Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-07T16:54:22Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2152451 bytes, checksum: dbd3e8b08c62e76605d06286c11397dc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T16:54:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2152451 bytes, checksum: dbd3e8b08c62e76605d06286c11397dc (MD5) Previous issue date: 2002-04-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Brasil possui cerca de 1.725.000 km de estradas, sendo mais de 90% destas não pavimentadas. Essas estradas são de fundamental importância para a economia brasileira. A erosão provocada pela água no leito e nas margens de estradas não pavimentadas é um dos principais fatores para sua degradação, sendo responsável por grande parte dos problemas ambientais advindos da erosão dos solos. Com base nisto, desenvolveu-se um modelo para determinação do espaçamento entre desaguadouros e o dimensionamento do canal e de bacias de acumulação, em estradas não pavimentadas. O hidrograma no canal foi obtido, utilizando-se o modelo de ondas cinemáticas, sendo este transformado em um gráfico de tensão cisalhante ao longo do tempo de ocorrência do escoamento. A perda de solo provocada pelo escoamento foi determinada, com base na diferença entre a tensão provocada pelo escoamento e a tensão crítica para cisalhamento do solo, sendo esta multiplicada pela erodibilidade do solo e pela área onde ocorre a aplicação da tensão cisalhante. O espaçamento máximo entre desaguadouros foi estabelecido, comparando-se a perda tolerável com aquela provocada pelo escoamento, sendo o comprimento máximo do canal aquele para o qual a perda tolerável é atingida. Uma vez calculado o espaçamento entre desaguadouros, para este comprimento, são obtidos, a vazão e o volume escoado, o que permite o dimensionamento hidráulico do canal e do sistema para a acumulação de água. Para a obtenção dos parâmetros do solo necessários ao modelo, desenvolveu-se um equipamento que permite a determinação, em campo, da tensão crítica de cisalhamento e da erodibilidade do solo. Para aplicação do modelo desenvolvido, elaborou-se um software no qual os dados de entrada são a equação de intensidade, duração e freqüência de precipitação, o período de retorno e as condições da estrada, da área externa a esta que contribui para o escoamento e do canal de drenagem. As simulações realizadas com o modelo mostraram ser este bastante sensível aos parâmetros de entrada, apresentando máxima sensibilidade à declividade do canal e mínima ao período de retorno. / Brazil has about 1.725.000 km of roads. More than 90% of these are unpaved. These roads constitute fundamental factor for the Brazilian economy as well as an essential element of integration and social development. Poor drainage of roads is one of the main factors that cause its degradation. This is the main responsible for the environmental problems caused by soil erosion. A model was developed to calculated the spacing between drain outlets, channel design and accumulation basins design in unpaved roads. The hydrograph was obtained in the channel using the cinematic waves model. This hydrograph was transformed in a shear stress graph along the time. The soil loss caused by runoff was determined using the difference among the shear stress caused by the runoff and the soil critical shear stress, multiplied by the soil erodibility and the shear stress application area. The maximum spacing between outlets was established by comparison of the tolerable soil loss with that soil loss caused by runoff. The maximum channel length was determined when the tolerable soil loss was reached. Once calculated the spacing between drains, it is obtained, for this length, the flow rate and the runoff volume. This allows the hydraulic design of the channel and of the system for the water accumulation. For obtaining the parameters of the soil necessary to the model, an equipment that allows the determination of the soil critical shear stress and erodibility was developed. For application of the developed model, a software was made in which the necessary input data are the intensity-duration-frequency of precipitation equation, the return period, the characteristics of the road, the characteristics of external area that contributes to the runoff in the road channel and the characteristics of the own channel. The simulations accomplished with the model showed that this is sensitive to the entrance parameters, presenting maximum sensitivity to the channel slope and minimum sensitivity to the return period. / Tese importada do Alexandria

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

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.

ARAÚJO, Antonio Flávio Batista de. Demanda de água em sistemas de produção agrícola e seus impactos: ambientais e financeiros. 2009. 84 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia Agrícola, Programa de Pós em Engenharia Agrícola, Fortaleza-CE, 2009. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-14T14:22:29Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_afbaraujo.pdf: 1570832 bytes, checksum: f92fc3f878d426c9e847801d10327717 (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-14T14:23:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_afbaraujo.pdf: 1570832 bytes, checksum: f92fc3f878d426c9e847801d10327717 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-14T14:23:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_afbaraujo.pdf: 1570832 bytes, checksum: f92fc3f878d426c9e847801d10327717 (MD5) Previous issue date: 2009 / This work aims to investigate the agricultural production systems used by small farmers in rainfed and irrigated areas and also to identify the water productivity. The explored irrigated agricultural field was the Curupati irrigated perimeter, located in Jaguaribara, Ceará, Brazil. The rainfed system (tillage) was implanted in the Chapada do Apodi region, sited in Tabuleiro do Norte, Ceará, Brazil. The quantification of the water required to supply the irrigated crops was quantified through the flow rate of drippers. Also, the moisture of the soil profile was evaluated until the depth of 120 cm. The total of applied water in the irrigated field was 2,663,296.20 m3. The studied crop was papaya, although the guava crop was also explored. In the rainfed crop using tillage, the field was a 137 ha with the sorghum culture. The supplying water was quantified by rain gate implemented and monitored throughout the rainy season of 2008. The total rainfall during the cycle of the culture was 940 mm. The productivity for the cultivation of papaya ranged from 80 ton ha -1 to 106 ton ha -1 during the it’s productivity period. It was identified that for every 1 kg of papaya produced, 1,042 m3 of water was consumed, expressing a 0.95 kg m3 yield. In the rainfed area, the productivity of sorghum ranged from 438 kg ha-1 to 2,143 kg ha-1. Due to the fact that the total rainfall depth in 2008 was 27.4% higher than the annual average of the region, it was not possible to evaluate the water productivity in the tillage system, since the total rainfall depth was 280% higher than the required by the culture. / O presente trabalho teve por finalidade investigar os sistemas de produção agrícola adotados pelos pequenos produtores em áreas de sequeiro e irrigada onde se identificasse a produtividade da água, bem como suas perdas. O campo agrícola explorado com o sistema de agricultura irrigada corresponde ao perímetro irrigado Curupati, localizada no Município de Jaguaribara enquanto que o sistema de sequeiro (plantio direto) foi implantado na região da Chapada do Apodi na porção inserida no Município de Tabuleiro do Norte. A quantificação da demanda de água na agricultura irrigada foi realizada computando-se os números de horas de funcionamento da unidade de bombeamento que abastece o lote, determinando-se a vazão dos gotejadores que compunham o sistema e avaliando-se o perfil de umidade do solo até a profundidade de 120 cm. O total de água aplicada no campo irrigado foi de 2.663.296,20 m3. A cultura irrigada considerada nessa pesquisa foi o mamão, embora os irrigantes também explorem a cultura da goiaba. Na área com plantio de sequeiro (plantio direto), o campo agrícola correspondia a 137 ha com a cultura do sorgo. A demanda de água foi quantificada através de pluviômetros implantados e monitorados por todo o período chuvoso do ano de 2008. O total precipitado durante o ciclo da cultura foi de 940 mm. A produtividade para a cultura do mamão variou de 80 ton ha-1 a 106 ton ha-1 durante o ciclo da cultura. Foi identificado que para cada 1 kg de mamão produzido foram consumidos 1,042 m3 de água expressando uma produtividade 0,95 kg m3 Na área de sequeiro a produtividade do sorgo variou de 438 kg ha-1 a 2.143 kg ha-1. Em decorrência do total precipitado para o ano de 2008 ter sido superior em 27,54%, da média anual da região, não se pode de fato avaliar a produtividade da água em sistema de plantio direto, uma vez que o total precipitado foi superior em 280% ao requerido pela cultura.