Na atualidade, o mundo enfrenta graves problemas de escassez de água decorrentes, principalmente, da degradação da sua qualidade. O conhecimento e a avaliação da qualidade da água são essenciais para o adequado gerenciamento dos recursos hídricos, portanto a água cumpre função de informação, servindo de indicador para o estágio de conservação ou de degradação de um corpo d\'água. O principal objetivo do presente estudo foi avaliar a qualidade da água de uma bacia urbana localizada na cidade de São Carlos, SP, em termos experimentais e de modelagem matemática, aplicando conceitos ecohidrológicos. Esta avaliação realizou-se por meio da análise de resultados experimentais obtidos em campo, através de quatro campanhas de amostragens de água realizadas em períodos secos (7 de novembro de 2008) e chuvoso ( dias 11, 17 e 18 de março de 2009), estabelecendo para cada campanha três pontos de coletas, uma localizada na bacia do córrego Gregório de 17,3 \'Km POT.2\', e as outras duas ao longo do córrego Monjolinho de 78 \'Km POT.2\'. Foram discutidos os resultados de parâmetros físico-químicos (pH, OD, turbidez, CE, DQO, DBO, fosfato, nitrogênio total, nitrato, nitrito e sólidos totais), biológicos (coliformes termotolerantes e totais) e metais (zinco, chumbo, cádmio, níquel, ferro, manganês, cobre e cromo) presentes na água, bem como foram analisados os efeitos das variações do nível da água e vazão nas características limnológicas dos corpos de água. Os resultados experimentais foram expressos tanto em termos de concentração (mg/L) como de carga específica (kg/ano.ha) a fim de se analisar a variação espacial da concentração e a carga em termos da área de drenagem acumulada e comprimento do rio. Abordou-se uma discussão ecohidrológica realizada com base em análise de quatro dimensões de variáveis: altura hidrométrica, vazão específica, índice de vulnerabilidade e cargas específicas de alguns parâmetros limnológicos. Finalmente, e a fim de avaliar aspectos quali-quantitativos da água para uma bacia urbana através da modelagem matemática, foi utilizado o modelo SWMM. Os resultados experimentais obtidos mostraram que existe extrema variabilidade quantitativa e qualitativa da água, devida principalmente a fatores antropogênicos de poluição, seja pela dinâmica variada de produção de resíduos que são lançados ao ar e à água, seja pela destruição de mecanismos naturais de regulação pela ocupação desordenada do espaço, além de se constatar que as variações do nível da água provocam uma série de transformações nas características limnológicas dos corpos de água causadas por interações entre o meio terrestre e o aquático. Constatou-se a aplicabilidade quali-quantitativa do modelo matemático utilizado, para uma bacia urbana, por meio da calibração dos hidrogramas simulados com hidrogramas observados, e a obtenção de resultados de concentrações de OD, fosfato, sólidos totais, DQO e DBO presentes na água do rio. / Today, the world faces serious problems of water scarcity due mainly to the degradation of its quality. Knowledge and assessment of water quality are essential for proper management of water resources, so the water acts as information function, serving as an indicator of the stage of conservation or degradation of a body of water. The main purpose of this study was to evaluate the water quality of an urban basin located in Sao Carlos city, Brazil, in terms of experimental and mathematical modeling, applying concepts of Ecohydrology. This assessment was carried out by the analysis of experimental results obtained in field works, through four sampling campaigns of water realized in a drought period (November 7,2008) and rainy periods (11, 17 and March 18,2009) establishing for each sampling campaign three points, one located in the basin of the stream Gregory of 17,3 \'KM POT.2\', and the other two along the stream Monjolinho of 78 \'KM POT.2\'. The results of physical and chemical parameters (pH, DO, turbidity, EC, COD, BOD, phosphate, total nitrogen, nitrate, nitrite and total solids), biological (fecal and total coliform) and metals (zinc, lead, cadmium, nickel, iron, manganese, copper and chromium) in the water, were discussed and analyzed the effect of water level variations and flow in limnological characteristics of water bodies. The experimental results were expressed in terms of concentration (mg/L) as the specific load (kg/year.ha) to analyze the spatial variation of the concentration and the load in terms of cumulative drainage area and river length. lt was approached an Ecohydrology discussion based on analysis of four variable dimensions: hydrometric height, flow specific vulnerability index and specific loads of some limnological parameters. Finally, in order to validate the quali-quantitative aspects of the water for an urban basin through a mathematical model, we used the mathematical model SWMM. The experimental results showed that there is an extreme variability in quantity and quality of the water, primarily due to anthropogenic pollution factors, either for the dynamic range of waste that are thrown into the air and water, or the destruction of the natural mechanisms of regulation by disordered occupation of the space, and besides evidencing that the variations of the changes in water level cause a series of transformations in limnological characteristics of the bodies watermark caused by interactions between the terrestrial and aquatic environments. lt was evidenced the quali-quantitative applicability of the mathematical model used, for an urban basin, through the calibration of the simulated hidrograms with observed hidrograms, and the obtained results of DO, phosphate, total solids, COD and BOD concentrations presents in the water of the river.

Os cursos d\'água são ecossistemas predominantemente heterotróficos com gradiente longitudinal e possuem uma capacidade natural de depurar a matéria orgânica. Entretanto, o lançamento indiscriminado de efluentes ultrapassa a capacidade de suporte do ambiente aquático. O principal objetivo do presente estudo foi analisar como a qualidade da água do rio, em termos experimentais e de modelagem matemática, expressa processos ecohidrológicos nas escalas espaço-temporais, para variações de variáveis físicas, químicas e hidrológicas. O presente estudo foi conduzido através da abordagem de bacias embutidas em seções transversais com áreas incrementais do rio principal e com 17 variáveis analisadas. A aplicação dessa metodologia foi feita para o rio Canha, com área de drenagem total de 126 \'KM POT.2\', situada num bioma subtropical, caracterizando-se por ser uma bacia rural e peri-urbana, localizada no Baixo Ribeira de Iguape - São Paulo. As amostragens foram feitas de setembro de 2006 a março de 2007, em oito seções transversais ao longo do eixo longitudinal do rio Canha. A fim de validar os dados obtidos em campo, um modelo matemático foi utilizado. Deste modo, o modelo 1D de fluxo permanente, o modelo QUAL2K, ajustou-se de maneira satisfatória para a maioria dos dados experimentais. Dados hidráulicos e hidrológicos obtidos em campo foram empregados como condição de contorno para calibração do modelo. Os resultados experimentais e simulados foram expressos tanto em termos de concentração (mg/L) como de cargas específicas (Kg/ano/ha). Esta comparação permite obtenção dos resultados através de um continuum a partir do aumento das escalas, enquanto fornece base para confrontá-los com hipóteses ecohidrológicas. A existência de duas estações distintas, seca e chuvosa, foi observada. Durante a estação chuvosa, observou-se maior diluição dos compostos no corpo d´água, porém em alguns casos, a influência da poluição difusa, devido à lixiviação do solo, foi verificada. As altas vazões tiveram impacto direto sobre as cargas específicas. Na estação seca, para a maioria das variáveis analisadas, evidenciou-se aumento na concentração, sugerindo que períodos de baixa vazão diminuem a capacidade de assimilação do rio. Por exemplo, as concentrações e cargas específicas de nitrogênio total foram altas para ambos os períodos, seco e chuvoso. Quando comparado com o sedimento do rio, ficou evidente que o nitrogênio é originário de fontes não pontuais. / Water courses are predominantly heterotrophic ecosystems with longitudinal gradient and present a capacity of self purification from organic matter. However, the uncontrolled release of effluents can exceed the carrying capacity of the aquatic ecosystem. The main objective of this study was to analyze how the river water quality, in terms of experimental surveys faced with mathematical modeling, envisages the processes evidences of fluvial ecohydrology at various spatiotemporal scales, for either seasonal or longitudinal changes of physic, chemical and hydrological variables. That study was performed through a nested catchment experiment, at cross-sections located at incremental drainage areas of the main river stem of the watershed and with 17 sampled variables. The application of this methodology was made at the Canha river, with a total drainage area of 126 \'KM POT.2\', under subtropical biome, with mixed, rural to peri-urban, land-uses, located at the downstream of the Ribeira de Iguape river basin, sited at State of Sao Paulo, Brazil. Four field campaigns were carried with sampling from September, 2006 to July, 2007, in eight cross-sections along the longitudinal axis of the Canha river. In order to cross-validate experimental samples at the river continuum scale with the drainage basin scale, a mathematical model was tested to simulate the water quality dynamics. In spite of 1-D, quasi-state modeling restrictions assumed, the QUAL2K model fits well to experimental data of most of variables surveyed during campaigns. Hydraulic basic samples and hydrological weather data were utilized as initial conditions to feed the mathematical model. Both experimental results and model simulations were expressed as mean river-concentrations (mass/volume) as drainage-area-specific loadings or yield (mass/time.area). The existence of two main seasons, dry and wet, was observed. During the rainy season, the ability to better dilute water loads was outlined; however, on some circumstances, the influence of diffuse pollution entered the stream due to soil leach is also depicted. High-water discharges had a direct impact on area-specific loads. In the dry season and for most of variables, high concentrations were evident, suggesting low-water discharges provoked a loss of the river\'s carrying capacity. For instance, nitrogen concentrations and nitrogen specific loads were quite high during both (dry, wet) periods. When compared to the river bottom sediments, it was evident that nitrogen could be originated from non-point sources outside the riparian areas. The results let the river continuum integrated processes across increasing scales, thereby providing the basis for confronting ecohydrological hypotheses.

O estado da drenagem urbana relaciona-se com o tipo e frequência de cheias, o aumento da poluição difusa e a degradação da qualidade da água. Como parte dos projetos FINEP/MAPLU \"Manejo de águas pluviais em meio urbano\" e FAPESP-IAV \"Assessment of impacts and vulnerability to climate change in Brazil and strategies for adaptation options\", o presente estudo teve por objetivo a análise experimental e a modelagem quali-quantitativa da poluição difusa da drenagem urbana com base ecohidrológica. O estudo foi realizado na área urbana da cidade de São Carlos, em 5 sub-bacias com áreas de drenagem entre 3,4 e 75,6 km², com grau de urbanização entre 0 e 100% e com potencial de escoamento (CN) de 58 a 95. Foram escolhidos 14 pontos para o levantamento de dados experimentais. Avaliando a continuidade dos rios, pode-se observar o impacto da urbanização na redução da qualidade no sentido da nascente à foz, com influência de esgoto. Os intervalos das variáveis de qualidade foram de: 235 a 35.000 kg/km²/ano para DQO; 0 a 7300 kg/km²/ano para DBO; 0 a 1378 kg/km²/ano para N-amoniacal; 0 a 133 kg/km²/ano para Fósforo Total e 7,8 x \'10 POT.4\' a 1,3 x \'10 POT.7\' NMP/km²/ano para coliformes fecais. Os maiores valores para as cargas específicas de DBO, DQO, N-amoniacal, Fósforo Total e Coliformes Fecais foram observados na saída das duas bacias com maior grau de urbanização. Dois indicadores ecohidrológicos foram aqui estudados: o indicador de continuidade X1 relaciona o número de afluentes laterais por unidade de comprimento do rio principal (nº/km), e X18, relacionado à vulnerabilidade, é obtido pelo produto entre velocidade e profundidade da água (m²/s). Em geral, X1 apresentou comportamento variado em cada sub-bacia, enquanto X18 mostrou elevação contínua no sentido de montante a jusante. A modelagem matemática foi realizada com o modelo SWMM no qual foram simulados cenários de macrodrenagem com base em mudanças no uso e ocupação do solo adaptados do Millenium Ecosystem Assessment. Para chuva de projeto com TR = 10 anos foram simulados cenários conforme o macrozoneamento, variando valores de CN, declividade e coeficiente de rugosidade n-Manning. Com horizontes futuros de uso e ocupação para os anos 2025, 2050, 2075 e 2100, os cenários de políticas reativas (\"GO\" e \"OS\") apresentaram vazão máxima específica e carga máxima de poluição específica superiores aos verificados nos cenários pró-ativos (\"AM\" e \"TG\"). Os resultados indicaram que a variabilidade quali-quantitativa da drenagem urbana é afetada não somente por aspectos antropogênicos, como lançamento de esgotos e falta de planejamento, como também por critérios ecohidrológicos mais complexos que sugerem aumentar expressivamente o monitoramento e simulações quali-quantitativas da poluição difusa urbana. / Urban drainage is influenced by the frequency of floods, the increase of diffuse pollution and the degradation of water quality. As a component of research projects FINEP/MAPLU \"Urban water management\" and FAPESP-IAV \"Assessment of impacts and vulnerability to climate change in Brazil and strategies for adaptation options\", this study aimed to do experimental analyses and quali-quantitative modeling of diffuse pollution of urban drainage based on ecohydrology. The study was developed at the urban area of São Carlos, in 5 sub-basins with drainage area between 3,4 and 75,6 km². The urbanization varies between 0 and 100% and the runoff potential (CN) between 58 to 95. Evaluating the continuity of the river, we can notice the impact of urbanization in decreasing water quality from upstream to downstream. Experimental analyses were made in 14 points and the quality variables oscillated between 235 - 35.000 kg/km²/yr to COD; 0 - 7300 kg/km²/yr to BOD; 0 - 1378 kg/km²/yr to N-NH3; 0 - 133 kg/km²/yr to total phosphorus and 7,8 x \'10 POT.4\' - 1,3 x \'10 POT.7\' MPN/km²/yr to fecal coliform. The highest values of specific charge for COD, N-NH3 and phosphorus were observed at sub-basins with high degree of urbanization. Two ecohydrological indicators were estimated. The continuity indicator X1, relates to the number of lateral affluents and to the length of the river. X18 is related to vulnerability, and obtained by the product between velocity and depth. The indicator X1 showed different behaviors in sub-basins, while X18 increased in direction upstream to downstream. Both indicators didnt show a tipical behavior. Mathematical modeling used SWMM model to simulate scenarios of macrodrainage based on land use changes adapted from Millenium Ecosystem Assessment. Rainfall of project with return period of 10 years was used to simulate scenarios in all sub-basins according to the macrozoning, ranging values for runoff potential (CN), slope and rugosity coefficient. The scenarios were simulated with horizons of use and occupation for the years 2025, 2050, 2075 e 2100. The reactive scenarios (\"GO\" and \"OS\") showed maximum specific flow and maximum specific load higher than the proactives scenarios (\"AM\" and \"TG\"). The results indicated that the variability quali-quantitative of an urban drainage is affected by antropogenic factors, like wastewater and lack of planning, and also by ecohydrologic criteria. This fact sugests the necessity of a significant increase in the monitoring and simulations quali-quantitaives of the diffuse pollution in urban drainage.

O estado da drenagem urbana relaciona-se com o tipo e frequência de cheias, o aumento da poluição difusa e a degradação da qualidade da água. Como parte dos projetos FINEP/MAPLU \"Manejo de águas pluviais em meio urbano\" e FAPESP-IAV \"Assessment of impacts and vulnerability to climate change in Brazil and strategies for adaptation options\", o presente estudo teve por objetivo a análise experimental e a modelagem quali-quantitativa da poluição difusa da drenagem urbana com base ecohidrológica. O estudo foi realizado na área urbana da cidade de São Carlos, em 5 sub-bacias com áreas de drenagem entre 3,4 e 75,6 km², com grau de urbanização entre 0 e 100% e com potencial de escoamento (CN) de 58 a 95. Foram escolhidos 14 pontos para o levantamento de dados experimentais. Avaliando a continuidade dos rios, pode-se observar o impacto da urbanização na redução da qualidade no sentido da nascente à foz, com influência de esgoto. Os intervalos das variáveis de qualidade foram de: 235 a 35.000 kg/km²/ano para DQO; 0 a 7300 kg/km²/ano para DBO; 0 a 1378 kg/km²/ano para N-amoniacal; 0 a 133 kg/km²/ano para Fósforo Total e 7,8 x \'10 POT.4\' a 1,3 x \'10 POT.7\' NMP/km²/ano para coliformes fecais. Os maiores valores para as cargas específicas de DBO, DQO, N-amoniacal, Fósforo Total e Coliformes Fecais foram observados na saída das duas bacias com maior grau de urbanização. Dois indicadores ecohidrológicos foram aqui estudados: o indicador de continuidade X1 relaciona o número de afluentes laterais por unidade de comprimento do rio principal (nº/km), e X18, relacionado à vulnerabilidade, é obtido pelo produto entre velocidade e profundidade da água (m²/s). Em geral, X1 apresentou comportamento variado em cada sub-bacia, enquanto X18 mostrou elevação contínua no sentido de montante a jusante. A modelagem matemática foi realizada com o modelo SWMM no qual foram simulados cenários de macrodrenagem com base em mudanças no uso e ocupação do solo adaptados do Millenium Ecosystem Assessment. Para chuva de projeto com TR = 10 anos foram simulados cenários conforme o macrozoneamento, variando valores de CN, declividade e coeficiente de rugosidade n-Manning. Com horizontes futuros de uso e ocupação para os anos 2025, 2050, 2075 e 2100, os cenários de políticas reativas (\"GO\" e \"OS\") apresentaram vazão máxima específica e carga máxima de poluição específica superiores aos verificados nos cenários pró-ativos (\"AM\" e \"TG\"). Os resultados indicaram que a variabilidade quali-quantitativa da drenagem urbana é afetada não somente por aspectos antropogênicos, como lançamento de esgotos e falta de planejamento, como também por critérios ecohidrológicos mais complexos que sugerem aumentar expressivamente o monitoramento e simulações quali-quantitativas da poluição difusa urbana. / Urban drainage is influenced by the frequency of floods, the increase of diffuse pollution and the degradation of water quality. As a component of research projects FINEP/MAPLU \"Urban water management\" and FAPESP-IAV \"Assessment of impacts and vulnerability to climate change in Brazil and strategies for adaptation options\", this study aimed to do experimental analyses and quali-quantitative modeling of diffuse pollution of urban drainage based on ecohydrology. The study was developed at the urban area of São Carlos, in 5 sub-basins with drainage area between 3,4 and 75,6 km². The urbanization varies between 0 and 100% and the runoff potential (CN) between 58 to 95. Evaluating the continuity of the river, we can notice the impact of urbanization in decreasing water quality from upstream to downstream. Experimental analyses were made in 14 points and the quality variables oscillated between 235 - 35.000 kg/km²/yr to COD; 0 - 7300 kg/km²/yr to BOD; 0 - 1378 kg/km²/yr to N-NH3; 0 - 133 kg/km²/yr to total phosphorus and 7,8 x \'10 POT.4\' - 1,3 x \'10 POT.7\' MPN/km²/yr to fecal coliform. The highest values of specific charge for COD, N-NH3 and phosphorus were observed at sub-basins with high degree of urbanization. Two ecohydrological indicators were estimated. The continuity indicator X1, relates to the number of lateral affluents and to the length of the river. X18 is related to vulnerability, and obtained by the product between velocity and depth. The indicator X1 showed different behaviors in sub-basins, while X18 increased in direction upstream to downstream. Both indicators didnt show a tipical behavior. Mathematical modeling used SWMM model to simulate scenarios of macrodrainage based on land use changes adapted from Millenium Ecosystem Assessment. Rainfall of project with return period of 10 years was used to simulate scenarios in all sub-basins according to the macrozoning, ranging values for runoff potential (CN), slope and rugosity coefficient. The scenarios were simulated with horizons of use and occupation for the years 2025, 2050, 2075 e 2100. The reactive scenarios (\"GO\" and \"OS\") showed maximum specific flow and maximum specific load higher than the proactives scenarios (\"AM\" and \"TG\"). The results indicated that the variability quali-quantitative of an urban drainage is affected by antropogenic factors, like wastewater and lack of planning, and also by ecohydrologic criteria. This fact sugests the necessity of a significant increase in the monitoring and simulations quali-quantitaives of the diffuse pollution in urban drainage.

Na atualidade, o mundo enfrenta graves problemas de escassez de água decorrentes, principalmente, da degradação da sua qualidade. O conhecimento e a avaliação da qualidade da água são essenciais para o adequado gerenciamento dos recursos hídricos, portanto a água cumpre função de informação, servindo de indicador para o estágio de conservação ou de degradação de um corpo d\'água. O principal objetivo do presente estudo foi avaliar a qualidade da água de uma bacia urbana localizada na cidade de São Carlos, SP, em termos experimentais e de modelagem matemática, aplicando conceitos ecohidrológicos. Esta avaliação realizou-se por meio da análise de resultados experimentais obtidos em campo, através de quatro campanhas de amostragens de água realizadas em períodos secos (7 de novembro de 2008) e chuvoso ( dias 11, 17 e 18 de março de 2009), estabelecendo para cada campanha três pontos de coletas, uma localizada na bacia do córrego Gregório de 17,3 \'Km POT.2\', e as outras duas ao longo do córrego Monjolinho de 78 \'Km POT.2\'. Foram discutidos os resultados de parâmetros físico-químicos (pH, OD, turbidez, CE, DQO, DBO, fosfato, nitrogênio total, nitrato, nitrito e sólidos totais), biológicos (coliformes termotolerantes e totais) e metais (zinco, chumbo, cádmio, níquel, ferro, manganês, cobre e cromo) presentes na água, bem como foram analisados os efeitos das variações do nível da água e vazão nas características limnológicas dos corpos de água. Os resultados experimentais foram expressos tanto em termos de concentração (mg/L) como de carga específica (kg/ano.ha) a fim de se analisar a variação espacial da concentração e a carga em termos da área de drenagem acumulada e comprimento do rio. Abordou-se uma discussão ecohidrológica realizada com base em análise de quatro dimensões de variáveis: altura hidrométrica, vazão específica, índice de vulnerabilidade e cargas específicas de alguns parâmetros limnológicos. Finalmente, e a fim de avaliar aspectos quali-quantitativos da água para uma bacia urbana através da modelagem matemática, foi utilizado o modelo SWMM. Os resultados experimentais obtidos mostraram que existe extrema variabilidade quantitativa e qualitativa da água, devida principalmente a fatores antropogênicos de poluição, seja pela dinâmica variada de produção de resíduos que são lançados ao ar e à água, seja pela destruição de mecanismos naturais de regulação pela ocupação desordenada do espaço, além de se constatar que as variações do nível da água provocam uma série de transformações nas características limnológicas dos corpos de água causadas por interações entre o meio terrestre e o aquático. Constatou-se a aplicabilidade quali-quantitativa do modelo matemático utilizado, para uma bacia urbana, por meio da calibração dos hidrogramas simulados com hidrogramas observados, e a obtenção de resultados de concentrações de OD, fosfato, sólidos totais, DQO e DBO presentes na água do rio. / Today, the world faces serious problems of water scarcity due mainly to the degradation of its quality. Knowledge and assessment of water quality are essential for proper management of water resources, so the water acts as information function, serving as an indicator of the stage of conservation or degradation of a body of water. The main purpose of this study was to evaluate the water quality of an urban basin located in Sao Carlos city, Brazil, in terms of experimental and mathematical modeling, applying concepts of Ecohydrology. This assessment was carried out by the analysis of experimental results obtained in field works, through four sampling campaigns of water realized in a drought period (November 7,2008) and rainy periods (11, 17 and March 18,2009) establishing for each sampling campaign three points, one located in the basin of the stream Gregory of 17,3 \'KM POT.2\', and the other two along the stream Monjolinho of 78 \'KM POT.2\'. The results of physical and chemical parameters (pH, DO, turbidity, EC, COD, BOD, phosphate, total nitrogen, nitrate, nitrite and total solids), biological (fecal and total coliform) and metals (zinc, lead, cadmium, nickel, iron, manganese, copper and chromium) in the water, were discussed and analyzed the effect of water level variations and flow in limnological characteristics of water bodies. The experimental results were expressed in terms of concentration (mg/L) as the specific load (kg/year.ha) to analyze the spatial variation of the concentration and the load in terms of cumulative drainage area and river length. lt was approached an Ecohydrology discussion based on analysis of four variable dimensions: hydrometric height, flow specific vulnerability index and specific loads of some limnological parameters. Finally, in order to validate the quali-quantitative aspects of the water for an urban basin through a mathematical model, we used the mathematical model SWMM. The experimental results showed that there is an extreme variability in quantity and quality of the water, primarily due to anthropogenic pollution factors, either for the dynamic range of waste that are thrown into the air and water, or the destruction of the natural mechanisms of regulation by disordered occupation of the space, and besides evidencing that the variations of the changes in water level cause a series of transformations in limnological characteristics of the bodies watermark caused by interactions between the terrestrial and aquatic environments. lt was evidenced the quali-quantitative applicability of the mathematical model used, for an urban basin, through the calibration of the simulated hidrograms with observed hidrograms, and the obtained results of DO, phosphate, total solids, COD and BOD concentrations presents in the water of the river.

Os cursos d\'água são ecossistemas predominantemente heterotróficos com gradiente longitudinal e possuem uma capacidade natural de depurar a matéria orgânica. Entretanto, o lançamento indiscriminado de efluentes ultrapassa a capacidade de suporte do ambiente aquático. O principal objetivo do presente estudo foi analisar como a qualidade da água do rio, em termos experimentais e de modelagem matemática, expressa processos ecohidrológicos nas escalas espaço-temporais, para variações de variáveis físicas, químicas e hidrológicas. O presente estudo foi conduzido através da abordagem de bacias embutidas em seções transversais com áreas incrementais do rio principal e com 17 variáveis analisadas. A aplicação dessa metodologia foi feita para o rio Canha, com área de drenagem total de 126 \'KM POT.2\', situada num bioma subtropical, caracterizando-se por ser uma bacia rural e peri-urbana, localizada no Baixo Ribeira de Iguape - São Paulo. As amostragens foram feitas de setembro de 2006 a março de 2007, em oito seções transversais ao longo do eixo longitudinal do rio Canha. A fim de validar os dados obtidos em campo, um modelo matemático foi utilizado. Deste modo, o modelo 1D de fluxo permanente, o modelo QUAL2K, ajustou-se de maneira satisfatória para a maioria dos dados experimentais. Dados hidráulicos e hidrológicos obtidos em campo foram empregados como condição de contorno para calibração do modelo. Os resultados experimentais e simulados foram expressos tanto em termos de concentração (mg/L) como de cargas específicas (Kg/ano/ha). Esta comparação permite obtenção dos resultados através de um continuum a partir do aumento das escalas, enquanto fornece base para confrontá-los com hipóteses ecohidrológicas. A existência de duas estações distintas, seca e chuvosa, foi observada. Durante a estação chuvosa, observou-se maior diluição dos compostos no corpo d´água, porém em alguns casos, a influência da poluição difusa, devido à lixiviação do solo, foi verificada. As altas vazões tiveram impacto direto sobre as cargas específicas. Na estação seca, para a maioria das variáveis analisadas, evidenciou-se aumento na concentração, sugerindo que períodos de baixa vazão diminuem a capacidade de assimilação do rio. Por exemplo, as concentrações e cargas específicas de nitrogênio total foram altas para ambos os períodos, seco e chuvoso. Quando comparado com o sedimento do rio, ficou evidente que o nitrogênio é originário de fontes não pontuais. / Water courses are predominantly heterotrophic ecosystems with longitudinal gradient and present a capacity of self purification from organic matter. However, the uncontrolled release of effluents can exceed the carrying capacity of the aquatic ecosystem. The main objective of this study was to analyze how the river water quality, in terms of experimental surveys faced with mathematical modeling, envisages the processes evidences of fluvial ecohydrology at various spatiotemporal scales, for either seasonal or longitudinal changes of physic, chemical and hydrological variables. That study was performed through a nested catchment experiment, at cross-sections located at incremental drainage areas of the main river stem of the watershed and with 17 sampled variables. The application of this methodology was made at the Canha river, with a total drainage area of 126 \'KM POT.2\', under subtropical biome, with mixed, rural to peri-urban, land-uses, located at the downstream of the Ribeira de Iguape river basin, sited at State of Sao Paulo, Brazil. Four field campaigns were carried with sampling from September, 2006 to July, 2007, in eight cross-sections along the longitudinal axis of the Canha river. In order to cross-validate experimental samples at the river continuum scale with the drainage basin scale, a mathematical model was tested to simulate the water quality dynamics. In spite of 1-D, quasi-state modeling restrictions assumed, the QUAL2K model fits well to experimental data of most of variables surveyed during campaigns. Hydraulic basic samples and hydrological weather data were utilized as initial conditions to feed the mathematical model. Both experimental results and model simulations were expressed as mean river-concentrations (mass/volume) as drainage-area-specific loadings or yield (mass/time.area). The existence of two main seasons, dry and wet, was observed. During the rainy season, the ability to better dilute water loads was outlined; however, on some circumstances, the influence of diffuse pollution entered the stream due to soil leach is also depicted. High-water discharges had a direct impact on area-specific loads. In the dry season and for most of variables, high concentrations were evident, suggesting low-water discharges provoked a loss of the river\'s carrying capacity. For instance, nitrogen concentrations and nitrogen specific loads were quite high during both (dry, wet) periods. When compared to the river bottom sediments, it was evident that nitrogen could be originated from non-point sources outside the riparian areas. The results let the river continuum integrated processes across increasing scales, thereby providing the basis for confronting ecohydrological hypotheses.

A expansão do tecido urbano e o adensamento das cidades têm um impacto negativo sobre os recursos hídricos, tanto na quantidade quanto na qualidade das águas no ambiente, pois aumenta as cargas de poluentes no meio e altera o ciclo hidrológico natural, criando riscos à população. É possível reduzir tais riscos através do diagnóstico, planejamento e gestão adequada das áreas de risco para a proteção civil e das comunidades. A abordagem ecohidrológica, que considera a relação funcional entre hidrologia, sistemas aquáticos e sua biota na escala de bacia hidrográfica, incorporando aspectos quantitativos e qualitativos da água em uma visão de interdependência entre Ecologia e Hidrologia, permite o diagnóstico, planejamento e manejo adequado dos cursos hídricos em benefício tanto dos humanos quando dos demais seres vivos. Este trabalho busca investigar a dinâmica ecohidrológica no espaço e no tempo da Bacia do Rio Monjolinho, localizada no Município de São Carlos (SP), no contexto de gestão de riscos de desastres hidrológicos. Os processos quantitativos são investigados por meio de simulações com o SWMM (Storm Water Management Model) e os dados de simulação são utilizados, por vez, na determinação do IP (Índice de Perigo) de pontos estratégicos da bacia hidrográfica e também das áreas com maior risco de inundação. Com relação à qualidade, onze variáveis clássicas de qualidade dágua são determinadas experimentalmente em 15 pontos da bacia a fim de caracterizar a dinâmica das cargas de poluentes, permitindo desta maneira a avaliação do risco biológico na bacia. Os resultados quali-quantitativos mostram que os vales dos rios oferecem riscos tanto devido às inundações quanto devido ao alto risco de contaminação. / The urban tissue expansion and the urban area densification have a negative impact on water resources, in terms of quality and quantity of available water, since it increases the polutant load at the same time it changes the natural hydrological cycle, exposing population to risk. It is possible to reduce the risks by means of assessment, planning and correct management of risk areas in order to protect the communities. The ecohydrology, which takes into account the functional relationship between hydrology, aquatic systems and biota in watershed scale, considering quali-quantitative aspects and their interdependecies, enable us to assess, plan and manage risks in an advantageous way for humans and living beings as well. This work investigates the ecohydrology dynamics in space and time of Rio Monjolinho basin, located within the municipality of São Carlos (SP), Brazil, in the context of disaster risk management. The quantitative aspects are investigated using the SWMM (Storm Water Management Model) simulation model, and the simulation data generated are used to calculate the Risk Index (RI) and to map the flooding risk areas in the basin. Eleven classic water quality variables are experimentaly determined to assess the polutant load dynamics and its distribution in the sub-basins, enabling us to assess the biologic risks. The results show that some areas in the catchment are not just flood risk areas but also areas of high biological risk of contamination.

A expansão do tecido urbano e o adensamento das cidades têm um impacto negativo sobre os recursos hídricos, tanto na quantidade quanto na qualidade das águas no ambiente, pois aumenta as cargas de poluentes no meio e altera o ciclo hidrológico natural, criando riscos à população. É possível reduzir tais riscos através do diagnóstico, planejamento e gestão adequada das áreas de risco para a proteção civil e das comunidades. A abordagem ecohidrológica, que considera a relação funcional entre hidrologia, sistemas aquáticos e sua biota na escala de bacia hidrográfica, incorporando aspectos quantitativos e qualitativos da água em uma visão de interdependência entre Ecologia e Hidrologia, permite o diagnóstico, planejamento e manejo adequado dos cursos hídricos em benefício tanto dos humanos quando dos demais seres vivos. Este trabalho busca investigar a dinâmica ecohidrológica no espaço e no tempo da Bacia do Rio Monjolinho, localizada no Município de São Carlos (SP), no contexto de gestão de riscos de desastres hidrológicos. Os processos quantitativos são investigados por meio de simulações com o SWMM (Storm Water Management Model) e os dados de simulação são utilizados, por vez, na determinação do IP (Índice de Perigo) de pontos estratégicos da bacia hidrográfica e também das áreas com maior risco de inundação. Com relação à qualidade, onze variáveis clássicas de qualidade dágua são determinadas experimentalmente em 15 pontos da bacia a fim de caracterizar a dinâmica das cargas de poluentes, permitindo desta maneira a avaliação do risco biológico na bacia. Os resultados quali-quantitativos mostram que os vales dos rios oferecem riscos tanto devido às inundações quanto devido ao alto risco de contaminação. / The urban tissue expansion and the urban area densification have a negative impact on water resources, in terms of quality and quantity of available water, since it increases the polutant load at the same time it changes the natural hydrological cycle, exposing population to risk. It is possible to reduce the risks by means of assessment, planning and correct management of risk areas in order to protect the communities. The ecohydrology, which takes into account the functional relationship between hydrology, aquatic systems and biota in watershed scale, considering quali-quantitative aspects and their interdependecies, enable us to assess, plan and manage risks in an advantageous way for humans and living beings as well. This work investigates the ecohydrology dynamics in space and time of Rio Monjolinho basin, located within the municipality of São Carlos (SP), Brazil, in the context of disaster risk management. The quantitative aspects are investigated using the SWMM (Storm Water Management Model) simulation model, and the simulation data generated are used to calculate the Risk Index (RI) and to map the flooding risk areas in the basin. Eleven classic water quality variables are experimentaly determined to assess the polutant load dynamics and its distribution in the sub-basins, enabling us to assess the biologic risks. The results show that some areas in the catchment are not just flood risk areas but also areas of high biological risk of contamination.

The Taim Wetland, situated in the Ecological Station (ESEC) Taim, an important wetland in southern Brazil, is fundamental to maintain the ecological stability of the region. The main economic activity in the surroundings of ESEC is the practice of irrigated rice planting through flooding, a process that requires large amounts of water, which are captured in the region of the lakes in the summer months and causing a decrease of ponds levels and Wetland , which may be harmful to this species dependent wetland environment. One way to investigate how species are impacted by this activity is through the integration of information on required environmental conditions for the survival of the species and their interdependence through habitat suitability indices method (HSI). This method is considered a form of ecological niche modeling, which can assist in improvement or development of management strategies of water resources and conservation of biodiversity, being widely used in areas of wetlands. Thus, using this methodology, this study was conducted in order to add information to the survey prepared by Tassi for Wetland Taim in 2008, through the development and validation of HSI, which relate hydrological and habitat aspects, aimed at management proposals of water resources of the local. To do so, were developed five new HSIs for selected indicator species: totora (Scirpus californicus), the white-faced Ibis (Plegadis chihi) and wood stork (Mycteria americana), and reptiles broad-snouted caiman (Caiman latirostris) and the D'orbigny's slider (Trachemys dorbigni). The species designated as indicators of the Wetland were those that could be observed in the field, and were willing to hydrological information. The construction of the HSIs species was made through the water slide height information needed to ensure the conservation of species and area required to be maintained flood free in reproductive period, from the premise that if ideal conditions would be maintained, these assure its chemical processes, food availability and reproductive success. Through a spatial model of environmental quality, specially developed for the Wetland Taim, there was a reproduction of the information of HSIs through thematic maps with color scale, which reflect the environmental suitability to species facing different scenarios. Through the analysis of the HSIs and retention curves were obtained the minimum water level of dimensions and maximum ideal for indicator species for Wetland Taim, corresponding to 1.75 m and 3.10 m, respectively. Water levels in this range of values create an environment to ensure the reproduction of the species and a favorable environment for migratory species of warm season. This, on the other hand, restrict the withdrawal of irrigation water under conditions of lower water availability, but use of this feature could be increased in situations that exceed the maximum limit established for Wetland dimension of the MAH. / O Banhado do Taim, situado na Estação Ecológica (ESEC) do Taim, constitui importante área úmida do sul do Brasil, sendo fundamental na manutenção da estabilidade ecológica da região. A principal atividade econômica no entorno da ESEC é a prática de plantio de arroz irrigado através de inundação, processo que demanda grandes quantias de água, que são captadas das lagoas da região nos meses de verão, ocasionando a redução dos níveis das lagoas e do banhado, o que pode ser prejudicial para espécies dependentes deste ambiente de área úmida. Uma das formas de investigar como as espécies são impactadas por essa atividade é por meio da integração entre informações sobre as condições ambientais necessárias para a sobrevivência das espécies e sua interdependência, através do método de índices de adequabilidade do habitat (IAHs). Esse método é considerado uma forma de modelagem de nicho ecológico, e que pode colaborar no aperfeiçoamento ou desenvolvimento das estratégias de gerenciamento dos recursos hídricos e conservação da biodiversidade, tendo sido amplamente empregado em regiões de áreas úmidas. Assim, utilizando esta metodologia, este trabalho foi desenvolvido com o intuito de acrescentar informações à pesquisa elaborada por Tassi para o Banhado do Taim em 2008, através do desenvolvimento e validação de IAHs, que relacionam aspectos hidrológicos e de habitats, voltados para propostas de gerenciamento dos recursos hídricos do local. Para tanto, foram desenvolvidos cinco novos IAHs para as espécies indicadoras selecionadas: junco (Scirpus californicus), as aves maçarico-preto (Plegadis chihi) e cabeça-seca (Mycteria americana), e os répteis jacaré-do-papo-amarelo (Caiman latirostris) e a tartaruga-tigre-d água (Trachemys dorbigni). As espécies designadas como indicadoras do banhado foram as que puderam ser observadas em campo, e se dispunham de informações hidrológicas. A construção dos IAHs das espécies se deu através da informação de altura de lâmina de água necessária para garantir a conservação das espécies e área necessária a ser mantida livre de inundação em período reprodutivo, a partir da premissa de que se condições ideais fossem mantidas, estas assegurariam seus processos químicos, disponibilidade de alimento e sucesso reprodutivo. Através de um modelo de espacialização da qualidade ambiental, desenvolvido especialmente para o Banhado do Taim, houve uma reprodução das informações dos IAHs por meio de mapas temáticos com escala de cores, que refletem a adequabilidade ambiental para a espécie frente a diferentes cenários. Por meio da análise dos IAHs e das curvas de permanência, foram obtidos as cotas de nível de água mínimo e máximo ideais para as espécies indicadoras do Banhado do Taim, correspondentes a 1,75 m e a 3,10 m, respectivamente. Níveis de água nesta faixa de valores garantiriam um ambiente propício para assegurar a reprodução das espécies e um ambiente favorável para as espécies migratórias de estação quente. Isso, por outro lado, limitaria a retirada de água para irrigação em condições de menor disponibilidade hídrica, mas o uso deste recurso poderia ser aumentado em situações que ultrapassassem o limite da cota de nível máximo estabelecida para o Banhado do Taim.

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The input of diffuse pollutants in the environment is of difficult control and identification, while the control of point sources is more efficient because they are easily identified. However, the frequent discharges of effluents, althought undergoing treatment, may change the input of elements and substances in a given region. The aim of this study was to assess the spatial-temporal influence of point and non-point source pollution on the characteristics of surface water and sediment in a watershed with well-marked seasons. In addition, concepts and attempts at ecosystems restoration in different regions were reviewed in order to understand the main drivers of abiotic-biotic regulation among watersheds and aquatic ecosystems, based on the principles of Ecohydrology. For this purpose, the concentrations of Cd, Cr, Fe, Ni, Zn, Pb, Al, Cu, Mn, Hg, As, Se, total phosphorus, total nitrogen and ions in water and sediment were examined. Furthermore, levels of metals (Al, Fe, Mn, Cu, Zn, Hg and As) in the sediment profile of stations under of the influence of different impact were evaluated. This study showed that the point source pollution promote a high load of contaminants in sediment, regardless of the season. Furthermore, the point pollution sources seem to be spatially and temporally the main cause of reservoir sediment chemical composition due its frequent effluent release. This study also indicates that, despite several biogeographical differences, hydrology seems to be the main factor that controls the primary and secondary production and sustainability in rivers and lakes (reservoirs). In conclusion, the hydrology in the tropics seems to decrease the expected effects of a higher temperature. Therefore, to increase resilience in tropical freshwaters integrated actions according to hydrological stages are highly recommended. / Contaminantes são introduzidos em ecossistemas aquáticos, a partir de fontes pontuais e difusas e geralmente são depositados nos sedimentos de lagos e reservatórios. A entrada de poluentes difusos no ambiente é de difícil controle e identificação, enquanto que o controle de fontes pontuais é mais eficiente, pois são facilmente identificados. No entanto, as frequentes descargas de efluentes, mesmo passando por tratamento, podem mudar a dinâmica de entrada de elementos e substâncias em uma região. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência espaço-temporal de fontes de poluição pontual e não pontual nas características das águas superficiais e do sedimento de um reservatório (Lobo/Broa, SP) em uma bacia hidrográfica com estações climáticas bem definidas. Além disso, conceitos e tentativas de restauração em diferentes ecossistemas foram revisados com o objetivo de entender quais são os principais controladores da regulação abiótica-biótica entre bacias hidrográficas e ecossistemas aquáticos, com base nos princípios da Ecohidrologia. Para este propósito, as concentrações de Cd, Cr, Fe, Ni, Zn, Pb, Al, Cu, Mn, Hg, As, Se, fósforo total, nitrogênio total e íons na água e no sedimento foram examinadas. Além disso, os níveis de metais (Al, Fe, Mn, Cu, Zn, Hg e As) no perfil do sedimento de pontos amostrais sob influência de diferentes impactos foram avaliados. Este estudo mostrou que as fontes pontuais de poluição promovem uma alta carga de contaminantes nos sedimentos, independentemente da estação. Além disso, as fontes de poluição pontual parecem ser espacialmente e temporalmente as principais causa da composição química de sedimentos do reservatório por causa da frequente liberação de efluentes. Esse estudo também indica que, apesar de várias diferenças biogeográficas, a hidrologia parece ser o principal fator que controla a produção primária, secundária e a sustentabilidade em rios e lagos (reservatórios). Em conclusão, a hidrologia nos trópicos parece diminuir os efeitos esperados de uma temperatura mais elevada. Portanto, para aumentar a resiliência nas águas doces tropicais ações integradas de acordo com as fases hidrológicas são altamente recomendadas.