abstract: Woody plant encroachment is a worldwide phenomenon linked to water availability in semiarid systems. Nevertheless, the implications of woody plant encroachment on the hydrologic cycle are poorly understood, especially at the catchment scale. This study takes place in a pair of small semiarid rangeland undergoing the encroachment of Prosopis velutina Woot., or velvet mesquite tree. The similarly-sized basins are in close proximity, leading to equivalent meteorological and soil conditions. One basin was treated for mesquite in 1974, while the other represents the encroachment process. A sensor network was installed to measure ecohydrological states and fluxes, including precipitation, runoff, soil moisture and evapotranspiration. Observations from June 1, 2011 through September 30, 2012 are presented to describe the seasonality and spatial variability of ecohydrological conditions during the North American Monsoon (NAM). Runoff observations are linked to historical changes in runoff production in each watershed. Observations indicate that the mesquite-treated basin generates more runoff pulses and greater runoff volume for small rainfall events, while the mesquite-encroached basin generates more runoff volume for large rainfall events. A distributed hydrologic model is applied to both basins to investigate the runoff threshold processes experienced during the NAM. Vegetation in the two basins is classified into grass, mesquite, or bare soil using high-resolution imagery. Model predictions are used to investigate the vegetation controls on soil moisture, evapotranspiration, and runoff generation. The distributed model shows that grass and mesquite sites retain the highest levels of soil moisture. The model also captures the runoff generation differences between the two watersheds that have been observed over the past decade. Generally, grass sites in the mesquite-treated basin have less plant interception and evapotranspiration, leading to higher soil moisture that supports greater runoff for small rainfall events. For large rainfall events, the mesquite-encroached basin produces greater runoff due to its higher fraction of bare soil. The results of this study show that a distributed hydrologic model can be used to explain runoff threshold processes linked to woody plant encroachment at the catchment-scale and provides useful interpretations for rangeland management in semiarid areas. / Dissertation/Thesis / M.S. Civil and Environmental Engineering 2013

O estudo das bacias formadoras do rio Piracicaba é prioritário no contexto de solução da crise hídrica na região sudeste do Brasil, pois elas são mantenedoras de mais 4,5 milhões de habitantes na região das bacias Piracicaba, Capivari e Jundiaí (PCJ), e contém o sistema de represas do Cantareira, que promove o abastecimento de água de aproximadamente 8 milhões de habitantes na região metropolitana da cidade de São Paulo. Para a garantia de tais recursos hídricos, é fundamental um plano de restauração e conservação do entorno das represas constituintes do sistema, bem como das microbacias nas cabeceiras de seus tributários, tais como o rio Jaguari. Nessa região, na microbacia do ribeirão das Posses, afluente do rio Jaguari no município de Extrema - MG, iniciou-se no ano de 2007 o projeto Conservador das Águas, com o intuito de promover restauração e conservação de nascentes dentro de propriedades privadas, no modelo de Pagamentos por Serviços Ambientais (PSA). Esta pesquisa teve por objetivo avaliar a dinâmica espaço-temporal de parâmetros hídricos qualiquantitativos em corpos d\'água, como nascentes em restauração, tributários e canal principal do ribeirão das Posses e sua influência no rio Jaguari, considerando o uso do solo na área drenada a montante de cada ponto amostral. Os parâmetros hidrobiogeoquímicos avaliados foram: vazão, temperatura, pH, condutividade elétrica, DBO, além de oxigênio, carbono, nitrogênio e elementos iônicos principais dissolvidos e massa e razão isotópica de carbono e nitrogênio no material particulado em suspensão. Os resultados demonstram que as ações de restauração têm contribuído para a redução na condutividade elétrica (CE) nas nascentes. O uso da terra interferiu na qualidade dos corpos hídricos e que o Cl- pode ser utilizado como traçador ambiental, refletindo a influência do ambiente de pastagens. Por fim, os processos erosivos predominam na bacia, sendo que o transporte de material particulado em suspensão para a foz no rio Jaguari foi de 68 ton km-2 ano-1. / The study of the basins forming the Piracicaba river is a priority in the context of the solution of the water crisis in the southeastern region of Brazil, as they maintain more than 4.5 million inhabitants in the Piracicaba, Capivari and Jundiaí (PCJ) basins and contain the Cantareira dam system, which promotes the water supply of approximately 8 million inhabitants in the metropolitan region of the city of São Paulo. For the guarantee of such water resources, a plan of restoration and conservation of the surroundings of the dams constituting the system, as well as the micro-basins in the headwaters of its tributaries, such as the Jaguari river, is fundamental. In this region, the Conservador das Águas project was started in 2007 in the microbasin of the Posses stream, a tributary of the Jaguari river in the municipality of Extrema - MG, with the purpose of promoting restoration and conservation of springs within private properties, in the Payments for Environmental Services (PSA) model. The objective of this research was to evaluate the spatiotemporal dynamics of qualitative water parameters in water bodies, such as springs in restoration, tributaries and main channel of the Posses stream and its influence on the Jaguari river, considering the use of the soil in the drained area amount of each sampling point. The hydrobiogeochemical parameters evaluated were: flow, temperature, pH, electrical conductivity, BOD, in addition to oxygen, carbon, nitrogen and major dissolved ionic elements and isotopic mass and carbon and nitrogen ratio in suspended particulate matter. The results show that restoration actions have contributed to the reduction in the electrical conductivity (EC) in the springs. Land use has interfered in the quality of the water bodies and that Cl- can be used as an environmental tracer, reflecting the influence of the pasture environment. Finally, erosion processes predominate in the basin, and transport of particulate matter in suspension to the mouth of the Jaguari River was 68 tons km-2 year-1.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:35:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:56:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O reservatório de Itupararanga foi construído pela LIGHT para gerar energia elétrica, iniciando suas operações em 1912. É formado pela barragem das águas do rio Sorocaba, o qual possui como afluentes os rios Sorocamirim, Sorocabuçu e Una. O reservatório localiza-se em uma área de fortes pressões ambientais devido à poluição difusa da produção agrícola, à carga orgânica e uso e ocupação do solo com atividades antrópicas. Desde 2003 vem recebendo alertas da CETESB, devido à presença de grande quantidade de cianobactérias que têm se mantido até os dias atuais. Em decorrência dos problemas observados nesse reservatório, o presente estudo teve por objetivo, avaliar a concentração, dos micro e macroconstituintes em amostras de perfil sedimentar de quatro pontos distintos do reservatório. Para estas análises foram utilizadas as seguintes técnicas analíticas e os respectivos elementos analisados: Análise por Ativação com Nêutrons Instrumental (INAA): As, Ba, Br, Ca, Ce, Co, Cr, Cs, Eu, Fe, Hf, K, La, Lu, Na, Nd, Rb, Sb, Sc, Sm, Ta, Tb, Th, U, Yb e Zn; Espectrometria de Emissão Ótica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP OES): Ag, Al, Ba, Be, Co, Cr, Cu, Fe, Li, Mg, Mn, Mo, Ni, P, Sn, Sr, Ti, V e Zn; Espectrometria de Absorção Atômica com Forno de Grafite (FG AAS) As, Cd e Pb e Analisador Direto de Mercúrio: Hg total. A validação das metodologias utilizadas foi realizada por meio das análises de materiais de referencia certificados. Os resultados obtidos foram comparados aos valores de referência NASC (North American Shale Comosite) e UCC (Upper Continental Crust). Foram calculados o fator de enriquecimento (FE) e o índice de geoacumulação (Igeo), ferramentas usadas para avaliação da presença de fontes de poluição antrópicas. As concentrações dos metais obtidos por ICP OES e FG AAS foram comparadas aos valores orientadores TEL e PEL do Conselho Canadense de Ministros do Meio Ambiente (CCME) e adotado pela CETESB. A partir desse estudo, foi possível realizar um diagnóstico da qualidade e a carga de fósforo contida nos sedimentos do reservatório, direcionando para ações corretivas que antecipem um dano maior a qualidade do reservatório. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:35:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A Amazônia armazena em sua floresta na ordem de 95 a 120 PgC de biomassa viva e mais 160 PgC no solo, que podem ser rapidamente liberados para a atmosfera por meio da queima de biomassa e, também, pela mudança do uso da terra. Este estudo foi desenvolvido com o objetivo de elucidar a contribuição da Bacia Amazônica nas emissões de carbono no ano de 2010. A quantificação do CO2 foi realizada por meio da coleta do ar atmosférico utilizando aviões de pequeno porte que descreveram um perfil vertical em quatro locais, estrategicamente posicionado na Bacia Amazônica, e utilizando sistemas semiautomáticos de coleta de ar em 17 ou 12 altitudes diferentes. O Fluxo de emissão/absorção foi calculado pelo método de integração de coluna, que consiste na determinação da concentração de CO2 no perfil vertical, subtraído da concentração de entrada no continente, levando-se em conta o tempo que a massa de ar despende entre a costa e o local de amostragem. Para a determinação da concentração de entrada, foram utilizadas as concentrações medidas pela NOAA nas Ilhas de Ascencion e Barbados e, como traçador de massas de ar, o SF6. Foi encontrado um caráter emissor da Amazônia em território brasileiro para o ano de 2010, em torno de 0,41 PgC, considerando a média ponderada das quatro regiões estudadas, sendo a queima de biomassa a principal responsável. Para a determinação da emissão proveniente da queima de biomassa foi utilizado o CO, como traçador, e a razão CO:CO2. Apesar de possuir um perfil emissor neste ano anormalmente seco, foi possível observar um caráter sumidor de carbono. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Orientador: Sergio Valdir Bajay / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-09T02:16:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leite_AlvaroAfonsoFurtado_D.pdf: 1730792 bytes, checksum: 05398fc1640871f56239cb667d810356 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Neste trabalho se propõe a realização, no Brasil, de estudos de Planejamento Integrado de Recursos ¿ PIR, de cunho indicativo, nas bacias hidrográficas do País, centrado em torno da disponibilidade, custo e qualidade da água, energia elétrica e gás canalizado como importantes vetores de desenvolvimento regional. A implantação do tipo de planejamento proposto nesta tese é bastante complexa e inovadora, no Brasil e no mundo. Tais características impedem um tratamento, neste trabalho, ao mesmo tempo abrangente e detalhado em todas as suas múltiplas facetas. Optou-se, então, por definir, como uma contribuição específica da tese, o desenvolvimento, em detalhes, de estudos prospectivos do mercado de energia, incluindo programas de eficiência energética, em bacias hidrográficas, associados a planos nacionais e projeções de mercado estaduais. Para subsidiar estes estudos e se detectar tendências, realizou-se amplas análises retrospectivas sobre a economia e a matriz energética do Estado de São Paulo e da bacia escolhida, dentro do Estado, utilizando várias fontes de informações de uso público restrito e construindo uma base de dados sócio-econômicos e energéticos municipais para a bacia em questão. A bacia hidrográfica escolhida para ilustrar os procedimentos propostos nesta tese foi a da Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí (UGRH ¿ PCJ). Foram avaliados, neste trabalho, programas de eficiência energética implementados em um passado recente na bacia hidrográfica objeto de estudo, que são comparados com programas de eficiência energética que tiveram sucesso no exterior. Como resultado desta avaliação, são propostas novas políticas energéticas, sobretudo na área de eficiência energética, para serem implantadas na bacia; seus prováveis impactos na demanda energética também são estimados, com o auxílio do modelo de projeção de demanda desenvolvido na tese / Abstract: Indicative studies of Integrated Resources Planning are proposed in this thesis for the Brazilian river basins, centred upon the availability, cost and quality of water, electricity and pipeline gas as important resources for regional development. The implementation of the kind of planning proposed in this thesis is highly complex and innovative, not only in Brazil but in the world. Such characteristics hinder an approach, here, which could be, at the same time, broad and detailed, in all its multiple aspects. The option taken, then, as a specific contribution of the thesis, was to develop detailed prospective studies for the energy market in river basins, including energy efficiency programmes, associated to national plans and market forecasts at the state level. To provide subsidies for these studies and to detect trends, wide scope retrospective analysis concerning the economy and the energy market in the State of São Paulo and in the river basin chosen were carried out, using several sources of classified information. A data basis containing social, economic and energy consumption information for the municipalities of that river basin was also built. The river basin chosen to illustrate the procedures proposed in this thesis was the UGRH-PCJ ¿ Unit of Hydro Resources Management of the Piracicaba, Capivari and Jundiai Rivers. Energy efficiency programmes recently implemented in the river basin studied here are evaluated in this work. Comparisons are made with well succeeded programmes abroad. As a result of this assessment, new energy policies for this river basin, particularly those concerning energy efficiency, are proposed. The likely impacts of such policies in the basin¿s energy demand are also estimated, using the demand forecasting model developed in the thesis / Doutorado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientadores: Sergio Valdir Bajay, Gilberto de Martino Jannuzzi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-15T09:04:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dorileo_IvoLeandro_D.pdf: 21487500 bytes, checksum: dfda2a083f83b7b2bf7bda76be3098df (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Este trabalho propõe a retomada do planejamento integrado de recursos - PIR e estabelece uma metodologia para a sua elaboração no âmbito de bacias hidrográficas, segundo diretrizes que o tornam um processo de cunho indicativo e descentralizado, assentado na conceituação do desenvolvimento sustentável, como alternativa ao planejamento tradicional do setor energético. O ordenamento jurídico das águas, em vigor no Brasil, incorpora novos princípios, como o de bacia hidrográfica como unidade de planejamento e gestão, esta delegada a comités de bacia e conselhos de recursos hídricos, com a participação da União e dos Estados, e também de Municípios, usuários de recursos hídricos e da sociedade civil. Nesse cenário, o PIR compòe-se com a estrutura legal e administrativa da gestão de recursos hídricos, associado aos Planos de Bacia - a ideia básica que moveu este trabalho - e inserido na política de recursos hídricos e de meio ambiente. Desenvolve-se, então, um modelo de projeção integrada das demandas de energia e de água - determinantes para o planejamento em bases municipais e circunscrito na região de uma bacia hidrográfica -, aplicando-o a um amplo estudo de caso da região da bacia do rio Cuiabá. Também, como uma das vertentes do PIR e valendo-se dos seus pressupostos, formula-se um modelo de planejamento e gestão integrada de recursos, delineando uma orientação para a utilização de recursos energéticos e hídricos de forma eficiente no setor industrial. Discutem-se, por fim, novas políticas e programas integrados de eficiência energética e de conservação de água como ações inerentes à prática do PIR e impreteríveis na gestão desses sistemas. / Abstract: This work considers the retaking of the integrated resources planning - IRP and establishes a methodology that expands it for river basins as part of an indicative and decentralized process towards sustainable development. The current Brazilian Water Resources Law assigns the river basins as units of planning and management, which are carried on by basin committees and hydric resources councils, with the participation of the Union, States and Cities, users and consumers of such resources. In this scenario, the IRP is inserted into the legal and administrative Basin Plans structure, and environmental policies - the basic idea that moved this research. A model of integrated water and energy demands forecast is also developed, aiming the regional planning in municipal bases, aggregated in the river basins. This model is applied to an ample case-study for the Cuiabá river basin, including an accurate assessment related to energy and water demand for end-uses through a disaggregation of the energy and water requirements in the economic sectors. A model of integrated management is also set up as one of the IRP sources, making use of its attributes, delineating an orientation for an efficient resources use in the industrial sector. At last, new integrated programs for energy efficiency and water conservation are devised for river basins, as inherent actions to the IRP's procedures, essential to the management of these systems. / Doutorado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos

O estudo de bacias hidrográficas no meio tropical úmido, tem adquirido grande importância nas últimas décadas, devido a crescente demanda por planejamento de recursos hídricos. Entretanto, muitos desses trabalhos têm confundido o conceito de bacias hidrográficas, acreditando ser esta, uma mera rede de canais interconectados que formam a hidrografia dos terrenos, portanto, tomando-a como simples unidade cartográfica de estudo. Este fato tem banalizado em muito o uso de conceitos relacionados aos estudos de bacias, provocando sérios equívocos nas produções acadêmicas atuais. Partindo do princípio de que as bacias hidrográficas são espaços territoriais de circulação vertical e horizontal dágua, tendo a rede interconectada de canais, como um dos seus principais elementos, que escolhemos a bacia hidrográfica do Rio Benevente para estudo da relação entre a dinâmica fluvial desta e os seus condicionantes estruturais e morfológicos. Fundamentado no método da associação e indeterminação geomorfológica de Leopold e Langbein (1970), e, através de informações oriundas dos procedimentos técnico-operacionais de compartimentação geomorfológica e compilação de dados de parâmetros hidrográficos, foi possível descobrir que os sub-sistemas de drenagem que compõem a hidrografia total da bacia, evoluem condicionados por litoestruturas cristalinas e tectônicas do proterozóico, portanto, de organização antiga, e, que, aparentemente, demonstram não sofrer reativações modernas, a ponto de intervir na evolução dos sub-compartimentos de relevo regionais e na evolução hidrográfica da rede de canais. Chega-se desta forma, à conclusão de que os processos de encaixamento da drenagem, capturas fluviais, seccionamento de litoestruturas, gênese de knickpoints e evolução dos perfis longitudinais fluviais estão associados à dinâmica de processos geomórficos diferenciais, sob litoestruturas de forte natureza anisotrópica e complexa organização geotectônica. Fato que responde pela diversidade de sub-compartimentos de relevo e configuração evolutiva dos sistemas fluviais de dinâmicas diferenciais. / The study of watersheds in the humid tropical environment, has acquired great importance in recent decades due to growing demand for water resources planning. However, many studies have confused the concept of watersheds, believing that this was simply a network of interconnected channels that form the hydrography of the land, thus making it as simple cartographic unit of study. This commonplace is the use of concepts related to the studies of basins, causing serious confusion in the current academic productions. Assuming that the basins are territorial spaces of vertical and horizontal movement of water, the interconnected network of channels, as one of its main elements, we chose the basin of Rio Benevente to study the relationship between the dynamics of this river and its structural and morphological constraints. Based on the method of the Association and indeterminacy in geomorphologic Leopold and Langbein (1970), and through information from the technical and operational procedures of geomorphological partitioning and compilation of data from hydrographic parameters, could find that the sub-drainage systems that make up the total of the hydrographic basin, driven by evolving litoestruturas crystal and the tectonic proterozóico, therefore, the old organization, and that, apparently, show not suffer reactivations modern as to intervene in the evolution of sub-compartments of regional importance and the evolution of the network of river channels. Enough is thus concluded that the processes to fit the drainage, catch river, sectioning of litoestruturas, gênesis of knickpoints and evolution of longitudinal river profiles are associated with the dynamic of geomorphic processes differential,under litoestruturas of strong anisotropic nature and complex organization geotectônica. Fact responsible for the diversity of sub-compartments of important configuration and evolutionary dynamics of river systems of differential.

Análises de proveniência sedimentar são tradicionalmente utilizadas com o objetivo de reconstruir a relação entre depósitos sedimentares e suas respectivas áreas fonte, de forma a permitir a composição do contexto tectônico regional. Uma aplicação menos explorada dos métodos de análise de proveniência sedimentar é a avaliação detalhada das variações de áreas fonte ao longo da história de preenchimento de uma bacia sedimentar e das variações locais de proveniência em intervalos estratigráficos específicos. Tais estudos podem trazer importantes inferências sobre a configuração dos alto estruturais vizinhos à bacia sedimentar, assim como informações a respeito de eventos tectônicos capazes de mudar o padrão das drenagens que alimentam a bacia sedimentar. Na Bacia Camaquã (Ediacarano-Cambriano, RS) o Grupo Santa Bárbara e o Grupo Guaritas registram eventos de atividade de altos estruturais durante a sedimentação, responsáveis pela segmentação da bacia em sub-bacias. O Grupo Santa Bárbara compreende sucessões siliciclásticas distribuídas em três sub-bacias separadas pelos altos de Caçapava do Sul e da Serra das Encantadas. Na sub-bacia ocidental esse grupo apresenta depósitos de arenitos e conglomerados aluviais, depósitos siltoarenosos de ambientes fluviais distais e lacustres e depósitos conglomeráticos de leques aluviais, que compõem um ciclo retrogradacional inicial, seguido por dois ciclos progradacionais separados por uma superfície brusca. O Grupo Santa Bárbara na sub-bacia central, por sua vez, apresenta uma sucessão siltoarenosa com base conglomerática, que se estende até a porção média da sucessão sedimentar, quando dá lugar a depósitos conglomeráticos de leques aluviais que são depois sucedidos por nova sucessão siltoarenosa no topo da unidade. O Grupo Guaritas apresenta depósitos de rios entrelaçados na base e no topo da unidade, com interdigitação de sistemas deposicionais eólicos, de rios entrelaçados e de leques aluviais na porção intermediária da sucessão. Os depósitos do Grupo Santa Bárbara na sub-bacia ocidental foram investigados em detalhe por meio de levantamentos sistemáticos de dados de proveniência em escala de afloramento, em lâmina delgada e por meio de análises isotópicas em zircões detríticos. Os resultados mostram áreas fonte distintas entre os depósitos aluviais da base e do topo da unidade, sendo que em ambos a proveniência é local. Os depósitos da base têm áreas fonte a oeste e sudoeste da bacia, enquanto os depósitos do topo da unidade têm áreas fonte a leste da bacia, no alto de Caçapava da Sul, sugerindo uma mudança na configuração das áreas fonte que teria início correspondente ao primeiro nível conglomerático da sucessão aluvial intermediária da unidade. Adicionalmente os dados de proveniência indicam ausência de deslocamento entre áreas fonte e depósitos sedimentares indicando que o rejeito das falhas de borda é normal, como esperado para bacias do tipo rift. As sucessões sedimentares do Grupo Santa Bárbara na sub-bacia central foram investigadas de maneira preliminar por meio de análise de proveniência macroscópica. Os dados indicam pouca variação de áreas fonte na história da bacia, com áreas fonte predominantemente no Alto da Serra das Encantadas, que estaria então soerguido. Nos depósitos conglomeráticos superiores há uma contribuição de litoclastos atribuídos ao Alto de Caçapava do Sul. O Grupo Guaritas teve depósitos sedimentares do topo de sua sucessão estudados por meio de análise de proveniência macroscópica em depósitos de leques aluviais e em depósitos fluviais, que cobrem os anteriores em contato erosivo. Os dados apontam para proveniência estritamente local, do Alto da Serra das Encantadas nos depósitos de leques aluviais, enquanto que os depósitos fluviais contam com áreas fonte mais distantes, sugerindo que o Alto da Serra das Encantadas sofreu subsidência e foi recoberto nesse intervalo de tempo. Os dados indicam que o soerguimento do Alto de Caçapava do Sul, que se deu durante a deposição do Grupo Santa Bárbara e individualizou a sub-bacia ocidental, teria provocado uma progradação instantânea dos depósitos sedimentares, ao contrário do previsto em modelos tectônicos disponíveis, em consequência do aumento do aporte sedimentar pela erosão de sedimentos pouco litificados depositados sobre o Alto de Caçapava do Sul e de uma queda na taxa de subsidência das bacias provocado por um amplo domeamento antes da nucleação da falha de borda. Tal progradação está registrada nas sucessões aluviais intermediárias do Grupo Santa Bárbara nas sub-bacias ocidental e central. Após o estabelecimento da falha normal na borda leste do alto estrutural há uma passagem brusca para depósitos mais distais, na sub-bacia ocidental seguida de progradação de cunhas clásticas no topo da unidade, enquanto que na sub-bacia central há uma retrogradação sugerindo que o soerguimento do Alto de Caçapava do Sul tenha resultado na captura de um sistema de drenagem que alimentava toda a bacia para o graben da bacia ocidental, diminuindo assim o aporte sedimentar na sub-bacia central. O Grupo Guaritas indica, por sua vez, uma situação inversa, com mudança nos sistemas deposicionais provocada pela subsidência do Alto da Serra das Encantadas, que teria permitido a captura de sistemas de drenagem para dentro da bacia, promovendo o aumento do aporte sedimentar e a substituição dos sistemas eólicos e de leques aluviais por sistemas fluviais entrelaçados. / Sedimentary provenance is generally used aiming the reconstruction of the relations between sedimentary deposits and their source areas, in order to interpret the regional tectonic setting. An application that is less frequent in sedimentary provenance analysis is the detailed assessment of the changes in the source areas during the infilling history of a sedimentary basin and of the local variation of the provenance data in specific stratigraphic intervals. Such studies can result in important inferences concerning the configuration of adjacent structural highs, as well as information about tectonic events that are capable of changing the drainage network feeding the sedimentary basin. In the Camaquã Basin (RS) the Santa Bárbara and Guaritas groups register events of syn-sedimentary movement of structural highs, which caused the segmentation of the basin into sub-basins. The Santa Bárbara Group comprises siliciclastic successions distributed in three sub-basins separated by the Caçapava do Sul and Serra das Encantadas structural highs. The western sub-basin contains alluvial sandstones and conglomerates, siltstones and sandstones of fluvial and lacustrine environments, and alluvial fan conglomerates, disposed in a initial retrogradatinoal cycle, and two overlying progradational cycles, which are separated by a abrupt flooding surface. In the central sub-basin, the Santa Bárbara Group comprises a siltstone and sandstone succession with conglomerates at its base, followed by alluvial fan conglomeratic deposits in the middle part of the sedimentary succession, which in turn is succeeded by another succession of siltstones and sandstones at the top of the group. The Guaritas Group shows braided river deposits both at the base and the top of the unit, with interfingering of eolian, braided river and alluvial fan systems in the intermediate part of the succession. The deposits of the Santa Bárbara Group in the western sub-basin were investigated in detail through systematic studies of provenance both at the outcrop scale and in thin sections and by detrital zircon isotope analysis. The results show distinct source areas for the alluvial deposits of the base and the top of the unit, with a local sources for both of them. The lower deposits had source areas to the west and southwest of the basin, while the upper ones had source areas to the east of the basin, on the Caçapava do Sul High, suggesting a change in the configuration of the source areas, with its onset corresponding to the first conglomeratic level of the intermediate alluvial succession of the Santa Bárbara Group. The provenance data also shows that there is no significant lateral displacement deposits relative to their source areas, suggesting that the main displacement of the border faults was normal, as expected for rift basins. The sedimentary successions of the Santa Bárbara Group in the central sub-basin were preliminarily investigated through macroscopic provenance analysis. The data implies only in small changes of the source areas through the history of the basin, with source areas in the Serra das Encantadas High, which was then uplifted. In the upper conglomeratic deposits there is some contribution of lithoclasts from the Caçapava do Sul High. The sedimentary deposits of the top of the Guaritas Group were studied through macroscopic provenance analysis in alluvial fan and fluvial deposits, the latter covering the alluvial fans in erosive contact. The data points to strictly local provenance, from the Serra das Encantadas High in the alluvial fan deposits, while the fluvial deposits had also more distant source areas. This suggests that the Serra das Encantadas High subsided during this period, and was covered by the younger fluvial deposits. The collected data suggests that the Caçapava do Sul High uplift, which took place during the deposition of the Santa Bárbara Group and individualized the western sub-basin, triggered a progradation of the sedimentary deposits. This is not in accordance with the existing models, and could be explained as a result of both of an increase in the sedimentary input by erosion of unlithified sediments deposited on the Caçapava do Sul High and of the fall in the subsidence rates of the sedimentary basins due to a wide doming before the nucleation of the main border fault. Such progradation is registered in the alluvial successions of the Santa Bárbara Group in the western and central sub-basins. After the definition of the normal faulting in the eastern border of the structural high, an abrupt passage to distal facies took place in the occidental sub-basin, which was in turn was followed by progradation of clastic wedges on the top of the unit, while in the central sub-basin there is a retrogradation, suggesting that the uplift of the Caçapava do Sul High would have resulted in the capture of a main drainage system, that fed the entire basin, to the western basin graben, and so decreasing the sedimentary input to the central sub-basin. The Guaritas Group in its turn indicates a change in the depositional systems caused by the subsidence of the Serra das Encantadas High, which allowed the capture of drainage systems to the basin, thus increasing the sedimentary input and the substitution of the eolian and alluvial fan systems by braided fluvial systems.

The natural water availability in a small hydrographic basin can be represented by its maximum, average and minimum flow. The knowledge of these values has a great importance for a proper planning of shared use and management, minimizing conflicts between its users. The purpose of this study is to simulate water availability and to estimate regional indicators in small hydrographic basins in the central region of Rio Grande do Sul by using the WIN_IPH2 model. The model was calibrated with short flow series and, after that, the extension of the flow series was realized from the historical precipitation long series. By using the extended flow series, permanence curves and the regional flow indicators were obtained. Results were satisfactory in calibration and validation, as it was obtained a good adjustment to parameters and a good Nash Suttciffe coefficient. For the flow duration curve, results from years 1961 to 2000 and from 2002 to 2015 were compared from the same pluviometric station (UFSM) for the Vacacaí Mirim hydrographic basin fluviometric stations, and no differences in average flow results were found. For the Ibicuí Mirim hydrographic basin, a result below the expected average was found. For the regional flow indicators, it was found values near the expected for the flood index and the rcp50 index (average flow). For the minimum flow indexes, values tended to zero because hydrographic basins were small and because an objective function for maximum and averages was used. / A disponibilidade hídrica natural em uma pequena bacia hidrográfica pode ser representada pelas vazões máximas, médias e mínimas, sendo o conhecimento destas de grande importância para um adequado planejamento do uso e da gestão dos recursos hídricos, minimizando assim os conflitos entre os diversos usuários. O objetivo deste estudo é simular a disponibilidade hídrica e estimar os Indicadores Regionais em pequenas bacias hidrográficas na região central do Rio Grande do Sul, utilizando o modelo WIN_IPH2. O modelo foi calibrado com séries curtas de vazões e posteriormente, foi realizada a extensão da série de vazão a partir das séries longas de precipitação histórica. Com as séries de vazão estendida foram obtidas as curvas de permanência e os indicadores regionais de vazão. Os resultados apresentaram-se satisfatórios quanto a calibração e validação, pois obteve-se bons ajustes para os parâmetros e um bom coeficiente de Nash Suttcliffe. Para a curva de permanência comparou-se os resultados entre os anos de 1961 a 2000 e 2002 a 2015 da mesma estação pluviométrica (UFSM) para as estações fluviométricas da bacia hidrográfica do rio Vacacaí Mirim, não apresentando diferença entre os resultados encontrados nas vazões médias. Para a bacia hidrográfica do rio Ibicuí Mirim encontrou-se um resultado abaixo da média esperada. Para os indicadores regionais de vazão foram encontrados valores satisfatórios para os índices de enchentes e o índice rcp50 (vazão média). Para os índices de vazão mínima os valores tenderam a zero por se tratar de bacias menores e por ter optado por uma função objetivo para máximas e médias.

Malgré les préoccupations environnementales et climatiques, le charbon thermique reste la première source d'énergie utilisée dans la production d'électricité au monde. Face à une très forte demande mondiale, le marché maritime du charbon thermique se développe considérablement. Depuis les années 2000, ce dernier fait face à des changements structurels économiques importants. L'objectif de cette thèse est d'apporter une analyse structurelle du marché maritime du charbon thermique depuis les années 2000. À travers cette analyse, nous cherchons à expliquer l'évolution de ce marché et à déterminer les facteurs économiques et institutionnels permettant d'expliquer sa configuration. Cette thèse est constituée de trois chapitres. Dans le premier chapitre, nous définissons le marché selon les critères de produit. Nous décrivons par la suite la chaîne de valeur de l'industrie du charbon thermique afin de souligner les facteurs expliquant l'évolution de cette industrie, notamment depuis les chocs pétroliers des années 1970. Dans le deuxième chapitre, nous analysons de façon empirique la configuration du marché maritime du charbon thermique et son évolution entre 2000 et 2010. Cette analyse souligne la mesure selon laquelle les coûts du transport maritime et du fret sont susceptibles de représenter une barrière à l'entrée pertinente sur ce marché. Finalement, dans le troisième chapitre, nous déterminons le(s) facteur(s) permettant d'expliquer le schéma et la configuration du marché mondial du charbon thermique. Pour ce faire, nous modélisons théoriquement le comportement des exportateurs et leur stratégie d'entrée face à des coûts unitaires du fret et du transport maritime sur le marché mondial dans un cadre structurel prédéfini en amont. / Despite the environmental and climate concerns, steam coal is still the first thermal energy used in the electricity generation worldwide. Faced to an increasing global demand, the steam coal seaborne market is developing considerably. From the 2000s, the steam coal maritime market faces several economic structural changes. The aim of this PhD dissertation is to bring a structural analysis of the steam coal maritime market from the 2000s. Through this research, we want to determine the economic and institutional factors helping to explain the configuration of the market. This PhD thesis involves three chapters. In the first chapter, we define the market over product space. Then, we describe the value chain of the steam coal industry in order to highlight the factors explaining the evolution of the industry, particularly by the oil crisis in the 1970s. In the second chapter, we empirically analyze the configuration of the steam coal maritime market and its evolution from 2000 to 2010. This analysis emphasizes the degree by which the seaborne transport costs and freight costs may represent a relevant barrier to entry on the market. Finally, in the third chapter, we determine the factor(s) explaining the schema and the configuration of the world steam coal market. To do so, we model the exporters’ behavior and their entry strategy faced to unit freight and seaborne costs in a predefined market structure.