O presente projeto de pesquisa levantou e analisou os dados de demandas para diversos usos em sub-bacias das quais Jacaré-Guaçu, Jacaré-Pepira e Rio Claro que fazem parte da UGRHI 13 (Bacia Hidrográfica Tietê-Jacaré) e que deságua no trecho médio do rio Tietê, no reservatório da Usina Hidrelétrica de Ibitinga. O objetivo desta pesquisa foi fornecer resultados baseados em critérios técnicos científicos para auxiliar no processo de direito de uso da água subsidiando assim o respectivo Comitê de Bacias Hidrográficas que compõem a região de estudo na determinação das vazões de outorgas requeridas. Os dados das demandas de abastecimento público, dessedentação (pecuária), irrigação, industrial, diluição de esgoto doméstico e diluição de esgoto industrial, bem como a demanda para geração de energia da UHE Ibitinga, subsidiaram a entrada de dados no programa de simulação computacional MIKE BASIN. O programa MIKE BASIN encontra-se disponível no Núcleo de Hidrometria do Centro de Recursos Hídricos e Ecologia Aplicada da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo, e é composto de um sistema de informações geográficas, um modelo de simulação quantitativo capaz de integrar técnicas de otimização, e um banco de dados georreferenciado. Com o software MIKE BASIN foi possível identificar as disponibilidades hídricas para atender diversos usos dos recursos hídricos diante das crescentes demandas e das diferentes condições hidrológicas, definindo assim um planejamento para os diferentes usuários da água, minimizando os conflitos entre os usos múltiplos desta e quantificando o grau de compromisso existente entre eles. Por fim, os resultados foram apresentados através de gráficos, tabelas que podem subsidiar o comitê de bacia, auxiliando no processo de planejamento e gestão dos usos dos recursos hídricos para diversos cenários futuros. / This research project examined the data and raised the demands for various uses in sub-basins of which Jacaré-Guaçu, Jacaré-Pepira and Claro river that are part of UGRHI 13 (watershed Tietê-Jacaré) and reaching the average sentence Tietê river, the reservoir of the hydroelectric plant Ibitinga. The objective of this research was to provide results based on scientific technical criteria to help in the right to use water as subsidizing the watershed committee of the component to the study region in determining the flow of grant requested. The data demands of the public supply, livestock, irrigation, industrial, dilution of domestic sewage and industrial sewage dilution, and the demand for energy generation of HPP Ibitinga, subsidized the entry of data in the computer simulation program, MIKE BASIN. MIKE BASIN program is available at the Center for Hydrometers the Center for Water Resources and Applied Ecology, School of Engineering of São Carlos, University of São Paulo, and is composed of a geographic information system, a simulation model capable of quantitatively integrate optimization techniques, and a georeferenced database. With the software MIKE BASIN was possible to identify the available water to meet various uses of water resources in the face of growing demands and the different hydrological conditions, thus defining a plan for the different users of water, minimizing conflicts between the multiple uses of and quantifying the degree of compromise between them. Finally, the results were presented through graphs, tables that can support the committee of basin, assisting in the planning process and management of the uses of water resources for various future scenarios.

O presente projeto de pesquisa levantou e analisou os dados de demandas para diversos usos em sub-bacias das quais Jacaré-Guaçu, Jacaré-Pepira e Rio Claro que fazem parte da UGRHI 13 (Bacia Hidrográfica Tietê-Jacaré) e que deságua no trecho médio do rio Tietê, no reservatório da Usina Hidrelétrica de Ibitinga. O objetivo desta pesquisa foi fornecer resultados baseados em critérios técnicos científicos para auxiliar no processo de direito de uso da água subsidiando assim o respectivo Comitê de Bacias Hidrográficas que compõem a região de estudo na determinação das vazões de outorgas requeridas. Os dados das demandas de abastecimento público, dessedentação (pecuária), irrigação, industrial, diluição de esgoto doméstico e diluição de esgoto industrial, bem como a demanda para geração de energia da UHE Ibitinga, subsidiaram a entrada de dados no programa de simulação computacional MIKE BASIN. O programa MIKE BASIN encontra-se disponível no Núcleo de Hidrometria do Centro de Recursos Hídricos e Ecologia Aplicada da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo, e é composto de um sistema de informações geográficas, um modelo de simulação quantitativo capaz de integrar técnicas de otimização, e um banco de dados georreferenciado. Com o software MIKE BASIN foi possível identificar as disponibilidades hídricas para atender diversos usos dos recursos hídricos diante das crescentes demandas e das diferentes condições hidrológicas, definindo assim um planejamento para os diferentes usuários da água, minimizando os conflitos entre os usos múltiplos desta e quantificando o grau de compromisso existente entre eles. Por fim, os resultados foram apresentados através de gráficos, tabelas que podem subsidiar o comitê de bacia, auxiliando no processo de planejamento e gestão dos usos dos recursos hídricos para diversos cenários futuros. / This research project examined the data and raised the demands for various uses in sub-basins of which Jacaré-Guaçu, Jacaré-Pepira and Claro river that are part of UGRHI 13 (watershed Tietê-Jacaré) and reaching the average sentence Tietê river, the reservoir of the hydroelectric plant Ibitinga. The objective of this research was to provide results based on scientific technical criteria to help in the right to use water as subsidizing the watershed committee of the component to the study region in determining the flow of grant requested. The data demands of the public supply, livestock, irrigation, industrial, dilution of domestic sewage and industrial sewage dilution, and the demand for energy generation of HPP Ibitinga, subsidized the entry of data in the computer simulation program, MIKE BASIN. MIKE BASIN program is available at the Center for Hydrometers the Center for Water Resources and Applied Ecology, School of Engineering of São Carlos, University of São Paulo, and is composed of a geographic information system, a simulation model capable of quantitatively integrate optimization techniques, and a georeferenced database. With the software MIKE BASIN was possible to identify the available water to meet various uses of water resources in the face of growing demands and the different hydrological conditions, thus defining a plan for the different users of water, minimizing conflicts between the multiple uses of and quantifying the degree of compromise between them. Finally, the results were presented through graphs, tables that can support the committee of basin, assisting in the planning process and management of the uses of water resources for various future scenarios.

Condições pedológicas, pluviosidade, alterações no uso e ocupação do solo, práticas de manejo de culturas e de preservação interferem diretamente na geração de sedimentos e na taxa de erosão. Em uma bacia hidrográfica esta geração de sedimentos excessiva pode resultar em problemas como o assoreamento dos corpos de água e de reservatórios. Nos reservatórios esta deposição de sedimentos pode representar perda de volume de reservação, promovida pelos sedimentos depositados no fundo da barragem. Com o tempo esta perda poderá vir a representar comprometimento da disponibilidade hídrica para irrigação, para o consumo humano, e para geração de energia. As obras de dragagem destes sedimentos são muito caras e resolvem somente os sintomas do problema e não suas causas. Desta forma as quantificações desse assoreamento e de seus deflagradores se mostram necessárias para o planejamento e gestão de recursos hídricos. A presente pesquisa se propõe a avaliar a aplicabilidade do modelo SWAT (Soil Water Assessment Tool) como ferramenta de estimativa de geração de sedimentos para reservatórios avaliando seus resultados, suas potencialidades e fragilidades para as condições locais e sugerir futuras pesquisas e/ou modificações no modelo. O modelo que foi desenvolvido originalmente pelo USDA (United States Departmente of Agriculture) para avaliar erosão e balanço hídrico de bacias hidrográficas, conta com um vasto número de aplicações no mundo, documentação e usuários. A área a ser estuda é bacia do reservatório do Lobo, que possuí uma área aproximada de 227 km² e localizado no município de Itirapina e de Brotas. Atualmente o reservatório é utilizado tanto para geração energética e como atração turística local. Dois cenários de simulação foram selecionados: Cenário 1 de 1977 até 1985 e Cenário 2 de 1996 até 2006. Para realizar as simulações foram utilizados a versão ArcSWAT 2005 version2.34 para realizar as simulações e o SWAT-CUP 4.3.1 para calibração.Os dados de entrada do modelo são: dados de chuvas e vazão diários obtidos da ANA (Agência Nacional das Águas), cartas de levantametno pedológico e cartas de uso e ocupação obtidas a partir de imagens CBERS e LANDSAT. Após calibração utilizando SUFI2 obteve-se o aporte de sedimentos na barragem para os dois cenários. Os resultados do primeiro cenário apresentaram influência negativa de dados inconsistentes de dados de vazão utilizados e limitações observadas na discretização do modelo nas representações do mosaico de uso e ocupação muito fragmentado para este cenário. O segundo cenário, no entanto obteve resultados satisfatórios comprovando a capacidade do modelo como ferramenta de avaliação de geração e aporte de sedimento em reservatórios. / The sediment yield and erosion rates are directly affected by pedologic conditions, precipitation, land and use changes, management and soil preservation practices. Excessive sediment yield in a watershed could result in difficulties caused by siltation processes in rivers and reservoirs. Sediment deposition at the bottom of reservoirs and dams may result in volume loss. In time such loss could become impairment of water availability for irrigation, human consumption and power generation. Sediment dredging is an expensive solution that will address only the symptoms and not the causes of the issue. Therefore assessing the amount of sediment and their causes is required for Water Resources Management and Planning. The present research aims to evaluate the applicability of the SWAT (Soil and Water Assessment Tool) as sediment generation and contribution estimation tool for reservoirs evaluating the results, assessing the model strengths and weakness for the local contitions and make sugestions for future research and/or model modifications. Originally developed by the USDA (United States Department of agriculture) to assess erosion and water balance of watersheds, this model has a large number of users, available documentation and registered applications across the world. The study area, with an approximate area of 227 km² is the Lobo reservoir watershed, located at the municipalities of Itirapina and Brotas. The reservoir is currently used for hydropower generation and as a tourist attraction. Two simulation scenarios were chosen: Scenario 1from 1977 to 1985 and Scenario 2 from 1996 until 2006. To perform the simulations the ArcSWAT 2005 version 2.34 was selected and the SWAT-CUP 4.3.1 for the calibration. The data input was: daily precipitation and discharge flow datasets from ANA (Agência Nacional das Águas), pedological survey chats and land use charts obtained from CBERS and LANDSAT imagery. After calibration using SUFI2, sediment yield and contribution at the dam was obtained for both scenarios. The first scenario results showed negative effects caused by inconsistent input data flow and limitations regarding model discretization on the model representation of highly fragmented land use. The second scenario, however achieved satisfactory results demonstrating the model ability as sediment yield and contribution in reservoir evaluation tool.

Submitted by ADRIANA ROSSI BARBOSA SCHIAVON null (adriana@unilins.edu.br) on 2017-03-18T14:02:57Z No. of bitstreams: 1 dissertacaoFinalARBSFIM.pdf: 1877576 bytes, checksum: ff5b5a326dd1ad109ba66e4f26fc116e (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-03-21T20:48:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 schiavon_arb_me_bot.pdf: 1877576 bytes, checksum: ff5b5a326dd1ad109ba66e4f26fc116e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-21T20:48:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 schiavon_arb_me_bot.pdf: 1877576 bytes, checksum: ff5b5a326dd1ad109ba66e4f26fc116e (MD5) Previous issue date: 2017-01-27 / O presente trabalho teve por objetivo desenvolver um modelo em dinâmica de sistemas, propondo assim, uma ferramenta que permitisse a análise da sustentabilidade dos recursos hídricos do município de Promissão, interior do estado de São Paulo. Este modelo para gestão de recursos hídricos auxiliará gestores da bacia hidrográfica do Córrego Gonzaga e à companhia municipal responsável pelo planejamento e gestão de sistema de abastecimento e distribuição de água tratada e esgotamento sanitário, à tomada de decisões com maior embasamento já que permite uma visão sistêmica do processo de abastecimento do município. Para desenvolver o modelo, foi utilizada a metodologia sistêmica que é uma ferramenta de grande valia para os gestores de recursos hídricos, pois permite a previsão de cenários futuros de abastecimento e tratamento de efluentes e viabiliza a elaboração e implementação de políticas públicas. O programa STELLA (Structural Thinking Experimental Learning Laboratory with Animation), versão 9.1.3, foi utilizado para desenvolver o modelo dinâmico. Para elaboração e validação da mecânica do modelo desenvolvido, foram utilizados dados da atual gestão de recursos hídricos do município. O modelo desenvolvido foi o “Modelo de Recursos Hídricos de Promissão (MRH-PROMI)”. Para analisar a sustentabilidade dos recursos hídricos do município de Promissão através dos resultados gerados pelo MRH-PROMI, foram elaborados cinco cenários com situações adversas e analisou-se o comportamento dos elementos envolvidos no processo de Oferta e Demanda do município em cada situação. O modelo desenvolvido, permite que os gestores de água façam planejamentos para evitar os possíveis problemas relacionados ao novo cenário ou elaborem projetos com informações geradas pelo modelo para manutenção e melhoria do uso destes recursos. Para cada cenário calculou-se o índice de sustentabilidade (IS) que permitiu conhecer se os recursos hídricos se manteriam ou não sustentáveis no período de 2005 a 2050. Após a análise do comportamento das variáveis dos cinco cenários, concluiu-se que atualmente, os recursos hídricos do município de Promissão atende às suas demandas sustentavelmente apresentando um desempenho médio, utilizando cerca de 40% de sua capacidade. / This study aimed to develop a model usinf dynamic systems, thus proposing a tool that allows the analysis of water resources sustainability at Promissão, state of São Paulo. This water management model will help managers of the Gonzaga Stream watershed and the municipal company responsible for the management and distribution of treated water and sewage, to decision making with better basis as it allows a systemic view the municipality of supply process. To develop the model, systemic methodology was used which is a valuable tool for water resources managers, it allows the prediction of future scenarios of supply and wastewater treatment and enables the development and implementation of public policies. STELLA software (Structural Learning Laboratory Experimental Thinking with Animation), version 9.1.3, was used to develop the dynamic model. To design and mechanical validation of the developed model, the current water resources management in the municipality data were used. The model was the "Water Resources Model Promissão (WRM-PROMI)." To analyze the water resources sustainability Promissão municipality through the results generated by the MRH-PROMI were prepared five scenarios with adverse situations and analyzed the behavior of the elements involved in the offer process and municipal demand in every situation. The model allows water managers make plans to avoid potential problems related to the new scenario or develop projects with information generated by the model for maintaining and improving the use of these resources. For each scenario we calculated the sustainability index (SI) which allowed us to know if the water would continue or not sustainable in the period from 2005 to 2050. After analyzing the behavior of the variables of the five scenarios, it was concluded that currently, water resources Promissão municipality meets its demands sustainably with an average performance, using about 40% of its capacity.

Submitted by ANDREA TEIXEIRA DE LIMA FRANCESCHINI null (andreafranceschini@globo.com) on 2016-04-29T15:19:08Z No. of bitstreams: 1 ANDREA_FINAL_UHU.pdf: 3602762 bytes, checksum: c42ba78af6b7cd87356ba1f56a3f2c3c (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-05-02T18:27:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 franceschini_atl_me_soro.pdf: 3602762 bytes, checksum: c42ba78af6b7cd87356ba1f56a3f2c3c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-02T18:27:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 franceschini_atl_me_soro.pdf: 3602762 bytes, checksum: c42ba78af6b7cd87356ba1f56a3f2c3c (MD5) Previous issue date: 2016-03-02 / Este estudo analisou a variabilidade das precipitações ocorridas na área da Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos Sorocaba e Médio Tietê da Região Hidrográfica do rio Tietê (UGRHI 10) e suas anomalias. Foram escolhidos 50 postos pluviométricos que representaram a área de estudo e adotou-se como intervalo de tempo o período de 1974 a 2008. Foi estudada a precipitação através dos seguintes parâmetros estatísticos: média, desvio padrão, coeficiente de variação, máximos, mínimos e amplitude. Também foi realizado a análise de séries temporais, sendo calculados os índices de concentração diário IC e mensal ICP, além da relação entre a porcentagem de dias consecutivos chuvosos e os percentuais acumulados de precipitação que contribuíram com as percentagens acumuladas de dias durante a ocorrência: PP5, PP10, PP15, PP20, PP50. A heterogeneidade da precipitação mensal foi analisada utilizando o índice de concentração da chuva (ICP), que é a quantidade de chuvas do mês, calculada para cada um dos pluviômetros e para cada ano, durante o período de estudo. A quantificação do déficit ou do excesso de precipitação em diferentes escalas de tempo foi realizada através do cálculo do Índice Padronizado de Precipitação (IPP) verificando a disponibilidade hídrica da área de estudo. Foi aplicada a Geoestatística para verificação da correlação espacial existente entre os postos pluviométricos escolhidos. No resultado destacam-se duas áreas: a primeira abrangendo as regiões sudeste e noroeste e a segunda as regiões centro-leste e centro-oeste. Na primeira que apresenta altitudes e declividades elevadas ocorreram os maiores valores do índice de concentração, enquanto a segunda que apresenta relevo suave e colinas amplas ocorreram os menores valores. Em relação as chuvas mensais, toda a Unidade apresentou concentração moderada. O ano de 1983 foi úmido apresentando excesso de precipitação, conforme observado nos valores de IPP positivos; já 1985 foi um ano seco, com déficit de precipitação onde foram encontrados os maiores valores negativos de IPP. / This study analyzed the variability of precipitation occurred in the area of Sorocaba Water Resources Management Unit and the Middle Tietê River Basin River Tietê (UGRHI 10) and its anomalies 50 rain gauges were chosen representing the study area and adopted as range the time period from 1974 to 2008. He was studying the fallout and its statistical parameters: mean, standard deviation, coefficient of variation, maximum, minimum and amplitude. It was performed the analysis of time series, with calculation of indices of daily IC and monthly ICP concentration and the relation between the percentage of rainy days in a row and the cumulative percentage of precipitation that contributed to the cumulative percentages of days the occurrence: PP5 , PP10, PP15, PP20, PP50. The heterogeneous monthly rainfall was analyzed using the concentration ratio rain ICPs is the amount of rainfall in the month calculated for each of the gauges and for each year during the study period. The quantification of the deficit or excess rainfall in different time scales was performed by calculating the Standardized Precipitation Index (IPP) checking the water availability in the study area. It was applied to Goestatistics to verify the existing spatial correlation between the selected rainfall stations. In the result we highlight two areas: the first covering the southeast and northwest and the second the central-eastern region and the midwest. In the first presenting elevations and slopes occurred the highest values of the concentration index and the second presenting mild relief and large hills showed the lowest values. Regarding the monthly rainfall, the entire unit had moderate concentration. The year 1983 was humid presenting excess rainfall, as noted in its positive IPP values since 1985 was a dry year with rainfall deficit where the biggest negative IPP were found.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:00:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMAC.pdf: 1589658 bytes, checksum: 58af3bc8f9fc6ad51a91dd8f77699678 (MD5) Previous issue date: 2007-06-25 / Financiadora de Estudos e Projetos / This research aimed to develop a set of sustainability indicators for water resources management (CISGRH) in the Tiete-Jacare Basin Committee ambit. The CISGRH development occurred by three main steps. The first step consisted on conceptual base structuring and empiric object characterization, and this phase had as main product a group of specific sustainability principles applied to water resources management. There were also studied National and International experiences for indicators proposition and use, which subsidized, on second phase, proposition a list of potential indicators. Three consultation processes were accomplished, seeking to identify principal problems related to water resources to a specific area and possible indicators to monitor them. The involved agents direct or indirectly with water resources management and the specific region, such as committee members, academic and technical specialists, were consulted. The results obtained by undertaken consultations based the third phase that consisted on the CISGRH structuring. The obtained indicators could previously be correlated with most of specific sustainability indicators principles identified. It was still looked for to characterize each one indicator, under aspects as: obtaining process or calculation, possible data sources, climbs determination, frequency and wanted tendency. From the CISGRH elaboration process could be observed that different actors' participation to indicators and aspects or problems selection, to be monitored, is very valuable, bringing benefits as to insert them in the context and larger their involvement. Although the set of indicators have been submitted to different actors and analyses, it is recommended that these indicators are reviewed and updated continually, with intention to assist for new demands that can appear in CBH-TJ. / A presente pesquisa teve como objetivo desenvolver um conjunto de indicadores de sustentabilidade para gestão dos recursos hídricos (CISGRH) na Unidade de Gerenciamento da Bacia Hidrográfica Tietê-Jacaré (CBH-TJ). O desenvolvimento do CISGRH deu-se em três etapas principais. A primeira etapa consistiu na estruturação da base conceitual e na caracterização do objeto empírico, tendo como principal produto um conjunto de princípios específicos da sustentabilidade aplicados à gestão de recursos hídricos. Foram também estudadas experiências nacionais e internacionais de proposição e uso de indicadores, os quais subsidiaram, na segunda fase, a proposição de uma lista de indicadores potenciais. Foram realizados três processos de consulta, visando identificar os principais problemas relacionados ao aos recursos hídricos na região e os possíveis indicadores para monitorá-los. Os agentes envolvidos direta ou indiretamente na gestão dos recursos hídricos e na região, tais como membros do comitê, especialistas da área acadêmica e da área técnica, foram consultados. Os resultados obtidos nas consultas empreendidas fundamentaram a terceira fase que consistiu na estruturação propriamente dita do CISGRH. Os indicadores obtidos puderam ser correlacionados com a maioria dos princípios específicos da sustentabilidade previamente identificados. Buscou-se ainda caracterizar cada um dos indicadores, sob aspectos como: processo de obtenção ou cálculo, possíveis fontes de dados, escala, freqüência de determinação e tendência desejada. A partir do processo de elaboração do CISGRH observou-se que a participação de diferentes atores na seleção dos indicadores e dos aspectos ou problemas a ser monitorados é muito valiosa, trazendo benefícios como contextualização e maior envolvimento. Ainda que os indicadores tenham sido submetidos a diferentes atores e análises, recomenda-se que eles sejam revistos e atualizados continuamente, com o intuito de atender às novas demandas que possam surgir no CBH-TJ.

Condições pedológicas, pluviosidade, alterações no uso e ocupação do solo, práticas de manejo de culturas e de preservação interferem diretamente na geração de sedimentos e na taxa de erosão. Em uma bacia hidrográfica esta geração de sedimentos excessiva pode resultar em problemas como o assoreamento dos corpos de água e de reservatórios. Nos reservatórios esta deposição de sedimentos pode representar perda de volume de reservação, promovida pelos sedimentos depositados no fundo da barragem. Com o tempo esta perda poderá vir a representar comprometimento da disponibilidade hídrica para irrigação, para o consumo humano, e para geração de energia. As obras de dragagem destes sedimentos são muito caras e resolvem somente os sintomas do problema e não suas causas. Desta forma as quantificações desse assoreamento e de seus deflagradores se mostram necessárias para o planejamento e gestão de recursos hídricos. A presente pesquisa se propõe a avaliar a aplicabilidade do modelo SWAT (Soil Water Assessment Tool) como ferramenta de estimativa de geração de sedimentos para reservatórios avaliando seus resultados, suas potencialidades e fragilidades para as condições locais e sugerir futuras pesquisas e/ou modificações no modelo. O modelo que foi desenvolvido originalmente pelo USDA (United States Departmente of Agriculture) para avaliar erosão e balanço hídrico de bacias hidrográficas, conta com um vasto número de aplicações no mundo, documentação e usuários. A área a ser estuda é bacia do reservatório do Lobo, que possuí uma área aproximada de 227 km² e localizado no município de Itirapina e de Brotas. Atualmente o reservatório é utilizado tanto para geração energética e como atração turística local. Dois cenários de simulação foram selecionados: Cenário 1 de 1977 até 1985 e Cenário 2 de 1996 até 2006. Para realizar as simulações foram utilizados a versão ArcSWAT 2005 version2.34 para realizar as simulações e o SWAT-CUP 4.3.1 para calibração.Os dados de entrada do modelo são: dados de chuvas e vazão diários obtidos da ANA (Agência Nacional das Águas), cartas de levantametno pedológico e cartas de uso e ocupação obtidas a partir de imagens CBERS e LANDSAT. Após calibração utilizando SUFI2 obteve-se o aporte de sedimentos na barragem para os dois cenários. Os resultados do primeiro cenário apresentaram influência negativa de dados inconsistentes de dados de vazão utilizados e limitações observadas na discretização do modelo nas representações do mosaico de uso e ocupação muito fragmentado para este cenário. O segundo cenário, no entanto obteve resultados satisfatórios comprovando a capacidade do modelo como ferramenta de avaliação de geração e aporte de sedimento em reservatórios. / The sediment yield and erosion rates are directly affected by pedologic conditions, precipitation, land and use changes, management and soil preservation practices. Excessive sediment yield in a watershed could result in difficulties caused by siltation processes in rivers and reservoirs. Sediment deposition at the bottom of reservoirs and dams may result in volume loss. In time such loss could become impairment of water availability for irrigation, human consumption and power generation. Sediment dredging is an expensive solution that will address only the symptoms and not the causes of the issue. Therefore assessing the amount of sediment and their causes is required for Water Resources Management and Planning. The present research aims to evaluate the applicability of the SWAT (Soil and Water Assessment Tool) as sediment generation and contribution estimation tool for reservoirs evaluating the results, assessing the model strengths and weakness for the local contitions and make sugestions for future research and/or model modifications. Originally developed by the USDA (United States Department of agriculture) to assess erosion and water balance of watersheds, this model has a large number of users, available documentation and registered applications across the world. The study area, with an approximate area of 227 km² is the Lobo reservoir watershed, located at the municipalities of Itirapina and Brotas. The reservoir is currently used for hydropower generation and as a tourist attraction. Two simulation scenarios were chosen: Scenario 1from 1977 to 1985 and Scenario 2 from 1996 until 2006. To perform the simulations the ArcSWAT 2005 version 2.34 was selected and the SWAT-CUP 4.3.1 for the calibration. The data input was: daily precipitation and discharge flow datasets from ANA (Agência Nacional das Águas), pedological survey chats and land use charts obtained from CBERS and LANDSAT imagery. After calibration using SUFI2, sediment yield and contribution at the dam was obtained for both scenarios. The first scenario results showed negative effects caused by inconsistent input data flow and limitations regarding model discretization on the model representation of highly fragmented land use. The second scenario, however achieved satisfactory results demonstrating the model ability as sediment yield and contribution in reservoir evaluation tool.

Submitted by LUCÍOLA GUIMARÃES RIBEIRO (luciola.eng@gmail.com) on 2018-07-11T01:49:04Z No. of bitstreams: 1 RIBEIRO L G_DISSERTAÇÃO 06-2018.pdf: 5496207 bytes, checksum: 370aa607e2f52d74abd2d6d10a9870b0 (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-07-11T11:52:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ribeiro_lg_me_ilha.pdf: 5496207 bytes, checksum: 370aa607e2f52d74abd2d6d10a9870b0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-11T11:52:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ribeiro_lg_me_ilha.pdf: 5496207 bytes, checksum: 370aa607e2f52d74abd2d6d10a9870b0 (MD5) Previous issue date: 2018-03-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O monitoramento qualitativo e quantitativo das águas superficiais pode indicar as atividades humanas, que apresentam potenciais riscos a este recurso, servindo assim como uma ferramenta fundamental para a gestão dos corpos d’água. A realização de estudos relacionados aos recursos hídricos fornece informações capazes de estabelecer os critérios para sua gestão e tomadas de decisão considerando o enquadramento dos corpos d'água e as particularidades de cada bacia hidrográfica. Nesse contexto, este estudo abordou os fatores que interferem negativamente na qualidade da água e os danos causados aos recursos hídricos e a biota aquática como consequência desses fatores. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a qualidade e a ecotoxicidade da água da Bacia Hidrográfica do Rio São José dos Dourados-SP.Foram utilizados seis pontos de monitoramento devidamente georreferenciados da Rede Básica Integrada da CETESB/ANA que existe na UGRHI 18. Os parâmetros de qualidade de água avaliados na bacia hidrográfica foram: sólidos totais, temperatura, turbidez, demanda bioquímica de oxigênio (DBO), fósforo total,nitrogênio total, oxigênio dissolvido, pH, Escherichia coli e ensaio ecotoxicológico com Ceriodaphnia dubia. Os parâmetros físicos, químicos, microbiológico e ecotoxicológico foram avaliados separadamente e posteriormente o índice de qualidade da água (IQA) foi determinado a fim de se verificar qual a melhor forma de avaliação da qualidade dos recursos hídricos. Os dados referentes aos parâmetros de qualidade da água foram obtidos por meio do Relatório de Qualidade das Águas Superficiais no Estado de São Paulo de 2015, elaborado pela CETESB. O índice de qualidade da água da Bacia Hidrográfica do Rio São José dos Dourados variou de ótima a boa, indicando que o uso e ocupação do solo no entorno da Bacia não tem prejudicado a qualidade de água de forma geral. Entretanto, a análise individualizada dos parâmetros físicos, químicos e microbiológicos permitiu verificar que o fósforo total, oxigênio dissolvido e E. coli excederam os limites estabelecidos pela Resolução CONAMA nº 357/2005, evidenciando que as ações antrópicas estão influenciando a qualidade dos recursos hídricos. Essas alterações podem estar relacionadas com o regime pluviométrico, lançamento de esgotos domésticos e a dissolução de compostos no solo como os fertilizantes, agrotóxicos e excremento de animais. A água da Bacia não apresenta toxicidade aguda para C. dúbia, ou seja, não estão ocorrendo efeitos de transformações das substâncias químicas sobre esses organismos que vivem nos ecossistemas aquáticos. Os ensaios ecotoxicológicos servem como complemento para as análises físicas, químicas e microbiológicas, pois proporcionam abordagens integradas dos efeitos de poluentes, levando em consideração a resposta da comunidade biológica, servindo como um instrumento de controle de poluição. Esse estudo demonstra que, ao utilizar o IQA, perdem-se informações relevantes para a avaliação da qualidade dos corpos d'água, já que, com a aplicação do índice, não se consegue fazer uma interação dos parâmetros analisados. / Qualitative and quantitative monitoring of superficial waters can indicate human activities which present risks to this resource, serving as a main instrument to the management of water bodies. Studies related to hydric resources provide information that can establish criteria for their management and decision-making, considering the framing of the water bodies and the particularities of each watershed. In this context, this study approached the factors that interfere in a negative way in water quality and the damages caused to hydric resources, and the aquatic biota as an effect of those factors. This resource aimed at evaluating the quality and the ecotoxicity of water from the Watershed of the River São José dos Dourados-SP. We used six points of monitoring properly georeferenced from the Integrated Basic Web of CETESB/ANA that exists in UGRHI 18. The parameters of water quality that were evaluated in the watershed are: total solids, temperature, turbidity, biochemical oxygen demand (BOD), total phosphorus, total nitrogen, dissolved oxygen, pH, Escherichia coli and ecotoxicological experiment with Ceriodaphnia dubia. Physical, chemical, microbiological and ecotoxicological parameters were evaluated separately and later the index of water quality (IWQ) was determined to verify the best way to evaluate the quality of hydric resources. The data about water quality parameters were obtained from the Report of Quality of Superficial Waters in the State of São Paulo of the year 2015, elaborated by CETESB. The index of water quality in the Watershed of the River São José dos Dourados had a variation from great to good, what indicates that the land use and zoning land around the Watershed has not damaged the water quality in a general way. However, doing an individualized analysis of physical, chemical and microbiological parameters, allowed to verify that total phosphorus, dissolved oxygen and E. coli exceeded the limits established by the CONAMA Resolution 357/2005. It shows that anthropic actions are influencing the quality of hydric resources. Those alterations may be related to the pluviometric regimen, domestic sewage discharge and the dissolution of composites in the ground, such as fertilizers, pesticides and animal excrements. The water in the Watershed does not present acute toxicity to C. dúbia, i.e., there are no effects of transformation of chemical substances on the organisms living in the aquatic ecosystems. The ecotoxicological experiments serve as a complement to physical, chemical and microbiological analysis, because it provides integrated approaches of the effects of pollutants, considering the response of the biological community, serving as an instrument of pollution control. This research demonstrates that using the IWQ we lose relevant information for water bodies quality evaluation, as applying the index we cannot make an interaction of the analyzed parameters. / CAPES: Código de Financiamento 001

Os eventos de escassez hídrica observados nos últimos anos e o aumento populacional no Estado de São Paulo têm conduzido à maior explotação de água subterrânea do Sistema Aquífero Guarani (SAG) para abastecimento público. Somente no município de Bauru/SP, está previsto um aumento da vazão de água extraída deste Aquífero de 3.699 m3/h (2014) para 4.465 m3/h (2034). Entretanto, a superexplotação em longo prazo do Aquífero pode comprometer a quantidade de água disponível. O Método de Elementos Analíticos foi utilizado para a modelagem do escoamento em regime permanente, considerando o escoamento regional, a extração de água por poços e os principais condicionantes geológicos locais. Observou-se que o gradiente hidráulico do SAG na cidade de Bauru é de aproximadamente 0,82 m/km. Os poços públicos que operam em regime de escoamento confinado estão localizados a nordeste da cidade. O rebaixamento esperado devido ao cenário previsto pelo DAE, em 2034, é de até 15 m com relação ao cenário atual (2014). Este rebaixamento pode ser controlado em até 5 m, reduzindo em 20% a vazão média anual de todos os poços, e em até 10 m, reduzindo em 10% a vazão média anual de todos os poços localizados na área central. A extração de água do SAG em Bauru/SP pode causar o rebaixamento de até 15 m nas cidades mais próximas (Piratininga e Agudos) e pouco interfere no escoamento de água do SAG das cidades mais distantes. Finalmente, os mapas potenciométricos e de rebaixamento gerados pelo modelo analítico são adequados para a análise do escoamento de água subterrânea e podem auxiliar no gerenciamento de recursos hídricos. / The recent drought events and the population growth in São Paulo State (Brazil) have caused many municipalities to increase the groundwater exploitation of the Guarani Aquifer System (GAS). In the city of Bauru/SP, the extraction of water from the Aquifer is expected to increase from 3,699 m3/h, in 2014, to 4,465 m3/h, by 2034. However, the long-term overexploitation of the Aquifer may compromise the amount of available water. The Analytical Element Method was used for the groundwater flow modeling in steady state. The regional flow, the water extraction by wells and the main local geological conditions were considered. The hydraulic gradient in the GAS in Bauru is approximately 0.82 m/km. The public wells in operation in confined flow regime are located in the eastern region of the city. The expected drawdown caused by the scenario predicted by the Department of Water and Wastewater of Bauru, in 2034, can reach 15 m, in comparison with the current situation (2014). Such lowering can be controlled up to 5 m, reducing 20% of the average annual groundwater flow rate of all wells, and up to 10 m, reducing 10% of the annual flow rate of all wells located in the critical area. The GAS groundwater extraction in Bauru/SP may cause the lowering of up to 15 m in nearby cities (Piratininga and Agudos) and has negligible interference in the groundwater flow in the GAS of distant cities. Finally, the potentiometric and drawdown maps generated by the analytical model are suitable for the analysis of groundwater flow and can be useful for the management of water resources.

A eutrofização artificial é um dos maiores desafios da sociedade moderna em relação à manutenção dos usos múltiplos da água, portanto, é preciso estudar os mecanismos que influenciam a variação das características bióticas e abióticas dos reservatórios em resposta às interferências antrópicas, sobretudo ao incremento excessivo de nutrientes, nitrogênio e fósforo. Estes nutrientes afetam a produção da biomassa aquática e favorecem florações de cianobactérias. Diante dessa problemática, a presente pesquisa quantificou as taxas de fixação biológica de nitrogênio pelo fitoplâncton, considerando que algumas cianobactérias se beneficiam dessa habilidade competitiva para dominarem muitos ecossistemas aquáticos. Para isso, foram estudados três reservatórios subtropicais com diferentes graus de trofia no estado de São Paulo, totalizando oito amostragens entre 2013 e 2015. Além de variáveis abióticas e bióticas da água, foram utilizados dois métodos, um indireto e outro direto, para estimar as taxas de fixação: redução do acetileno e traçador isótopo 15N2. Os reservatórios de Itupararanga, Barra Bonita e Lobo foram classificados como eutrófico, hipereutrófico e supereutrófico, respectivamente. As maiores concentrações de nutrientes (nitrogênio total Kjeldahl: 5.930 µg /L e fósforo total: 466 µg /L ) foram observadas no reservatório de Barra Bonita, no qual não foi detectada fixação significativa pela predominância de Microcystis aeruginosa, não fixadora de N2, que atingiu biovolume máximo de 110 mm3/L. Em Itupararanga, nas coletas de outubro de 2013 e fevereiro de 2014, Cylindrospermopsis raciborskii e Anabaena sp. foram responsáveis pelas taxas de fixação, sendo que essa última apresentou maior frequência de heterócitos (75%). No Lobo, Aphanizomenon sp. (durante o inverno), C. raciborskii (durante o verão) e Lyngbya sp. (fixadora noturna de N2) realizaram a fixação em todas as amostragens, com exceção de fevereiro de 2014. Nos reservatórios de Itupararanga e no Lobo, mesmo em condições de excesso de nutrientes e elevadas relações N:P (máximo de 564:1), as taxas de fixação atingiram 0,22 e 0,95 µg/L.h, que são consideradas elevadas quando comparadas a outros estudos em ambientes temperados. A comparação entre as metodologias sugeriu que o método direto, com o traçador 15N2, foi mais sensível que o indireto, da redução do acetileno. Entre as variáveis analisadas, a que mais influenciou a fixação foi a estrutura da comunidade fitoplanctônica (e.g., características qualitativas, capacidade de fixação e presença de heterócito). As variáveis climatológicas (precipitação e temperatura) e hidrológica (tempo de detenção hidráulico), juntamente com a disponibilidade de nutrientes e a possível competição entre espécies e grupos fitoplanctônicos, regularam a comunidade fitoplanctônica. A análise do processo de fixação no período diurno ou noturno permitiu inferir diferentes estratégias adaptativas das cianobactérias presentes nos ambientes estudados. Para os três reservatórios analisados, concluiu-se que a qualidade da água está comprometida devido à floração de cianobactérias potencialmente tóxicas e isso evidencia a necessidade de medidas de controle de estado trófico para garantir os usos múltiplos da água e a saúde pública. O processo de fixação pode representar uma parcela significativa de nitrogênio nos sistemas aquáticos e não foi inibido pelo excesso de nutrientes. / Artificial eutrophication is one of the greatest challenges of modern society in relation to the maintenance of the multiple uses of water, therefore it is necessary to study the mechanisms that influence the variation of biotic and abiotic characteristics of the reservoirs in response to anthropogenic interference, especially the increase of nutrients, nitrogen and phosphorus. Such nutrients affect the production of aquatic biomass and favor cyanobacteria. This research quantified the biological nitrogen fixation rates by the phytoplankton, considering that some cyanobacteria benefit from this competitive ability to dominate many Brazilian aquatic ecosystems. We studied three subtropical reservoirs with different trophic levels in the São Paulo State, Brazil, performing eight sampling campaigns between 2013 and 2015. In addition to the abiotic and biotic variables of water, two methods were used to estimate the fixation rates: acetylene reduction and tracer isotope 15N2. The reservoirs Itupararanga, Barra Bonita and Lobo were classified as eutrophic, hypertrophic and supereutrophic, respectively. The highest concentrations of nutrients (Total Kjeldahl Nitrogen: 5.930 µg/L and total phosphorus = 466 µg/L) were observed in the Barra Bonita Reservoir, where no fixation was detected due to the predominance of Microcystis aeruginosa, non-fixing cyanobacteria, with a maximum biovolume of 110 mm3/L. In Itupararanga, in October 2013 and January 2014, Cylindrospermopsis raciborskii and Anabaena sp. were responsible for nitrogen fixation, the latter with greater frequency of heterocysts (75%). In Lobo, Aphanizomenon sp. (during the winter), C. raciborskii (during the summer) and Lyngbya sp. (night fixing N2) fixation was detected in all samplings, except for February 2014. In the Itupararanga and Lobo Reservoirs, even with excess of nutrients and at high N:P ratios (maximum of 564:1), the fixation rates reached 0.22 and 0.95 µg/L.h, which were high when compared to temperate environments. The comparison between the methodos indicated that the direct method, through the tracer 15N2, was more sensitive than the indirect method of the acetylene reduction. Considering the analyzed variables, phytoplankton community structure significantly influenced the nitrogen fixation (e.g., qualitative aspects, N2 fixation capacity and presence of heterocysts). The climatological (precipitation and temperature) and hydrological (hydraulic retention time) variables, associated with the availability of nutrients and competition among species and phytoplankton groups, regulated the phytoplankton community in the reservoirs. The analysis of the nitrogen fixation during day or night periods allowed inferring different adaptive strategies of cyanobacteria. For the three reservoirs analyzed, it is concluded that the water quality is impaired due to the bloom of potentially toxic cyanobacteria and this highlights the need for trophic state control measures to ensure the multiple uses of water and public health. The fixation process can represent a significant part of nitrogen in aquatic systems and was not inhibited by excess nutrients.