The objective of this work was to analyse water resources projections, at the municipal level, based in three aspects: the balance between water availability and demand, demographic dynamics and legislation. It was intended to generate technical information on water resources in small watersheds to assist the decision makers to implement the changes that occurred with the National Water Resources Policy, among them the design of the Water Resource Plans. The selection of Angra dos Reis choice for a case study is justified by the intention to turn this work representative of other medium size municipalities, located in the coast zone, between the south of the Rio de Janeiro and Santa Catarina states, with dominant tourist vocation, crossed by small watersheds, with short and steep watercourses and torrential flows. The work was divided in three parts: (1) water availability evaluation; (2) water demand evaluation; and (3) analysis of the hydrographic regions sustaintability. The Geographical Information Systems (GIS) were used at all parts. The results place Angra dos Reis in a good situation in terms of water resources availability. Less than 10% of the water availability, which corresponds to 50% of the Q7,10, is consumed by the resident and tourist population, and by the main economic activities. The evaluation by hydrographic regions, however, identified an unequal distribution of population and water resources: the basins formed by federal rivers concentrate about 60% of availability and 15% of the current demand, while 50% of the population is supplied by basins with less than 5% of the availability. The evaluation of the hydrographic regions sustaintability showed that the Mambucaba, Ariró and Bracuí regions can play the role of water exporters, while the others are self-sufficient or water importers. The Centro and Japuíba regions already are in a critical situation. Among the sustaintability parameters analyzed, water quality is the most critical. This indicator is seven times smaller than water availability. The comparison between sustaintability indicators and the demographic trends demonstrated that the water quality indicator would be exceed in 2010, if the current population growth rate are maintained. Considering an increasing of annual population growth rate, above 5%, the available areas to the urban occupation will be exceed in 2020. In the analyzed growth scenarios, the water availability indicator is not exceeded. / O objetivo deste trabalho foi elaborar análises prospectivas sobre recursos hídricos, no âmbito municipal, baseadas em três vertentes: o balanço entre a situação de disponibilidade e demanda hídricas, a dinâmica demográfica e o arcabouço legal pertinente. Pretendeu-se, com isto, gerar informações técnicas sobre os recursos hídricos em pequenas bacias hidrográficas, que auxiliem na tomada de decisões e na adequação às mudanças advindas da implementação da Política Nacional de Recursos Hídricos, entre elas a elaboração dos Planos de Recursos Hídricos. Angra dos Reis, como estudo de caso, justifica-se por ser representativo de outros municípios de médio porte, com dominante vocação turística, localizados na área litorânea entre o sul do estado do Rio de Janeiro e Santa Catarina, servidos por pequenas bacias hidrográficas. O trabalho foi dividido em três etapas: avaliação da disponibilidade hídrica; avaliação da demanda hídrica; e análise da capacidade de suporte das regiões hidrográficas. Sistema de Informações Geográficas (SIG) foi utilizado em todas etapas. Os resultados colocam Angra dos Reis em uma posição confortável em termos de disponibilidade de recursos hídricos. Menos de 10% da disponibilidade, correspondendo a 50% da Q7,10, é consumida pela população, residente e de turistas, e pelos principais empreendimentos econômicos. A avaliação por regiões hidrográficas, porém, permitiu identificar a desigual distribuição espacial de população e das águas superficiais: as bacias formadas por rios federais concentram cerca de 60% da disponibilidade e 15% da demanda atual, enquanto 50% da população são abastecidas por bacias com menos de 5% da disponibilidade. A avaliação da capacidade de suporte das regiões hidrográficas demonstrou que as regiões Mambucaba, Ariró e Bracuí podem desempenhar a função de exportadoras hídricas, enquanto as outras são auto-suficientes ou importadoras. As regiões Centro e Japuíba já encontram-se em situação crítica. Dos parâmetros analisados, o mais restrito é a qualidade hídrica, apresentando um indicador de suporte sete vezes menor do que o da disponibilidade hídrica. O cruzamento entre os indicadores de suporte e as tendências demográficas demonstrou que, considerando a manutenção da taxa de rescimento demográfico atual, o indicador de qualidade hídrica seria superado em 2010. Considerando taxa de crescimento acima de 5% a.a., próximo a 2020, o indicador de ocupação urbana seria superado. Em nenhum dos cenários de crescimento analisados, o indicador de disponibilidade hídrica foi superado.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2006. / Submitted by Kathryn Cardim Araujo (kathryn.cardim@gmail.com) on 2009-11-13T12:44:29Z No. of bitstreams: 1 2006_Ricardo de Souza Mendes.pdf: 535732 bytes, checksum: f44fe0cdf42e7874d320915c721a80c5 (MD5) / Approved for entry into archive by Gomes Neide(nagomes2005@gmail.com) on 2010-06-23T22:16:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Ricardo de Souza Mendes.pdf: 535732 bytes, checksum: f44fe0cdf42e7874d320915c721a80c5 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-06-23T22:16:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Ricardo de Souza Mendes.pdf: 535732 bytes, checksum: f44fe0cdf42e7874d320915c721a80c5 (MD5) Previous issue date: 2006-05 / A disponibilidade hídrica é fator que requer planejamento detalhado e manejo intensivo na região do cerrado brasileiro, por isto as pesquisas que visam identificar e quantificar as respostas das culturas às condições ambientais são muito importantes. Assim, este estudo teve como objetivos: determinar a lâmina d’ água total utilizada pela cultura da soja, bem como o coeficiente da cultura (Kc) nos diferentes estádios fenológicos; utilizar o método direto do balanço hídrico com o uso da sonda de nêutrons para o cálculo da a evapotranspiração da cultura e comparar com os métodos indiretos do tanque classe A e da equação Penman. O experimento foi implantado na Fazenda Água Limpa da Universidade de Brasília (FAL – UnB), localizada na latitude 15º 56’S e longitude 47º 56’W. O clima da área é classificado como Cwa, com duas estações bem definidas, uma seca e uma chuvosa. As variáveis meteorológicas foram monitoradas pela estação meteorológica da área experimental de agroclimatologia localizada na FAL-UnB. O solo é classificado como Latossolo Vermelho-Amarelo. O preparo do solo foi realizado pelo sistema convencional. O plantio da soja foi feito em novembro de 2004 e um sistema de irrigação foi montado e mantido no local do experimento. O monitoramento do experimento se deu ao longo de todo o ciclo da soja, que durou até o fim de março de 2005. A cultivar de soja utilizada foi a BRS Conquista. Foram coletados os dados climatológicos, edáficos e vegetativos da cultura para verificação dos estádios de desenvolvimento. Para estimar os valores de evapotranspiração da cultura, foi realizado o balanço hídrico do solo. A umidade do solo foi medida pelo método de moderação de nêutrons. A evapotranspiração de referência foi estimada pela equação de Penmam (FAO) e comparada com aquela obtida pelo método do tanque classe A. No primeiro capítulo são determinados a evapotranspiração e os coeficientes de cultura para os diferentes estádios fenológicos da soja, desde a germinação até a colheita. No segundo capítulo é feita uma comparação entre métodos de aferição de evapotranspiração, o método de Penmam FAO e o do tanque classe A, visando-se estabelecer qual se relaciona melhor com o método do balanço hídrico do solo, para a cultura da soja no Distrito Federal. As principais conclusões foram: A demanda hídrica da soja foi estimada em 850 mm, alcançando o valor máximo nos estádios reprodutivos; os coeficientes de cultura da soja variaram de 0,21 a 1,56, dependendo do estádio de desenvolvimento, sendo os maiores valores obtidos nos estádios reprodutivos da soja; segundo o índice proposto por Willmott, o método que melhor correlacionou com o método direto do balanço hídrico foi de Penman (0,84), em relação ao tanque classe A (0,70). ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The availability of water is a factor that request a detailed planning and an intensive management in Brazilian’s cerrado area, therefore the research that aim to identify and qualify the crop responses, according to environmental conditions are very important. So, this study aims to determine the evapotranspiration of the soybean crop, and the crop coefficient (Kc) in different fenologics stages, using the direct water balance method with neutrons probe, beyond to check the evapotranspiration, through indirect Pan evaporation method, and the Penman equation. The research it was developed in Agua Limpa farm that belong to Brasilia University (FAL-UnB), Distrito Federal. The meteorological characteristics were checked by Agroclimatologia experimental station that is located in FAL-UnB. The studied soil is classified as Red-Yelow Latossol. The soil preparation was done in conventional system. The experiment occurred in October and the soy crop was done in November, 2004. A irrigation system was set up and the experiment was kept in the place. The experiment monitorship happened throughout soy cycle, and lasted until March, 2005. The chosen soy was BRS Conquista. Were collected information about the climatologic, pedologic and fisiologic variables for to vallue the stage of development. To calculate the evapotranspiration, it was carried out a water balance of the soil. The soil humidity was estimated by neutrons moderation method. The evapotranspiration of reference was given by Penmam equation (FAO) and it was compared to Pan evaporation method results. In the first chapter were determinated the evapotranspiration and the crop coefficient to the different soy fenologic stage, since germination to harvest. Second chapter was done a comparison between methods evapotranspiration checking, FAO Penmam method and Pan evaporation, this comparison aims to establish which one is better related, according to estimate through of the soil water balance to soy crop in Distrito Federal. The main conclusions were: The water’s demand of the soybean crop was estimated in 850 mm and it reaches the maximum value in reproductive stage; the crop coefficients varyed of 0,21 until 1,56, to depended on the stage; the better method used with the direct water balance method, it was Penmam method (0,84), according to Willmott indice, in relation of the pan evaporation method (0,70).

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-09-20T22:06:22Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Margarita Maria López Gil.pdf: 7773799 bytes, checksum: 83ceaf2d48a65be2a57faf71f017e837 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-09-21T17:19:42Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Margarita Maria López Gil.pdf: 7773799 bytes, checksum: 83ceaf2d48a65be2a57faf71f017e837 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-21T17:19:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Margarita Maria López Gil.pdf: 7773799 bytes, checksum: 83ceaf2d48a65be2a57faf71f017e837 (MD5) Previous issue date: 2017-01-30 / CAPES / Nas regiões de grande carência hídrica, as barragens servem para garantir as vazões necessárias aos diversos usos previstos para as mesmas. Estas estruturas também são um meio artificial de retenção de sedimentos provocando ao longo do tempo, assoreamento no lago, redução da sua vida útil e, consequentemente, o comprometimento do atendimento às demandas estabelecidas naquelas fontes hídricas. Nos estudos de disponibilidade hídrica de reservatórios, trabalha-se geralmente com volumes disponíveis não reais já que estes são estimados como uma parcela da capacidade total sem levar em consideração o efeito da sedimentação. Este estudo teve como objetivo analisar relações "oferta - demanda hídrica" para a Barragem Bocaina, localizada no semiárido piauiense - Brasil, a partir de cenários de produção de sedimentos na sua bacia. Para atingir o objetivo proposto foi estimado o estágio atual do assoreamento do reservatório a partir de levantamento batimétrico existente; calculada a produção de sedimentos utilizando a Equação Universal da Perda de Solos (USLE), associada ao aporte de sedimentos (SDR) e ao índice de retenção de sedimentos no reservatório. Com o auxilio do modelo de rede de fluxo Acquanet foram contabilizadas as demandas hídricas atuais e futuras em torno à barragem e simuladas as vazões operacionais fornecidas para atendimento a essas demandas com 100%, 90% e 80% de garantia, para várias condições de volume armazenado no reservatório no início do fornecimento e para cada cenário de produção de sedimentos. O potencial erosivo da bacia foi estimado em 13,54 ton.ha⁻¹.ano⁻¹ e a taxa de aporte de sedimentos (SDR) em 12,4%, resultando em uma produção de sedimentos em torno de 1,68 t.ha⁻¹.ano⁻¹..A baixa SDR provavelmente se deva a uma baixa conectividade entre a distribuição (espacial e temporal) da produção de sedimentos e a rede fluvial da bacia, fato não comprovado por não ter sido avaliado neste estudo. A taxa de assoreamento estimada para a barragem Bocaina foi de 0,12Mm³/ano, inferior a valores encontrados em estudos de regiões semiáridas similares. Os volumes de sedimento retido no reservatório, simulados para cada cenário, resultaram em volumes úteis acima de 89% da capacidade do reservatório, o que indica que as demandas não estarão comprometidas se os volumes de água armazenados forem suficientes. A análise do balanço "Oferta x demandas hídrica" mostra, de forma geral, que o volume de sedimentos simulados nos três Cenários impactará na disponibilidade hídrica do reservatório quando os volumes de água armazenados no início da operação forem < 40 % da capacidade do reservatório para o horizonte de 2025 e < 60% da capacidade do reservatório para o horizonte de 2040, com exceção da demanda de irrigação, que no Cenário II, até 2025, será fornecida com 100% de garantia se o volume do reservatório no início do operação for > 50%. Neste estudo é sugerido um fluxograma de operação do reservatório, como subsídio ao planejamento do atendimento das demandas hídricas atuais e futuras da bacia. / In large water scarcity regions, dams are used for to guarantee the necessary flows to the different uses foreseen for them. This kind of structures are also an artificial means of sediment retention, causing, over time, the lake sedimentation, the reduction of its lifespan and, consequently, risking the water demands attendance established in those water sources. In reservoir water availability studies, generally, are worked non-real available volumes, cause these are estimated as a portion of the total capacity without taking into account the effect of sedimentation. The objective of this study was to analyze relationships "water supply - demands" for the Bocaina Dam, located in the semi-arid region of Piauí-Brazil, based on sediment production scenarios from its basin. In order to reach the proposed objective, was estimated the current stage of reservoir siltation from the existing bathymetric survey; was calculated the sediment yield using the Universal Soil Loss Equation (USLE), associated to the Sediment Delivery Rate (SDR) and to the sediment retention index in the reservoir. With the help of Acquanet flow network model, current and future water demands around the dam were counted and the operational flows provided to supply these demands were simulated with 100%, 90% and 80% of guarantee for several volume conditions stored in the reservoir at the beginning of the supply for each sediment production Scenario considered. The erosive potential of the basin was estimated at 13.54 ton.ha⁻¹.year⁻¹ and the sediment supply rate (SDR) of 12.4%, resulting in a sediment yield around of 1.68 t. The low SDR is probably due to low connectivity between the (spatial and temporal) distribution of sediment production and the basin fluvial network, a fact not proven because it was not evaluated in this study. The sedimentation rate estimated for the Bocaina dam was 0.12Mm³/year, slightly below the values found in studies of similar semi-arid regions. The sediment volumes retained in the reservoir, simulated for each scenario, resulted in useful volumes above 89% of the reservoir capacity, which indicates that the demands will not be compromised if the volumes of stored water are enough. The analysis of the balance "supply - water demands", shows in a general way, that the simulated sediment volumes in the three Scenarios will impact on the reservoir's water availability when the water volumes stored, at the beginning of the operation, are < 40% of the reservoir capacity for the 2025 horizon and < 60 % of the reservoir capacity for the 2040 horizon, except irrigation demand, which in Scenario II, by 2025, will be supply with 100% guarantee if the reservoir volume at the start of the operation is > 50%. In this study it is suggested a flow diagram of the reservoir operation, as a subsidy to the planning of the current and future water demands of the basin.

Região Metropolitana de São Paulo, onde a disponibilidade hídrica foi classificada como \"Crítica\", durante os anos de 2014 e 2015 ocorreu um período de seca que originou a denominada \"crise hídrica\", agravando a situação dos mananciais que abastecem a região. Os estudos sobre mudanças climáticas demonstram não ser um fenômeno isolado e, diante disso, a adoção de tecnologias para reúso de água é essencial para aumentar a disponibilidade hídrica de locais que enfrentam cenários de escassez, como a RMSP. A recarga de aquíferos com efluentes tratados para reúso de água é uma técnica que, se adotada corretamente, pode trazer benefícios como o aumento do volume de água subterrânea disponível para a população. Para estudo da tecnologia, buscou-se como referência as plantas de Shafdan (Israel), Atlantis (África do Sul), Sabadell (Espanha), Adelaide (Austrália), avaliando principalmente os processos de tratamento, métodos de recarga e características qualitativas dos efluentes utilizados para recarga de aquíferos. Foram consultadas as legislações de Estados Unidos e da Espanha sobre o assunto e, com base nestas referências, foram adotados os seguintes requisitos de qualidade do efluente para recarga de aquíferos: sólidos suspensos (35 mg/L), carbono orgânico dissolvido (125,0 mg/L), DBO5,20 (25,0 mg/L), nitrato (25,0 mg/L) e Escherichia coli (1000 UFC/100 mL). A partir dos estudos de caso e das legislações, foi definido que o requisito mínimo de tratamento para recarga é o tratamento terciário para remoção de nitrogênio. Foi avaliada a replicabilidade desta técnica na Região Metropolitana de São Paulo através de comparativos entre os requisitos definidos e as características do efluente e da água de reúso produzida na RMSP em quatro cenários: legislação aplicável ao lançamento de efluentes tratados, características do efluente tratado a nível secundário de uma das ETEs da RMSP, características da água de reúso produzida na RMSP para usos urbanos e características da água de reúso produzida para uso industrial na planta Aquapolo. Verificou-se que atualmente apenas a água de reúso produzida no Aquapolo é submetida a tratamento terciário e atende aos requisitos qualitativos para recarga adotados neste trabalho. O custo de operação de um sistema de produção de água de reúso e recarga de aquíferos foi estimado em US$ 1,41/m³, valor superior à tarifa de água potável comercializada para residências na RMSP, atualmente US$ 0,75/m³. Concluiu-se que há potencial para adoção da tecnologia de recarga de aquíferos com água de reúso na RMSP, visto que há tecnologia disponível para produzir água de reúso na qualidade requerida. Ainda assim, é necessária a avaliação da hidrogeologia local antes de praticar a recarga. Em relação ao custo, o valor da tarifa de água potável vigente é expressivamente menor quando comparado ao valor caso a tecnologia proposta nesse trabalho fosse implantada. Entretanto, deve-se avaliar a importância da adoção de alternativas para disponibilização de água para a população. Ou seja, mesmo que em primeira vista seja mais onerosa, esta técnica é uma oportunidade para obtenção de água para diversos usos em situações de extrema seca, quando o valor da água passa a ser inestimável. / In the São Paulo metropolitan region, where water availability was classified as \"critical\", during the years of 2014 and 2015 there was a period of drought that led to the \"water crisis\", aggravating the situation of the water sources that supply the region. Studies on climate change demonstrate not be an isolated phenomenon and, given this, the adoption of technologies for reuse of water is essential to increase the water availability in areas facing drought situations, like SPMR. The aquifer recharge with treated wastewater to water reuse is a technics that, if properly implemented, can bring benefits as increasing the volume of groundwater available to the population. For the study of the technology, the reference plants were Shafdan (Israel), Atlantis (South Africa), Sabadell (Spain), Adelaide (Australia), survey the treatment processes, recharge methods and qualitative characteristics of effluents to aquifer recharge. The legislation of the United States and Spain was consulted and, based on these references, the following aquifer recharge effluent quality requirements were adopted: suspended solids (35 mg/L), organic solved carbon (125,0 mg/L), BOD5,20 (25,0 mg/L), nitrate (25,0 mg/L) e Escherichia coli (1000 UFC/100 mL). From the case studies and legislation, it was defined that the minimum treatment requirement for recharge is the tertiary treatment for nitrogen removal. The replicability of this technics in the Metropolitan Region of São Paulo was survey through comparisons between the defined requirements and the characteristics of the effluent and the reuse water produced in the RMSP in four scenarios: applicable legislation to treated effluents discharge, effluent characteristics at secondary level treated, reuse water produced in the SPMR for urban uses and characteristics of the reuse water produced for industrial use in Aquapolo. It was verified that currently only the reuse water produced in Aquapolo is subjected to tertiary treatment and meets the qualitative requirements for recharge adopted in this study. The operating cost of a reuse and aquifer recharge water production system was estimated at US$ 1,41 / m³, which is higher than the drinking water tariff traded for residences in the RMSP, currently US$ 0,75 / m³. It was concluded that there is potential for the adoption of recharge water reuse technology in the RMSP, because the technology is available there to produce reuse water in the required quality. Nevertheless, it is necessary to study the local hydrogeology before the recharge. About cost, the value of the current drinking water tariff is significantly lower when compared to the value in case the technology proposed in this work was implemented. However, the importance of adopting alternatives for water availability to the population should be study. That is, even if it is more expensive at first sight, this technique is an opportunity to obtain water for various uses in situations of extreme drought, when the water value becomes inestimable.

A escassez hídrica devido às baixas vazões e problemas de captação de água são objeto de debates e conflitos na bacia hidrográfica do rio Piracicaba. A restauração florestal é tida como uma alternativa para a minimização destes conflitos. No entanto, as florestas modificam significativamente os processos hidrológicos, influenciando a dinâmica da água na bacia hidrográfica. Portanto, a fim de se obter disponibilidade hídrica a longo prazo, é necessário identificar as áreas aptas para a restauração florestal, onde os efeitos sejam positivos para os recursos hídricos. Dentro deste contexto, o presente trabalho teve como objetivo utilizar um modelo hídrico climático distribuído para espacializar as características hídricas e climáticas favoráveis, ou não, à restauração florestal. Para isto, foi utilizada a bacia hidrográfica do rio Piracicaba como área de estudo (12.500 km2). Foram obtidos dados mensais normais de precipitação, temperatura, radiação solar, topografia e capacidade de armazenamento de água no solo, distribuídos espacialmente na bacia hidrográfica. A partir destas informações, foi calculado o balanço hídrico climático distribuído (BHCD) através da ferramenta \"Water Balance\", que calcula a evapotranspiração potencial e real, o déficit e o excedente hídrico em um ambiente SIG (Sistema de Informações Geográficas). Os resultados foram comparados com o balanço hídrico climático (BHC), tradicional ou pontual, e uma análise estatística de agrupamentos de áreas com características hidrológicas semelhantes foi realizada. A divisão da bacia hidrográfica em classes (ou grupos) com características semelhantes permite compreender a sensibilidade natural das áreas e possíveis efeitos na disponibilidade hídrica. A capacidade de determinar, em diferentes escalas de estudo, a dinâmica dos recursos hídricos possibilitou melhores condições de análise diante da heterogeneidade natural da bacia hidrográfica. Os dados gerados permitiram identificar áreas onde as recomendações locais podem ser feitas com base nas variáveis do balanço hídrico. Dessa forma, a espacialização das variáveis e o agrupamento por características hidrológicas são ferramentas que podem ser utilizadas em projetos de restauração florestal, uma vez que podem subsidiar decisões a respeito das áreas mais favoráveis a restauração florestal. / Water shortage due to low flows and water basin capitation problems are subject of debates and conflicts in Piracicaba river basin. Forest restoration is an alternative to minimize these conflicts. However, forests significantly modify the hydrological processes, influencing the dynamics of the water in the watershed. Therefore, in order to obtain water availability in the long term, it is necessary to identify suitable areas for forest restoration, where effects are positive for water resources. In this context, this study aimed at using a climatic model water to spatialize the water features and favorable climate, or not, to forest restoration. For this purpose, the Piracicaba river basin was used as study area (12,500 km2). Monthly data were obtained from precipitation, temperature, solar radiation, topography, and water storage capacity in the soil. Trough these data, distributed climatic water balance was calculated by the Water Balance tool, integrated in a GIS (Geographic Information System) which calculates the potential and actual evapotranspiration, deficit and the surplus water. Results were compared with traditional climatic water balance. Later statistical analyses was performed to identify areas with similar hydrological characteristics. This division of the watershed into classes (or groups) with similar characteristics allows us to understand the natural sensitivity of the areas and possible effects on water availability. The ability to determine, in different study scales, the dynamics of water resources, has enabled better analysis of conditions on the natural heterogeneity of the basin. Raised info has identified areas where local recommendations can be made based on the variables of water balance. Thus, spatial distribution of variables and grouping by hydrological characteristics are tools that can be used in forest restoration projects as it can subsidize decisions regarding the most favorable areas for forest restoration.

A cana-de-açúcar tem significativa importância nas regiões tropicais e subtropicais do mundo. O Brasil tem importância mundial como maior produtor de cana-de-açúcar, etanol e açúcar, no entanto, a produtividade da cultura ainda é baixa em muitas regiões do país, principalmente devido à deficiência hídrica e de nitrogênio. Estimar as perdas de produtividade causada por estresse hídrico e de N com métodos de experimentação convencionais nem sempre apresentam resultados satisfatórios. Este trabalho teve como objetivos quantificar em cana-de-açúcar fertirrigada com doses crescentes de N-fertilizante e duas disponibilidades hídricas contrastantes, os estresses a N (deficiência ou excesso) e o déficit hídrico por meio do fracionamento isotópico de carbono (\'delta\'13C) e da produtividade de cana-de-açúcar, assim como, correlacionar o \'delta\'13C com o acúmulo de massa seca de colmos nos tratamentos com e sem aplicação de N e em duas disponibilidades de água no solo (regime irrigado e de sequeiro); quantificar acúmulo de matéria seca em três compartimentos da planta (folha seca, ponteiro e colmo), correlacionando os resultados obtidos com avaliações fisiológicas como índice SPAD, IAF e biométricas como altura, diâmetro, perfilhos ao longo do ciclo de desenvolvimento da cultura. O estudo foi desenvolvido no município de Jaú, no Estado de São Paulo, nas coordenadas geográficas de: 22°17\'S 48°34\'O, em Latossolo Vermelho. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados com quatro repetições. O cultivar de cana-de-açúcar foi o SP80-3280. Utilizou-se quatro doses de N, 50, 100, 150 e 200 kg ha-1, aplicadas por fertirrigação subsuperficial e mais um tratamento controle sem N, para estimar acúmulo de fitomassa e de N na parte aérea de cana-de-açúcar. Para quantificar as perdas de produtividade causadas por deficiência hídrica e de N foram usados os tratamentos: T1-sequeiro não fertilizado com N; T2-irrigado não fertilizado com N; T3-sequeiro e fertilizado com N; e T4-irrigado e fertilizado com N. Foi verificada resposta linear das variáveis fisiológicas, morfológicas e da produção de biomassa da cultura em função das doses de N. O teor de N e índice Spad da folha +1 ajustaram-se ao modelo linear decrescente. A elevação da dose de N de 100 para 200 kg ha-1 N aumentou o acúmulo de matéria seca da parte aérea em 20 Mg ha-1, e de N em 95 kg ha-1, incrementos também observados nas taxas de produção matéria seca e taxas de acúmulo de N. O \'delta\'13C (\'por mil\') apresentou correlação negativa com a produtividade de colmos (R2= 0,69, p<0,05) e a MSPA (R2= 0,69, p<0,05) nas diferentes doses de N aplicadas. Verificou-se aumento linear na produtividade de colmos e de açúcar com um incremento respectivamente de 60 e 8 Mg ha-1 em função das doses de N aplicadas junto à irrigação. Os maiores valores de fracionamento dos isótopos de carbono (\'delta\'13C) foram obtidos para o tratamento com deficiência de N e elevado déficit hídrico (T1), enquanto que para o tratamento T4 (adubação com N e baixo déficit hídrico) foram verificados valores de \'delta\'13C inferiores. A medida do fracionamento isotópico de carbono mostrou-se eficiente na avaliação de estresse da cana-de-açúcar, podendo ser utilizado como um indicador de déficit hídrico e deficiência de N nessa cultura / The sugarcane crop has an important contribution in sub tropical and tropical regions around the world, which Brazil the major producer of sugarcane crop, sugar and ethanol. However, the sugarcane yield is still very low in many regions of this country, mainly due to water stress and nitrogen supply. Understand the loss sugarcane production related with water and nitrogen stress using experimental classical methodology not always has obtained conclusive results. This work has evaluated the impact of water and nitrogen (N) stress by discrimination of 13C (\'delta\'13C) and sugarcane production in a ratoon over fertirrigation system, where 2 water supply and 5 N level were applied. The results of isotopic technique (\'delta\'13C) were correlated with a several parameters like sugarcane production, biomass accumulation (tops, stalks and dry leaves), and, others physiologic parameters (SPAD index, foliar area, diameter, tillering and height) evaluated throughout crop cycle. The research was performed in Jaú county, São Paulo State, Brazil (22°17\'S 48°34\'O), over Rhodic Eutrudox condition. The randomized block design was used with 4 replication per treatment. The sugarcane cultivar SP80-3280 was submitted a 5 N rates (0, 50, 100, 150 e 200 kg ha-1 N) which were applied by fertirrigation system. Further, 4 treatments were used to estimate the N and water stress, such as: T1- without water irrigation and N application; T2 - water irrigation without N supply; T3 - without water irrigation but with N application; T4 - with water irrigation and N fertilization. The results showed linear increase in physiologic, morphologic parameters and biomass production related N rates applied. The N content and SPAD index of leaf +1 correlated a linear decreasing model. The elevation of dose of 100 to 200 kg N ha-1 no increased dry matter accumulation of aboveground in 20 Mg ha-1, and N in 95 kg ha-1, increments also observed in dry matter production rates and rates of accumulation of N. The data of 13C (\'delta\'13C) had a negative correlation between sugarcane production (R2= 0.69, p<0.05) and biomass (R2= 0.69, p<0.05) and N rates. Verified an increase linear in productivity of stalks and sugar with an increment respectively of 60 and 8 Mg ha-1 as a function of applied doses of N along the irrigation. The higher value of 13C (\'delta\'13C) were observed when took place N and water stress (T1), whilst the treatment with N application and water irrigation (T4) showed the lowest value of 13C discrimination (\'delta\'13C). The 13C discrimination (\'delta\'13C) was efficient to evaluate stress in sugarcane crop, can be used as an indicator of water deficit and deficiency of N to in this culture

Com o quadro de escassez hídrica apresentado nos últimos anos no estado de São Paulo, cada vez é mais evidente a necessidade do planejamento e gerenciamento dos recursos hídricos de forma racional, compartilhada e sustentável. Além do aumento da demanda por água devido ao contínuo crescimento populacional, somam-se, ao desafio da gestão integrada dos recursos hídricos, as alterações climáticas que vêm sendo observadas ao longo das últimas décadas. Diante a situação apresentada, essa pesquisa teve como objetivo avaliar, de forma quantitativa, as possíveis alterações no regime hidrológico no conjunto de reservatórios do Sistema Cantareira, em diferentes cenários de mudanças climáticas futuras. O simulador climático MAGICC/SCENGEN foi utilizado para estimar as alterações climáticas previstas para o ano de 2100 em dois diferentes cenários de emissões de gases de efeito estufa, A1FIMI e B2MES. As variações de temperatura e precipitação foram incorporadas às séries climatológicas observadas na região em estudo. Para simular o comportamento das bacias contribuintes ao Sistema Cantareira, foi selecionado o modelo hidrológico SMAP (Soil Moisture Accounting Procedure). As séries alteradas de temperatura e precipitação serviram como dados de entrada do modelo hidrológico calibrado. As séries de vazões originadas desse processo, referentes aos dois cenários futuros A1FIMI e B2MES, foram comparadas às séries de vazões simuladas pelo modelo hidrológico no período de 1990 a 2010. Os resultados indicam queda no regime de vazões para os dois cenários futuros analisados, com diminuição mais acentuada para o cenário A1FIMI, de alta emissão de gases de efeito estufa. A diminuição nas vazões mostra-se preocupante, principalmente por se tratar do principal sistema de abastecimento da Região Metropolitana de São Paulo, o que traz à tona a necessidade de repensar as medidas adotadas para a exploração dos recursos hídricos no Sistema Cantareira. / The recent water shortages in the state of São Paulo, highlight the increasingly need for rational and sustainable water resources management. The increase in water demand due to continuous populational growth associated with climate changes observed in the past decades challenge the integrated management of water resources. Given this context, this research aimed to evaluate possible changes in the hydrological cycle of the Cantareira System reservoirs associated to different future climate change scenarios. A climate scenario generator (MAGICC/SCENGEN) was used to estimate the climate for the year 2100 with two different greenhouse gas emissions scenarios, A1FIMI and B2MES. Variations in temperature and precipitation were incorporated into climatological series observed in the study area. The SMAP (Soil Moisture Accounting Procedure) hydrologic model was used to simulate the behavior of the Cantareira System catchment basins. The altered temperature and precipitation series were used as input data in the calibrated hydrologic model. The discharge series of the two future scenarios obtained were compared to discharges simulated in recent climate conditions (series from 1990 to 2010) with the same hydrologic model. The results show a drop in the discharge series for the two future scenarios analyzed, with more marked decrease for A1FIMI, a scenario with higher greenhouse gases emissions. The decrease in discharge rates is a concern, especially because the Cantareira System is the main water system to supply São Paulo´s metropolitan area. This highlights a need to rethink the water use and management in the Cantareira System.

A escassez hídrica devido às baixas vazões e problemas de captação de água são objeto de debates e conflitos na bacia hidrográfica do rio Piracicaba. A restauração florestal é tida como uma alternativa para a minimização destes conflitos. No entanto, as florestas modificam significativamente os processos hidrológicos, influenciando a dinâmica da água na bacia hidrográfica. Portanto, a fim de se obter disponibilidade hídrica a longo prazo, é necessário identificar as áreas aptas para a restauração florestal, onde os efeitos sejam positivos para os recursos hídricos. Dentro deste contexto, o presente trabalho teve como objetivo utilizar um modelo hídrico climático distribuído para espacializar as características hídricas e climáticas favoráveis, ou não, à restauração florestal. Para isto, foi utilizada a bacia hidrográfica do rio Piracicaba como área de estudo (12.500 km2). Foram obtidos dados mensais normais de precipitação, temperatura, radiação solar, topografia e capacidade de armazenamento de água no solo, distribuídos espacialmente na bacia hidrográfica. A partir destas informações, foi calculado o balanço hídrico climático distribuído (BHCD) através da ferramenta \"Water Balance\", que calcula a evapotranspiração potencial e real, o déficit e o excedente hídrico em um ambiente SIG (Sistema de Informações Geográficas). Os resultados foram comparados com o balanço hídrico climático (BHC), tradicional ou pontual, e uma análise estatística de agrupamentos de áreas com características hidrológicas semelhantes foi realizada. A divisão da bacia hidrográfica em classes (ou grupos) com características semelhantes permite compreender a sensibilidade natural das áreas e possíveis efeitos na disponibilidade hídrica. A capacidade de determinar, em diferentes escalas de estudo, a dinâmica dos recursos hídricos possibilitou melhores condições de análise diante da heterogeneidade natural da bacia hidrográfica. Os dados gerados permitiram identificar áreas onde as recomendações locais podem ser feitas com base nas variáveis do balanço hídrico. Dessa forma, a espacialização das variáveis e o agrupamento por características hidrológicas são ferramentas que podem ser utilizadas em projetos de restauração florestal, uma vez que podem subsidiar decisões a respeito das áreas mais favoráveis a restauração florestal. / Water shortage due to low flows and water basin capitation problems are subject of debates and conflicts in Piracicaba river basin. Forest restoration is an alternative to minimize these conflicts. However, forests significantly modify the hydrological processes, influencing the dynamics of the water in the watershed. Therefore, in order to obtain water availability in the long term, it is necessary to identify suitable areas for forest restoration, where effects are positive for water resources. In this context, this study aimed at using a climatic model water to spatialize the water features and favorable climate, or not, to forest restoration. For this purpose, the Piracicaba river basin was used as study area (12,500 km2). Monthly data were obtained from precipitation, temperature, solar radiation, topography, and water storage capacity in the soil. Trough these data, distributed climatic water balance was calculated by the Water Balance tool, integrated in a GIS (Geographic Information System) which calculates the potential and actual evapotranspiration, deficit and the surplus water. Results were compared with traditional climatic water balance. Later statistical analyses was performed to identify areas with similar hydrological characteristics. This division of the watershed into classes (or groups) with similar characteristics allows us to understand the natural sensitivity of the areas and possible effects on water availability. The ability to determine, in different study scales, the dynamics of water resources, has enabled better analysis of conditions on the natural heterogeneity of the basin. Raised info has identified areas where local recommendations can be made based on the variables of water balance. Thus, spatial distribution of variables and grouping by hydrological characteristics are tools that can be used in forest restoration projects as it can subsidize decisions regarding the most favorable areas for forest restoration.

A valoração ambiental é uma ferramenta utilizada para mensurar os impactos ambientais, bem como para quantificar os bens ambientais. Atualmente, existem diversos modelos de valoração ambiental, como por exemplo: dose-resposta, valoração contingente, entre outros que utilizam técnicas específicas para valorar o recurso natura, bem como o impacto causado ao meio ambiente. O objetivo deste trabalho foi mensurar o impacto na lucratividade da produção de arroz irrigado da Microrregião de Formoso do Araguaia, no Estado do Tocantins, que é composta pelas cidades de Lagoa da Confusão, Dueré e Formoso do Araguaia, caso ocorram mudanças na disponibilidade hídrica. Foram simulados dois cenários: um otimista e outro pessimista, cujas variáveis - área plantada, preço de venda, preço de custo - mantiveram-se constantes, variando-se apenas a variável disponibilidade hídrica. No cenário otimista, a variável disponibilidade hídrica ficou definida como 8,49 m3/h/hectare e no cenário pessimista a disponibilidade hídrica foi definida como 0,87 m3/h/hectare. Foi utilizado o Método Monte Carlo, com um total de 10.000 interações, como ferramenta estatística para determinar a Função Densidade de Probabilidade do Lucro Total e, por consequência, determinar a probabilidade de ocorrência do resultado em cada cenário proposto. No cenário otimista, após a simulação, obteve-se um lucro médio de R$ 29,7 milhões de reais. O lucro estimado neste cenário ficou na classe de (R$10.000) a R$ 10.000, com uma probabilidade de ocorrência de 66,78%, sendo que o maior lucro projetado foi de R$ 47,2 milhões, com uma chance de ocorrência de apenas 0,22%. O menor lucro simulado no otimista foi de (R$49,8) milhões de reais, com uma probabilidade de 0,85%. A maior frequência de lucro no otimista ficou na classe de R$0,00 a R$10.000, com 2.866 ocorrências, significando 28,66% de probabilidade de ocorrência. Já no cenário pessimista, o lucro médio estimado ficou em torno de R$ 22,1 milhões de reais. A projeção do lucro ficou na classe de (R$10.000) a R$10.000 com uma probabilidade de ocorrência de 70,85%. O maior lucro estimado neste cenário foi de R$ 35,2 milhões de reais com uma probabilidade de ocorrência de apenas 0,11%. O menor valor simulado no pessimista foi de (R$35,2) milhões, com uma probabilidade de 0,09%. A maior frequência de lucro no pessimista ficou na classe de R$0,00 a R$10.000, com 3.581 ocorrências, significando 35,81% de probabilidade de ocorrência. Pode-se concluir que houve uma redução do lucro médio do cenário otimista para o pessimista de aproximadamente 25,6%. A redução da lucratividade da produção de arroz irrigado pode ser explicada pelo surgimento de doenças no arrozal, como, por exemplo, a brusone na panícula, pela falta de água, seja pelos longos períodos de estiagem, ou pela grande concorrência pelo uso das águas. Nos resultados da simulação, verificou-se que apenas a variável água não é suficiente para explicar a redução no lucro da produção de arroz irrigado da Microrregião de Formoso do Araguaia, TO, sendo necessário utilizar e oscilar outras variáveis no modelo proposto. Portanto, devem-se realizar novos estudos para verificar quais outras variáveis, além da disponibilidade hídrica, podem influenciar na redução ou no aumento da lucratividade da produção de arroz irrigado na microrregião de Formoso do Araguaia. / The environmental valuation is a tool used to measure the environmental impacts and to quantify the environmental goods. Currently there are several models of environmental valuation, such as: dose-response, contingent valuation, among others who use specific techniques to value the natural resource as well as the impact on the environment. The objective of this study is to measure the impact on the profitability of rice production in irrigated Microregion Formoso do Araguaia, state of Tocantins, which consists the cities of Lagoa da Confusão, Dueré, and Formoso do Araguaia, If changes occur in water availability. Were simulated two scenarios: one optimistic and another pessimistic, whose variables: planted area, sales price and cost price remained constant, varying only the variable water availability. In the optimistic scenario the variable water availability was set to 8.49 m3/h/hectare in the pessimistic scenario and water availability was defined as 0.87 m3/h/hectare. We used the Monte Carlo method, with a total of 10,000 interactions, such as statistical tool to determine the Probability Density Function of Total Income and therefore determine the probability of the outcome in each proposed scenario. In the optimistic scenario, after the simulation we obtained an average profit of $ 29.7 million reais. The estimated profit at this stage was in class (R$ 10,000) to R$ 10,000 with a probability of 66.78%, with the largest projected profit was R$ 47.2 million with a chance of occurrence of only 0.22%. And the smallest gain simulated by the optimistic was (R$ 49.8) million reais with a probability of 0.85%. The higher frequency of profit in the optimist was in class from R$0.00 to R$10,000 with 2866 occurrences, meaning 28.66% probability of occurrence. In the pessimistic scenario, the average profit was estimated at around R$ 22.1 million reais. The projection of the profit was in class (R$ 10,000) to R$ 10,000 with a probability of 70.85%. The highest estimated profit in this scenario was R$ 35.2 million reais with a probability of only 0.11%. The lowest value simulated in the pessimistic was (R$35.2) million with a probability of 0.09%. The higher frequency of the pessimistic profit was in class from R$0.00 to R$10,000 with 3581 occurrences, meaning 35.81% probability of occurrence. It can be concluded that there was a reduction of the average profits from the optimistic scenario tor the pessimistic scenario of about 25.6%. The reduction of the profitability of irrigated rice production can be explained by the emergence of diseases in the rice fields, for example, the panicle blast, lack of water is by long periods of drought and the great competition by use of waters. In the simulation results, it appeared that only the variable water is not sufficient to explain the reduction in profit of rice production in irrigated Microregion Formoso do Araguaia, Tocantins, being necessary to use other variables in the swing model. Therefore, we must conduct further studies to see what other variables, besides water availability, can influence the reduction or increase in the profitability of irrigated rice production in the microregion of Formoso do Araguaia.

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