Orientadora: Profa. Dra. María Cleofé Valverde Brambila / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental, 2016. / Este estudo teve como objetivo analisar o comportamento futuro (near-future, de 2017 a 2039) da chuva e vazão na Bacia Hidrográfica do Alto Tietê (BHAT) e nas sub-bacias que a compõem: Tietê-Cabeceiras, Billings-Tamanduateí, Pinheiros-Pirapora, Penha-Pinheiros, Cotia-Guarapiranga e Juqueri-Cantareira. Para isso, empregou-se o Modelo Climático Global Atmosférico de Alta Resolução (AGCM) MRI-JMA desenvolvido pelo Meteorological Research Institute (MRI) do Japão e pela Japonese Meteorological Agency (JMA), para o cenário de emissões A2, pertencente ao Quarto Relatório do Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC-AR4). As saídas do modelo MRI-JMA possuem uma resolução de grade de 20 km na horizontal. Foram também utilizadas séries históricas de dados fluviométricos, pluviométricos e de temperatura do ar oriundos principalmente da Agência Nacional de Águas (ANA) e Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS). Para aferir a destreza do modelo MRI-JMA em representar a climatologia na bacia, foram avaliadas e corrigidas as saídas de precipitação e temperatura do modelo para o período presente (1979-2003). Posteriormente, com os dados observados de temperatura, foi calculada a Evapotranspiração Potencial (ETP) das sub-bacias, pelo método de Thornthwite. A fim de estimar as vazões futuras dos exutórios das sub-bacias foi construído um modelo hidrológico empírico, baseado na equação simplificada do balanço hídrico, por meio das variáveis observadas de precipitação, vazão e ETP. A partir das saídas de precipitação e temperatura do modelo climático MRI-JMA corrigidas para o período futuro (near-future), foram determinadas as vazões futuras (2017-2039). Os resultados das projeções do modelo indicam que a BHAT poderá ter um acréscimo na precipitação (5,9 mm) e temperatura (0,86ºC) média mensal em relação à climatologia, para o período de 2017-2039. Dentre todas as sub-bacias, Pinheiros-Pirapora e Cotia-Guarapiranga terão a máxima anomalia positiva de temperatura (1,48ºC) em julho. Já a sub-bacia Juqueri-Cantareira apresentará a maior anomalia positiva (27,18 mm) e negativa (-13,01 mm) de precipitação em dezembro e outubro, respectivamente. Em relação à vazão mensal futura na BHAT, para o período de 2017 a 2039, está projetada uma elevação durante a primavera (19,6%) e o verão (13,7%) e um decréscimo durante o inverno (-9%) e outono (-7%). O exutório da BHAT exibirá a máxima anomalia positiva em dezembro (44,89 m³/s) e a maior anomalia negativa em junho (-28,06 m³/s). A sub-bacia Juqueri-Cantareira terá o maior decréscimo da vazão no inverno (-18%), sendo que terá um aumento do deflúvio durante a primavera (30,7%) e o verão (17%). Deste modo, apesar das incertezas inerentes dos modelos climáticos e suas projeções, é fundamental gerenciar os recursos hídricos da bacia tendo em vista uma provável ampliação da variabilidade sazonal futura e diminuição da vazão durante o outono e o inverno. / The aim of the present study was to analyse the future behavior (near-future, of 2017-2039) of rainfall and streamflow in the Upper Tietê River Basin (BHAT) and the sub-basins that compose it: Tietê¿Cabeceiras, Billings¿Tamanduateí, Pinheiros¿Pirapora, Penha¿Pinheiros, Cotia¿Guarapiranga e Juqueri-Cantareira. For this purpose, the Global Climate Model Atmospheric High Resolution (AGCM) MRI-JMA developed by the Meteorological Research Institute (MRI) of Japan and the Japanese Meteorological Agency (JMA) for the emissions scenario A2 was used, belonging to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC-AR4). The choice of this model is due to the high spatial resolution of 20 km horizontal, allowing capture hydro-climatological characteristics of the sub-basin. We used observed database mainly of rainfall, temperature and streamflow, obtained from the National Water Agency (ANA) and the National Electric System Operator (ONS). To assess the ability of MRI-JMA model to represent the climatology in the sub-basins were evaluated and corrected the model outputs for precipitation and temperature variables for the present period (1979-2003). Posteriorly, with the data observed temperature was estimated evapotranspiration potential (ETP) of the sub-basins with the method of Thornthwite. With a view to estimate future streamflow of sub-basins, it was built an empirical hydrological model based on simplified water balance equation, through the variables observed precipitation, streamflow and ETP. From the precipitation and temperature outputs of MRI-JMA model corrected for the future period, it was determined the future streamflow (2017-2039). The results of the model projections indicate that the Upper Tietê River Basin may have an increase in precipitation (5.9 mm) and temperature (0.86ºC) monthly average relative to climatology, for the period 2017-2039. Among all sub-basins, Pinheiros-Pirapora and Cotia-Guarapiranga will have the maximum positive anomaly temperature (1.48ºC) in July. Already, the sub-basin Juqueri-Cantareira will present the largest positive anomaly (27.18 mm) and negative (-13.01 mm) of rainfall in December and October, respectively. Regarding the future streamflow in BHAT, for the period 2017-2039, it is projected an increase in streamflow during the spring (19.6%) and summer (13.7%) and a decrease in streamflow during the winter (-9%) and fall (-7%). The exutório of BHAT will feature the largest positive anomaly in December (44.89 m³/s), and the largest negative anomaly in June (-28.06 m³/s). The sub-basin Juqueri-Cantareira will have the greatest decrease of streamflow in winter (-18%), and will increase during the spring (30.7%) and summer (17%). Thus, despite the uncertainties, it is important to manage the water resources of the basin considering a possible future expansion of the seasonal variability and decreased streamflow during the fall and winter.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:50:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1847541 bytes, checksum: 04c65d9a190286722c779817752935b1 (MD5) Previous issue date: 2013-03-04 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The increased demand for water use has caused environmental problems and conflicts between users. The management of water resources requires proper quantification of its availability. Concrete evidence of global climate change mandates the predictive study of water scarcity in basins along with preparatory actions to mitigate potential losses. In this context, the hydrological modeling allows a better understanding of the hydrological behavior in the basin. The use of hydrological models has great potential to characterize water availability in terms of climate change or land use. The objective of this work was development of a model, from hydroclimatic data, that estimates the minimum flow for seven consecutive days and return period of 10 years (Q7,10) and to assess the trend of variation of Q7,10 in nine sections of the Paracatu River until the end of the 21st century. To conduct the study, monthly data of precipitation and temperature, and daily flow data for the period 1980 to 2000 were used. The model for estimating the minimum flow was developed based on the recession curve of underground flow, which has as parameters the recession coefficient (!) and the flow corresponding to the beginning of the recession period (Q0). The Q0 was estimated based on water balance, which included the monthly values of precipitation (P) and real evapotranspiration (ETR), obtained by the climatic water balance developed by Thornthwaite and Mather. The ! value was obtained by analysis of annual hydrographs of groundwater flow, and its average value was used for each season. A predictive equation for Q0 and a value of ! was obtained for each station. With the daily flow rates obtained by the model, Q7 was obtained (average of seven smaller flows) for each year (1980 to 2000) and with these values Q7,10 were estimated. Was also calculated for each station fluviometric, the Q7, 10 from the streamflow time series for the period 1980 to 2000. The model evaluation was performed using the coefficient Willmott (d), the relative percentage error (ER), and angular and linear coefficients of the regression equation. To assess the decline of Q7,10 due to climate change, data of monthly precipitation and temperature were simulated for the period 2011 to 2100, using the regional climate model ETA, A1B IPCC scenario, Member 2, in which the response to temperature change is low. The values of P and ETR were used in the model, thereby obtaining daily flow. With these, the Q7 for each year (2011 to 2100) and season, and Q7,10 for each of the nine decades were calculated. Using the values of Q7,10 for each decade, a linear regression was adjusted for each fluviometric station. The model based on data hydroclimatic data, satisfactorily estimated values of minimum flows for seven consecutive days and return period of 10 years. It was estimated a tendency of reduction in water balance and q7,10 until the end of the century, with four of the nine stations studied showed null values at the lower limit of the confidence interval with a confidence level of 99% for the parameter q7,10, in the decade 2091-2099, which indicates that these four sections, at least once every 10 years, the river probably will dry for seven consecutive days. / O aumento da demanda pelo uso da água vem ocasionando problemas ambientais e conflitos entre os usuários, e, mediante evidências de que o clima global está mudando, quadros de escassez hídrica podem ser agravados pela diminuição da disponibilidade hídrica. Assim, para realizar o manejo adequado dos recursos hídricos é necessária a quantificação adequada da sua disponibilidade, bem como estudos preditivos de escassez, a fim de possibilitar a tomada de medidas prévias para mitigar possíveis prejuízos. Nesse contexto se insere a modelagem, que possibilita o melhor entendimento do comportamento hidrológico na bacia hidrográfica, sendo que sua utilização apresenta grande potencial para caracterizar a disponibilidade hídrica em condições de mudanças no clima. O presente estudo teve como objetivos: desenvolver modelo que permita, a partir de dados hidroclimáticos, estimar a vazão mínima de sete dias consecutivos e período de retorno de 10 anos (Q7,10); e avaliar a tendência de variação da Q7,10 em nove seções da bacia hidrográfica do rio Paracatu até o final do século XXI. Para a realização do estudo foram utilizados dados mensais de precipitação e temperatura, e dados diários de vazão para o período de 1980 a 2000. O modelo para estimar as vazões mínimas foi desenvolvido com base na curva de recessão do escoamento subterrâneo, que tem como parâmetros o coeficiente de recessão (!) e a vazão no início do período de recessão (Q0). A Q0 foi estimada em função de um balanço hídrico, que contemplou os valores mensais de precipitação (P) e evapotranspiração real (ETR), obtida pelo balanço hídrico climatológico desenvolvido por Thornthwaite e Mather. O ! foi obtido pela análise dos hidrogramas anuais de escoamento subterrâneo, sendo utilizado, para cada estação, seu valor médio. Obteve-se uma equação preditiva de Q0 e um valor de ! para cada estação. Com as vazões diárias obtidas pelo modelo, obteve-se a Q7 (média das sete menores vazões) para cada ano (1980 a 2000) e com esses valores, foi estimada a Q7,10. Foi calculada também para cada estação fluviométrica, a Q7,10 a partir da série histórica de vazões para o período de 1980 a 2000. A avaliação do modelo foi realizada por intermédio do coeficiente de Willmott (d), do erro relativo percentual (ER), e dos coeficientes angular e linear da equação de regressão. Para avaliar o declínio da Q7,10 frente às mudanças climáticas, foram simulados para o período de 2011 a 2099, dados de precipitação e temperatura mensais, pelo modelo climático regional ETA, cenário A1B do IPCC, Membro 2. Os valores de P e ETR foram utilizados no modelo proposto, obtendo assim as vazões diárias. Com estas, calculou-se, para cada estação, a Q7 para cada ano (2011 a 2099) e a Q7,10 para cada uma das nove décadas do período. Com os valores de Q7,10 para cada década, foi ajustada uma regressão linear. O modelo obtido com base em dados hidroclimáticos, estima satisfatoriamente os valores das vazões mínimas de sete dias consecutivos e período de retorno de 10 anos. Estimou-se tendência de redução no balanço hídrico e na q7,10 até o fim do século XXI, sendo que quatro das nove estações estudadas apresentaram valores nulos no limite inferior do intervalo de confiança com um nível de confiança de 99% para o parâmetro q7,10, na década 2091-2099, fato que indica que nessas quatro seções, pelo menos uma vez a cada 10 anos, o rio provavelmente secará por sete dias consecutivos.

Submitted by FRANCIELLY GUIEIRO GOMES null (fran.engagricola@gmail.com) on 2017-09-19T18:42:16Z No. of bitstreams: 1 dissertação final.pdf: 1884967 bytes, checksum: df847c89bf26cbe2ee2d9224d1629eab (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-09-20T16:59:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 sousa_fgg_me_bot.pdf: 1884967 bytes, checksum: df847c89bf26cbe2ee2d9224d1629eab (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-20T16:59:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sousa_fgg_me_bot.pdf: 1884967 bytes, checksum: df847c89bf26cbe2ee2d9224d1629eab (MD5) Previous issue date: 2017-07-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Devido a escassez da água no planeta, são considerados viáveis estudos que buscam alternativas para economia e melhor aproveitamento da água. Sendo assim a utilização da água de reúso para agricultura e o correto manejo da irrigação torna se uma possibilidade para minimizar o problema da falta de água. Perante isso o objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito de diferentes concentrações e disponibilidades de águas de esgoto doméstica tratado no desenvolvimento e produção do tomate cereja. O cultivo dos tomates foi conduzido na área experimental do Departamento de Engenharia Rural da Faculdade de Ciências Agronômicas da Universidade Estadual Paulista, Campus de Botucatu, no período de agosto a dezembro de 2015. O sistema de irrigação adotado foi localizado por gotejamento, sendo o manejo baseado no tanque classe A. O delineamento experimental foi em sistema fatorial (5x2) com parcelas subdivididas, onde adotou duas lâminas 70 e 100% da evapotranspiração da cultura, a água para os tratamentos foram, água de abastecimento e água de esgoto doméstico tratado com 4 diluições 25, 50, 75 e 100 de reúso, totalizando 10 tratamentos. As avaliações feitas foram: altura; diâmetro do caule; fitomassa verde e seca; teor relativo de água nas folhas (TRA); potencial de água nas folhas (Ψf); teor de nutrientes nas folhas; teor de nutrientes nos frutos; número de frutos maior e menor que 20 mm de diâmetro transversal, número total de frutos; peso total de frutos. Os dados coletados foram submetidos em análise de variância e as médias ao teste de tukey a 5 % de probabilidade. Os resultados mostraram que tanto as lâminas como as diluições de água de reúso tiveram efeitos significativos sobre os parâmetros agronômicos (altura, diâmetro, Ψf, fitomassa verde e seca, teor de nutrientes) no decorrer do desenvolvimento da cultura, porém para número de frutos, e peso total de frutos, a água de reúso não teve efeito significativo, a influência nesses parâmetros foi com relação as lâminas, plantas irrigadas com 100% da evapotranspiração independente da água utilizada obtiveram melhores produções. Os frutos de todos os tratamentos foram submetidos a análise microbiológica e mostraram que a água de reúso não causou nenhum tipo de contaminação. / Due to the scarcity of water on the planet, studies are considered feasible that seek alternatives for economy and better use of water. Therefore, the use of reuse water for agriculture and the correct management of irrigation makes it possible to minimize the problem of lack of water. Therefore, the objective of the present work was to evaluate the effect of different concentrations and availability of treated domestic sewage in the development and production of cherry tomatoes. Tomato cultivation was conducted in the experimental area of the Department of Rural Engineering of the Faculty of Agronomic Sciences of Universidade Estadual Paulista, Campus Botucatu, from August to September 2015. The irrigation system was located by dripping, the management based on the tank class A. The experimental design was in a factorial system (5x2) with subdivided plots, where it adopted two slides 70 and 100% of the crop evapotranspiration, the water for the treatments Were water supply and household sewage treated with 4 dilutions 25, 50, 75 and 100 of reuse, totaling 10 treatments. The evaluations were: height; Stem diameter; Green and dry biomass; Relative leaf water content (TRA); Leaf water potential (Ψf); Nutrient content in leaves; Nutrient content in fruits; Number of fruits larger and smaller than 20 mm of transverse diameter, total number of fruits; Total weight of fruits. The data collected were submitted to analysis of variance and the averages of the tukey test at 5% probability. The results showed that both slides and dilutions of reuse water had significant effects on the agronomic parameters (height, diameter, Ψf, green and dry biomass, nutrient content) during the development of the crop, but for number of fruits, And total weight of fruits, the reuse water had no significant effect, the influence in these parameters was with respect to the slides, plants irrigated with 100% of evapotranspiration independent of the water used obtained better yields. The fruits of all treatments were submitted to microbiological analysis and showed that the reuse water didn’t cause any type of contamination. / CNPq: 133284/2015-8

The region of the upper course of Dourados river (left tributary of the Paranaíba river ) has an area of about 194 sq km in the north central portion of the city of Patrocínio / MG . Stand out agricultural activities with emphasis on coffee growing, temporary agriculture and livestock. The basin is the source of capturing water for the city of Patrocínio. Human activities generate impacts that may contribute to impaired quality/quantity of water availability. Arises, therefore, the need to consider the availability and water potential of this area, starting from the environmental analysis, so were done fieldwork correlated to imagery satellite Landsat and BlackBrigde with the aim of understanding the evolution of human occupation of the area from 1985 to 2010. Climato-hydrological studies (1980-2010) were also performed. This way, were known, the rates of precipitation, the consecutive days without rain, climatic water balance (according to Thornthwaite & Mather), the dry spells and the duration of dry seasons. Still, were obtained data from the extreme flows (minimum and maximum) and analyzed the use and availability of the water as informed by the Instituto Mineiro de Gestão das Águas ( IGAM ) and the estimated growth of water consumption by the city of Patrocínio (MG) . The results show that the area has been systematically occupied by agricultural activities and increasing urban sprawl. Thus, are significant the changes in superficial runoff and infiltration processes, as well as, the impacts of improper waste disposal and river courses exposure to the anthropic impacts. The climatic and hydrological analysis, from descriptive statistics, return period graphics, tabulating of historical series, checking the significant days without rain and extreme and specific capacity, allowed observing the relationship between the dry and rainy seasons with flow rates. The association expressed by the water balance, shows that in the dry season, or in its extension may have the necessity of irrigation systems for some types of agriculture as seen in the case of horticulture. The use of water resources within the basin pushes its availability that is also being compromised by reducing the flow of some courses. Soon Patrocínio s growth may face problems related to water supply. The associated results reveal the need of a plan manager who understands the basin as a producer of water and seek partnership with involvers , guiding them to a rational behavior toward water resources. / A região do alto curso do rio Dourados (afluente esquerdo do rio Paranaíba) compreende uma área com cerca de 194 km² na porção centro norte do município de Patrocínio/MG. Destacam-se as atividades agrícolas com ênfase a cafeicultura, agricultura temporária e pecuária. A bacia é fonte para captação de água para a cidade de Patrocínio. As atividades humanas geram impactos que podem contribuir para o comprometimento quali/quantitativo da disponibilidade hídrica. Surge, portanto, a necessidade de estudar a disponibilidade e potencialidade hídrica desta área, partindo da análise ambiental. Para tanto foram realizados trabalhos de campo, correlacionados as imagens de satélite Landsat e BlackBrigde com o objetivo de compreender a evolução da ocupação humana sobre a área de 1985 a 2010. Também foram realizados estudos climato-hidrológicos (1980 a 2010). Deste modo foram conhecidos os índices de precipitações, dias consecutivos sem chuva, balanço hídrico climatológico (conforme Thornthwaite & Mather), os veranicos e a duração das estações secas. Ainda foram obtidos os dados de vazões extremas (mínimas e máximas), bem como analisado o uso e a disponibilidade hídrica por meio das outorgas informadas pelo Instituto Mineiro de Gestão das Águas (IGAM) e da estimativa do crescimento do consumo de água pela cidade de Patrocínio (MG). Os resultados mostram que a área tem sido sistematicamente ocupada por atividades agrícolas e o aumento da mancha urbana. Deste modo são significativas as alterações no escoamento superficial e nos processos de infiltração, bem como os impactos relativos a destinação incorreta do lixo e a exposição dos cursos fluviais aos impactos antrópicos. A análise climática e hidrológica, por meio da estatística descritiva, dos gráficos de período de retorno, o tabelamento das séries histórica, dos levantamento de dias significativos sem chuva e das vazões extremas e especificas, permitiu observar a relação entre as estações secas e chuvosas com os índices de vazões. A associação expressa pelo balanço hídrico climatológico, mostra que na estação seca, ou no prolongamento da mesma, pode ocorrer necessidade de acionamento de sistemas de rega para alguns tipos agrícolas como é visto no caso da horticultura. Os usos dos recursos hídricos dentro da bacia, pressionam sua disponibilidade, que também esta sendo comprometida pela diminuição da vazão de alguns cursos. Logo o crescimento da cidade de Patrocínio/MG pode enfrentar problemas relativos a questão do abastecimento. Os resultados associados revelam a necessidade de uma plano gestor que compreenda a bacia como produtora de água e que busque parceria com os envolvidos, orientando-os para um comportamento racional frente aos recursos hídricos. / Mestre em Geografia

The evaluation of the hydrological regime constitutes a fundamental instrument for the management process in the use of water resources. The growth of water demand associated with other impacts occurred in the basin of the River São Francisco make the knowledge about the hydrologic characteristics an important instrument for the use of their water resources are optimized with less environmental impact, the analysis of changes in the lower of São Francisco river the analysis of changes in the lower of São Francisco river resulted from the successive introduction of dams along the stretches and their environmental effects are extremely important concerning the revitalization of this river. Therefore, In Chapter I, a In Chapter I, bibliographic review about the anthropic impacts and changes the system of flows in rivers is presented; a small part of Brazilian legislation on granting the right of use of water resources and some methods and questions that assist in setting instream flows. In Chapter II, In Chapter II, a characterization of the study area with emphasis on the lower of São Francisco river was performed. In Chapter III we evaluated the magnitude of changes in flow regime in the Lower of São Francisco, caused by the construction of Sobradinho and Xingó reservoirs, and also the changes in water availability. In Chapter IV the changes in flow regime after the construction of Xingó´s reservoirs were determined by relating these changes with some ecological implications. In Chapter V, are determined instream flows by different methods that may guide the effective management of water resources in such a way to promote a water management that fits human needs and protect the ecological integrity of the aquatic ecosystem. They were identified several hydrological changes in the lower part of the River São Francisco in the period after the construction of the dams, among those changes there are the decreasing in peak, medium and minimum flows, decreasing in water availability, the end of natural floods with reduction of marginal lagoons. / A avaliação de indicadores hidrológicos constitui-se em um instrumento fundamental para o processo de gestão de recursos hídricos. O crescimento da demanda de água associado a outros impactos ocorridos na bacia hidrográfica do rio São Francisco, torna o conhecimento das características hidrológicas uma ferramenta importante para que o aproveitamento de seus recursos possam ser otimizado com menor impacto ambiental, a análise das alterações ocorridas no baixo rio São Francisco decorrentes da implantação sucessiva de barragens em cascata ao longo dos trechos e seus efeitos ambientais são de extrema importância ao se buscar a revitalização deste curso d água. Portanto, no Capítulo I, é apresentada uma revisão bibliográfica sobre os impactos antrópicos e as mudanças do regime de vazões em rios, a legislação brasileira sobre outorga de direito de uso dos recursos hídricos e métodos e questões que auxiliam na definição de vazões ecológicas. No Capítulo II, foi realizada uma caracterização da área de estudo com ênfase para o baixo rio São Francisco. No capítulo III avaliou-se a magnitude das alterações no regime de vazões no baixo São Francisco, provocadas pela construção do reservatório de Sobradinho e Xingó, além das modificações na disponibilidade hídrica. No capítulo IV foi determinada as alterações no regime de fluxos após a construção dos reservatórios de Xingó, relacionando essas alterações com algumas implicações ecológicas. No Capítulo V, são determinadas as vazões ecológicas por diferentes métodos que poderá nortear o gerenciamento eficaz do recurso hídrico, de tal forma que se promova uma gestão das águas que atenda às necessidades humanas e proteja a integridade ecológica do ecossistema aquático. Foram identificadas diversas modificações hidrológicas no baixo rio São Francisco no período posterior as construções das barragens entre as quais se destacam: decréscimo nas vazões máximas, médias e mínimas (anuais e mensais), diminuição na disponibilidade hídrica e o fins das cheias naturais com redução das lagoas marginais.

This work aims to study the behavior of the variables precipitation, evapotranspiration, runoff and water storage in the soil, involved in water balance of the arroio Cancela basin, in Santa Maria, RS. The monitoring was conducted from 02 May to 07 november of 2014. The measurement of volumetric water content in the soil to the water balance was made priority every 7 days, with TDR probe at average depths of 20, 40, 60 and 80 cm, in access tubes installed until 1,0 m of depth in three sites on the basin: CACISM (53°48 1,41‖ W e 29º42 5,5‖S), Cerrito (53º47 21,9‖ W e 29º42 7,2‖ S) e DAER (53º48 9,4‖W e 29º41 38,5‖ S). In the period from 12 to 26 june was measured soil moisture content daily to observe the behavior of this variable between two rain events. Rainfall was monitored from rain gauges installed in points Cerrito and DAER. The runoff was obtained with level recorder installed at river section of CACISM site using a existing rating curve and evapotranspiration was calculated by Penman-Monteith-FAO method using data colected through data measured in meteorological station installed at this point and others purchased from the National Institute of Meteorology network (INMET), from weather stations installed on the campus of the Federal University of Santa Maria (UFSM). The monthly precipitation was higher for the month of June and lowest for the month of August. Evapotranspiration was growing between the months from june to october and its behavior over the period was justified by the change in climatic factors. The variation of the run off accompanied with the variation of rainfall 0.9519 correlation between variables. The influence of precipitation on the water content was confirmed in the daily measurements in the fortnight. Variations of textural characteristics to the soil types of the sites are the factor that best explains the soil moisture behavior in profiles. The textural variations are the factor that better explains the soil moisture behavior in profiles. The water balance of the basin for the period studied shows greater variations (excess of water) near the beginning of winter, in the period between 19 june to 03 july and near the beginning of spring, between 29 august and 16 september. In august had the highest water deficit. / Este trabalho tem por objetivo o estudo do comportamento das variáveis precipitação, evapotranspiração, escoamento fluvial e armazenamento de água no solo, envolvidas no balanço hídrico da bacia do arroio Cancela, em Santa Maria, RS. O monitoramento foi realizado no período de 02 de maio a 07 de novembro de 2014. A medição do conteúdo volumétrico de água no solo para o balanço hídrico foi feita prioritariamente a cada 7 dias, com sonda TDR, nas profundidades médias de 20, 40, 60 e 80 cm, instalando-se tubos de acesso de 1,0 m profundidade nos pontos CACISM (53°48 1,41‖ W e 29º 42 5,5‖S), Cerrito (53º47 21,9‖ W e 29º42 7,2‖ S) e DAER (53º48 9,4‖W e 29º41 38,5‖ S). No período de 12 a 26 de junho mediu-se o conteúdo de umidade do solo diariamente, para se observar o comportamento dessa variável entre dois eventos de chuva. A precipitação foi monitorada a partir de pluviômetros instalados nos pontos Cerrito e DAER. O escoamento fluvial foi obtido com dados de linígrafo instalado no ponto CACISM a partir de curva-chave e a evapotranspiração foi calculada pelo método Penman-Monteith-FAO através de dados medidos em estação meteorológica instalada nesse ponto e outros adquiridos da rede do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) de estações meteorológicas instaladas no campus da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). A precipitação mensal foi maior para o mês de junho e menor para o mês de agosto. A evapotranspiração foi crescente entre os meses de junho a outubro e seu comportamento ao longo do período foi justificado pela variação dos fatores climáticos. A variação do escoamento acompanhou a variação da precipitação com correlação de 0,9519 entre as variáveis . A influência da precipitação na umidade volumétrica foi confirmada nas medições diárias na quinzena. As variações texturais características aos tipos de solo dos pontos são o fator que melhor justifica o comportamento da umidade do solo nos perfis. O balanço hídrico da bacia para o período estudado apresenta maiores variações (excesso hídrico) próximo ao início do inverno, no período entre 19 de junho a 03 de julho e próximo ao início da primavera, entre 29 de agosto a 16 de setembro. No mês de agosto ocorreu a maior deficiência hídrica.

Atualmente, a água tornou-se motivo de conflitos dentro da sociedade, em virtude do aumento das demandas e do comprometimento do seu aspecto qualitativo. A bacia do rio Piracicaba é uma região altamente desenvolvida, com altos índices populacionais e que apresenta disputa de água entre os diversos usuários. Portanto, realizou-se um estudo para determinar a disponibilidade hídrica da bacia, relacionando as demandas de água aluais e futuras. Para isso foi utilizado o modelo ModSimP32, que é basicamente um modelo de simulação e otimização em rede de fluxo. Como dados de entrada do ModsimP32, estão as séries de vazões históricas ou sintéticas e os valores das demandas existentes na bacia. Como se pretendia realizar um estudo a longo prazo, foi necessário a obtenção de séries hidrológicas mais longas, portanto utilizou-se um modelo multivariado AR(1) para gerar novas séries. Para as simulações realizadas, verificou-se que em períodos secos não é possível atender a todas as demandas integralmente e ainda manter as vazões ecológicas no rio, para as regiões de Paulínea e Piracicaba. / Nowadays, the water became the reason of conflicts of the society, due to the increase of the demands and the implicated qualitative aspect. The basin of the river Piracicaba is a highly developed area, with high indexes populations anel it presents dispute of water among several users. Therefore it took place an analysis to verify the amount of water of the basin, relating the demands of water, current and future. For that the model ModSimP32 was used, that is basically a simulation and optimization model in supply network. Among the data of entrance of the ModsimP32, they are the hydrologic series. Therefore it was used of a multivariate model AR(1) to generate new series. For the accomplished simulations, it was verified that is not possible to assist the whole ones integrally the demands in dry periods and still to maintain the ecological flow in the river, for the areas of Paulínea and Piracicaba.

Orientador: Luiz Fernando Rolim de Almeida / Resumo: A implantação de sistemas de restauração possibilita o restabelecimento da estrutura e funcionamento de ecossistemas degradados. Além disso, alta diversidade taxonômica e funcional dos sistemas de restauração garante a performance e estabilidade de ecossistemas restaurados. A efetividade e monitoramento dos sistemas de restauração são quantificados por variáveis alométricas, porém, desconsideram-se variáveis relacionadas a aquisição de carbono e atividade fotoquímica. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi o avaliar as respostas ecofisiológicas de plantas em diferentes sistemas de restauração florestal e avaliar se a capacidade de perda de água e reidratação de espécies de crescimento rápido e lento favorece o estabelecimento e desenvolvimento de sistemas de restauração com estrutura e diversidade de espécies contratantes. Portanto, avaliamos, durante um ano, variáveis relacionadas à disponibilidade de água no solo e ambiente, estrutura dos sistemas de plantio, relações hídricas, atividade fotoquímica e aquisição e acúmulo de carbono nas folhas, em 7 espécies (divididas em espécies de crescimento rápido e lento) pertencentes a três sistemas de restauração: plantio de alta diversidade, sistema agroflorestal e consórcio madeira e lenha, estes sistemas estão implantados em dois tipos de solo: Nitossolo Vermelho (Área 1 – solo argiloso) e Argissolo Vermelho Amarelo (Área 2 – solo arenoso). Os resultados indicaram que sistemas implantados na área 1 apresentaram maior eficiência ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The restoration systems implantation enables the restoration of degraded ecosystems structure and functioning. In addition, restoration systems high taxonomic and functional diversity guarantees restored ecosystems performance and stability. The restoration systems effective-ness and monitoring are quantified by allometric variables, however, variables related to carbon acquisition and photochemical activity are disregarded. Thus, the aim study was to evaluate the ecophysiological responses of plants in different forest restoration systems and to evaluate if the water loss and rehydration capacity of fast and slow growth species favors the establishment and development of systems with contracting structure and species diversity. Therefore, we evaluated, for one year, variables related to the soil and environment water availability, planting systems structure, water relations, photochemical activity and carbon acquisition in leaves, in 7 species (divided into fast and slow growth species). These systems are implanted in two soils types: fertile loamy Ultisol (Site 1) and sandy Alfisol soil (Site 2). The results indicated that systems implanted in site 1 showed higher photosynthetic efficiency and carbon accumulation during water deficiency periods. The wood and wood consortium presented lower complexity in the structure and higher photosynthetic efficiency in times with low water availability in the soil. The mixed plantation using commercial timber and firewood tree species o... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

A ETA Guandu é de vital importância para o estado do Rio de Janeiro por ser responsável pelo abastecimento de 8,5 milhões de pessoas na Região Metropolitana. Este trabalho tem como objetivo efetuar uma análise qualitativa de sua vulnerabilidade, em relação à qualidade e quantidade de água captada, perante diversos fatores de estresse, visando dimensionar a importância da variabilidade climática na composição de sua vulnerabilidade. Adotou-se o conceito de vulnerabilidade como função da exposição (grau em que um sistema experimenta estresses), da sensibilidade (grau em que um sistema é afetado pelo estresse) e capacidade adaptativa (capacidade de um sistema de se ajustar, moderar ou lidar com as conseqüências de um estresse). Dessa forma, foi possível desenvolver uma metodologia de análise qualitativa de vulnerabilidade, específica ao caso da ETA Guandu, perante quatro fatores de estresse considerados como os mais determinantes para a vulnerabilidade atual: i) variabilidade climática; ii) transposição; iii) condições ambientais e qualidade da água e iv) acidentes ambientais. Os resultados evidenciaram que o maior grau de vulnerabilidade da ETA Guandu se relaciona à transposição, já que diversas partes de sua infraestrutura não dispõem de ações de manutenção preventiva. A vulnerabilidade devido às condições ambientais é também intensa, principalmente a turbidez no período chuvoso; entre 2000 e 2010, a ETA Guandu foi parcialmente paralisada 22 vezes em função do grande aporte de sedimentos. Não identificamos nenhum registro de paralisação total da ETA Guandu em função de acidentes ambientais, embora algumas vezes estes tenham imposto a paralisação da transposição. O componente variabilidade climática (intensificação de eventos hidrológicos extremos) revelou-se como o estressor menos determinante da vulnerabilidade atual.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-08-03T20:33:08Z No. of bitstreams: 1 HALANA OLIVEIRA TRIGUEIRO – DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2016.pdf: 1423480 bytes, checksum: be7a5b14a874af2282c06c17c34ecc6e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-03T20:33:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HALANA OLIVEIRA TRIGUEIRO – DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2016.pdf: 1423480 bytes, checksum: be7a5b14a874af2282c06c17c34ecc6e (MD5) Previous issue date: 2016-08-30 / Capes / Nesse estudo foi realizado o desenvolvimento de cenários de adaptação, com base no gerenciamento de demandas e tendências políticas e socioeconômicas, a fim de verificar a possibilidade no atendimento de usos múltiplos do reservatório Epitácio Pessoa, localizado na região semiárida do estado da Paraíba, Brasil, por meio do Modelo Água, Avaliação e Planejamento (WEAP). A geração de cenários resultou em onze diferentes opções de operação do reservatório para a série 2005-2015, que foram divididos em Atual/Referência, Otimistas e Pessimistas. Os c enários simulados no WEAP demonstram a aplicabilidade do modelo para montar um sistema de recursos hídricos em SIG e analisar esse tipo de problema através de diversas formas de apresentação. Estas características o definem como um bom auxiliador na tomada de decisões para o planejamento e gestão dos recursos hídricos. Sua aplicação mostrou ainda que, é possível a prática de irrigação suprida pelo açude Epitácio Pessoa, desde que seja realizada uma gestão eficiente das águas do reservatório, por meio de ações que objetivem a redução das perdas no sistema de abastecimento pelo menos a 20%, o uso de tecnologias para reaproveitamento de águas de chuva e o atendimento das demandas ser reduzido aos limites disponíveis ou, no máximo e por exigência legal, ao limite da outorga. / In this study was the development of adaptation scenarios, based on management demands and political and socio-economic trends in order to verify the possibility to service multiple uses of Epitacio Pessoa reservoir, located in the semiarid region of the state of Paraiba, Brazil, by Water Model, Evaluation and Planning (WEAP). The generation scenarios resulted in eleven different operating options from the reservoir to the 2005-2015 series, which were divided into Current / Reference, Optimists and Pessimists. The scenarios simulated in WEAP demonstrate the applicability of the model to build a system of water resources in GIS and analyze this problem through various forms of presentation. These characteristics define it as a good assist in decision making for planning and management of water resources. Its application also showed that it is possible to practice irrigation supplied by Pessoa dam, since efficient management of the reservoir water is carried out through actions that aim to reduce losses in the supply system at least 20% the use of technologies for rainwater reuse and meet the demands be reduced to the limits available, or at most and legal requirement, the grant limit.