Neste trabalho foram determinadas as concentrações dos radionuclídeos naturais 226Ra, 232Th e 40K em amostras de areias superficiais para 16 localizações ao longo da costa da Grande Vitória, região metropolitana do estado do Espírito Santo, sudeste do Brasil. As áreas de estudo compreendem as praias de Manguinhos e Jacaraípe no município da Serra, Camburi, Praia do Canto e Curva da Jurema no município de Vitória, Praia da Costa e Praia de Itapuã no município de Vila Velha, Praia de Setibão, Setibinha, Praia do Morro, Praia das Castanheiras e Praia da Areia Preta no Município de Guarapari e areia da Reserva Paulo Cesar Vinha também localizada no município de Guarapari. Para cada sítio de estudo, três amostras foram seladas em frascos de 100 ml de polietileno de alta densidade. Após espera de aproximadamente 4 semanas para atingir o equilíbrio secular das séries do 238U e 232Th, as amostras foram medidas por espectrometria gama de alta resolução e o espectro analisado com o software WinnerGamma. A correção da auto-absorção foi realizada para todas as amostras. A concentração do 226Ra foi determinada pela média ponderada das concentrações do 214Pb e 214Bi, a concentração de 232Th pela média ponderada das concentrações dos 228Ac, 212Pb e 212Bi e a concentração de 40K pela sua transição única de 1460 keV. O equivalente em rádio e o índice gama foram obtidos a partir das concentrações de 226Ra, 232Th e 40K. As concentrações de 226Ra variaram de 3 ± 1Bq.kg-1 a 738 ± 38Bq.kg-1, com o maior valor na localidade central da Praia de Camburi. As concentrações de 232Th variaram de 7 ± 3Bq.kg-1 a 7422 ± 526Bq.kg-1, com o maior valor na Praia da Areia Preta. As concentrações de 40K variaram de 14 ± 6Bq.kg-1 a 638 ± 232Bq.kg-1, com o maior valor na Praia da Areia Preta. O cálculo do equivalente em rádio e do índice gama mostrou duas faixas distintas. Na primeira, para a maioria das praias, o equivalente em rádio variou de 15 ± 6Bq.kg-1 a 257 ± 18Bq.kg-1, abaixo do limite inferior de 370Bq.kg-1 recomendado pela OECD como adequado para uso em material de construção e o índice gama externo foi inferior ao limite aceitável de 1 sugerido pelo UNSCEAR. Na segunda, para as praias de Setibinha, Curva da Jurema, Camburi Sul e Camburi Central e Praia da Areia Preta, o equivalente em rádio variou de 820 ± 40Bq.kg-1 até 11200 ± 580Bq.kg-1, excedendo de 2 a 30 vezes o limite mínimo recomendado para aplicação na construção civil e o índice gama superou de 3 até quase 40 vezes o limite sugerido pelo UNSCEAR. / In this work the concentrations of natural radionuclides 226Ra, 232Th and 40K were determined in superficial sand samples for 16 locations throughout the coast of the Great Victory, metropolitan region of the state of Espírito Santo, Southeast of Brazil. The assessed beaches were Manguinhos and Jacaraípe in Serra county, Camburi, Praia do Canto and Curva da Jurema in Vitória county, Praia da Costa and Itapuã in Vila Velha county, Setibão, Setibinha, Praia do Morro, Praia das Castanheiras and Areia Preta in Guarapari county and sand of the Paulo Cesar Vinha Reserve also located in Guarapari county. Three sand samples of each beach were sealed in 100 mL high density polyethylene flasks. After approximately 4 weeks in order to reach secular equilibrium in the 238U and 232Th series, the samples were measured by high resolution gamma spectrometry and the spectra analyzed with the WinnerGamma software. The selfabsorption correction was performed for all samples. The 226Ra concentration was determined from the weighted average concentrations of 214Pb and 214Bi, the 232Th concentration was determined from the weighted average concentrations of 228Ac, 212Pb and 212Bi and the concentration of 40K is determined by its single gamma transition of 1460 keV. The radium equivalent concentration and the external hazard index where obtained from the concentrations of 226Ra, 232Th and 40K. 226Ra concentrations show values varying from 3 ± 1Bq.kg-1 to 738 ± 38Bq.kg-1, with the highest values for the central locality of the Camburi beach. 232Th concentrations show values varying from 7 ± 3Bq.kg-1 to 7422 ± 526Bq.kg-1, with the highest values for Areia Preta beach. 40K concentrations show values varying from 14 ± 6Bq.kg-1 to 638 ± 232Bq.kg-1, with the highest values for Areia Preta beach. Calculation of the radium equivalent and the external hazard index showed two distinct groups. In the first one, for the majority of the beaches, the radium equivalent activities are in the range from 15 ± 6Bq.kg-1 to 257 ± 18Bq.kg-1, below the lower limit of 370Bq.kg-1 recommended by OECD for the safe use of building materials and external hazard index was below the acceptable limit of 1 suggested by UNSCEAR. In the second one, for Setibinha, Curva da Jurema, South and Central locations of Camburi and Areia Preta beaches, the radium equivalent results are in the range from 820 ± 40Bq.kg-1 to 11200 ± 580Bq.kg-1, exceeding 2 to 30 times the recommended minimum value for safe application in the civil construction industry and the external hazard index surpassed almost 3 to 40 times the UNSCEAR suggested limit.

Neste trabalho foram determinadas as concentrações dos radionuclídeos naturais 226Ra, 232Th e 40K em amostras de areias superficiais para 16 localizações ao longo da costa da Grande Vitória, região metropolitana do estado do Espírito Santo, sudeste do Brasil. As áreas de estudo compreendem as praias de Manguinhos e Jacaraípe no município da Serra, Camburi, Praia do Canto e Curva da Jurema no município de Vitória, Praia da Costa e Praia de Itapuã no município de Vila Velha, Praia de Setibão, Setibinha, Praia do Morro, Praia das Castanheiras e Praia da Areia Preta no Município de Guarapari e areia da Reserva Paulo Cesar Vinha também localizada no município de Guarapari. Para cada sítio de estudo, três amostras foram seladas em frascos de 100 ml de polietileno de alta densidade. Após espera de aproximadamente 4 semanas para atingir o equilíbrio secular das séries do 238U e 232Th, as amostras foram medidas por espectrometria gama de alta resolução e o espectro analisado com o software WinnerGamma. A correção da auto-absorção foi realizada para todas as amostras. A concentração do 226Ra foi determinada pela média ponderada das concentrações do 214Pb e 214Bi, a concentração de 232Th pela média ponderada das concentrações dos 228Ac, 212Pb e 212Bi e a concentração de 40K pela sua transição única de 1460 keV. O equivalente em rádio e o índice gama foram obtidos a partir das concentrações de 226Ra, 232Th e 40K. As concentrações de 226Ra variaram de 3 ± 1Bq.kg-1 a 738 ± 38Bq.kg-1, com o maior valor na localidade central da Praia de Camburi. As concentrações de 232Th variaram de 7 ± 3Bq.kg-1 a 7422 ± 526Bq.kg-1, com o maior valor na Praia da Areia Preta. As concentrações de 40K variaram de 14 ± 6Bq.kg-1 a 638 ± 232Bq.kg-1, com o maior valor na Praia da Areia Preta. O cálculo do equivalente em rádio e do índice gama mostrou duas faixas distintas. Na primeira, para a maioria das praias, o equivalente em rádio variou de 15 ± 6Bq.kg-1 a 257 ± 18Bq.kg-1, abaixo do limite inferior de 370Bq.kg-1 recomendado pela OECD como adequado para uso em material de construção e o índice gama externo foi inferior ao limite aceitável de 1 sugerido pelo UNSCEAR. Na segunda, para as praias de Setibinha, Curva da Jurema, Camburi Sul e Camburi Central e Praia da Areia Preta, o equivalente em rádio variou de 820 ± 40Bq.kg-1 até 11200 ± 580Bq.kg-1, excedendo de 2 a 30 vezes o limite mínimo recomendado para aplicação na construção civil e o índice gama superou de 3 até quase 40 vezes o limite sugerido pelo UNSCEAR. / In this work the concentrations of natural radionuclides 226Ra, 232Th and 40K were determined in superficial sand samples for 16 locations throughout the coast of the Great Victory, metropolitan region of the state of Espírito Santo, Southeast of Brazil. The assessed beaches were Manguinhos and Jacaraípe in Serra county, Camburi, Praia do Canto and Curva da Jurema in Vitória county, Praia da Costa and Itapuã in Vila Velha county, Setibão, Setibinha, Praia do Morro, Praia das Castanheiras and Areia Preta in Guarapari county and sand of the Paulo Cesar Vinha Reserve also located in Guarapari county. Three sand samples of each beach were sealed in 100 mL high density polyethylene flasks. After approximately 4 weeks in order to reach secular equilibrium in the 238U and 232Th series, the samples were measured by high resolution gamma spectrometry and the spectra analyzed with the WinnerGamma software. The selfabsorption correction was performed for all samples. The 226Ra concentration was determined from the weighted average concentrations of 214Pb and 214Bi, the 232Th concentration was determined from the weighted average concentrations of 228Ac, 212Pb and 212Bi and the concentration of 40K is determined by its single gamma transition of 1460 keV. The radium equivalent concentration and the external hazard index where obtained from the concentrations of 226Ra, 232Th and 40K. 226Ra concentrations show values varying from 3 ± 1Bq.kg-1 to 738 ± 38Bq.kg-1, with the highest values for the central locality of the Camburi beach. 232Th concentrations show values varying from 7 ± 3Bq.kg-1 to 7422 ± 526Bq.kg-1, with the highest values for Areia Preta beach. 40K concentrations show values varying from 14 ± 6Bq.kg-1 to 638 ± 232Bq.kg-1, with the highest values for Areia Preta beach. Calculation of the radium equivalent and the external hazard index showed two distinct groups. In the first one, for the majority of the beaches, the radium equivalent activities are in the range from 15 ± 6Bq.kg-1 to 257 ± 18Bq.kg-1, below the lower limit of 370Bq.kg-1 recommended by OECD for the safe use of building materials and external hazard index was below the acceptable limit of 1 suggested by UNSCEAR. In the second one, for Setibinha, Curva da Jurema, South and Central locations of Camburi and Areia Preta beaches, the radium equivalent results are in the range from 820 ± 40Bq.kg-1 to 11200 ± 580Bq.kg-1, exceeding 2 to 30 times the recommended minimum value for safe application in the civil construction industry and the external hazard index surpassed almost 3 to 40 times the UNSCEAR suggested limit.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-03-13T16:00:43Z No. of bitstreams: 1 Carvalheira 2012_final2.pdf: 2519362 bytes, checksum: 35cd719bc898e8695473b92b7516849d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-13T16:00:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalheira 2012_final2.pdf: 2519362 bytes, checksum: 35cd719bc898e8695473b92b7516849d (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica, Niterói, RJ. / O objetivo geral deste trabalho foi a realização do prognóstico do comportamento do mercúrio após a implantação do Programa de Despoluição da Baía de Guanabara (PDBG), a partir das relações entre a contaminação dos sedimentos e o nível de degradação do meio, para avaliação da sustentabilidade do multiuso deste sistema, em relação ao recurso pesqueiro, dependente da biodisponibilidade e acumulação deste metal em tecido de peixes. Para tal foi adequado e calculado o índice de risco ecológico potencial (IREP) para o cenário atual e para cenário a médio prazo (2020), bem como um modelo de incorporação de mercúrio por peixes. A bioacumulação e a biomagnificação foram avaliadas para o cenário atual, incluindo a definição dos níveis tróficos ocupados pelas espécies de peixes estudadas através do uso de isótopos estáveis de carbono e nitrogênio. Todos os setores apresentaram grau de contaminação considerado muito alto, demonstrando que há contaminação dos sedimentos superficiais por As, Cd, Cr, Cu, Hg, Pb e Zn. Pelo IREP pode-se observar que 3 setores da baía possuem risco ecológico potencial moderado (Central, Leste e Noroeste) e os outros 3 (Enseadas, Nordeste e Oeste), riscos baixos, para o cenário atual. Para 2020, esses riscos não foram alterados significativamente, mas apresentaram tendência de aumento, similarmente a tendência encontrada para as concentrações de mercúrio em peixes a partir da modelagem. No cenário atual as concentrações de mercúrio em peixes são baixas, mesmo nas espécies carnívoras (abaixo de 200ng/g). Os níveis tróficos calculados com base na razão isotópica de nitrogênio foram: Cynoscion sp. = 4,3; Micropogonias furnieri = 2,7; Mugil sp. = 2,4; e, Genidens genidens = 2,4. O processo biogeoquímico de biomagnificação do mercúrio pode ser observado utilizando 3 dessas 4 espécies (Cynoscion sp., Micropogonias furnieri, Mugil sp.). A espécie de bagre Genidens genidens por seu forrageamento ser diferenciado, a acumulação do mercúrio parece ser mais eficiente, apesar do nível trófico ocupado ser igual ao da tainha Mugil sp.. O fator de biomagnificação entre carnívoro/herbívoro foi igual a 4. Os resultados demonstraram que há ocorrência da biomagnificação trófica na baía. E através dos modelos utilizados, apesar da melhora na qualidade da água, o risco associado a exposição a metais presentes nos sedimentos continuará similar ou aumentará após atingir as metas de médio prazo do PDBG. / The aim of this study was to perform a prognostic of the behavior of mercury with the implementation of the decontamination program of Guanabara Bay (BGPD), from the relationships between metal contamination of sediments and degradation level of the system, as a way to assess the sustainability of the multiple uses of this bay, especially the fishery resources, which is dependent of bioavailability and accumulation of metals, including mercury, in fish tissue. For this purpose, the potential ecological risk index (PERI) was adequate and calculated for the actual scenario and for a medium term scenario (2020), and also a model of mercury incorporation by fish. Bioaccumulation and biomgnification of mercury were also evaluated for the actual scenario, including the definition of the trophic levels occupied by fish species, using stable isotopes of carbon and nitrogen. All the sectors of Guanabara Bay presented very high contamination degree, confirming that there is contamination of superficial sediments for As, Cd, Cr, Cu, Hg, Pb and Zn. PERI classified three sectors of the bay as moderate risk (Central, East and Northwest) and the other three (Coves, Northeast and West) as low risk at the actual scenario. For 2020, these risks have not changed significantly, but tended to increase, what occurred also for the results from modeling mercury concentrations in fish. In the actual scenario mercury concentrations in fish are low, even in carnivorous species (lower than 200ng/g). The trophic level obtained using stable isotopes of nitrogen were: Cynoscion sp. = 4.3; Micropogonias furnieri = 2.7; Mugil sp. = 2.4; e, Genidens genidens = 2.4. The biogeochemical process of biomagnification of mercury can be observed using three species among the four studied species (Cynoscion sp., Micropogonias furnieri, Mugil sp.). Although Mugil sp. and the catfish Genidens genidens belongs to similar trophic level, the catfish seemed to accumulate mercury more efficiently, probably because of its benthic foraging. The biomagnifications factor among carnivorous/herbivorous was 4. The results demonstrated that the biomagnification occurs in this bay. And also, they showed that despite the improvement in water quality, the risk associated with exposure to metals present in sediments continue at the same level, or even increase, after reaching the goals of medium-term of the BGPD.

Made available in DSpace on 2016-01-26T12:51:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lucianadesouzapenhalbelsilva_dissert.pdf: 1343193 bytes, checksum: e6aec2f7449d341b83eb617b4ddfb1ff (MD5) Previous issue date: 2013-06-07 / Introduction: Malnutrition adversely affects the patients who have gone through oncological surgery, leading to greater surgical morbidity and mortality. However, there is still the need to establish a golden rule for nutritional evaluation as a predictive factor in the morbimortality of these patients. The objective of this study was to analyze and compare the capacity of nutritional assessment methods in the prognosis of complications in patients submitted to gastric cancer gastrectomy. Methods: The method used was the prospective observational study of 66 gastric cancer patients who were submitted to gastrectomies. Assessment was made through the following nutritional evaluation methods: Subjective Global Assessment of Nutritional Status (SGA), Objective Nutritional Evaluation (ONE) and the Nutritional Risk Index (NRI). Beyond the surgical risk by means of a prognostic index of Sheffield (SPI). The results were compared to surgical morbimortality, total duration of hospitalization and stay in the Intensive Care Unit (ICU). The stage of the disease was based on the American classification for gastric cancer. For the estatiscal analyses were used Kaplan-Meier method, log-rank test, t test or non-parametric Kruskal-Wallis test. Associations were evaluated by the Pearson chi-square test, or by the Fisher exact test whenever recommended. Results: Malnutrition was present in 80.7%, 66.7% and 85% in the SGA, ONE and NRI, respectively. The SPI demonstrated a high surgical risk in 92% of patients. There was a slight agreement in the SGA and NRI (Kappa=0.30). The SGA results showed that the malnourished patient (p<0.05) remained in the hospital for a longer period time. Most of the patients (62.9%) were at an advanced stage of the disease which was associated to an increase in complications (p<0.01) and isolated cases of pneumonia that were associated with lymphopenia (p<0.05). Conclusion: The SGA and the NRI were the methods that had the closest agreement in the results. The SGA was the only method that demonstrated an association between malnutrition and longer stay in hospital. Pneumonia was observed in the presence of advanced tumors and lymphopenia, thus increasing the duration of hospitalization and stay in the ICU (p<0.05). / Introdução: A desnutrição afeta adversamente o paciente cirúrgico oncológico, levando-o a maiores morbidades e mortalidade operatórias. Porém, ainda há necessidade de se estabelecer um padrão ouro de avaliação nutricional como fator preditivo de morbimortalidade nesses pacientes. O objetivo deste estudo foi analisar e comparar a capacidade dos métodos de avaliação nutricional no prognóstico de complicações de pacientes submetidos a gastrectomias por câncer gástrico. Métodos: Estudo observacional prospectivo envolvendo 66 pacientes com câncer gástrico e submetidos a gastrectomias. Foram analisados os métodos de avaliação nutricional subjetiva global (ANSG), avaliação nutricional objetiva (ANO) e o índice de risco nutricional (IRN), além do risco cirúrgico por meio do índice prognóstico de Sheffield (IPS). Os resultados foram comparados com a morbimortalidade cirúrgica, tempo de internação total e em UTI. O estadio da doença foi obtido pela classificação americana para câncer gástrico. Resultados: A desnutrição esteve presente em 80,7%, 66,7% e 85% nas ANSG, ANO e IRN, respectivamente. O IPS demonstrou alto risco cirúrgico em 92% dos pacientes. Houve concordância leve entre a ANSG e IRN (Kappa=0,30). A ANSG demonstrou maior tempo de internação hospitalar nos desnutridos (p<0,05). A maioria dos pacientes (62,9%) apresentaram-se com estágio avançado e associado à maior incidência de complicações (p<0,01) e isoladamente a pneumonia esteve associada com a linfopenia (p<0,05). Conclusão: ANSG e o IRN foram os métodos que tiveram uma concordância mais próxima. A ANSG foi o único método que demonstrou associação entre desnutrição e maior tempo de internação hospitalar. A pneumonia foi observada no tumor avançado e na presença de linfopenia, aumentando os dias de internação hospitalar e em UTI (p<0,05).

The economic and social losses of environmental disasters are increasingly higher. Floods are a main concern in many locations around the world. Preventive actions are urgent and necessary. This doctoral thesis addresses topics related to hydro-meteorological risks and water resources management. Its aim is to cope with hydrological risks and water resources management through a flooding risk index, complex watershed modeling, different calibration techniques, and ensemble streamflow forecasting. Specific assumptions and research questions are defined in each chapter of the thesis, and are mostly related to the 12,600 km2 Piracicaba watershed, in Southeast, Brazil. Chapter one has general introductions and explains how the thesis is organized. Chapter two brings an assessment and mapping of flooding risks. Chapter three reviews the watershed modelling topic, through applications of a selected watershed model (the Soil and Water Assessment Tool - SWAT) in Brazil. Chapter four proposes a good practice methodology for calibration of watershed models for different time-steps with available data, having hydrology as main focus. Chapter five explores different methodologies for calibrating hydrological models, using two optimization algorithms and with a multi-site and single site approaches to evaluate related changes in performance. Chapter six has complex watershed modeling for sub-daily time-step, with an automatic hourly calibration module that was included in SWAT-CUP and the application of these models to forecast ensemble streamflow and with a data assimilation approach with optimization to improve the quality of the forecasts. Chapter seven has overall conclusions and chapter eight has a summarized list of other activities developed during the doctoral process. Overall we believe the methodologies and results for the Piracicaba watershed are very good. And that they can be replicated in other watersheds in Brazil and around the world. The proposed mapping assessments of flooding vulnerability and risks can be applied for the entire Brazil, and could be used as a tool in water resources management and planning. The watershed model (SWAT) used on this doctoral thesis also proved to be a versatile and robust model, with several good example applications in Brazil, and in particular for the Piracicaba case study. The step by step calibration methodology, as well as the different calibrations performed can help other modelers on choosing where and how to calibrate their own models. For hourly application, this work is pioneer, in area scale and model used. The results for ensemble flow forecasting and data assimilation show a little of what can be performed with this kind of application, and that it can be a potential tool for real time applications in streamflow forecasting and early warning systems. We believe the lessons learnt in this thesis can improve and aid modeler and water resources managers worldwide. / Os prejuízos econômicos e sociais de desastres ambientais têm sido maiores. Inundações são uma das principais preocupações ao redor do mundo. Ações preventivas são urgentes e necessárias. Esta tese de doutorado aborda temas relacionados à gestão dos recursos hídricos e de riscos hidro-meteorológicos. Possui o objetivo de lidar com riscos hidrológicos através de índices de risco a inundações, modelagem complexa de bacias hidrográficas, diferentes técnicas de calibração, e previsão de vazões por conjunto. Pressupostos e objetivos específicos são definidos em cada capítulo da tese, e são na sua maioria relacionados à bacia hidrográfica do Rio Piracicaba (12.600 km2), Sudeste do Brasil. O Capítulo um traz as introduções gerais e explica a organização da tese. O capítulo dois desenvolve mapeamento de riscos a inundações. O capítulo três revisa o tópico de modelagem de bacias hidrográficas, através de aplicações de um modelo selecionado (Soil and Water Assessment Tool - SWAT) no Brasil. O quarto capítulo propõe uma metodologia de boas práticas para a calibração de modelos de bacias hidrográficas utilizando dados disponíveis, com foco principal na hidrologia. O capítulo cinco explora diferentes metodologias de calibração, utilizando dois algoritmos de otimização e abordagens de calibração em um local e demais locais para avaliar alterações relacionadas ao desempenho da modelagem. O capítulo seis trabalha com modelagem sub-diária, com um módulo de calibração horária automática, que foi incluído no SWAT-CUP, e aplicação destes modelos para previsão de vazões por conjunto e assimilação de dados com otimização, para melhorar a qualidade das previsões. O sétimo capítulo traz as conclusões gerais da tese e oitavo capítulo apresenta uma lista resumida de outras atividades desenvolvidas durante o doutorado. Acreditamos que as metodologias e resultados para a bacia hidrográfica Piracicaba são muito bons. E que podem ser replicados em outras bacias hidrográficas no Brasil e ao redor do mundo. O mapeamento de vulnerabilidade e riscos de inundação propostos pode ser aplicados para todo o Brasil, além de possuir potencial como uma ferramenta de planejamento. O modelo utilizado (SWAT) também provou ser versátil e robusto, com vários bons exemplos de aplicações no Brasil, e em especial para a Bacia do Piracicaba. A metodologia sistemática para calibração, bem como as diferentes calibrações executadas podem auxiliar outros modeladores a escolherem como calibrar seus próprios modelos. Este trabalho é pioneiro no tipo de aplicação horária apresentada. Os resultados de previsão por conjunto de vazões e de assimilação de dados mostram o potencial da metodologia para sistemas de previsão de vazões em tempo real e em sistemas de alerta antecipado. Nós acreditamos que as lições aprendidas nesta tese podem auxiliar modeladores e gestores de recursos hídricos ao redor do mundo.

The economic and social losses of environmental disasters are increasingly higher. Floods are a main concern in many locations around the world. Preventive actions are urgent and necessary. This doctoral thesis addresses topics related to hydro-meteorological risks and water resources management. Its aim is to cope with hydrological risks and water resources management through a flooding risk index, complex watershed modeling, different calibration techniques, and ensemble streamflow forecasting. Specific assumptions and research questions are defined in each chapter of the thesis, and are mostly related to the 12,600 km2 Piracicaba watershed, in Southeast, Brazil. Chapter one has general introductions and explains how the thesis is organized. Chapter two brings an assessment and mapping of flooding risks. Chapter three reviews the watershed modelling topic, through applications of a selected watershed model (the Soil and Water Assessment Tool - SWAT) in Brazil. Chapter four proposes a good practice methodology for calibration of watershed models for different time-steps with available data, having hydrology as main focus. Chapter five explores different methodologies for calibrating hydrological models, using two optimization algorithms and with a multi-site and single site approaches to evaluate related changes in performance. Chapter six has complex watershed modeling for sub-daily time-step, with an automatic hourly calibration module that was included in SWAT-CUP and the application of these models to forecast ensemble streamflow and with a data assimilation approach with optimization to improve the quality of the forecasts. Chapter seven has overall conclusions and chapter eight has a summarized list of other activities developed during the doctoral process. Overall we believe the methodologies and results for the Piracicaba watershed are very good. And that they can be replicated in other watersheds in Brazil and around the world. The proposed mapping assessments of flooding vulnerability and risks can be applied for the entire Brazil, and could be used as a tool in water resources management and planning. The watershed model (SWAT) used on this doctoral thesis also proved to be a versatile and robust model, with several good example applications in Brazil, and in particular for the Piracicaba case study. The step by step calibration methodology, as well as the different calibrations performed can help other modelers on choosing where and how to calibrate their own models. For hourly application, this work is pioneer, in area scale and model used. The results for ensemble flow forecasting and data assimilation show a little of what can be performed with this kind of application, and that it can be a potential tool for real time applications in streamflow forecasting and early warning systems. We believe the lessons learnt in this thesis can improve and aid modeler and water resources managers worldwide. / Os prejuízos econômicos e sociais de desastres ambientais têm sido maiores. Inundações são uma das principais preocupações ao redor do mundo. Ações preventivas são urgentes e necessárias. Esta tese de doutorado aborda temas relacionados à gestão dos recursos hídricos e de riscos hidro-meteorológicos. Possui o objetivo de lidar com riscos hidrológicos através de índices de risco a inundações, modelagem complexa de bacias hidrográficas, diferentes técnicas de calibração, e previsão de vazões por conjunto. Pressupostos e objetivos específicos são definidos em cada capítulo da tese, e são na sua maioria relacionados à bacia hidrográfica do Rio Piracicaba (12.600 km2), Sudeste do Brasil. O Capítulo um traz as introduções gerais e explica a organização da tese. O capítulo dois desenvolve mapeamento de riscos a inundações. O capítulo três revisa o tópico de modelagem de bacias hidrográficas, através de aplicações de um modelo selecionado (Soil and Water Assessment Tool - SWAT) no Brasil. O quarto capítulo propõe uma metodologia de boas práticas para a calibração de modelos de bacias hidrográficas utilizando dados disponíveis, com foco principal na hidrologia. O capítulo cinco explora diferentes metodologias de calibração, utilizando dois algoritmos de otimização e abordagens de calibração em um local e demais locais para avaliar alterações relacionadas ao desempenho da modelagem. O capítulo seis trabalha com modelagem sub-diária, com um módulo de calibração horária automática, que foi incluído no SWAT-CUP, e aplicação destes modelos para previsão de vazões por conjunto e assimilação de dados com otimização, para melhorar a qualidade das previsões. O sétimo capítulo traz as conclusões gerais da tese e oitavo capítulo apresenta uma lista resumida de outras atividades desenvolvidas durante o doutorado. Acreditamos que as metodologias e resultados para a bacia hidrográfica Piracicaba são muito bons. E que podem ser replicados em outras bacias hidrográficas no Brasil e ao redor do mundo. O mapeamento de vulnerabilidade e riscos de inundação propostos pode ser aplicados para todo o Brasil, além de possuir potencial como uma ferramenta de planejamento. O modelo utilizado (SWAT) também provou ser versátil e robusto, com vários bons exemplos de aplicações no Brasil, e em especial para a Bacia do Piracicaba. A metodologia sistemática para calibração, bem como as diferentes calibrações executadas podem auxiliar outros modeladores a escolherem como calibrar seus próprios modelos. Este trabalho é pioneiro no tipo de aplicação horária apresentada. Os resultados de previsão por conjunto de vazões e de assimilação de dados mostram o potencial da metodologia para sistemas de previsão de vazões em tempo real e em sistemas de alerta antecipado. Nós acreditamos que as lições aprendidas nesta tese podem auxiliar modeladores e gestores de recursos hídricos ao redor do mundo.