A água é um elemento vital à sobrevivência humana, apresentando diferentes dimensões, sejam culturais, sociais, ambientais ou econômicas, o que justifica a importância da Conservação de Água. Conceitos, técnicas e práticas que resultem no ato de Conservar Água devem ser aplicados a toda edificação, preservando os suprimentos existentes e minimizando os volumes de efluentes gerados, contribuindo para a preservação ambiental. Conceitos como a Gestão da Água devem ser incorporados às edificações existentes, bem como àquelas que estão sendo concebidas, de forma a permitir o monitoramento do uso do insumo ao longo do tempo, garantindo que os patamares de consumo alcançados após a implementação de Programas de Conservação de Água sejam mantidos ao longo do tempo. Desta forma, as tecnologias existentes devem ser associadas a políticas apropriadas de manutenção preventiva, bem como, ao estabelecimento de rotinas e procedimentos específicos do uso da água na edificação. O comportamento dos usuários envolvidos deve estar de acordo com o novo padrão de consumo estabelecido, mantendo-se a qualidade das atividades envolvidas. Este estudo apresenta uma Formulação de Diretrizes para Implantação de Programas de Conservação de Água em Edificações, detalhando as etapas de desenvolvimento. São também apresentados casos práticos de Programas de Conservação de Água concebidos para aplicação em diferentes tipologias de edificações, de forma a subsidiar a aplicação das diretrizes propostas neste trabalho. Este estudo pretende criar uma sistemática de ações a serem utilizadas por administradores e/ou gestores da água de edificações, para a viabilização técnica e econômica da implantação de Programas de Conservação de Água, incentivando a aplicação de boas técnicas e práticas, em concordância com o conceito de sustentabilidade. / Water is a vital element for humanity, presenting different dimensions as cultural, social, economical and environmental justifying the importance of Water Conservation. Concepts, techniques and practices that result in the task of conserving water must be applied to all buildings in a way to preserve existing resources, besides of minimizing the volume of wastewater contributing to environmental preservation. Water management must be incorporated to existing buildings as well as in buildings design allowing monitoring the use of water and ensuring that levels of water consumption obtained with water conservation programs could be maintained in the long term. In this way, existing technologies must be associated to proper policy of preventive maintenance as well as the establishment of routines and specific procedures to the use of water. Furthermore, users behavior must be in accordance with the new achieved level of water consumption obtained after the implementation of water conservation program, maintaining the same level of comfort and quality required. This study presents in a practical way, the “Formulation of Guidelines for the Implementation of Water Conservation Programs (WCP) in Buildings”, detailing the development steps. Practical Water Conservation Programs will be presented in order to illustrate the application of the guidelines proposed. This study intends to create a practical “step by step” guide to be used by utility managers to make possible the implementation of Water Conservation Program, stimulating the application of good techniques and practices, according to a sustainability concept.

Neste trabalho, a conservação da água é proposta como meio de melhorar o desempenho de uso da água e de geração de efluentes na indústria de papelão ondulado (PO). Para tanto, o uso racional e o reúso da água são as ferramentas de conservação adotadas. A sua aplicação em uma planta produtora de embalagens de PO, localizada em Farroupilha no estado do Rio Grande do Sul, teve o objetivo de avaliar e validar a conservação da água como metodologia de melhoria no gerenciamento da água e dos efluentes industriais. Nesse estudo de caso, os tipos de consumo e suas respectivas demandas por água e geração de efluentes foram levantados e classificados de modo a se identificar os pontos críticos a serem trabalhados na indústria do PO. Com base nesses levantamentos, intervenções de racionalização do uso e de reúso da água foram planejadas e adotadas, e seu reflexo sobre indicadores predeterminados foi avaliado. Os indicadores utilizados representaram o desempenho do empreendimento quanto à conservação da água em qualidade e em quantidade e quanto ao atendimento à questão legal. Após as intervenções, o consumo médio de água foi reduzido em 45%, o consumo específico caiu de 213,11 mililitros de água por metro quadrado de papelão ondulado (mL.m-2) para 89,41 mL.m-2, a estação de tratamento de efluentes foi revitalizada e a emissão de cargas poluentes ao corpo receptor sofreu queda da ordem de 90%, melhorando o atendimento aos limites legais de emissão de efluentes estabelecidos na licença de operação da planta fabril. Portanto, a conservação da água demonstrou-se eficaz no gerenciamento da água e dos efluentes das indústrias de papelão ondulado. / In this work, the water conservation is proposed as a way to improve the water use and the wastewater generation in the paperboard package industry. Therefore, the rational use and reuse of water are the conservation tools adopted. These tools were applied in a paperboard package plant, located in the Farroupilha city (Rio Grande do Sul, Brazil), and had the objective to evaluate and validate the water conservation as a methodology for water and industrial wastewater management improvement. Here, the water consumption types and their water demands and effluent generation were identified and classified in a way to find the critical points to be worked in the paperboard package industry. Based on these informations, rational use and reuse interventions were planed and adopted, and their repercussions were evaluated employing predetermined indicators. These indicators represented the industry performance in terms of water conservation (quantity and quality) and legal issues. After conservative interventions, the average water consumption decreased 45%, the specific consumption was reduced from 213.11 milliliters of water per square meters of corrugated paperboard (mL.m-2) to 89.41 mL.m-2, the wastewater treatment plant (WWTP) was revitalized and the pollutants load emissions to the water body has decreased in a range of 90%, improving the observance of legal limits for wastewater emissions established on the factory’s operational license. Thus, the water conservation demonstrated to be effective for the paperboard package industry’s water and wastewater management.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:18:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maria Graziela Cristo de Oliveira Azevedo.pdf: 1925119 bytes, checksum: e3f62e7faec3449d62f10fdd04553c8d (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / This study investigated and evaluated the efficiency of heterogeneous photo-catalysis in degrading the synthetic hormone 17α-ethinylestradiol in water. The results were obtained in three phases, using in the first two phases, tank type reactors operating in batch mode (4 hours) with an agitation system and placed in a light chamber fitted with 15-watt germicidal lamps. The catalyst used was titanium dioxide (TiO2). A 23 factorial design was used in which the factors were: percentage of catalyst (0.02% and 0.05%), initial concentration of 17αethinylestradiol (15 mg/L-1 and 30 mg / L -1) and pH (5.0 and 9.0). A prescribed methodology was used to construct a calibration curve and to determine the degradation profile of 17α-ethinylestradiol. Statistical analysis of the results was performed using the software package Minitab 15. Heterogeneous photo-catalysis with TiO proved to be an efficient process for the removal of 17α-ethinylestradiol in water with a mean removal value of 81%. Of the three factors studied in the first stage, two were statistically significant in influencing the removal efficiency of the hormone, namely the percentage of catalyst used and the initial concentration of hormone in the sample. In the second phase, the data obtained confirmed the initial results and also revealed the reaction kinetics. In the third stage, the treatment combinations were compared when using UV light and solar radiation. Removal rates for the hormone were not significantly different between the two light sources and it could be concluded that photo-catalytic degradation is a very efficient method for the removal of 17α-ethinylestradiol in water. However the system still requires optimization so as to give the best results so as to ensure the system is viable and capable of large-scale application. / O presente trabalho estudou e avaliou a eficiência do processo de fotocatálise heterogênea na degradação do hormônio sintètico 17α-etinilestradiol em água. Os resultados foram obtidos em três etapas, utilizando-se, nas duas primeiras, reatores tipo tanque operando em batelada (4 horas) em um sistema experimental constituído por uma câmara de madeira com lâmpadas germicidas de 15 watts acopladas, além de um sistema de agitação. O catalisador utilizado foi o dióxido de titânio (TiO2). Foi utilizado planejamento fatorial do tipo 23, com dois níveis, cujos fatores estudados foram: porcentagem de catalisador (0,02% e,05%), concentração inicial de 17α-etinilestradiol (15 mg/L-1 e 30 mg/L-1) e pH (5,0 e 9,0); seguindo-se metodologia específica para construção da curva de calibração e do perfil de degradação do 17α-etinilestradiol. Todo o trabalho estatístico foi efetuado com auxílio do software Minitab 15. A fotocatálise heterogênea com TiO tem se revelado um processo eficiente na remoção do 17α-etinilestradiol, apresentando uma média de remoção de 81%. Dos três fatores estudados, na primeira etapa, dois exerceram influência estatisticamente significativa na remoção: percentagem do catalisador e concentração inicial da amostra. Na segunda etapa, os dados obtidos corroboram os resultados iniciais e revelam a cinética da reação. Na terceira etapa, comparou-se os tratamentos com uso de radiação UV e com uso de energia solar; verificando-se, além da degradação do micropoluente, o pH, a cor verdadeira e a alcalinidade total. Estes parâmetros não sofreram mudanças significativas, obtendo-se resultados de remoção bastante parecidos quando se utilizou diferentes radiações (artificial e solar). Pode-se concluir que a degradação fotocatalítica è um mètodo bastante eficiente na remoção de 17αetinilestradiol em água, necessitando uma otimização dos sistemas de degradação para melhores resultados e para que estes sejam viáveis e passíveis de aplicação em larga escala.

Submitted by Rosa Assis (rosa_assis@yahoo.com.br) on 2016-10-20T12:50:08Z No. of bitstreams: 2 Murilo Carvalhaes.pdf: 2052511 bytes, checksum: d4bde0a5645e2e24b02762c29952365f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2016-10-25T14:10:26Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Murilo Carvalhaes.pdf: 2052511 bytes, checksum: d4bde0a5645e2e24b02762c29952365f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-25T14:10:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Murilo Carvalhaes.pdf: 2052511 bytes, checksum: d4bde0a5645e2e24b02762c29952365f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-02-04 / In recent years, due to the reduction of the potable water availability in the city of São Paulo, it is necessary the adoption of immediate measures for the improvement of its rational use. Such actions can be deployed in the improvement of public water supply and distribution in buildings. In building scale new solutions to improve the performance can be incorporated, for example, the awareness of users, the use of rainwater, applying saving equipment and submetering. The process of submetering, when applied to collective housing, can be set as a tool that indicates the water consumption in each apartment, and this enables to take actions to reduce it. That said, submetering can be understood as a work tool for saving water. This dissertation aims to contribute with technical data and explained through practical applications, so that the submetering should be used in buildings designed between 1980 and 2015, fulfilling basic quality standards. To do so, briefly, the research consists in the following steps: study of the forms of implementation and the components of the submetering; critical approach to regulations, standards and guidelines on the subject, and; assessment case studies. Finally, the conclusion of the work presented the recommendations for specified water meter in projects and the average change in water consumption in the case studies, which was 25% in the period of thirteen months after submetering. / Nos últimos anos, em decorrência da notória redução de água potável disponível na cidade de São Paulo, é necessário que sejam adotadas medidas para o aperfeiçoamento do seu uso racional. Tais ações podem ser implantadas no aprimoramento do abastecimento público e na distribuição em edifícios. Na escala predial novas soluções para a melhoria do desempenho podem ser incorporadas, como, por exemplo, a conscientização dos usuários, o uso de águas pluviais, a aplicação de equipamentos economizadores e a medição individualizada. Este último exemplo, quando aplicado em habitações coletivas, pode ser definido como uma ferramenta que indica o consumo de água em cada unidade autônoma e, portanto, possibilita a tomada de medidas para ele seja reduzido. Posto isso, podese entender que a fomentação desse instrumento colaborará para a economia de água. Por consequência, esta dissertação tem o objetivo de contribuir com dados técnicos, explicitados por meio de aplicações práticas, para que a medição individualizada seja empregada em edifícios projetados entre 1980 e 2015, cumprindo padrões básicos de qualidade. Para tanto, resumidamente, a pesquisa é composta das seguintes etapas: estudo das formas de implantação e dos componentes do sistema de medição individualizada; abordagem crítica de regulamentações, normas e guias sobre o tema, e; avaliação de estudos de caso. Por fim, na conclusão do trabalho, estão apresentadas as recomendações para especificação de hidrômetros em projetos e a variação média do consumo de água nos estudos de caso, que foi de 25% no período de treze meses após a individualização.

Para a conservação de água existem medidas convencionais e medidas não convencionais. O sistema de aproveitamento de água da chuva para consumo não potável é uma medida não convencional. Atualmente o aproveitamento de água da chuva é praticado em países como Estados Unidos, Alemanha, Japão, entre outros. No Brasil, o sistema é utilizado em algumas cidades do Nordeste como fonte de suprimento de água. A viabilidade do uso de água da chuva é caracterizada pela diminuição na demanda de água fornecida pelas companhias de saneamento, tendo como conseqüência a diminuição dos custos com água potável e a redução do risco de enchentes em caso de chuvas fortes. No processo de coleta de água da chuva, são utilizadas áreas impermeáveis, normalmente o telhado. A primeira água que cai no telhado, lavando-o, apresenta um grau de contaminação bastante elevado e, por isso, é aconselhável o desprezo desta primeira água. A água de chuva coletada através de calhas, condutores verticais e horizontais é armazenada em reservatório podendo ser de diferentes materiais. A água armazenada deverá ser utilizada somente para consumo não potável, como em bacias sanitárias, em torneiras de jardim, para lavagem de veículos e para lavagem de roupas. Este trabalho trata da avaliação da qualidade da água da chuva, juntamente com o estudo da viabilidade econômica da utilização de um sistema de coleta e aproveitamento da água da chuva. A partir de um sistema experimental, análises da composição física, química e bacteriológica da água da chuva foram realizadas para caracterizar a água e verificar a necessidade de tratamento, diminuindo riscos à saúde de seus usuários. A viabilidade do sistema depende basicamente de três fatores: precipitação, área de coleta e demanda. O reservatório de água da chuva, por ser o componente mais dispendioso do sistema, deve ser projetado de acordo com as necessidades do usuário ecom a disponibilidade pluviométrica local para dimensioná-lo corretamente, sem inviabilizar economicamente o sistema. Baseado nos resultados das análises realizadas e na utilização do sistema de coleta e aproveitamento de água da chuva, seu uso para fins não potáveis deve ser estimulado. / There are conventional and non-conventional ways for water conservation. The rainwater catchment system for non-drinking use is a non-conventional way. Nowadays, the exploitation of the rainwater is found in the United States, Germany, Australia and Japan, among others. In Brazil, the system is used in some northeast cities as water supplement supply source. The feasibility of rainwater use is characterized by the reduction of the demand on water supplied by the sanitation company and, as a consequence, the reduction of costs and the reduction of flood risk in case of storm rain. In the process of rainwater catchment impermeable areas are used, in most of cases, the roof. The first water that falls and washes the roof has sufficiently high degree of contamination and therefore it is a advisable to discharge it. The rainwater caught by gutters, vertical and horizontal conductors, is stored in a rainwater reservoir, which can be made of different materials. The stored rainwater should be used only for non-drinking consumption like in the toilet, in garden taps, in car washing and in clothes laundering. This paper evaluates the rainwater quality and develops the feasibility study for rainwater catchment for non-drinking use. From an experimental system, physical, chemical and microbiological analyses of the rainwater were made to qualify and verify the need of treatment avoiding the risk of illness to users. The feasibility of the system depends firstly on three factors: precipitation, catchment area and demand. The rainwater reservoir, as the most expensive part of the system, should be designed accordingly to the consumption and the local precipitation availability to set it accordingly, without making it economically unfeasible. Based on the results of the analysis and on the rainwater catchment system, its application for non-drinking use should be stimulated.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:04:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 monica pertel.pdf: 1272767 bytes, checksum: 60a2549781d95544d6d9427008b1fde9 (MD5) Previous issue date: 2009-07-09 / A busca pela sustentabilidade no meio urbano compreende o uso das mais variadas práticas possíveis de conservação dos recursos como água e energia. Nesse sentido, a parcela referente ao consumo de água e energia nas residências é estratégica para a concepção de programas de conservação desses recursos em áreas urbanas, visto que o consumo residencial é responsável por uma grande parcela do consumo urbano, chegando a cerca de 80% em Minas Gerais. Visando avaliar um método de conservação de água, esse trabalho avaliou quantitativamente a economia gerada em uma edificação dotada de um sistema de reúso de águas cinza quando comparada a uma edificação com sistema hidrossanitário convencional. O monitoramento foi realizado de fevereiro a setembro de 2007 no edifício convencional e de fevereiro a setembro de 2008 naquele com sistema reúso de águas cinza, por meio de leituras diárias, sempre às 8h, de todos os hidrômetros e medidores de energia, além do levantamento de perfis de consumo de 24h. O consumo energético das bombas de recalque foi medido por meio eletrônico com a instalação de um analisador de energia. O consumo de água, avaliado através de perfis horários e dos indicadores per capita, por área e por dormitório, foi consistentemente mais elevado no edifício convencional, havendo um maior consumo nos meses de inverno nas duas edificações. Cerca de 32% da água cinza produzida são aproveitados como água de reúso na edificação, sendo que o volume de água de reúso utilizado é cerca de 22% do consumo total na edificação. Em termos energéticos, no edifício convencional o consumo das bombas de recalque foi de cerca de 8% do total de energia consumida. No dotado de reúso o consumo foi de 7% do total de energia consumida, sendo que 3% das bombas de água potável e 4% das bombas de reúso. Os valores altos de consumo energético das bombas sugerem uma maior atenção aos projetos de bombeamento. Foi observado um indicador de 1,40kWh/m³ para o edifício convencional e de 0,88kWh/m³ para o dotado de reúso. A avaliação de perdas realizada por meio da setorização permitiu inferir que há, possivelmente um vazamento de cerca de 1,88m³/dia invisível na edificação dotada de reúso antes do reservatório superior. Foi observado erros de medição nos hidrômetros das colunas de abastecimento para pequenas vazões. Não foram observados vazamentos nos apartamentos. Os resultados demonstram a importância do reúso como forma de conservação de água potável e de redução do esgoto sanitário. / The pursuit of urban sustainability entails the most diverse water and energy conservation praxes. In this context, the rational use of water and energy by residential buildings plays a strategic role in the conception of natural resources conservation programs in urban areas, since the residential usage is responsible for as much as 80% in Minas Gerais, Brazil. Seeking the evaluation of a water conservation method, the present work examined quantitatively the economic gain generated in a residential building outfitted with a gray water reuse system opposed to a building with conventional hydro-sanitary system. Data was collected from February to September of 2007 in the conventional building and from February to September of 2008 in the one equipped with the gray water reuse system. Data collection comprises daily readings, at 8:00 a.m., of the water and electricity consumption, as well as the 24h usage profile. The water pump electrical consumption was measured by an electronic gauge, installed on each pump. Based on the hourly usage profiles, per capita, per area and per bedroom, the water usage was consistently higher in the conventional building and more intense over the winter in both buildings. Approximately 32% of the produced gray water was diverted and reused, representing 22% of the total water consumption in the building. In terms of the electrical usage, the water pumps installed in the conventional residential building represented 8% of the total spent energy, while in the building outfitted with the gray water reuse system, it accounted for 7% of the total, from which 3% were used on the drinking water pumping system and 4% in the gray water system. The high electrical usage by the pumps suggests that the water systems should be more carefully designed. Energy consumption per cubic meter of conveyed water of 1,40kWh/m3 was observed in the conventional building, while in the one equipped with gray water reuse systems, a lower value of 0.88kWh/m3 was observed. The evaluation of water losses carried out by building sections, allowed the identification of a leakage of 1,88m3/day, in the building equipped with the gray water reuse system invisible by other means. Errors in the water flow meter were observed at low flow conditions. No evident leakages were observed inside the residences. The results show the potential of gray water reuse as water conservation and waste water reduction praxes.

Made available in DSpace on 2016-12-23T13:51:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao - Danilo Costa Fukunaga.pdf: 8515561 bytes, checksum: ba38cee72ad050285f5ea5c0e36c53d6 (MD5) Previous issue date: 2012-08-24 / O aumento da atividade econômica e do número de habitantes no mundo, juntamente com o uso não sustentável dos recursos hídricos, os despejos de efluentes sem tratamento no ambiente e o manejo inadequado das bacias hidrográficas, têm contribuído para diminuição da disponibilidade de água no planeta. Apesar de ser um recurso natural renovável, a água que retorna da atmosfera não ocorre de maneira uniformemente distribuída, nem no espaço geográfico, nem no tempo, tornando a sua boa gestão essencial para diminuição das consequências desastrosas dos eventos extremos de cheia e de escassez. Mas, uma gestão exitosa requer, além de profissionais qualificados, o uso de ferramentas para suporte à tomada de decisão. Neste contexto, a utilização de modelos hidrológicos pode auxiliar no planejamento e avaliação de práticas conservacionistas de solo e água e de manejo de bacias hidrográficas. Do exposto, o presente estudo teve o objetivo de avaliar a aplicabilidade do SWAT para a estimação de vazões em bacias hidrográficas no sul do Estado do Espírito Santo. Foram estudadas: a microbacia do córrego Jaqueira (MBJ), com aproximadamente 22,6 ha, e a sub-bacia do rio Itapemirim, à montante da estação fluviométrica de Rive (BIMR), com aproximadamente 2.237 km². Devido ao alto número de falhas e ao curto período de monitoramento hidrológico, não foi possível calibrar e verificar a aplicabilidade do modelo para a MBJ. Para a BIMR, na análise das vazões médias, estimou-se 45,5 m³ s-1 antes da calibração, e 32,6 m³ s-1 após a calibração, muito próxima da vazão média monitorada de 36,9 m³ s-1. Para o período de validação, a vazão média monitorada foi 22% maior (45,0 m³ s-1), enquanto a estimada foi de 33,9 m³ s-1, permanecendo próxima da vazão média estimada calibrada. Em análise gráfica, observou-se que, antes da calibração, as vazões mínimas estimadas ficaram abaixo das observadas, porém as vazões de pico eram superestimadas. Após a calibração, as vazões mínimas tiveram melhores correlações, enquanto as vazões de pico foram subestimadas. Na análise dos índices estatísticos, o R² passou de 0,74 para 0,76 após a calibração, mas foi reduzido para 0,63 no período de validação. Para o coeficiente de Nash Sufcliffe, houve uma melhora significativa do valor após a calibração, passando de -0,38 para 0,75, permanecendo com um valor aceitável de 0,57 no período de validação. O SWAT foi capaz de simular vazões em bacias hidrográficas do Sul do Espírito Santo, desde que não houvesse muitas falhas nos dados monitorados, sendo capaz inclusive de simular dados de outros períodos para os quais os parâmetros não foram ajustados / The increasing of world economic activity and the number of inhabitants, along with the unsustainable use of water resources, untreated wastewater release into the environment and inadequate watersheds management, has contributed to water availability decrease on the planet. Despite being a renewable natural resource, the water that returns from the atmosphere does not occur evenly distributed, either in geographic space or in time, making its good management essential to reduce disastrous consequences of extreme events of floods and droughts. But a successful management requires, as well as qualified professionals, the use of support decision tools. In this context, the use of hydrological models can assist in planning and assessment of conservation practices for soil and water and watershed management. In this light, the present study aimed to evaluate the SWAT capability to estimate flow in river basins in the southern of Espírito Santo state, Brazil. The Jaqueira stream watershed (MBJ), with approximately 22.6 ha, and Itapemirim river basin, upstream of the Rive fluviometric station (BIMR), with approximately 2,237 km², were studied. Due to the high number of gaps and short-term hydrological monitoring, was not possible to calibrate and verify model applicability for the MBJ. For BIMR, the analysis of the average flow rate was estimated by 45.5 m³ s-1, before calibration, and 32.6 m³ s-1 after calibration, closely to the monitored average flow, that was 36.9 m³ s-1. For the validation period, the average flow monitored was 22% higher (45.0 m³ s-1), while the estimated flow was 33.9 m³ s-1, remaining closely to the average calibrated estimated flow. In graphical analysis, it was observed that before calibration, the estimated minimum flow rates were below those observed, but the peak flows were overestimated. After calibration, the minimum flows had better correlations, while the peak flows were underestimated. In the analysis of statistical indexes, the R² increased from 0.74 to 0.76, after calibration, but was reduced to 0.63 in the validation period. For the Nash Sufcliffe coefficient, was verified a significant improvement of its value after calibration, from -0.38 to 0.75, remaining with an acceptable value in the validation period, 0.57. The SWAT was able to simulate flows in river basins in the southern of Espírito Santo state, since there were not many gaps in the monitored data, and also being able to simulate data from other periods for which the parameters were not adjusted

Made available in DSpace on 2016-12-23T13:51:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Introducao_Revisao.pdf: 957704 bytes, checksum: e17ebeae5294a2c7986614add6f88f96 (MD5) Previous issue date: 2012-08-24 / O aumento da atividade econômica e do número de habitantes no mundo, juntamente com o uso não sustentável dos recursos hídricos, os despejos de efluentes sem tratamento no ambiente e o manejo inadequado das bacias hidrográficas, têm contribuído para diminuição da disponibilidade de água no planeta. Apesar de ser um recurso natural renovável, a água que retorna da atmosfera não ocorre de maneira uniformemente distribuída, nem no espaço geográfico, nem no tempo, tornando a sua boa gestão essencial para diminuição das consequências desastrosas dos eventos extremos de cheia e de escassez. Mas, uma gestão exitosa requer, além de profissionais qualificados, o uso de ferramentas para suporte à tomada de decisão. Neste contexto, a utilização de modelos hidrológicos pode auxiliar no planejamento e avaliação de práticas conservacionistas de solo e água e de manejo de bacias hidrográficas. Do exposto, o presente estudo teve o objetivo de avaliar a aplicabilidade do SWAT para a estimação de vazões em bacias hidrográficas no sul do Estado do Espírito Santo. Foram estudadas: a microbacia do córrego Jaqueira (MBJ), com aproximadamente 22,6 ha, e a sub-bacia do rio Itapemirim, à montante da estação fluviométrica de Rive (BIMR), com aproximadamente 2.237 km². Devido ao alto número de falhas e ao curto período de monitoramento hidrológico, não foi possível calibrar e verificar a aplicabilidade do modelo para a MBJ. Para a BIMR, na análise das vazões médias, estimou-se 45,5 m³ s-1 antes da calibração, e 32,6 m³ s-1 após a calibração, muito próxima da vazão média monitorada de 36,9 m³ s-1. Para o período de validação, a vazão média monitorada foi 22% maior (45,0 m³ s-1), enquanto a estimada foi de 33,9 m³ s-1, permanecendo próxima da vazão média estimada calibrada. Em análise gráfica, observou-se que, antes da calibração, as vazões mínimas estimadas ficaram abaixo das observadas, porém as vazões de pico eram superestimadas. Após a calibração, as vazões mínimas tiveram melhores correlações, enquanto as vazões de pico foram subestimadas. Na análise dos índices estatísticos, o R² passou de 0,74 para 0,76 após a calibração, mas foi reduzido para 0,63 no período de validação. Para o coeficiente de Nash Sufcliffe, houve uma melhora significativa do valor após a calibração, passando de -0,38 para 0,75, permanecendo com um valor aceitável de 0,57 no período de validação. O SWAT foi capaz de simular vazões em bacias hidrográficas do Sul do Espírito Santo, desde que não houvesse muitas falhas nos dados monitorados, sendo capaz inclusive de simular dados de outros períodos para os quais os parâmetros não foram ajustados / The increasing of world economic activity and the number of inhabitants, along with the unsustainable use of water resources, untreated wastewater release into the environment and inadequate watersheds management, has contributed to water availability decrease on the planet. Despite being a renewable natural resource, the water that returns from the atmosphere does not occur evenly distributed, either in geographic space or in time, making its good management essential to reduce disastrous consequences of extreme events of floods and droughts. But a successful management requires, as well as qualified professionals, the use of support decision tools. In this context, the use of hydrological models can assist in planning and assessment of conservation practices for soil and water and watershed management. In this light, the present study aimed to evaluate the SWAT capability to estimate flow in river basins in the southern of Espírito Santo state, Brazil. The Jaqueira stream watershed (MBJ), with approximately 22.6 ha, and Itapemirim river basin, upstream of the Rive fluviometric station (BIMR), with approximately 2,237 km², were studied. Due to the high number of gaps and short-term hydrological monitoring, was not possible to calibrate and verify model applicability for the MBJ. For BIMR, the analysis of the average flow rate was estimated by 45.5 m³ s-1, before calibration, and 32.6 m³ s-1 after calibration, closely to the monitored average flow, that was 36.9 m³ s-1. For the validation period, the average flow monitored was 22% higher (45.0 m³ s-1), while the estimated flow was 33.9 m³ s-1, remaining closely to the average calibrated estimated flow. In graphical analysis, it was observed that before calibration, the estimated minimum flow rates were below those observed, but the peak flows were overestimated. After calibration, the minimum flows had better correlations, while the peak flows were underestimated. In the analysis of statistical indexes, the R² increased from 0.74 to 0.76, after calibration, but was reduced to 0.63 in the validation period. For the Nash Sufcliffe coefficient, was verified a significant improvement of its value after calibration, from -0.38 to 0.75, remaining with an acceptable value in the validation period, 0.57. The SWAT was able to simulate flows in river basins in the southern of Espírito Santo state, since there were not many gaps in the monitored data, and also being able to simulate data from other periods for which the parameters were not adjusted

Para a conservação de água existem medidas convencionais e medidas não convencionais. O sistema de aproveitamento de água da chuva para consumo não potável é uma medida não convencional. Atualmente o aproveitamento de água da chuva é praticado em países como Estados Unidos, Alemanha, Japão, entre outros. No Brasil, o sistema é utilizado em algumas cidades do Nordeste como fonte de suprimento de água. A viabilidade do uso de água da chuva é caracterizada pela diminuição na demanda de água fornecida pelas companhias de saneamento, tendo como conseqüência a diminuição dos custos com água potável e a redução do risco de enchentes em caso de chuvas fortes. No processo de coleta de água da chuva, são utilizadas áreas impermeáveis, normalmente o telhado. A primeira água que cai no telhado, lavando-o, apresenta um grau de contaminação bastante elevado e, por isso, é aconselhável o desprezo desta primeira água. A água de chuva coletada através de calhas, condutores verticais e horizontais é armazenada em reservatório podendo ser de diferentes materiais. A água armazenada deverá ser utilizada somente para consumo não potável, como em bacias sanitárias, em torneiras de jardim, para lavagem de veículos e para lavagem de roupas. Este trabalho trata da avaliação da qualidade da água da chuva, juntamente com o estudo da viabilidade econômica da utilização de um sistema de coleta e aproveitamento da água da chuva. A partir de um sistema experimental, análises da composição física, química e bacteriológica da água da chuva foram realizadas para caracterizar a água e verificar a necessidade de tratamento, diminuindo riscos à saúde de seus usuários. A viabilidade do sistema depende basicamente de três fatores: precipitação, área de coleta e demanda. O reservatório de água da chuva, por ser o componente mais dispendioso do sistema, deve ser projetado de acordo com as necessidades do usuário ecom a disponibilidade pluviométrica local para dimensioná-lo corretamente, sem inviabilizar economicamente o sistema. Baseado nos resultados das análises realizadas e na utilização do sistema de coleta e aproveitamento de água da chuva, seu uso para fins não potáveis deve ser estimulado. / There are conventional and non-conventional ways for water conservation. The rainwater catchment system for non-drinking use is a non-conventional way. Nowadays, the exploitation of the rainwater is found in the United States, Germany, Australia and Japan, among others. In Brazil, the system is used in some northeast cities as water supplement supply source. The feasibility of rainwater use is characterized by the reduction of the demand on water supplied by the sanitation company and, as a consequence, the reduction of costs and the reduction of flood risk in case of storm rain. In the process of rainwater catchment impermeable areas are used, in most of cases, the roof. The first water that falls and washes the roof has sufficiently high degree of contamination and therefore it is a advisable to discharge it. The rainwater caught by gutters, vertical and horizontal conductors, is stored in a rainwater reservoir, which can be made of different materials. The stored rainwater should be used only for non-drinking consumption like in the toilet, in garden taps, in car washing and in clothes laundering. This paper evaluates the rainwater quality and develops the feasibility study for rainwater catchment for non-drinking use. From an experimental system, physical, chemical and microbiological analyses of the rainwater were made to qualify and verify the need of treatment avoiding the risk of illness to users. The feasibility of the system depends firstly on three factors: precipitation, catchment area and demand. The rainwater reservoir, as the most expensive part of the system, should be designed accordingly to the consumption and the local precipitation availability to set it accordingly, without making it economically unfeasible. Based on the results of the analysis and on the rainwater catchment system, its application for non-drinking use should be stimulated.

Fundação de Amparo a Pesquisa no Estado do Rio Grande do Sul / Soil is an important means of supplying water to meet the need for agricultural management systems. It is its physical-water properties that make it capable of regulating the availability of water. This study evaluates how the relief forms and different uses influence some physical-water properties of a Red Latosol on a slope in the Rio Grande do Sul Plateau region, and what the implications of these attributes may be on soil water dynamics. In one part of the experimental area with herbaceous cultivation without agricultural traffic, and in another with the no-tillage system, with crops rotation of wheat, soybean and oat, as well as, the use of machinery on the soil. Ten representative sites of the study area were selected as experimental units. In these experimental units, a trench of 0.9 m depth, 1.5 m length and 1.0 m width was excavated. Three depths 30, 60 and 90 cm were delimited for each experimental unit. At each depth, 5 samples of soil with non-deformed structure were collected, being 15 per experimental unit and 150 throughout the study area. All profiles were morphologically examined to characterize the structure, consistency, color, amount of roots, pore type, horizons and soil spots. Physical analyzes of soil density, total porosity, texture and saturated hydraulic conductivity were performed. Levels contours were generated from a topographic planialtimetric survey. In the computational program, it generated preferential arrows of surface runoff and slope interval. It was characterized, for each experimental unit, the forms of slopes. It was found that, in general, in the study area, the curvature in the profile and plane were convergent concave, respectively. Based on this information, the flow of the area tends to converge to a single region, with flows influenced by declivity ranging from 1.83% to 20% in the area as a whole. In the area under no-tillage system, as a function of the saturated hydraulic conductivity, the vertical movement of the water, when it reached depths of 60 cm, was observed. The clay texture was preponderant to 90 cm depth, indicating distribution of the pore size that leads tortuosity of the preferred water paths for storage. Hydrologically, the Latosol under study contains physical characteristics that imply the generation of sub-superficial lateral flow. The flow pattern is governed up to 30 cm deep by angle variations and position of the slope, controlling the soil's ability to conduct water, infiltrate the profile, and transport sediments. The high percentage of clay is the main factor governing the Dynamics of water in 60 and 90 cm, be attributed to the nature of the soil. / O solo é um importante meio de suprimento de água para atender necessidade em sistemas de manejo agrícola. São suas propriedades físico-hídricas que o tornam capaz de regular a disponibilidade de água. Esse estudo avaliar como as formas de relevo e diferentes usos influenciam algumas propriedades físico-hídricas de um Latossolo Vermelho em uma encosta na região do Planalto do Rio Grande do Sul, e quais podem ser as implicações desses atributos na dinâmica de água no solo. Numa parte da área experimental com cultivo de ervais sem tráfego agrícola, e, em outra, com o sistema plantio direto, com rotação das culturas do trigo, soja e aveia, bem como, o uso de maquinário sobre o solo. Selecionou-se, 10 locais representativos da área de estudo como unidades experimentais. Nestas unidades experimentais, escavou-se uma trincheira de 0,9 m de profundidade, 1,5 m de comprimento e 1,0 m de largura. Delimitou-se três profundidades para cada unidade experimental, sendo estas 30, 60 e 90 cm. Em cada profundidade, coletou-se 5 amostras de solo com estrutura não deformada, sendo então 15 por unidade experimental e 150 em toda a área de estudo. Examinou-se morfologicamente todos os perfis para caracterizar a estrutura, consistência, cor, quantidade de raízes, tipo de poros, horizontes e manchas do solo. Realizaram-se análises físicas da densidade do solo, porosidade total, textura e condutividade hidráulica saturada. Gerou-se curvas de níveis da área, a partir de levantamento topográfico planialtimétrico. Em programa computacional, gerou setas preferenciais de escoamento superficial e intervalo de declividade. Caracterizou-se, para cada unidade experimental quanto as formas de vertentes. Constatou-se que, em geral, na área de estudo, a curvatura no perfil e no plano foram côncavas convergentes, respectivamente. Com base nessa informação, o fluxo da área tende a confluir a uma única região, com fluxos influenciados por declividade que varia de 1,83% a 20% na área como um todo. Na área de solo sob sistema plantio direto, em função da condutividade hidráulica saturada, foi constatado a diminuição do movimento vertical da água, quando esta alcança profundidades de 60 cm. A textura argilosa foi preponderante a 90 cm de profundidade, indicando distribuição do tamanho dos poros que conduzem tortuosidade dos caminhos preferenciais da água para armazenamento. Hidrologicamente, o Latossolo em estudo contém características físicas que implicam na geração de fluxo lateral sub-superficial. O padrão de escoamento é governado até 30 cm de profundidade pelas variações de ângulo e a posição da vertente, controlam a capacidade do solo de conduzir a água, infiltrar no perfil, e transportar sedimentos O elevado percentual de argila é o principal fator que governa a dinâmica de água em 60 e 90 cm, sendo atribuídos a natureza do solo.