Made available in DSpace on 2017-07-20T13:41:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GABRIELA LEITE NEVES.pdf: 2850568 bytes, checksum: d212a8a17a32a986fc2b0200c7ee256e (MD5) Previous issue date: 2015-02-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Climate change is a matter of research, since there are still many questions about its causes and consequences. The effects of climate change are diverse, and can reach from the biodiversity of the planet to the economic, social and environmental sectors. Thus the knowledge of climate variables, their changes and impacts on natural resources is very important. Many researchers already had observed that water, a natural resource of great value, may be disturbed due to climate change. Thus the study of water availability related to climate change becomes necessary. The aim of this study was to analyze the impact of possible climate changes on water availability in the state of Paraná, Brazil. It were used daily data of precipitation, and maximum and minimum air temperature of 28 locations, with series of data from 1980 to 2009. By means of the PGECLIMA_R tool daily weather data were simulated for the period 2010 to 2099, using the climate scenarios projected in the IPCC AR4-, IPCC AR5- and trend analysis of historical data from 1980 to 2009. For the creation of the latter scenario, there was a parallel study to obtain the changes in temperature for each location, which were then projected in the simulations. In order to quantify the water availability under the proposed conditions, we estimated the water balance for the current and simulated weather data using the methodology of Thornthwaite and Matter (1955). With interpolation tools, the results of changes in temperature and hydric indices obtained by the water balance were mapped for the entire state of Paraná. The hydric indices were then compared in different scenarios and analyzed periods. The results show that the state of Paraná has a great climate variability across regions. The trend analysis of air temperature pointed from reductions to increases in this variable and these were responsible for different impacts on water availability. In general, all scenarios were responsible for reductions in water availability, but the northern region is more susceptible to these reductions. The trend scenario showed reductions in water availability for most regions, but there was also increase in some specific regions of Parana State. / As modificações do clima é assunto de pesquisa, já que ainda existem muitos questionamentos sobre suas causas e consequências. Os efeitos das mudanças climáticas são diversos, e podem atingir desde a biodiversidade do planeta até os setores econômicos, sociais e ambientais. Sendo assim o conhecimento das variáveis climáticas, de suas alterações e seus impactos nos recursos naturais é de suma importância. Muitos pesquisadores já observaram que a água, um recurso natural de grande valor, poderá sofrer perturbações decorrentes das mudanças climáticas. Assim o estudo da disponibilidade hídrica frente às mudanças climáticas se torna necessário. O objetivo desse trabalho foi analisar o impacto de possíveis mudanças climáticas na disponibilidade hídrica no estado do Paraná. Utilizou-se dados diários de precipitação, temperatura máxima e temperatura mínima de 28 localidades, que correspondem a uma série de dados de 1980 a 2009. Por meio da ferramenta PGECLIMA_R, realizaram-se simulações de dados climáticos diários, para o período de 2010 até 2099, considerando os cenários climáticos projetados no IPCC-AR4, IPCC-AR5 e na análise de tendência dos dados históricos no período de 1980 a 2009. Para a criação deste último cenário, realizou-se um estudo paralelo em que se obteve as alterações na temperatura para cada localidade, as quais foram então projetadas nas simulações. A fim de quantificar a disponibilidade hídrica nas condições propostas, estimou-se os balanço hídricos para os dados climáticos atuais e para os simulados, pela metodologia de Thornthwaite e Matter (1955). Com ferramentas de interpolação, os valores das alterações na temperatura e dos índices hídricos obtidos pelo balanço hídrico foram espacializados para todo o estado do Paraná. Os índices hídricos então foram comparados nos diferentes cenários e períodos analisados. Os resultados apontam que o estado do Paraná apresenta uma grande variabilidade climática entre suas regiões. A análise de tendência da temperatura do ar apontou desde reduções a aumentos nessa variável e essas alterações foram responsáveis também por diferentes impactos na disponibilidade hídrica. De forma geral, todos os cenários foram responsáveis por reduções na disponibilidade hídrica, porém a região norte foi aquela que mostrou ser mais suscetível a essas reduções. O cenário de tendência apontou reduções na disponibilidade hídrica para a maioria das regiões, porém houve aumento pontual da mesma em algumas regiões especificas do Estado do Paraná.

Orientador: Fernando Braz Tangerino Hernandez / Resumo: Os estudos relacionados aos recursos hídricos têm se mostrado cada vez mais necessários para os Órgãos Gestores de Recursos Hídricos devido à freqüente possibilidade de escassez de água para os usos múltiplos nas bacias hidrográficas. A Unidade de Gestão de Recursos Hídricos - UGRHI 18 pode sofrer conflitos pelo uso de água em função de suas demandas, além de apresentar a maior evapotranspiração do Estado de São Paulo e oito meses de deficiência hídrica no ano. Diante desta condição climática, o uso da irrigação é fundamental para repor as necessidades hídricas e garantir a produtividade máxima das culturas. O objetivo geral deste estudo foi avaliar o potencial de expansão da irrigação na Bacia Hidrográfica do Rio São José dos Dourados. Os objetivos específicos foram: Fazer o balanço entre disponibilidade e demanda em cada Sub-bacia; e por fim, identificar áreas potenciais para irrigação. Neste trabalho foram identificadas na Bacia Hidrográfica do Rio São José dos Dourados as Áreas potenciais de irrigação, que são aquelas naturalmente aptas à agricultura irrigada, sem restrições ambientais, além de disponibilidade de água, e as Áreas não potenciais de irrigação que são as demais áreas onde um conjunto de fatores naturais e ambientais, impede o desenvolvimento da agricultura irrigada nos padrões atuais. Este estudo demonstrou que o potencial de expansão das áreas irrigadas da UGRHI 18, se referindo a Bacia como um todo chega a 1270 %, ou seja, quase 13 vezes mais que a área at... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Studies related to water resources have been increasingly needed by Water Resources Governing Bodies because of the frequent possibility of water scarcity for multiple uses in river basins. The Water Resources Management Unit - UGRHI 18 can suffer conflicts due to the use of water as a function of its demands, in addition to presenting the highest evapotranspiration in the State of São Paulo and eight months of water deficiency in the year. In view of this climatic condition, the use of irrigation is fundamental to restore water requirements and guarantee the maximum productivity of crops. The general objective of this study was to evaluate the potential of irrigation expansion in the São José dos Dourados River Basin. The specific objectives were: to balance the availability and demand in each Sub-basin; and finally identify potential areas for irrigation. In this work, the Potential Irrigation Areas were identified in the San José dos Dourados River Basin, which are those that are naturally suitable for irrigated agriculture, with no environmental restrictions, besides the availability of water, and the non-potential irrigation areas that are the other areas where a set of natural and environmental factors, prevents the development of irrigated agriculture in current patterns. This study demonstrated that the potential for expansion of the irrigated areas of UGRHI 18, referring to the Basin as a whole reaches 1270%, that is, almost 13 times more than the current irrigated a... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O atual cenário de escassez hídrica enfrentada por certas regiões e o crescente grau de poluição dos recursos hídricos motivam pesquisas por alternativas para suprir esse déficit, uma vez que a água é um dos mais importantes recursos. Nesse cenário o reuso de água é uma importante e estratégica alternativa de instrumento de gestão de recursos hídricos, pois ao mesmo tempo em que reduz a pressão sob as fontes de água, também reduz significativamente os impactos gerados pelos lançamentos de esgotos em corpos receptores. Desse modo, o trabalho contemplou uma modalidade de reuso ainda não muito estudada, o reuso potável. Por ser uma modalidade que apresenta grandes riscos o trabalho se apoiou nos três aspectos principais associados: tecnologia, escassez e aceitação da população. O trabalho apresenta um estudo de caso para região metropolitana de Vitória, onde foi realizada uma projeção da demanda por recursos hídricos para curto (2015), médio (2020) e longo (2030) prazos, que quando comparada com a disponibilidade hídrica da região, concluiu que num futuro próximo (2015) a demanda será maior que a oferta. Para suprir esse déficit foi proposta uma alternativa de sistema de reuso potável indireto e feito uma avaliação da aceitação da população. / The current scenario of water scarcity faced by some regions and increasing degree of pollution of water resources motivate researches for alternatives to supply this deficit, since water is one of the most important resources. In this scenario, water reuse is an important and strategic alternative tool of water resources management, because while it reduces the pressure on water supplies, also significantly reduces the impacts caused by sewage discharge into receiving bodies of water. Thus, the work contemplated a form of reuse that is not so well studied, the potable reuse. Being a type that presents great risks, the work was supported in three main aspects associated with: technology, scarcity and public acceptance. The work presents a case study for the metropolitan region of Vitória, projected water demands for short (2015), medium (2020) and long (2030) terms, that when compared to water availability in the region, concluded that in the near future (2015) demand will be greater than the supply. To increase the disponibility of water was proposed an alternative system of indirect potable reuse and made an assessment of public acceptance.

A população e a demanda por água potável para abastecimento público na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) crescem continuamente, caracterizando uma situação limite na disponibilidade e uso desse bem. No período de 2000 a 2012, segundo dados do IBGE, a população na metrópole cresceu aproximadamente 11,87 por cento e, nesse mesmo período, a demanda por água tratada (m³/s) para abastecimento apresentou um aumento de 11,76 por cento. Esses dados evidenciam que a demanda por água é crescente, assim como a população. São necessárias novas alternativas de captação de água principalmente fora dos limites territoriais da RMSP, pois os mananciais da metrópole não possuem mais carga de água suficiente para abastecimento desse contingente populacional. Diante dessa tendência, é necessária uma integração na questão do desenvolvimento metropolitano principalmente no quesito de recursos hídricos para abastecimento público de água. Nesse sentido, o objetivo geral deste estudo foi investigar a dinâmica entre oferta e atendimento de demanda por água potável para abastecimento público na RMSP, associando às pressões sobre os ecossistemas que interferem na oferta do recurso água em quantidade e qualidade adequadas às necessidades da população. Os objetivos específicos buscaram rever os momentos críticos de escassez de água e a identificação de atores e ações tomadas para mitigação do problema, relacionar a atual condição ambiental e social dos principais mananciais abastecedores da RMSP e identificar uma possível correspondência entre a gestão dos recursos hídricos para abastecimento público de água e um modelo de gestão integrada. A metodologia utilizada baseou-se numa pesquisa de caráter exploratório na forma de estudo de caso e análise de conteúdo por meio da construção de categorias de análise, a partir de documentos e entrevistas aplicadas. Os dados e informações obtidos e discutidos em resultados e discussões demonstram que as decisões tomadas ao longo dos anos em relação à busca por água potável na RMSP ocorreram em momentos emergenciais de escassez do recurso. Porém, a tendência é sempre o aumento da demanda pela água por conta do contínuo crescimento populacional e da inclusão socioeconômica que vem ocorrendo na RMSP. Os mananciais metropolitanos estão demasiadamente poluídos, sendo necessária a captação de água em outras regiões, fora do limite da metrópole e gerando conflitos pelo uso da água. E as considerações finais evidenciam a importância de uma gestão integrada metropolitana para recursos hídricos envolvendo e integrando diferentes políticas setoriais ao gerenciamento dos recursos hídricos e aos planos de desenvolvimento urbano / The population and the potable water demand for public supply in the Metropolitan Region of São Paulo (RMSP) grow continuously, characterizing a limit on the availability and use of those goods. In the period from 2000 to 2012, according to IBGE data, the population in the metropolis grew approximately 11.87 per cent and during the same period, demand for treated water (m³ / s) for supply increased by 11.76 per cent. These data show that the demand for water is increasing as it is the population. New alternatives for water catchment are needed, primarily outside the territorial limits of the RMSP, because the watersheds of the metropolis have no more sufficient water load to supply this population group. Given this trend, an integration in the issue of metropolitan development is necessary, especially in the matter of water resources for public water supply. Accordingly, the aim of this study was to investigate the dynamics between supply and meeting demand for potable water for public supply in the RMSP associating the pressures on ecosystems that influence the supply of water resources in quantity and quality suited to the needs of the population. The specific objectives were to review the critical moments of water scarcity and the identification of actors and actions taken to mitigate the problem, relate to current social and environmental condition of the main water sources supplying the RMSP and identify a possible match between the management of water resources for public water supply and an integrated management model. The methodology applied was based on exploratory research in the form of case study and content analysis through the construction of analysis categories from documents and interviews applied. The data and information obtained and discussed in results and discussions show that the decisions taken over the years in relation to the search for clean water in the RMSP occurred in times of emergency by resource scarcity. But the trend is always the increasing demand for water due to the continuous population growth and economic inclusion that has occurred in the RMSP. The metropolitan watersheds are too polluted, requiring water uptake in other regions outside the boundary of the metropolis and generating conflicts over water use. The final considerations highlight the importance of an integrated metropolitan management for water resources, involving and integrating different sectoral policies to the management of water resources and urban development plans

O atual cenário de escassez hídrica enfrentada por certas regiões e o crescente grau de poluição dos recursos hídricos motivam pesquisas por alternativas para suprir esse déficit, uma vez que a água é um dos mais importantes recursos. Nesse cenário o reuso de água é uma importante e estratégica alternativa de instrumento de gestão de recursos hídricos, pois ao mesmo tempo em que reduz a pressão sob as fontes de água, também reduz significativamente os impactos gerados pelos lançamentos de esgotos em corpos receptores. Desse modo, o trabalho contemplou uma modalidade de reuso ainda não muito estudada, o reuso potável. Por ser uma modalidade que apresenta grandes riscos o trabalho se apoiou nos três aspectos principais associados: tecnologia, escassez e aceitação da população. O trabalho apresenta um estudo de caso para região metropolitana de Vitória, onde foi realizada uma projeção da demanda por recursos hídricos para curto (2015), médio (2020) e longo (2030) prazos, que quando comparada com a disponibilidade hídrica da região, concluiu que num futuro próximo (2015) a demanda será maior que a oferta. Para suprir esse déficit foi proposta uma alternativa de sistema de reuso potável indireto e feito uma avaliação da aceitação da população. / The current scenario of water scarcity faced by some regions and increasing degree of pollution of water resources motivate researches for alternatives to supply this deficit, since water is one of the most important resources. In this scenario, water reuse is an important and strategic alternative tool of water resources management, because while it reduces the pressure on water supplies, also significantly reduces the impacts caused by sewage discharge into receiving bodies of water. Thus, the work contemplated a form of reuse that is not so well studied, the potable reuse. Being a type that presents great risks, the work was supported in three main aspects associated with: technology, scarcity and public acceptance. The work presents a case study for the metropolitan region of Vitória, projected water demands for short (2015), medium (2020) and long (2030) terms, that when compared to water availability in the region, concluded that in the near future (2015) demand will be greater than the supply. To increase the disponibility of water was proposed an alternative system of indirect potable reuse and made an assessment of public acceptance.

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No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ProducaoCaracteristicasEstruturais.PDF: 1348178 bytes, checksum: 766770e25005390e9402df1d9830c70b (MD5) Previous issue date: 2016-12-09 / Objetivou-se com o presente trabalho determinar o efeito de diferentes frequências de desfolhações (FD) de Panicum maximum cv. Tanzânia durante as estações climáticas (EC) chuvosa (ECH) e seca (ES) de 2015, na região amazônica, em clima tropical Am, sobre as características estruturais e de produção do capim. O delineamento utilizado foi em blocos casualizados com seis tratamentos correspondente as FD baseadas em seis intervalos fixos entre desfolhações: 14; 21; 28; 35; 42 e 49 dias, com cinco repetições, dispostas na forma de parcelas de 12 m2 a campo em esquema de parcelas subdivididas no tempo. Foram avaliados os padrões demográficos de perfilhamento (PDP), a densidade populacional de perfilhos (DPP), altura do dossel (AL), índice de área foliar (IAF), interceptação luminosa (IL), acúmulo total (ACT) de biomassa, e suas proporções em folha (PF), haste (PA) e material morto (PMM). A média das variáveis dos tratamentos dentro de cada EC foi submetida a análise de variância e o desdobramento da interação entre as diferentes FD e a EC (FD × EC) foram efetuados quando significativos pelo teste F. As médias foram analisadas por contrastes polinomiais ortogonais utilizando o procedimento PROC MIXED do software SAS. A DPP, AL, IL, IAF e ACT tiveram interação (P < 0,05) entre as FD e as EC. A DPP diminuiu linearmente (P < 0,0001) de 891 para 560 perfilhos/m² na ECH, e de 533 para 369 perfilhos/m² na ES, da FD de 14 para a de 49 dias, respectivamente. A AL apresentou ajuste linear (P < 0,0001) caracterizado pelo aumento do seu valor com a diminuição das FD. O aumento da AL variou de 58,72 a 117,42 cm com a redução da FD durante a ECH. Devido a menor disponibilidade hídrica na ES, a AL teve uma pequena variação de 37,69 para 49,03 cm, caracterizada por um ajuste quadrático (P = 0,0002). Tanto o IAF quanto a IL, na ECH, apresentaram efeito quadrático (P < 0,05) com aumento de 3,60 para 6,05 e de 90,85% para 98,30% nas FD de 14 a 49 dias, respectivamente. O ACT, que representa a soma dos ciclos dentro de cada EC apresentou ajuste quadrático (P = 0,0028) na ECH com maiores valores para as FD de 14 e 21 dias, e ajuste quadrático (P < 0,0001) na ES. Na estação chuvosa recomenda-se frequências de desfolhações por volta de 21 dias, correspondente à interceptação de luz de 95% e altura média do dossel em 71 cm. Na estação seca, recomenda-se menores frequências de desfolhações como a cada 49 dias, devido ao alto acúmulo de forragem em relação as outras frequências no período seco. / This study determined the effect of different frequency of defoliation (FD) on the structural and production characteristics of Panicum maximum cv. Tanzania during the rainy season (RS) and dry season (DS) of 2015, in the Amazon region of Brazil. A randomized block design with six treatments and five replicates was used. The treatments corresponded to six FD (14; 21; 28; 35; 42 and 49 days). arranged in plots of 12 m2. Were evaluated the demographic pattern of tillering (DPT), tiller population density (TPD), canopy height (CH), leaf area index (LAI), , light interception (LI), total forage accumulation (TFA), and the leaf (LP), stem (SP) and dead material (DMP) proportions. The mean of the variables in each season was subjected to analysis of variance and the unfolding of the interaction between the different FD and the seasons were performed when significant by the F test. The means were analyzed by orthogonal polynomial contrasts using the PROC MIXED procedure of SAS software. Significant interaction (P<0.05) between FD and seasons was observed to the TPD, CH, LI, LAI and TFA variables. The TPD decreased (P < 0.0001) linearly from 891 to 560 tillers/m2 in the RS, and from 533 to 369 tillers/m2 in DS with FD from 14 to 49 days, respectively. Linear response was observed to the CH (P < 0.0001) characterized by the increase of its value with the decreasing of FD. The CH ranged from 58.72 to 117.42 cm with decreasing FD in the RS. In the DS the CH varied less than in the RS wit values between 37.69 and 49.03 cm, characterized for a quadratic adjustment (P = 0.0002). In the RS, the LAI and LI showed quadratic response (P < 0.05) with increasing from 3.60 to 6.05 and from 90.85% to 98.30% in FD from 14 to 49 days, respectively. The TFA which represents the sum of the cycles within each season, showed a quadratic adjustment (P = 0.0028) in RS with higher values for FD of 14 and 21 days, and a quadratic adjustment (P < 0.0001) in DS. In the rainy season it is recommended defoliation frequency around 21 days, corresponding to the 95% light interception and the canopy average height at 71 cm. In the dry season lower frequencies of defoliation are recommended such as every 49 days, due to high forage accumulation in relation to other frequencies in the dry season.

The objective of this study was to determine the characteristics of the growing season and dry spells based in daily rainfall data in Rio Largo, Alagoas. A serie time with 36 years of daily precipitation data (1973 - 2008) was measured in the conventional station (9 ° 28'S 35 ° 49'W, 127m) of the Agricultural Science Center (ASC) of the Federal University of Alagoas (FUA). In the definition of dry days were used six different values of precipitation (0, 1, 2, 3, 4 and 5 mm). The day was considered dry when it has a rainfall of less than one of these six values and it was defined as wet if the rainfall w as higher. The dry periods were defined as the sequence of dry days with precipitation less than or equal to the reference value of precipitation. The beginning (potencial and success), end e length of the rainy season and cultivation were measured by using direct methods. Statistical analysis of rain occurrence and dry spell was done with Markov chain in the software Instat Climatic. The dry periods were defined in three different intervals (&#8805; 5 days, &#8805; 7 days and &#8805; 10 days). At 80% probability the rainy season began on April 7th and finished on October 24th with length of 221 days. The beginning of the rainy season was anticipated in La Niña years (10 days) and delayed in years of El Niño (9 days), and consequently, cause a decrease in length of growing season for El Niño years and increase in La Niña years. The highest occurrences of rainy days were observed between April to August (50 to 90%). And November was the driest month (65 to 97%). In the rainy season (March to August) the dry spell of 5 days was the one that had the greatest chance of occurrence (5 to 85%). The occurrence of dry spells was low for 7 days (0 to 45%) and 10 days (0 to 5%). The occurrences of dry spells were intensified by the occurrence of El Niño events (1 to 60%) between 1980 and 1983 and were reduced in years of La Niña events (0 to 45%) between 1983 and 1985. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / O objetivo desse trabalho foi determinar as características da estação de cultivo e os períodos secos baseado em dados diários de precipitação pluvial para o município de Rio Largo, Alagoas. A série de 36 anos de dados de precipitação pluvial diária (1973 2008) foi obtida na estação convencional (9°28 S, 35° 49 O, 127m) do Centro de Ciências Agrárias (CECA) da Universidade Federal de Alagoas (UFAL). Na definição de dia seco foram considerados seis diferentes valores de referência para a precipitação (0, 1, 2, 3, 4 e 5 mm). O dia foi considerado seco quando possuiu precipitação igual ou inferior a um desses valores e definido como chuvoso em caso contrário. Os períodos secos foram definidos como a sequência de dias secos com precipitação menor ou igual ao valor considerado de referência de precipitação. O início (potencial e de sucesso), fim e comprimento da estação chuvosa e de cultivo foram definidos pela utilização de métodos diretos em função da precipitação pluvial e evapotranspiração de referência. As análises estatísticas de ocorrência de chuva e de períodos secos foram feitas através da cadeia de Markov no aplicativo Instat Climatic. Os períodos secos foram avaliados em três diferentes intervalos de tempo (&#8805; 5 dias, &#8805; 7 dias e &#8805; 10 dias). A 80% de probabilidade, a estação chuvosa iniciou-se no dia 07 de abril e terminou no dia 24 de outubro, com comprimento de 221 dias. O início da estação chuvosa foi antecipado em anos de La Niña (10 dias) e retardado em alguns anos de El Niño (9 dias), e assim, causa uma diminuição no comprimento da estação de cultivo para anos de El Niño e aumento em anos de La Niña. As maiores ocorrências de dias chuvosos foram observadas entre abril e agosto (50 a 90%), enquanto novembro foi o mês mais seco (65 a 97%). Na estação chuvosa (março a agosto), o período seco de 5 dias obteve as maiores chances de ocorrência (5 a 85%). A ocorrência de períodos secos foi baixa para 7 dias (0 a 45%) e 10 dias (0 a 5%). As ocorrências de períodos secos foram intensificadas pela ocorrência de eventos de El Niño (1 a 60%), entre 1980 e 1983, e reduzidas em anos de eventos de La Niña (0 a 45%) entre 1983 e 1985.

Made available in DSpace on 2015-03-26T12:31:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 01 - capa_pag 181.pdf: 5243383 bytes, checksum: 59bd3f5f5fb46a2c24391ec2c09fa1e0 (MD5) Previous issue date: 2008-04-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The knowledge water availability through hydrographic net is fundamental to management water resources concession use rights. Normally this knowledge is restrict to the places where exist fluviométrica measurement station. Hydrologic regionalization is a technical tool to supply lack of information where there are few or no data availability. From a socio- political point of view, the San Francisco basin is Brazil s most important river basin, as it covers the Southeast, Center- West, and Northeast regions. A better understanding of water availability along the hydrography net will help to smooth the political decision-making process. However, some specific difficulties need to be considered in order to implement the hydrologic regionalization, for example: reservoir effects in river flow, decrease discharges discontinuity when change from an homogenous hydrologic environment to another, river drying in some seasons of the year and contribution variation in tributaries in both side of the main river. The importance of hydrologic regionalization technique to know the water availability it is one of the most important tool to water management in this basin. The objectives this work are: to develop and to apply to the San Francisco basin a new conceptual framework for the regionalization of average and minimum discharges; to evaluate the use of minimum discharges variables throughout the year to characterize water availability; and to evaluate the differential impact of natural discharges with respect to observed discharges for the Paracatu basin. The regionalization was built on average long term discharges (Qmld), minimum discharge with ten years return period (Q7,10), discharges related with permanence of 90% (Q90) and 95% (Q95) and this Q95 related with the month of the largest water availability (January) (Q95jan) that was applied to all São Francisco basin. Two methods of regionalization were used: traditional and conservation of masses (MCM). The variables independent were drainage area, equivalent discharge relate to rain volume and the equivalent discharge to rain volume taking in account the decrease of hydrological inertia 700 mm (Peq700) and 750 mm (Peq750) (which consist of the annual average precipitation less the hydrological inertia of 700 or 750 mm multiplied by the area becoming m3 s-1. The regionalization model selection was base on the analysis of the relative residues, runoff coefficient (C) in the case of the average discharges regionalization, and the minimum specific flow in the case of the minimum discharges regionalization. Where possible, an evaluation of the relationship between Q95jan and Q95 was conducted. The impact of the use of natural flows in the Paracatu basin was estimated for the average long-term discharges and the minimum discharges. The results show that: a) the traditional method best represents the behavior of average and minimum discharges in the San Francisco basin; b) the physical limits for Qmld (CE) and for the minimum discharge (minimum specific discharge) showed to be possible to reduce the risk of the extrapolation of the equations of regionalization; c) regionalization equations for the average long-term discharges and minimum discharges (Q90; Q95; Q7,10) which consider average annual rainfall less the hydric inertia are more precisely estimated in most of the San Francisco sub-basin; d) the hydrologic regionalization, considering different interactions in the sub- basins and in the San Francisco river, allowed the reduction of the current discharge discontinuity of the individualized analysis of each homogeneous hydrological region; e) the comparison of the regionalization between Q95jan and Q95 shows the potential of variable discharges along the year for better characterization of the water availability; and f) the impact of the use of natural discharges in place of observed discharges in the Paracatu basin are insignificant in the estimation of average long-term discharges and are reasonably significant in the estimation of minimum discharges. / Para subsidiar o processo de decisão de outorgas nas bacias, é fundamental o conhecimento das disponibilidades hídricas ao longo da hidrografia, mas este conhecimento fica restrito aos locais onde estão localizadas as estações fluviométricas. A regionalização de vazões é uma técnica utilizada para suprir a carência de informações hidrológicas em locais com pouca ou nenhuma disponibilidade de dados. A bacia do São Francisco é a mais importante bacia brasileira sob o ponto de vista político-social, uma vez que abrange a região Sudeste, Centro-Oeste e Nordeste do país. O conhecimento das disponibilidades hídricas ao longo de sua hidrografia irá auxiliar nas decisões político-administrativas. Entretanto, algumas dificuldades específicas necessitam ser consideradas para a regionalização de suas vazões como por exemplo: o efeito de regularização dos reservatórios, a minimização das descontinuidades das vazões estimadas quando da troca de uma região hidrologicamente homogênea para outra, a presença de intermitência de vazões em alguns cursos de água e a consideração da variação da contribuição dos afluentes da margem direita e esquerda na vazão do rio São Francisco. Tendo em vista a importância da regionalização de vazão para o conhecimento da disponibilidade hídrica na hidrografia, o presente trabalho teve como objetivos: desenvolver e aplicar à bacia do São Francisco uma nova proposta conceitual para a regionalização de vazões média e mínima; avaliar o potencial de uso das vazões mínimas variáveis ao longo do ano na caracterização da disponibilidade hídrica; e avaliar o efeito do uso das vazões naturais em relação às vazões observadas para a bacia do Paracatu. Foi realizada em toda a bacia do São Francisco a regionalização das vazões média de longa duração (Qmld), da vazão mínima com sete dias de duração e período de retorno de 10 anos (Q7,10), das vazões associadas às permanências de 90 (Q90) e 95% (Q95) e da Q95 referente ao mês de maior disponibilidade hídrica (janeiro) (Q95jan). Os métodos de regionalização utilizados foram: tradicional e de conservação de massas (MCM). As variáveis independentes foram a área de drenagem, a vazão equivalente ao volume precipitado e as vazões equivalentes ao volume precipitado considerando uma diminuição da inércia hídrica igual a 700 (Peq700) e 750 mm (Peq750) (as quais consistem na precipitação média anual menos a inércia hídrica de 700 ou 750mm multiplicada pela área e convertida em m3 s-1). A seleção do modelo de regionalização foi baseada na análise do erro relativo, do coeficiente de escoamento (CE) (no caso da regionalização das vazões médias) e das vazões específicas mínimas (no caso da regionalização das vazões mínimas). Avaliou-se a relação entre a Q95jan e a Q95 em toda a extensão da hidrografia em que foi possível a regionalização destas vazões. O impacto do uso de vazões naturais na bacia do Paracatu foi estimado para as vazões média de longa duração e as mínimas. Com base nos resultados obtidos constatou-se que: a) o método tradicional foi o que melhor representou o comportamento das vazões médias e mínimas na bacia do São Francisco; b) a consideração de limites físicos para a Qmld (CE) e para as vazões mínimas (vazões específicas mínimas) possibilitou reduzir o risco de superestimativa quando da extrapolação das equações de regionalização de vazões; c) a consideração da precipitação média anual menos a inércia hídrica possibilitou ajustes das equações de regionalização das vazões média de longa duração e mínimas (Q90; Q95; Q7,10) mais precisos na maior parte das sub-bacias do São Francisco; d) a regionalização das vazões, considerando as interações diferentes nas sub-bacias e na calha do São Francisco, permitiu à redução das descontinuidades decorrentes da análise individualizada de cada região hidrológica homogênea; e) a comparação da regionalização feita entre a Q95jan e a Q95 mostra o potencial de vazões variáveis ao longo do ano para melhor caracterização da disponibilidade hídrica; e f) os impactos do uso das vazões naturais em substituição às vazões observadas verificados na bacia do Paracatu podem ser considerados inexpressivos para a estimativa da Qmld e de razoável expressividade para a estimativa das vazões mínimas.

Made available in DSpace on 2015-03-26T12:31:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1048332 bytes, checksum: d2cc8bcdce04c4c44c28d4f3c1b64a84 (MD5) Previous issue date: 2009-09-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The main form of agricultural land degradation is the soil water erosion which is caused by the action of rain and runoff, being affected by a large number of natural and antropic agents. Moreover, much of the water that flows over the soil surface represents a reduction in the volume of water that reaches the water table. The models are important tools for analysis, since they allow a better understanding of hydrological processes and the assesment of management practices and land use. The aim of this work was to develop and calibrate a hydrologic model to support the impact assessment of the use and management of soil on water availability and soil losses. In 2001, Pruski et al. proposed a hydrologic model to estimate the components of water balance in agricultural areas. The intensity of precipitation is obtained by a function derived from the i-d-f equation, resulting in a profile where the peak rainfall intensity occur in the beginning of precipitation and decreases until the end. The infiltration rate is based on the Green-Ampt-Mein-Larson (GAML) equation. A major limitation of the method is related to the precipitation intensity profile, because it is always associated with a recurrence period and does not properly represent the majority of natural rainfall. With regard to infiltration, the GAML equation is applied without adjustment of the input parameters, which can lead to errors in the infiltration estimate. To make easier the application of the hydrological model was developed a software (Simulação Hidrológica-SH2), whose main limitation is the difficulty of making continuous simulation. In this study we implemented some adjustments to the hydrological model: a) replacement of i-d-f equation by a double exponential equation to represent the precipitation profile; b) the parametrization of the GAML equation to estimate the infiltration rate; c) inclusion of the continuity equation for the simulation of the soil water erosion. The software was integrated with a weather generator (ClimaBR) to allow for daily simulation of hydrological processes, and a module for calculating the soil loss was added. For the evaluation of the model were used monthly and annual rainfall, runoff and soil loss data, obtained from four experimental plots located on the campus of the University of Santa Catarina State - UDESC, in the period from 2003 to 2008. The treatments were the soil without vegetation (SC), conventional tillage (PC), minimum tillage (CM) and no tillage (SD). The simulation was performed with two precipitation synthetic series, one set on a monthly basis (SABM) and another set on a daily basis (SABD). The combination of parameters which resulted in the best fit of the GAML equation was: the replacement of hydraulic conductivity (K0) by the constant infiltration rate (Tie); and the estimated matric potential at the wetting front as a function of hydraulic conductivity in the saturated zone ( &#936;f(Kw)). The regression coefficients between the total monthly runoff observed and estimated showed the model has a tendency to underestimate the runoff during the months when major events occur, and to overestimate during the months when minor events were observed. With SABD the coefficients of regression equations were better than the SABM. The model underestimated the average annual runoff for SC, PC and CM, but overestimated for SD. However, were not found statistically significant differences between the observed average annual runoff and average annual runoff estimated by the model. The values of r2 were low. There was no statistically significant difference between the average soil loss rate observed and estimated by the model for the soil without vegetation (SC), but was significant for the other soil tillage. / A principal forma de degradação das terras agrícolas é a erosão hídrica do solo, que é causada pela ação da chuva e do escoamento superficial, sendo afetada por um grande número de agentes naturais e antrópicos. Além disso, grande parte da água que escoa sobre a superfície do solo representa uma redução do volume de água que atinge o lençol freático. Os modelos são ferramentas de análise importantes, uma vez que permitem uma melhor compreensão dos processos hidrológicos, a análise do desempenho de práticas de manejo e uso do solo. Assim sendo, o objetivo deste trabalho foi desenvolver e calibrar um modelo hidrológico de suporte à avaliação do impacto do uso e manejo do solo na disponibilidade de água e nas perdas de solo. Em 2001, Pruski et al. propuseram um modelo hidrológico que permite estimar os componentes do balanço hídrico em áreas agrícolas. A intensidade de precipitação é obtida por uma função derivada da equação de chuvas intensas, resultando em um perfil de precipitação onde a intensidade máxima ocorre no início da chuva e decresce até o final. A taxa de infiltração se baseia no modelo de Green-Ampt modificado por Mein-Larson (GAML). Uma das principais limitações do método está relacionada ao perfil de precipitação, pois o mesmo está sempre associado a um período de retorno e não representa adequadamente a maioria das chuvas naturais. No que diz respeito à infiltração, a equação GAML é aplicada sem ajuste dos parâmetros de entrada, o que pode levar a erros consideráveis na estimativa da infiltração. Para facilitar a aplicação do modelo hidrológico foi desenvolvido um software (Simulação Hidrológica-SH2), cuja principal limitação é a dificuldade de fazer simulação contínua. Neste trabalho foram implementadas algumas adequações ao modelo hidrológico: a) substituição da equação de chuvas intensas por uma equação dupla exponencial para representar o perfil de precipitação; b) ajuste dos parâmetros da equação GAML para estimar a taxa de infiltração; c) inclusão da equação da continuidade para a simulação da erosão hídrica. No software foi implementada a integração com um gerador de séries climáticas (ClimaBR) para permitir a simulação diária dos processos hidrológicos, e a inclusão de um módulo para o cálculo da perda de solo. Para a avaliação do modelo foram utilizados dados mensais e anuais de precipitação, escoamento superficial e perda de solo, obtidos de quatro parcelas experimentais localizadas no campus da Universidade do Estado de Santa Catarina UDESC, em Lages (SC), no período de 2003 a 2008. Os tratamentos foram o solo sem cobertura (SC), preparo convencional (PC), cultivo mínimo (CM) e semeadura direta (SD). A simulação foi realizada com duas séries sintéticas de precipitação, uma ajustada em base mensal (SABM) e a outra ajustada em base diária (SABD). A melhor combinação de ajuste da equação GAML foi: a substituição da condutividade hidráulica (K0) pela taxa de infiltração estável (Tie), e a estimativa do potencial matricial na frente de umedecimento em função da condutividade hidráulica na zona de saturação ( &#936;f(Kw)). Os coeficientes de regressão entre os valores mensais observados e o estimados mostraram que o modelo apresenta a tendência de subestimar o escoamento superficial nos meses em que ocorrem os maiores eventos, e de superestimar nos meses em que ocorrem os menores eventos observados. Com a SABD os coeficientes das equações de regressão foram melhores do que com a SABM. O modelo subestimou o escoamento médio anual para o SC, PC e CM, mas superestimou para a SD. No entanto, não houve diferença estatística significativa entre o escoamento médio anual observado e o escoamento médio anual estimado pelo modelo. Os valores de r2 para a regressão entre a perda de solo mensal observada e as perdas de solo mensais estimadas pelo modelo foram baixos. Não houve diferença estatística significativa entre a perda de solo média anual observada e a estimada pelo modelo para o solo sem cobertura (SC), mas foi significativa para os demais preparos de solo.

ALEXANDRE, Deborah Mithya Barros.Gestão de pequenos sistemas hídricos no semiárido nordestino. 2012. 151 f. : Tese (doutorado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia Agrícola, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Fortaleza-CE, 2012. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-08-04T13:43:43Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_dmbalexandre.pdf: 5129209 bytes, checksum: 4c8bbd0e7b55c4eddefedfb05d71acb8 (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-08-04T13:44:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_dmbalexandre.pdf: 5129209 bytes, checksum: 4c8bbd0e7b55c4eddefedfb05d71acb8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-04T13:44:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_dmbalexandre.pdf: 5129209 bytes, checksum: 4c8bbd0e7b55c4eddefedfb05d71acb8 (MD5) Previous issue date: 2012 / Como forma de amenizar a escassez de água na região semiárida brasileira, criou-se a cultura da construção de pequenos açudes com o objetivo de acumulação de água do período chuvoso para seu uso no estio. Por se tratarem, muitas vezes, de obras emergenciais, grande parte desses pequenos sistemas foi construída sem critérios técnicos e/ou projeto de construção e aproveitamento. Portanto, não constam nos planos de bacias e sua existência sequer é de conhecimento dos órgãos gestores. O objetivo deste trabalho foi propor um modelo de gestão de pequenos sistemas hídricos da região semiárida, fundamentado na importância e nos usos desses mananciais, bem como a escolha de métodos eficazes de estimativa das principais variáveis hidrológicas em pequenas bacias não monitoradas. Para atingir os objetivos foram realizados o levantamento de dados socioeconômicos dos usuários bem como a caracterização hidrológica de pequenas bacias. No caso da caracterização socioeconômica, foram aplicados 524 questionários e visitados 171 pequenos açudes localizados nos Estados do Ceará, Paraíba e Rio Grande do Norte. Através do processamento desses questionários foi possível compreender a importância socioeconômica desses sistemas, que fornecem meios de subsistência e a sua efetiva contribuição para o abastecimento das populações rurais, sendo identificados como principais usos, nessa ordem: abastecimento doméstico; dessedentação animal; pesca; dessedentação humana e irrigação. Para a caracterização hidrológica foram considerados dez pequenos açudes monitorados no Estado do Ceará, para os quais foram simuladas as seguintes variáveis hidrológicas: capacidade de acumulação, vazão afluente média anual e disponibilidade hídrica para diversos níveis de garantia. As estimativas de volume foram realizadas pelos métodos de Molle e de Campos, usando para isso o instrumento SIG (Sistema de Informações Geográficas). A equação empírica de Molle apresentou os resultados mais consistentes com as observações de campo. As afluências médias anuais foram estimadas a partir de quatro modelos chuva-vazão: equação de Aguiar; equação de Molle e Cadier, método de número de curva (CN) do SCS; e modelo SMAP com parâmetros calculados por mineração de dados, de acordo com Diniz e, posteriormente, com Silva (DS). O método SMAP/DS apresentou os resultados mais confiáveis para bacias não monitoradas. Esse resultado é de grande relevância, posto que até o momento os demais modelos chuva-deflúvio eram os utilizados para bacias não monitoradas na região semiárida. Espera-se, portanto, que a utilização do modelo SMAP/DS eleve o padrão de qualidade dos projetos e da gestão de pequenas bacias não monitoradas. Para estimar a disponibilidade hídrica foi aplicado o modelo VYELAS, simulando vazões para diversos níveis de garantia. Para fins de análise, foram explicitadas as vazões com 85%, 90% e 99% de garantia anual. Esses valores foram usados para simulações de vazões outorgáveis. O resultado indicou que alguns desses açudes não conseguem regularizar vazões minimamente significativas com 99% de garantia anual. Diante dos problemas ambientais oriundos dos seus usos, como a criação de animais soltos, com acesso direto ao açude, que causam problemas como a eutrofização, promovendo a presença de patógenos, afetando a disponibilidade qualitativa da água e causando doenças e pelos conflitos detectados a partir da aplicação dos questionários, e da inexistência de uma metodologia formal de gerenciamento desses pequenos sistemas, foi proposto um modelo de gestão para os pequenos sistemas, à escala de pequeno açude e adequado às particularidades das regiões semiáridas. Por fim, analisou-se como se daria a aplicação deste modelo de gestão para um dos açudes analisados nos mais de 500 questionários. O açude eleito foi o Paus Brancos, em Madalena, Ceará. O modelo de gestão, baseado nos instrumentos preconizados pela legislação de recursos hídricos (outorga, cobrança, enquadramento, plano de bacia e sistema de informações), indica a biorremediação como solução para a redução de nutrientes no açude; traça um plano emergencial para os períodos de seca; recomenda a formação de comissão gestora do açude para, entre outras atribuições, implantar a gestão participativa na bacia hidrográfica e delineia a formação de um banco de dados quali-quantitativo, a ser incorporado ao banco de dados do órgão gestor, a Cogerh. Além disso, o modelo propõe uma alternativa para a dessedentação animal, restringindo o seu acesso ao Paus Branco e destinando um outro pequeno reservatório exclusivamente aos animais.