A regionalização hidrológica é uma técnica que permite transferir informação de regiões hidrologicamente monitoradas, para regiões com pouco ou sem monitoramento. Sendo assim, é uma ferramenta útil, a qual permite uma avaliação dinâmica dos recursos hídricos. No Brasil e no Estado de Santa Catarina as leis que são as principais referências para a gestão de recursos hídricos utilizam critérios anuais de disponibilidade hídrica, impossibilitando um maior uso em épocas onde a disponibilidade é maior e, assim, afetando o desenvolvimento econômico. As previsões sazonais servem de base para uma gestão e utilização sustentável dos recursos hídricos. A justificativa de não se usar critérios sazonais, talvez seja pelo fato de não existir trabalhos ou ferramentas que contemplam o estado da arte da regionalização hidrológica. O objetivo deste trabalho é fazer a regionalização hidrológica do Estado de Santa Catarina, mediante uma abordagem geoestatística baseada em modelos e na sazonalidade. Foram utilizados estações pluviométricas e fluviométricas disponibilizadas, respectivamente, pela Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM) e Agência Nacional das Águas (ANA). As estações são distribuídas regularmente e em alta densidade sobre o Estado. Para a modelagem geoestatística, inicialmente foi verificada algumas suposições a serem consideradas, entre elas, a normalidade e a estacionaridade espacial dos dados. Após as suposições terem sido aceitas foi verificado, por meio de testes estatísticos em função da verossimilhança, se a estrutura de dependência espacial do modelo geoestatístico aumentava o desempenho do mesmo, justificando o uso dessa estrutura para a espacialização das variáveis pluviométricas e fluviométricas. Para verificar os pressupostos de uma boa predição, foi avaliada a dispersão dos resíduos das interpolações espaciais, mediante uma validação cruzada. Os resultados mostraram um melhor desempenho para os modelos geoestatísticos com a estrutura de dependência espacial, para todas as variáveis; assim, esses modelos foram utilizados para a interpolação espacial, no qual foi observado pela dispersão dos resíduos uma boa predição. Este trabalho contribui para uma melhor representação espacial de variáveis sazonais no Estado de Santa Catarina e permite um avanço no estado da arte, uma vez que está embasado em critérios de verossimilhança para escolha de modelos que representam melhor o fenômeno estudado no espaço. / Hydrologic regionalization is a technique that allows the transfer of information from regions hydrologically monitored, for regions with little or no monitoring. Therefore, this technique allows a dynamic evaluation of water resources being a useful tool. In Brazil and in Santa Catarina state, the laws that are the main references for the management of water resources use annual criteria of water availability. Thus, using a greater amount of resources when availability is greater is infeasible and affects economic development. Seasonal forecasts provide the basis for sustainable management and use of water resources. The justification for not using seasonal criteria may be because there are no works or tools that contemplate the state of the art of hydrologic regionalization. The aim of this work is to make the hydrologic regionalization of Santa Catarina state, using a geostatistical approach based on models and in seasonality. Data from rain gauge and streamflow stations made available by the Mineral Resources Research Company (CPRM) and National Water Agency (ANA), respectively, were used. These stations have regular distribution and high density within the state. For the geostatistical modeling, some basic assumptions such as data normality and spatial stationarity were verified. After accepting the assumptions it was verified through statistical tests regarding its likelihood, if the structure of spatial dependence of the geostatistical model increase its performance, justifying the use of this structure for the precipitation and streamflow spatialization. To check the assumptions of good prediction, the residue dispersion of the spatial interpolations was evaluated through cross-validation. The results showed a better performance for the geostatiscal models with the spatial dependence structure, both for precipitation and streamflow. Thus, these models were used to the spatial interpolation, observing a good prediction through the residue dispersion. This work contributes to a better spatial representation of seasonal variables in Santa Catarina state and allows an advance in the state of the art, since it is based on likelihood criteria to choose models that better represent the phenomenon studied in space.

Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-03-17T17:03:39Z No. of bitstreams: 1 KellenMuradas.pdf: 10210667 bytes, checksum: 3f69e9c5b68e22ea3db001819c257ffb (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-17T17:03:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KellenMuradas.pdf: 10210667 bytes, checksum: 3f69e9c5b68e22ea3db001819c257ffb (MD5) Previous issue date: 2011-01-01 / Nenhuma / O mapeamento de vulnerabilidade e a análise de risco de contaminação das águas subterrâneas são fundamentais para a orientação dos planos municipais de gerenciamento ambiental. Atualmente, novos critérios de enquadramento das águas subterrâneas são exigidos pela Resolução do CONAMA Nº396 /2008 e justificam o presente estudo. Os municípios escolhidos para o mapeamento de vulnerabilidade foram Portão e Estância Velha/RS, pois apresentam uma situação potencial de contaminação devido à atividade industrial dos setores coureiro-calçadista, plástico, tintas e solventes, além dos efluentes domésticos. Para a construção do mapa de vulnerabilidade, foi escolhido o método DRASTIC, acrônimo dos parâmetros a serem analisados: Depth water table, Recharge, Aquifer media, Soil type, Topography, Impact of vadose zone, Hydraulic Condutivity. Cada parâmetro é construído de forma dinâmica como um plano de informação no ambiente SIG a partir de características do meio que são espacializadas e, na fase final, integradas para gerar o mapa de vulnerabilidade em classes baixa, intermediária, alta e muito alta. A análise preliminar de risco é feita pela sobreposição deste mapa com o mapa de uso do solo. O Sistema Aquífero Guarani (SAG), na área de estudo, é representado pelos arenitos das formações Pirambóia e Botucatu, sendo parcialmente confinado pelo Aquífero Serra Geral e a recarga é favorecida pelo basalto densamente fraturado. A pouca profundidade dos níveis de água subterrânea e a litologia sedimentar são fatores decisivos para uma vulnerabilidade intermediária a alta e, devido à ação antrópica, os níveis de água subterrâneos sofreram depleção na área urbana. Os solos foram separados em domínios de acordo com a sua textura. O domínio Argissolo 1 apresenta-se espesso e com alto teor de finos no horizonte B, indicando um comportamento impermeabilizante. Os ensaios de infiltração e as camadas espessas de argila confirmam a baixa condutividade hidráulica dessa unidade pedológica, constituindo proteção natural do aquífero. Na área de estudo predomina o Argissolo 2, mais arenoso e, a presença restrita de argilominerais expansivos em superfície é fator atenuador da vulnerabilidade. O estudo de risco está diretamente relacionado à ocupação da área, que foi classificada em urbana, rural, silvicultura ou mata nativa. Estas classes, por ora, ocupam áreas de alta vulnerabilidade de contaminação do aquífero. Quanto à qualidade das águas subterrâneas, estes municípios possuem poucos dados disponíveis, não evidenciando o histórico de degradação ambiental na área, sendo um alerta para a necessidade de instalação de rede de poços de monitoramento. A eficiência do mapa de vulnerabilidade está associada à interdependência dos parâmetros envolvendo aspectos hidrogeológicos e geomorfológicos, tendo-se obtido 25% da área com alto grau de vulnerabilidade; 72,4% com grau intermediário e, apenas 2,6%, com baixo grau de vulnerabilidade à contaminação de águas subterrâneas. Dentre as recomendações, inclui-se priorizar o controle quantitativo e qualitativo das águas subterrâneas na área leste por constituir-se de alta vulnerabilidade com sobreposição da mancha urbana e atividades industriais. / The vulnerability mapping and risk analysis of groundwater contamination are essential to guide municipal plans of environmental management. Nowadays, new criteria to classify the groundwater quality are required by the CONAMA Resolution Nº 396/2008 which justify this work. The cities chosen for this study were Portão and Estância Velha/RS due to industrial activities like leather-footwear, plastics, paints and solvents, and domestic effluent in significant volume. The DRASTIC method was chosen to build the vulnerability map, which is a acronyms of the parameters to be analyzed: Depth water table, Recharge, Aquifer media, Soil type, Topography, Impact of vadose zone, Hydraulic Conductivity. Each parameter was built dynamically as an information layer in the GIS from characteristics of the environment that were spacialized and, in the final stage, integrated to generate vulnerability classes as low, intermediate, high and very high class. A preliminary risk analysis was done by overlapping of this map with the map of landuse. The Guarani Aquifer System (GAS) in the study area is composed by the sandstones from the Pirambóia and Botucatu Formations. The SAG is partially confined by the Serra Geral Aquifer when the recharge is favored by the densely fractured basalt. The shallow groundwater levels and sedimentary lithology are decisive factors for an intermediate to high vulnerability. However, due to human action, groundwater levels are depleted in urban areas. The soils were divided in domains according to their texture. The domain claysoil 1 shows thick layers with high content of clays in the B horizon, indicating an impermeable behavior. The infiltration tests and the thick layers of clay confirm the low hydraulic conductivity of this pedological unit, providing natural protection of the aquifer. However, in the study area dominates the claysoil 2, which is more sandy and whose low levels of expansive clay minerals in the surface decrease the vulnerability. The study of risk is directly related to the occupation of the area, which was classified as urban, rural, forestry or native forest. These classes occupy areas of high vulnerability to contamination of the aquifer. As the quality of groundwater, these cities have limited data available, not showing the history of environmental degradation in the area. This is an alert to the need of installation of properly distributed monitoring wells. The efficiency of the map is linked to the interdependence of parameters involving hydrogeological and geomorphological aspects, having been obtained a high degree of vulnerability to groundwater contamination in 25% of the area. An intermediate vulnerability was found in 72,4% of the area and a low degree in 2,6% of the area. In the recommendations, the qualitative and quantitative control of the groundwater in the east area was included because it constitutes high vulnerability with over urban use and industrial activities.

A degradação ambiental do Noroeste do Estado do Rio de Janeiro tem se intensificado nas últimas décadas devido às práticas agrícolas não preservacionistas. Esta situação, que decorre do uso inadequado do solo, tem implicado em mudanças na oferta hídrica em grau variável nos municípios da região com prejuízos econômicos nas atividades dos pequenos e médios proprietários rurais e na qualidade de vida. A abordagem para enfrentar problemas deste tipo depende da participação efetiva das instâncias de governo e dos órgãos responsáveis pela gestão dos recursos hídricos. No âmbito da hidrologia os modelos hidrológicos com base no uso e ocupação do solo são ferramentas que podem auxiliar com ótimo custo e benefício a geração de informações em bacias hidrográficas, instrumentadas ou não. Os modelos são úteis ao planejamento e à tomada de decisão por possibilitarem a previsão de vazões e simulação de cenários sobre o uso do solo e qualidade da água. Neste sentido, o presente estudo pretende dar sua contribuição ao avaliar a adequabilidade do modelo SWAT simular o processo chuva-vazão na microbacia experimental de Santa Maria e Cambiocó, com 13,5 km2, localizada na região hidrográfica do rio Muriaé, afluente do rio Paraíba do Sul. O SWAT tem sido empregado em bacias agrícolas nos EUA, na Europa e, atualmente, na China, sudeste asiático e Irã, entre outros países, e na última década maior inserção no meio acadêmico brasileiro. A versão 2005 do modelo foi utilizada por meio da sua interface SIG para simular as vazões médias diárias com base na precipitação medida no intervalo de 15 minutos no período de 2005/2006. As vazões simuladas foram comparadas com as vazões observadas no exutório da microbacia. Foram testadas as ferramentas de análise de sensibilidade e autocalibração. O método de calibração manual foi usado para o ajuste por tentativa e erro. Os parâmetros ajustados corresponderam ao CN2 e ESCO. Os valores obtidos na calibração para os coeficientes estatísticos R2, NSE, PBIAS e RSR foram 0,80, 0,80, 7,02 e 0,45, respectivamente, indicando escore muito bom, o que foi confirmado pela inspeção dos hidrogramas. As saídas validadas para período diferente da calibração forneceram para os mesmos coeficientes os valores 0,84, 0,80, 25,92 e 0,44. Os dois primeiros, com escore muito bom. O valor de PBIAS, no limite do satisfatório, e RSR, muito bom. O desempenho permitiu concluir que a simulação com o SWAT foi adequada. Em relação às pesquisas que têm sido realizadas no Brasil os valores obtidos para os indicadores foram semelhantes, indicando a capacidade do modelo para novos estudos nesta microbacia que considerem os usos consuntivos e cenários de uso do solo. / The environmental degradation in the Northwest region of the State of Rio de Janeiro has intensified in the last decades due to no preservationist agricultural practices. This arises from inappropriate land use that has been associated to changes in water supply to a varying extent in the Regions municipalities. These, has leaded to economic losses in the activities of small and medium rural homeowners, and quality of life decaying. The approach to address such problems depends on the active participation of government bodies and agencies responsible for water resources management. Hydrological simulation models can assist with great value and benefit to the generation of information in basins, instrumented or not. Models are useful for planning and decision making as they allow the discharges forecasting and simulation scenarios on land use and water quality. In this context, the study aims to make a contribution to assess the suitability of the rainfall-runoff component of the SWAT model in the Santa Maria and Cambiocó catchment, with 13.5 km2, located in Muriaés river basin, a tributary of the Paraíba do Suls river basin. SWAT has been employed in agricultural basins in the U.S., Europe, and currently in China, Southeast Asia and Iran, among other countries, and had in the last decade greater insertion in the Brazilian academia. The 2005 version of the model was used through its GIS interface to simulate the daily mean discharges based on rainfall measured at 15 minute intervals from 2005/2006. Simulated and observed discharges at catchments outlet gage station have been compared. Tools for sensitivity analysis and calibration were tested. Manual calibration adjustment was conducted with CN2 and ESCO parameters. The values obtained by calibration for the statistical coefficients R2, NSE, PBIAS and RSR were 0.80, 0.80, 7.02 and 0.45, respectively, indicating "very good" score. This was confirmed by inspection of hydrographs. The validation period for the different outputs provided the coefficients 0.84, 0.80, 25.92 and 0.44. The R2 and NSE matched a very good score. The PBIAS was at the limit of satisfactory and RSR, very good. The results showed that SWAT simulations were appropriate comparing with others studies in Brazil. The model can be recommended for further studies in this catchment for modeling consumptive uses and land use scenarios.

Submitted by Bruna Camargo Soldera (brusoldera@hotmail.com) on 2017-12-21T12:11:59Z No. of bitstreams: 1 TESE_vf_BCS.pdf: 1351235 bytes, checksum: 2430cf24f201bc58baaf6bac22049bd9 (MD5) / Submitted by Bruna Camargo Soldera (brusoldera@hotmail.com) on 2017-12-21T12:31:26Z No. of bitstreams: 1 TESE_vf_BCS.pdf: 1351235 bytes, checksum: 2430cf24f201bc58baaf6bac22049bd9 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Aparecida Puerta null (dripuerta@rc.unesp.br) on 2017-12-21T13:57:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 soldera_bc_dr_rcla.pdf: 1339538 bytes, checksum: f6e8c82c512ffcd9256c246fffb800fb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-21T13:57:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 soldera_bc_dr_rcla.pdf: 1339538 bytes, checksum: f6e8c82c512ffcd9256c246fffb800fb (MD5) Previous issue date: 2017-10-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Este trabalho apresenta um novo conceito, denominado Água Compensável (AC), que permite mensurar o uso da água a partir da alteração de sua qualidade e quantidade, abrindo as portas para a criação de instrumentos econômicos para sua gestão. O conceito baseia-se em um princípio simples, inovador e abrangente, para que possa ser utilizado de forma ampla por governos, empresas e cidadãos para quaisquer atividades humanas que envolvam o uso de água. A AC é um conceito ao qual pode ser atribuído valores obtidos por uma equação proposta e seguindo uma metodologia também proposta. A AC apoia-se no conceito denominado Pegada Hídrica Cinza ou Água Cinza, que por sua vez está inserido dentro do conceito Pegada Hídrica (Water Footprint). Para exemplificação do uso do conceito, utilizou-se a área de estudo das Bacias Hidrográficas dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí (PCJ). Esta escolha deveu-se ao fato desta ser uma área que apresenta importante desenvolvimento econômico, muitas vezes com urbanização mal planejada e indústrias de grande porte estabelecidas, gerando impactos na qualidade e quantidade dos recursos hídricos, que indicam a necessidade de melhores planejamento e gestão do uso da água. O trabalho consistiu em levantamentos, compilações, elaboração de bancos de dados, interpretações e análises para determinação da AC para uma gama de solutos potencialmente contaminantes, oriundos de atividades antrópicas. Os solutos selecionados foram: nitrogênio, fósforo, Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), Demanda Química de Oxigênio (DQO) e gorduras totais. Foram efetuados os cálculos e análises das AC para solutos gerados por diversas atividades realizadas nas Bacias PCJ e por dois estudos de casos específicos, indústria de bebidas (cerveja e refrigerante) e indústria de alimentos (laticínios e abate animal). É importante salientar que o conceito AC deve ser estimado mesmo para valores de concentrações para solutos que estejam abaixo do padrão de lançamento em corpos d’água, cujo efluente ao qual se incorporam tenha sido previamente tratado. Este raciocínio é suportado pela lógica de que, para alcançar um padrão sustentável a responsabilidade sobre qualquer alteração da qualidade da água, pela adição de massa de soluto, deve ser extensiva à sua remoção ou pela compensação por esta remoção, quer ela venha a ser realizada natural ou artificialmente, quer por diluição ou eventual degradação natural, ou por tratamento da água. Em todos os cálculos realizados neste trabalho pôde-se verificar o elevado volume de AC e o quanto isto pode colocar em risco a qualidade e quantidade da água. É evidente que massas de solutos sempre serão lançadas nos corpos hídricos, porém pode-se fazer com que estas massas não sejam suficientes para elevar a AC e contribuir com a má qualidade do rio. O conceito de AC é simples e poderoso, permite a mensuração do impacto antrópico ao recurso hídrico e abre a possibilidade de valoração da água por meio de compensações realizadas pelos diversos usuários. / This work presents a new method, called Compensable Water (CW), that allows to measure the water use by altering its quality and quantity, opening the doors for the creation of economic instruments for its management. The concept is based on a simple, innovative and comprehensive principle, so it can be widely used by governments, businesses, citizens and any human activities involving the use of water. CW is a concept that can be attributed values obtained by a proposed equation and following a methodology also proposed. The CW concept is based on Water Footprint and Grey Water Footprint concept. To exemplify the use of the SW method, we used the study area of the Piracicaba, Capivari and Jundiaí (PCJ) Hydrographic Basins. The choice of the area was due to the area presents an important economic development, often with poorly planned urbanization and large industries, generating impacts on the quality and quantity of water resources, and these factors indicate the need to improve the water use management. The work consisted of surveys, compilations, databases, interpretations and analyses to determine the SW for a range of potential contaminants from anthropic activities. The selected solutes were: Nitrogen, Phosphorus, Biochemical Oxygen Demand (BOD), Chemical Oxygen Demand (COD) and total fats. Calculations and analyses were carried out for the CW generated by several human activities in the PCJ Basins and for two case studies, beverage industry (beer and soft drink) and food industry (dairy and animal slaughter). It is important to emphasize that the CW must be estimated even for concentration values of solutes that are below the discharge pattern in water bodies whose effluent to which they are incorporated has been previously treated. This reasoning is supported by the logic that to achieve a sustainable standard, the responsibility for any change in water quality, by the addition of solute mass, must extend to its removal or compensation, whether it comes to be carried out naturally or artificially, either by dilution or eventual natural degradation, or by treatment of the water. The results show there is a high volume of CW and it is posing in risk the quality and quantity of water. It is evident that masses of solutes will always be released into the water body, but these masses cannot be enough to raise the CW volumes and contribute to the poor quality of the river. The CW concept is a simple and powerful tool for the measurement of the anthropic impact on water resource and allows the valuation of the water through compensations made by water users. / 165799/2014-5

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-07-31T13:23:22Z No. of bitstreams: 1 CIBELLE MARA REZENDE FELINTO - DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2016.pdf: 3852337 bytes, checksum: 70e2fd1ed39a58e0a5b5613b077460c0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-31T13:23:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CIBELLE MARA REZENDE FELINTO - DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2016.pdf: 3852337 bytes, checksum: 70e2fd1ed39a58e0a5b5613b077460c0 (MD5) Previous issue date: 2016-05-23 / Capes / Nesse estudo objetivou-se identificar a sustentabilidade da utilização dos recursos hídricos para João Pessoa, capital do Estado da Paraíba e localizada na Bacia Hidrográfica do rio Paraíba. Foram identificadas as principais forças motrizes, pressões, estado do meio ambiente e impacto sobre os recursos hídricos exercidos por essa cidade nas bacias em que ela está inserida, bem como as referidas medidas de respostas existentes e potenciais. A pesquisa utilizou-se do Sistema de Indicadores de Sustentabilidade Força Motriz-Pressão-Estado-Impacto-Resposta (FPEIR) para alcançar os seus objetivos. Após a montagem do modelo, foram selecionados 26 indicadores para representar a sustentabilidade das bacias, e alguns dos quais foram analisados em conjunto. Esses indicadores ajudaram a analisar a disponibilidade e a qualidade das águas superficiais e subterrâneas da região estudada. A aplicação do modelo FPEIR mostrou que os mananciais das duas bacias que abastecem João Pessoa não estão sendo geridos sustentavelmente. Os resultados mostram que a população de João Pessoa exerce notável pressão sobre os recursos hídricos das bacias em estudo em ambos os aspectos: qualitativo e quantitativo. Evidencia-se, ainda, a necessidade de serem realizadas avaliações frequentes das condições de sustentabilidade das bacias hidrográficas envolvidas. Para isso, é necessário a atualização periódica dos dados referente às bacias, desenvolvendo estudos que possam auxiliar no planejamento integrado. / This study aimed to identify the sustainable use of the water resources to João Pessoa, the state capital of Paraíba, located in the basin of the river Paraíba. The main driving forces were identified, pressures, state of the environment and impact on the water resources held by this city in the basins in which it operates, as well as the measures of existing and potential responses. The research used the Sustainability Indicator System Driver-Pressure-State-Impact-Response (DPSIR) to achieve their goals. After fitting the model, were selected 26 indicators to represent the sustainability of basins and indicators 26 have been identified, some of which were analyzed together. These indicators helped to analyze the availability and quality of the surface and groundwater in the region studied. The application of DPSIR model showed that the sources of the two basins that supply Joao Pessoa are not being managed sustainably. The results show that the population of Joao Pessoa exerts considerable pressure on the water resources in the basins studied in both aspects: qualitative and quantitative. It is evident also need to be carried out frequent assessments of the conditions of sustainability of watersheds involved. This requires periodic updating of data related to basins, developing studies that can assist in the integrated planning.

Como um ambiente de transição e de grande concentração de atividades humanas, a zona costeira é uma das áreas de maior estresse ambiental do mundo. Esta concentração gera demanda por água para os mais diversos usos. A principal fonte de água na zona costeira é a bacia hidrográfica. O oceano, o estuário e as bacias hidrográficas interagem, formando um contínuo fluvial-marinho costeiro. Quando as atividades antrópicas retiram água doce da bacia, podem estar limitando a disponibilidade hídrica numa região costeira, pois a diminuição da afluência de água doce aos estuários aumenta a área de influência da salinidade. Esta dinâmica da salinidade em função da afluência de água doce pode ser compreendida através de um modelo de balanço de massa. Após compreender esta dinâmica, subsídios podem ser propostos para a gestão de um ambiente costeiro, visando prevenir possíveis limitações da disponibilidade de água doce devido à salinização das águas. Com base no artigo 3º da Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH), que prevê que a gestão dos recursos hídricos deve ser integrada com a das zonas costeiras e dos sistemas estuarinos, propõem-se a compreensão do balanço de salinidade como uma ferramenta para a gestão de recursos hídricos na zona costeira. Utilizando um modelo matemático integrado com geoprocessamento, como método de compreensão da dinâmica da salinidade, realiza-se um estudo de caso na bacia do Rio Tramandaí. Assim, subsídios para a gestão são discutidos, utilizando os instrumentos da PNRH e do Plano Nacional de Gerenciamento Costeiro (PNGC), para a bacia em questão. Com o modelo foram testados três cenários: dois de mudanças climáticas, seca e cheia, e um de aumento da área irrigada de arroz, visto que é a principal atividade econômica da bacia, juntamente com o abastecimento público. O resultado dos cenários atesta que a influência da salinidade é sentida até a Lagoa do Passo, limite interior do estuário. Observa-se que para os cenários de escassez hídrica, de seca e aumento na demanda de água, a salinidade do estuário aumenta, principalmente na Lagoa do Passo. No cenário de cheia, a salinidade diminuiu. Com o modelo de balanço de salinidade, observou-se a aplicabilidade dos instrumentos da PNRH e do zoneamento ecológico-econômico costeiro (ZEEC) do PNGC. O enquadramento, a salinidade pode ser introduzida como parâmetro a ser monitorado, pois compromete o uso dos recursos hídricos, além de ser integrada com o ZEEC que já existe na bacia. A outorga pode ser estabelecida, para manter uma vazão mínima que impeça a intrusão salina indesejada. A cobrança pode ser usada como meio de induzir os orizicutores a utilizar métodos de irrigação mais eficientes. A dinâmica da salinidade se mostrou uma ferramenta eficaz para gestão de recursos hídricos na zona costeira, por funcionar como um indicador da disponibilidade hídrica. No caso específico da bacia do Rio Tramandaí, esta ferramenta deve ser utilizada no nível do comitê de bacia (já existente), para resolver questões ligadas com a intrusão salina e a interação bacia – oceano. / As a transition environment of great human activities concentration, the coastal zone is an area of major environmental stress in the world. This merger creates a demand of water for different uses. The main source of water in this area is the river basin. The ocean, the estuary and the watersheds interact forming a continuous freshwater – coastal environment. When human activities remove freshwater from the basin they may be limiting the availability of water in a coastal region, since reduced freshwater inflow to estuaries increases the area of influence of the salinity. This dynamic function of salinity and fresh water inflow can be understood through a mass balance. Technical inputs can be proposed to manage a coastal environment, preventing possible limitations on the availability of fresh water due to the salinity. The article 3 of the National Water Resources Policy (PNRH) said that the management of water resources must be integrated with the coastal and estuarine systems. Based on this assumption a methodology is proposed: the understanding of salinity balance as a tool for management of water resources in the coastal zone. Using a mathematical model integrated with GIS for understanding the salinity dynamics a case study is done on the Tramandaí river basin. For this basin, management practices and technical inputs are discussed using the tools of PNRH and the National Coastal Management Plan (PNGC). With the model we tested three scenarios: two climate change, drought and flood, and an increased area of irrigated rice, as it is the main economic activity of the basin along with public provision. The result of the scenarios shows that the influence of salinity is felt unto the Passo Lagoon, the inner edge of the estuary. It is observed that in the water scarcity scenarios, drought and increased demand for water, the salinity of the estuary rises, especially in the Passo Lagoon. In the scenario of flood the salinity decreased. Using the salinity balance model, it was observed the applicability of the tools of PNRH and the coastal ecological-economic zoning (ZEEC) of the PNGC. In the classification of water bodies the salinity may be introduced as a parameter to be monitored, because it jeopardizes the use of water resource. Also it can be integrated with the ZEEC that already exists in the basin. The grant of water resources use can be established to maintain a minimum flow to prevent the unwanted salt intrusion. The water use charges can be used as a mean of inducing rice farmers to use more efficient methods of irrigation. The dynamics of salinity proved to be an effective tool for managing water resources in the coastal zone, acting as an indicator of water availability. In the specific case of Tramandaí river basin, this tool should be used in the basin committee level to solve issues related to salt intrusion and basin - ocean interaction.

A gestão integrada dos recursos hídricos constitui um dos fundamentos da lei 9.433/97, que considera a unidade do ciclo hidrológico como requisito necessário ao estabelecimento de critérios de outorga de direito de uso dos recursos hídricos. No entanto, na prática do gerenciamento das alocações de água no Brasil, a interdependência entre os recursos hídricos superficiais e subterrâneos não é considerada, devido, principalmente, à falta de informações hidrogeológicas nas bacias e aos aparatos institucionais das autoridades outorgantes terem sempre sido mais voltados à gestão das águas superficiais. Além disso, o conhecimento científico nessa área ainda é escasso, especialmente quanto a estudos que abordem o uso integrado das águas na escala da bacia hidrográfica. Neste trabalho foi realizada uma análise integrada de retiradas de água superficial e subterrânea em uma bacia hidrográfica, utilizando um modelo hidrológico distribuído de simulação de processos de transformação chuva-vazão em grande escala. Diferentes cenários de usos foram simulados e, por meio deles, foram geradas curvas relacionando máximos percentuais de uso de água superficial e subterrânea com seus impactos sobre as vazões mínimas no rio, a partir das quais, se podem definir possíveis limites para outorga integrada de recursos hídricos na escala das bacias hidrográficas. O estudo de caso foi aplicado na bacia do Alto Rio Paranaíba, afluente do Rio Paraná, em Minas Gerais, e os resultados mostraram que a máxima quantidade de água subterrânea que poderia ser retirada na bacia é inferior à recarga estimada do aqüífero, para um nível de impacto sobre a vazão no rio atualmente considerado aceitável de acordo com a legislação. / Integrated water resources management is the basis for law no. 9433/97, which is known as the National Water Policy. According to that law, the whole hydrologic cycle should be taken in consideration when defining water rights. However, in Brazilian water use allocation practice, surface water and groundwater interaction is not considered due to the lack of hydrogeological information on watersheds and to the water agencies focus on surface water management. Furthermore, scientific knowledge on this subject is still scarce especially on water integrated use in the large-scale. This study aims to analyze surface water and groundwater integrated use in a basin through a rainfall-runoff distributed hydrological model. Different withdrawal scenarios were simulated and curves relating surface water and groundwater use and its impacts on river minimum flows were obtained. These curves may support withdrawal threshold definition in the macro-scale. A case study was applied in the Upper Paranaíba river basin, a tributary of Paraná river in the State of Minas Gerais. Results showed that maximum groundwater withdrawal in the basin should be less than estimated aquifer recharge.

Terras úmidas são ecossistemas complexos, responsáveis pela conservação da vida de um grande número de seres vivos. Além do valor ecológico, as terras úmidas desempenham importantes funções como o fornecimento de água para abastecimento, manutenção das condições climáticas locais, melhoria da qualidade da água, redução de cheias, recarga de aqüíferos, entre outros. As flutuações da água e sua circulação são responsáveis pelas características de uma terra úmida, determinando o tipo e cobertura de vegetação que se desenvolve no local, além das espécies animais que estão ligadas diretamente à água ou à vegetação. Qualquer alteração no regime hidrológico, portanto, pode quebrar o equilíbrio existente nestes ecossistemas, trazendo profundas alterações aos mesmos. Particularmente em locais onde a agricultura irrigada é desenvolvida, essa ameaça é acentuada pelo uso da água para a irrigação. Nesse contexto, esta Tese apresenta uma metodologia para a determinação dos limites das flutuações aceitáveis do hidroperíodo de terras úmidas, de forma a permitir que usos compartilhados (ex. irrigação e conservação) sejam desenvolvidos sem que haja descaracterização do ecossistema. A conservação da biodiversidade foi avaliada por meio de índices de adequabilidade, desenvolvidos para indicadores biológicos específicos. Esses índices relacionam a qualidade ambiental e a condição hidrológica específica. Utilizando modelos desenvolvidos especialmente para este trabalho, esses índices foram combinados com diferentes cenários hidrológicos. Esse procedimento permitiu que, dentro de distintas áreas da terra úmida, fosse feita uma avaliação temporal e espacial da condição ambiental para os indicadores selecionados. Diferentes cenários de qualidade ambiental foram selecionados, permitindo a determinação de “curvas-guia”, que traduzem as necessidades hidrológicas de diferentes espécies. A metodologia desenvolvida foi aplicada ao Banhado do Taim/RS, que é um exemplo de terra úmida impactada há anos pelas atividades de irrigação desenvolvidas no seu entorno. Após a determinação das curvas-guia para esse local, foi utilizado um modelo de previsão hidrológica permitindo que, a priori, fossem definidas regras para a conservação da terra úmida (ex. máxima área que poderá ser irrigada em um ano específico). A metodologia apresentada permitiu definir critérios para o gerenciamento dos recursos hídricos, alocando água para a irrigação e conservação do ecossitema de terra úmida proporcionando benefícios mútuos. / Wetlands are complex ecosystems, responsibles for the preservation of a great number of living creatures. Besides their ecological value, wetlands play important roles like supplying water, maintenance of local climatic conditions, improving water quality, reducing floods and aquifers recharge. Water level fluctuation and its movement are responsible for the wetland characteristics, determining type and vegetation coverage developed in the place, and the animal species directly connected to water or vegetation. Therefore, any change in the hydrological regime can break the equilibrium existing in these ecosystems, bringing deep changes to it. In places where irrigated agriculture is developed this threat is especially accentuated by water abstraction. Within this context, this Thesis presents a methodology for determining the limits of acceptable wetland’s hydroperiod fluctuations, in order to allow that shared uses (ex. irrigation and conservation) could get along in the ecosystem. Biodiversity conservation was measured through the developed “suitability indexes” for specific biological indicators. These indexes relate environmental quality with hydrological specific conditions. The indexes were combined with hidrological trhough modeling specifically developed. This proceeding allows a temporal and spatial evaluation of environmental condition for selected indicators. Were obtained a set of "guide-curves" relating environmental quality for different water level scenarios, allowing ecosystem sustentability to be introduced in defining the acceptable water level fluctuation. The proposed methodology was applied to Banhado do Taim/RS, an example of freshwater wetland which has been impacted by the irrigation activities practiced in its watershed. After “guide-curves” were defined, a hydrological forecast model was used, enabling to define a priori rules to preserve the wetland (ex. maximum allowed farming area for a specific year). Presented methodology allows defining criteria for water management allocating water for irrigation and wetland’s ecosystem conservation, with mutual benefits.

Um dos instrumentos de gestão que podem elevar a eficiência do uso de recursos hídricos é a cobrança a partir da aplicação do princípio usuário-pagador. Esta definição aparece nas propostas dos planos de bacia com diferentes critérios de cobrança, tanto em termos de valores como de unidade de cobrança. A irrigação é o uso mais importante de água no mundo, sendo que o atendimento a esta demanda pode ser realizado por um ordenamento do uso ou da oferta. No Rio Grande do Sul, a irrigação do arroz atinge uma superfície de cerca de um milhão de hectares e representa praticamente a totalidade do uso da água anual de algumas bacias, concentrada em poucos meses. Sendo a distribuição da água para irrigação realizada principalmente por canais em terra não revestidos e de pequena declividade, a determinação da quantidade de água derivada apresenta limitantes ao uso de algumas opções correntes, sendo usual a substituição da vazão pela área irrigada como medida proposta para a cobrança pela água. O estudo analisa o comportamento de irrigantes frente à implantação da cobrança pelo uso da água, determinando o valor referencial para a irrigação do arroz em duas bacias hidrográficas do Rio Grande do Sul e avaliando a aceitação do valor proposto pelo Instituto Nacional da Água em Portugal. Avalia, também, o efeito da cobrança com a aplicação de valores superiores aos aceitáveis por parte dos irrigantes. A partir da experiência portuguesa e de casos citados na bibliografia, verifica-se o comportamento do irrigante frente à cobrança por área ou por volume, apontando para a inadequação do parâmetro de superfície irrigada como base da cobrança em termos de eficiência do uso da água no arroz irrigado. Sobre sistemas coletivos de irrigação, adotados como campo de pesquisa, testa a viabilidade de determinação da vazão a partir de estruturas existentes, definindo-se o comportamento do sistema de distribuição ao longo da safra, a eficiência do operador, a lógica de controle adotada e a vazão específica em diferentes trechos de um sistema público de irrigação no Rio Grande do Sul. Confrontando os resultados obtidos, conclui-se que a estrutura implantada não permite uma gestão eficiente da água. Como alternativa de determinação de vazão, o estudo apresenta solução simples e acessível para canais não revestidos, de baixo custo, fácil construção, pequena perda de carga e nenhuma interferência no transporte de material sólido pela água de irrigação, cuja precisão é equivalente a obtida com outras estruturas. / One of the management tools that helps to increase the efficiency in the use of hydrological resources is the charge based in the user/payer principle. This definition can be found in proposals of basin plans with different charge criteria, both in terms of amount and charge units. Irrigation is the most important of all water uses in the world, and the satisfaction of this demand can be obtained through the planning of use or supply. In Rio Grande do Sul, rice irrigation covers about one million hectares and represents practically the whole water use of certain basins, concentrated over a few months. With the distribution of water for irrigation done mainly through underground uncovered channels with low declivity, the options for determining the amount of derived water are limited, being common the substitution of water flow for irrigated area as a proposed measure for the water charge. This study analyses the irrigant’s behavior face to the implementation of the water charge, determining the referential value for rice irrigation in two hydrographical basins of Rio Grande do Sul and evaluating the acceptance of the value proposed by the National Water Institute of Portugal. Moreover, this study evaluates the effect of the charge with superior values as the ones accepted by the irrigants. From the Portuguese experience and the cases referred to in the bibliography, the behavior of the irrigant face to the charge per area or volume act can be verified, which points out that the parameters of irrigated surfaces are inadequate in terms of efficiency of water used for the irrigated rice. As for the collective irrigation systems adopted as a research field, it examines the viability the determination of flow from the existing structures, defining the performance of the distribution system throughout the crop, the efficiency of the operator, the logic of control adopted and the specific flows in different passages of a public irrigation system in Rio Grande do Sul. By confronting the obtained results, it is possible to conclude that the applied structure does not allow an efficient management of water. As an alternative for the calculation of the flow, the study presents a simple and accessible solution for uncovered channels, with low-cost, easy building, little charge loss and which would not interfere in the transportation of solid material through the irrigation water, whose precision is equivalent to the one obtained with other structures.

RABELO, U. P. Segurança hídrica no Ceará: análise de cenários e de alternativas de intervenção. 2017. 208 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Edineuza Silva (edineuza@deha.ufc.br) on 2017-08-24T12:30:50Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_uprabelo.pdf: 3647229 bytes, checksum: bdd883fe6ccb9bf20abdbab89d012ef6 (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Prezado Udinart, Existe uma orientação para que normalizemos as dissertações e teses da UFC, em suas paginas pré-textuais e lista de referencias, pelas regras da ABNT. Por esse motivo, sugerimos consultar o modelo de template, para ajudá-lo nesta tarefa, disponível em: http://www.biblioteca.ufc.br/educacao-de-usuarios/1234-templates Vamos agora as correções sempre de acordo com o template: 1. Nas listas de figuras, tabelas e gráficos observe o alinhamento da margem, de modo que quando aumentar o número de dígitos das figuras elas fiquem no mesmo alinhamento de quando tinham um dígito. Ex Figura 1 e 10. Quando o título da figura, da tabela ou gráfico não couber na mesma linha, sua continuação deve ficar na mesma margem da primeira letra da linha de cima e não voltar para a margem do F de Figura ou do T de Tabela. Nas listas de tabelas e gráficos não há necessidade de nomear todas as folhas de continuação. Nomeie somente na primeira folha da lista. 2. No sumário coloque o alinhamento de modo que quando aumentar o número de dígitos das seções elas fiquem no mesmo alinhamento de quando tinham apenas um dígito. Nas seções terciárias (3 dígitos) quando colocar o título em itálico, os números das seções também ficam em itálico. As referencias e os Apêndices ficam no mesmo alinhamento da Conclusão. 3. Na lista de REFERÊNCIAS, quando se tratar de um artigo de periódico, o que fica em negrito não é o titulo do artigo e sim, o nome da revista. Corrigir em toda a lista. As informações relativas a volume, número e páginas dos artigos de revista, devem aparecer exclusivamente como v. , n. p. corrigir em toda a lista quando essas informações estiverem fora desse padrão. A informação de páginas deve vir antes do ano. corrigir em toda a lista. Att. Marlene Rocha 3366-9620 on 2017-08-24T14:05:01Z (GMT) / Submitted by Edineuza Silva (edineuza@deha.ufc.br) on 2017-08-25T12:09:25Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_uprabelo (2).pdf: 3753031 bytes, checksum: 7f7df03f32c4240be6bbc3aaac513544 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-08-25T13:01:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_uprabelo (2).pdf: 3753031 bytes, checksum: 7f7df03f32c4240be6bbc3aaac513544 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-25T13:01:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_uprabelo (2).pdf: 3753031 bytes, checksum: 7f7df03f32c4240be6bbc3aaac513544 (MD5) Previous issue date: 2017-06-22 / Drought is a problem that has caused damage to the population of Ceará since its Settlement. Historically the state has suffered from the interannual rainfall variability, Going through several periods of scarcity, which causes lack of water for population consumption, Loss of crops and consequently intense migration. Between the years of 2012 and 2016, the Drought, with precipitation below the historical average during The rainy season, the period of greatest rainfall in the state, with the aggravation of three Of these five were among the ten years with the lowest rainfall observed in Ceará. THE Consequence of this prolonged shortage period was the Reservoirs of the state, main responsible for water maintenance. This fact ignited the The search for new alternatives for the state in drought mitigation that historically On the basis of solutions already used in other countries and those who have been successful Lack of water, including in poor availability and infrastructure The one from Ceará. In this sense, a methodology was adopted to analyze the supply scenarios x Demand, with a study horizon between the years 2020 and 2050, considering the forecasts Of growth of the main demands and the alternatives of offers already used in other Countries that have achieved results. The demands and offers, calculated in billions of meters Were projected and compared year by year between 2020 and 2050, from the Of mitigation alternatives, both for standardized scenarios and for drought scenarios Severe and prolonged dry periods. Complementary to the technical analysis was a Comparison of the implementation costs of each of the alternatives. The combination of these two Generated a ranking of the mitigation alternatives, in order to select the most effective ones And which should focus the state's efforts on investment. The Transposition of São Francisco River and improving the efficiency of irrigation systems presented themselves as The best solutions for water security in the state during the study horizon. O Investment in groundwater, water reuse and demand reduction Populations are of greater importance for future scenarios and for drought situations. Prolonged periods. The desalination of sea water was the alternative with less effect, Mainly because it is still complex and expensive, but also important in Future scenarios. The largest water deficits were found in the final years of each decade. / A seca é um problema que tem causado prejuízos à população do Ceará desde o seu povoamento. Historicamente o estado tem sofrido com a variabilidade interanual de chuvas, passando por vários períodos de escassez, o que causa falta de água para consumo populacional, perda de lavouras e consequentemente intensa migração. Entre os anos de 2012 e 2016, o estado passou por um período de seca prolongada, com precipitações abaixo da média histórica durante a quadra chuvosa, período de maior ocorrência de chuvas no estado, com o agravante de três desses cinco estarem entre os dez anos com menores precipitações observadas no Ceará. A consequência direta desse período de escassez prolongada foi o quase esvaziamento dos reservatórios do estado, principais responsáveis pela manutenção hídrica. Tal fato acendeu o alerta para a busca de novas alternativas para o estado na mitigação das secas que historicamente ocorrem, tendo como base soluções já utilizadas em outros países e quem têm obtido sucesso com relação à falta de água, inclusive em cenários de disponibilidade e infraestrutura piores que o do Ceará. Nesse sentido foi adotada uma metodologia para análise dos cenários de oferta x demanda, com um horizonte de estudo entre os anos de 2020 e 2050, considerando as previsões de crescimento das principais demandas e as alternativas de ofertas já utilizadas em outros países e que têm obtido resultado. As demandas e ofertas, calculadas em bilhões de metros cúbicos, foram projetadas e comparadas ano a ano entre 2020 e 2050, a partir da combinação das alternativas de mitigação, tanto para cenários normatizados, quanto para cenários de secas severas pontuais e secas prolongadas. Complementar às análises técnicas foi feito um comparativo de custos de implantação de cada uma das alternativas. A combinação dessas duas análises gerou um ranking das alternativas de mitigação, de modo a selecionar as mais efetivas e que deverão concentrar os esforços do estado em termos de investimento. A Transposição do Rio São Francisco e a melhoria da eficiência dos sistemas de irrigação se apresentaram como as melhores soluções para segurança hídrica do estado durante o horizonte de estudo. O investimento nas águas subterrâneas, no reuso de água e na diminuição da demanda populacional possuem uma importância maior para os cenários futuros e para situações de secas prolongadas. A dessalinização da água do mar foi a alternativa com menor efeito, principalmente por ainda ser complexa e de elevado custo, mas também possui importância em cenários futuros. Os maiores déficits hídricos foram encontrados nos anos finais de cada década.