Air contains 21% oxygen and thus aeration adds dissolved oxygen that is vital to the sustained health of ponds and lakes, reversing lake degradation. Water jet aeration is an effective method of achieving this. A water jet passing through the surrounding air entrains a substantial amount of air bubbles into the receiving water and creates a large air–water contact area. This paper investigates the addition of a venturi tube in a plunging water jet aeration system and, in particular, the effect of varying angles of converging and diverging cones and outlet lengths on air entrainment. A negative pressure draws air in through holes at the throat portion of the venturi tube. The resulting aeration of the jet affects its expansion and its surface roughness and hence the air entrainment rate. It was demonstrated that the values of the air entrainment rate of the venturi tube were significantly higher than those for a circular nozzle. As a result, venturi tubes can be used as highly effective aerators in aeration systems.
A modification to the Wallingford rational regime theory
Authors: Valentine E. M. , Haidera M. A.
Published: January 2010

The rational regime formulation, which was used by White, Bettess and Paris to predict the stable geometry of wide, trapezoidal alluvial channels and in producing the Wallingford Tables for the Design of Stable Alluvial Channels (Hydraulics Research, Wallingford, 1981), is reviewed. This approach (the Wallingford rational regime theory) is known to provide useful results for moderate-scale natural channels but deviates more widely from observed behaviour for laboratory channels and very large rivers. To explore possible reasons for this, wide and narrow trapezoidal channels have been examined in terms of wetted perimeter, hydraulic radius and side slope, and have been compared with equal-area rectangular channels. The effect of the hydraulic radius, via the threshold of motion, on the sediment transport prediction was studied. It is shown that the hydraulic radius associated with selection of side slope has a significant effect on the sediment concentration prediction. The threshold of motion is also an issue. The original method was modified by approximating the channel cross-section as an equivalent area trapezoidal section. Based on the results, an adjustment to the method in terms of hydraulic radius and threshold of motion is proposed. Laboratory flume and field data are used to examine the improved predictions of the modified method.
Bridging Zambia's water service gap: NGO/community partnerships
Authors: Kayaga S. , Kadimba-Mwanamwambwa C.
Published: January 2010

Although the world's urban population has in the last 50 years increased fourfold, investment in water and sanitation services infrastructure in low-income countries has not kept pace with this population growth. Consequently, between 30 and 60% of the urban population is not adequately served. Invariably, poor people bear a disproportionate share of the impact of low service levels and are forced to adopt coping mechanisms, ranging from group connections to reliance on traditional water supply and sanitation systems, which are often technically unsuitable to the urban environment. This paper presents a case study in which CARE International set up an independent community-managed ‘Water Trust’ system to serve about 85 000 people in Kanyama, a low-income settlement in Lusaka, Zambia. A recent evaluation study showed that, compared to services delivered by Lusaka Water and Sewerage Company, the legitimate water utility, the Water Trust system was delivering water services of better quality and in a cost-effective manner. Further study needs to be done on the optimum institutional arrangement to ensure that communities served by the Water Trust fully benefit from the regulatory regime currently taking a firm grip in Zambia.
Wastewater nitrification using ceramic industry waste
Authors: Osorio F. , Hontoria E.
Published: January 2010

The presence of nitrogen in wastewater can cause eutrophication as well as health problems. Recent, more restrictive, legislation in Europe means that wastewater treatment systems should now be able to remove nitrogen; in many cases older plants, which were originally built without this objective, are currently being modified to include it. This paper presents the results obtained from a study using a pilot plant consisting of a biological aerated filter. The main goal of this experiment was to achieve nitrification, the most critical phase of the nitrification–denitrification process. The pilot plant was full-scale height with a pilot-scale cross-sectional area. The material used as biofilm support was a waste product from the ceramic industry. The influent was the primary effluent of a conventional sewage treatment plant. The flow was counter-current flow. The optimum amount of oxygen that needed to be supplied was studied. When only the biochemical oxygen demand (BOD5) and suspended solids (SS) requirements of the European Union Directive 91/271 CEE (European Economic Community) were fulfilled, [Formula: see text] and [Formula: see text] effluent concentrations of 24 mg [Formula: see text] and 36 mg [Formula: see text] were obtained. However, in order to achieve effluent concentrations of 10 mg [Formula: see text] and 91 mg [Formula: see text], the volumetric size requirements of the biological filter were increased by 4·2:1, equivalent to a maximum admissible BOD5volumetric load decrease from 6·33 to 1·51 kg BOD5/m3per day.
Sediment transport formulae for compound channel flows
Authors: Karamisheva R. D. , Lyness J. F. , Myers W. R. C. , Cassells J. B. C. , O'Sullivan J.
Published: January 2010

Nine sediment transport formulae were reviewed and applied to both inbank and overbank flows in straight and meandering compound channels. The predictive capabilities of the formulae were evaluated using experimental data obtained from the large-scale UK Flood Channel Facility and the small-scale Ulster Channel. The Yang formula (1979) was found to give the best prediction for sediment discharge, performing well for both straight and meandering channels. The Schoklitch (1962) and Yang and Lim (2003) formulae also gave very good predictions for most of the data sets studied. The Ackers and White formula (1973) gave very good prediction for the large-scale facility but overpredicted the sediment discharge for the small-scale channel. The Karim and Kennedy (1981) formula could also be a good sediment discharge predictor, for the studied flow conditions, but the coefficient of proportionality used in the formula needs to be calibrated.
Advice, methods and tools for estimating channel roughness
Authors: McGahey C. , Knight D. W. , Samuels P. G.
Published: January 2010

Roughness plays an essential role in water level estimation for rivers, watercourses and drains. It reduces the discharge capacity through energy expenditure from boundary-generated turbulence as well as physical blockages caused by vegetation. Today's practitioners are constantly challenged with identifying, quantifying and simulating these processes to provide vital information for a range of flood risk management tasks. This paper introduces the roughness advisor, one of a series of tools embedded in the recently developed Environment Agency's conveyance and afflux estimation system. The roughness advisor provides an extensive database of roughness information from a diverse set of sources (>700) and presents it in a structured manner to enable users readily to select from a range of in-channel and floodplain vegetation and bed material types. Traditionally, flow resistance datasets are based on average values of Manning's n for whole river sections. Here, the notion of a local unit roughness nl is introduced and its performance is demonstrated through flow prediction for a range of channel types. Further applications are used to compare the unit roughness with the traditional Manning n, to trial a boulder roughness approach and to describe the sensitivity and relative importance of roughness in the calculation of channel flow.
Elitist mutated particle swarm optimisation algorithms: application to reservoir operation problems
Authors: Afshar M. H.
Published: January 2010

The particle swarm optimisation algorithm is a global optimisation method proposed and mainly used for continuous optimisation problems. The method shows interesting features, in particular fast convergence characteristics. It does, however, lack sufficient exploration, especially when the grouping of the swarm starts leading to sub-optimal solutions when solving difficult problems. This paper introduces two mutation mechanisms to balance the exploitative characteristics of the algorithm. The timing of the proposed mutations is designed such that the inherent exploration of the method is not disturbed. The proposed mutated algorithms cannot, therefore, produce inferior results to that of the original method. Furthermore, mutation is only carried out on those particles that are already converged to the global best position and, in effect, are not of any particular use to the collective intelligence of the swarm. The performance of the proposed mutated algorithms is tested against two reservoir operation problems and the results are presented and compared with those of the standard algorithm. The mutated algorithms show improved performance for the examples considered.
Digital catchment inception using community project components
Authors: Muste M. , Kim D. , Arnold N. , Whiteaker T. , Just C. , Kruger A.
Published: January 2010

It is becoming recognised that synergistic integration of knowledge and methods from a variety of allied disciplines is needed to study, engineer and manage water resources. Until recently this comprehensive investigative approach was limited, in part due to a lack of appropriate technologies. Recent advances in computer, communication and information technologies have led to increasingly pervasive and sophisticated ‘cyberinfrastructure', which enables integration in a common digital environment using remote and in situ measurements with geotemporal databases and high-performance computational models. This paper describes the initial efforts carried out by a University of Iowa research group in implementing and customising software components created by a hydrologic community project to support a local digital catchment. The initial goal was to test what types of data queries the digital catchment can handle and to see how it performs in cases where data streams are coupled with models for continuous forecasting of river water quality. The paper also discusses the general context for digital catchment development and summarises the lessons learned during this initial developmental stage. Given the uniform and scalable nature of the community project components, the workflows described are transferable to other users and other catchments. This synergistic initial effort led to the conclusion that community project components can successfully underpin the national effort of creating a network of ecohydrologic observatories.