Submitted by Teresa Cristina Rosenhayme (teresa.rosenhayme@cprm.gov.br) on 2018-07-24T12:05:17Z No. of bitstreams: 1 Tese_Luna.pdf: 2947482 bytes, checksum: baed9939502bea0abccc269ba08f4594 (MD5) / Approved for entry into archive by Jéssica Gonçalves (jessica.goncalves@cprm.gov.br) on 2018-07-26T10:11:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_Luna.pdf: 2947482 bytes, checksum: baed9939502bea0abccc269ba08f4594 (MD5) / Approved for entry into archive by Jéssica Gonçalves (jessica.goncalves@cprm.gov.br) on 2018-07-26T10:11:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_Luna.pdf: 2947482 bytes, checksum: baed9939502bea0abccc269ba08f4594 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-26T10:11:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Luna.pdf: 2947482 bytes, checksum: baed9939502bea0abccc269ba08f4594 (MD5) Previous issue date: 2018

[pt] O presente trabalho teve como unidade de estudo a bacia hidrográfica do rio Cachoeira, localizada na vertente sul do Maciço da Tijuca, município do Rio de Janeiro. O objetivo geral do estudo foi analisar os efeitos das alterações na cobertura vegetal dessa bacia sobre seu comportamento hidrológico. As componentes hidrológicas selecionadas para análise foram a evapotranspiração real e a vazão média na exutória da bacia. Através do método do balanço hídrico de Thornthwaite e Mather, aplicado de forma sequencial, foi estimada uma série mensal de evapotranspirações reais da bacia. Foram utilizados nesse método de balanço hídrico dados de temperaturas médias do ar e totais precipitados na região. A série de vazões médias na exutória da bacia foi obtida utilizando-se como referência as estações fluviométricas Capela Mayrink e Itanhangá, ambas situadas no interior da bacia. Por meio de tecnologias de geoprocessamento e sensoriamento remoto foram mapeadas dez imagens do satélite Landsat-5/TM, estimando-se assim as alterações ocorridas na cobertura vegetal da bacia. Finalmente buscou-se estabelecer correlações entre as variações da cobertura vegetal e das componentes hidrológicas selecionadas. O resultado obtido para a evapotranspiração real foi satisfatório, indicando uma relação direta com a dinâmica da cobertura da bacia. Entretanto não foi possível estabelecer para a vazão média uma correlação de qualidade semelhante. Através desse estudo adquiriu-se um melhor entendimento sobre a influência da variação da cobertura vegetal no comportamento hidrológico da bacia hidrográfica do rio Cachoeira. / [en] The general objective of the study was to analyze the effects of land cover changes on hydrological processes of the Cachoeira river watershed. The hydrological components selected for analysis were the real evapotranspiration and the mean flow at the exutory of the watershed. Through the Thornthwaite and Mather water balance method, applied sequentially to the period between 1997 and 2010, a monthly series of real evapotranspiration was established. The choice of this method was based on the compatibility of the data required by the method with the hydrometeorological available data. Monthly series of average air temperatures and total precipitations was used to calculate the water balance of Thornthwaite and Mather. The average air temperature data were obtained from the pluviometric station Alto da Boa Vista, located around the watershed. In order to obtain a complete and consistent data series of average air temperatures, a correlation was established of these data with the data from the climatological station of the city of Rio de Janeiro. Through this correlation was possible to confirm the consistency of the series of air temperatures and fill any gaps from 1997 until the year 2010. In this period the monthly series of average air temperatures had a mean of 22,1 Celsius degrees, ranging from a maximum of 27,5 Celsius degrees and a minimum of 17,8 Celsius degrees. The pluviometric data used as reference for the average rainfall over the Cachoeira river watershed, was recorded at the pluviometric station Capela Mayrink, located within the watershed. The consistency of this series has been verified before the other pluviometric stations around the watershed by the method of the double mass, which could confirm the consistency because no deviations were found in the precipitation behavior over time. The average annual precipitation over the watershed was 2.181 mm. The highest estimated values of real evapotranspiration were found in the rainy season, between December and March. The estimated average value of annual real evapotranspiration during the studied period was 1.056 mm, ranging between 1.007 mm and 1166 mm. This average value corresponds to approximately 50 per cent of total annual precipitated, in other words, it is indicated that half of the precipitation over the watershed would return to the atmosphere by the processes of the hydrological cycle. Besides the real evapotranspiration, the water balance also provided an estimation of the water extract of the watershed, calculating components as water deficit, water surplus and soil water storage. The mean monthly flow series at the exutory of the watershed was obtained by referencing the data recorded at the fluviometric stations Capela Mayrink and Itanhangá, both located within the watershed. The data from these stations have gone through a consistency analysis, where their fluviometric levels were verified together and their rating curves were elaborated to represent an adequate adjustment to their liquid discharge measurements. After the consistency analysis, the fluviometric levels data were transformed into flows, through the rating curves. The methodology adopted to generate the flow series at the exutory of the watershed consisted primarily in the extension of the flows series at Itanhangá station through correlation with the flows at Capela Mayrink station. Subsequently, the extended flow series at Itanhangá station was transferred to the exutory location by proportionality between drainage areas. Due to the lack of local data, it was not possible to obtain a mean monthly flow series without gaps. The comparison of the flow data with the precipitation data, obtained for the Cachoeira river watershed, showed a coherent behavior over the years. The annual variation of rainfall in the watershed was accompanied by the flow. It was possible to estimate the changes in land cover during the period from 1988 to 2010 using geoprocessing and remote sensing technologies, available at the extension Spatial Analyst Tool from the software ArcGIS 9.3. In order to obtain this data, a geographic information system was developed for the Cachoeira river watershed, composed by a digital terrain model, obtained from the Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), and by ten digital images obtained from the satellite Landsat-5/TM, spaced in average every two years during the studied period. The digital terrain model was used to generate the information grids of Flow direction and Flow accumulation. Through these grids, the watershed and the drainage areas of the fluviometric stations could be automatically delineated. The delimitation of the fluviometric stations drainage areas was done in order to verify the official areas mentioned in the inventory stations of the Brazilian National Water Agency. Although the calculated values did show differences in comparison with the official ones, they were used in the study, considering that the relative errors are minimized when using the same geographic basis. Initially the application of digital processing techniques on satellite images consisted of a combination of bands 5, 4, 3, to form the color composite R, G, B. All images were georeferenced at the same control points in the UTM projection system, using the Datum WGS-84, Zone 23 South. Subsequently the images were classified using the supervised classification maximum likelihood. To characterize the dynamics of land cover over time, two thematic classes were chosen: Forest Area, which has forest cover and others natural features not modified by human activities and Non-Forest Area, which includes urbanized areas and most areas that original feature has been changed as a result of human activities and. The signature samples collected for each training were simple and spatially well distributed, within the region of the studied watershed. Since the supervised classification was an automatic process, the thematic products generated showed errors, identified as isolated cells outside the context of the classes, which left the areas fragmented. In order to work around these errors and provide uniformity of the mapped classes a post-classification process was done on the images by applying a majority filter, which replaces isolated cells based on the majority of their contiguous neighboring cells. Even so, a small portion of the thematic products still showed classification errors, so they were manually edited to become more representative. Ten thematic maps of land cover for the Cachoeira river watershed were generated as products of these processes. The validation of each thematic map classification was verified through the confusion matrix. Considering that only two thematic classes with distinct characteristics were used, the performance of the confusion matrix was tendentious and insufficient to ensure the accuracy of the classification. In order to evaluate the quality of the thematic maps obtained, the thematic map generated for 2010 was compared with the official one, provided by the Municipal Secretariat of Environmental of Rio de Janeiro (SMAC). This comparison could validate the consistency of the thematic map of 2010, believing that the other thematic maps also represent an estimate of the land cover reality from past period. The ten thematic maps could estimate the history of land cover changes on the Cachoeira river watershed. It was observed at the maps that there were changes in the shape of the occupation of the watershed, however, in accordance with the estimated percentages, the evolution of land cover in the watershed had a steady behavior over the years. The consecutive differences found did not exceed the order of 3 per cent. Finally, correlations were established between the variation of the areas with forest coverage and the variation of the selected hydrological components. The result obtained at the real evapotranspiration correlation was satisfactory, which indicates a direct relationship between this hydrological component and the watershed land cover dynamic. However it was not possible to establish a correlation of similar quality with the mean flow. This study could contribute as an exercise to aggregate knowledge about the influence of land cover on hydrological processes over time.

Orientador: Valdemir Antonio Rodrigues / Coorientador: Teresa Cristina Tarlé Pissarra / Banca: Lincoln Gehring Cardoso / Banca: Marcelo Zanata / Banca: Maurício Ranzini / Banca: Sérgio Campos / Resumo: A água disponível para o consumo humano vem se tornando cada vez mais escassa, um exemplo, foi a crise hídrica iniciada em 2014 na Região Metropolitana de São Paulo. Diante desse problema, uma possibilidade de melhorar a compreensão do comportamento hidrológico, é a utilização de tecnologias, ou seja, as bases computacionais, em especial a integração do SIG com a modelagem hidrológica, por possuir um grande potencial de estimar quantitativamente a vazão. O presente estudo teve como objetivo testar a aplicabilidade do modelo hidrológico SWAT para estimação de vazões em um trecho da bacia hidrográfica do rio Paraibuna - Vale do Paraíba, região da Mata Atlântica, no estado de São Paulo. O rio Paraibuna utiliza suas águas para gerar energia elétrica e é um dos formadores do rio Paraíba do Sul, importante corpo d'água da região sudeste do Brasil. Os dados climáticos e fluviométricos foram coletados no LHFWE/PESM-NC com uma série histórica de 22 anos. O trecho da bacia hidrográfica estudada tem elevação de 974 a 1662 metros, cinco tipos de solos e três tipos de usos da terra. As avaliações dos dados observados e simulados na calibração e validação foram feitas por meio da avaliação dos gráficos-visuais de dispersão, hidrogramas e índices estatísticos pelo SWAT-CUP. Os dados gerados do balanço hídrico pelo SWAT, após a calibração foram valores próximos com a realidade. Na calibração e validação foi verificado boa aderência entre os dados simulados e observados, ou seja, os valores s... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The water available for human consumption is becoming increasingly scarce, an example was the water crisis started in 2014 in the Metropolitan Region of São Paulo. Faced with this problem, one possibility to improve the understanding of hydrological behavior, is the use of technologies, that is, the computational bases, especially the integration of GIS with hydrological modeling, because it has a great potential of quantitatively estimate the flow rate. The present study had as objective to test the applicability of the SWAT hydrological model for flow estimation in the stretch of the Paraibuna river basin - Paraiba Valley, in the Atlantic Forest region, in the state of São Paulo. The Paraibuna River uses its waters to generate electricity and is one of the creators of the river South Paraiba, an important body of water in the southeastern region of Brazil. Climatic and fluviometric data were collected at the LHFWE/PESM-NC with a historical series of 22 years. The stretch of the studied basin has elevation of 974 to 1662 meters, five types of soils and three types of land use. The evaluations of the data observed and simulated in the calibration and validation were done by means of the evaluation of the visual graphics of dispersion, hydrograms and statistical indexes by SWAT-CUP. The data generated from the SWAT water balance after calibration, were close to reality. In the calibration and validation, in good adherence was observed between the simulated and observed data, that is, the simulated values recognized the peaks and recessions of the observed values. The statistical indices (NS, PBIAS, RSR and R²) calculated for SWAT calibration and validation were qualified as "very good" for the estimation of flows. The results confirmed the applicability of the model, so it can serve as a tool for planning and management of water resources public policies in watersheds, in the Atlantic Forest ... / Doutor

Grande parte das cidades brasileiras apresenta muitos impactos ambientais causados pelo processo de urbanização. O gerenciamento de recursos hídricos em pequenas bacias é um fator crucial para resolver estes problemas. Esta dissertação apresenta uma grande ferramenta no suporte de gerenciamento à água urbana: um Sistema de Suporte a Decisão (SSD) para planejar e gerenciar bacias urbanas. O SSD pode manipular diferentes tipos de dados e pode integrar produtos em SIG para diferentes tipos de interfaces de modelos matemáticos hidrológicos. O SSD foi aplicado numa pequena bacia localizado na cidade de São Paulo, na bacia do rio Cabuçu de Baixo. Os resultados mostram a importância deste tipo de ferramenta no planejamento e elaboração de projetos. / Many Brazilian cities present a lot of negative environment impacts caused by the urbanization process. The water resources management of the urban small catchments is crucial to deal with these problems. This dissertation presents a very important tool to support urban water resources management: a Decision Support System (DSS) for planning and management of urban basins. The DSS can manipulate different kind of data and can integrate GIS products with different kind of hidrology design mathematical models. The DSS was applied to a small catchments located in São Paulo city, the Cabuçu de Baixo River. The results show the importance of this kind of tool in planning and design projects.

Grande parte das cidades brasileiras apresenta muitos impactos ambientais causados pelo processo de urbanização. O gerenciamento de recursos hídricos em pequenas bacias é um fator crucial para resolver estes problemas. Esta dissertação apresenta uma grande ferramenta no suporte de gerenciamento à água urbana: um Sistema de Suporte a Decisão (SSD) para planejar e gerenciar bacias urbanas. O SSD pode manipular diferentes tipos de dados e pode integrar produtos em SIG para diferentes tipos de interfaces de modelos matemáticos hidrológicos. O SSD foi aplicado numa pequena bacia localizado na cidade de São Paulo, na bacia do rio Cabuçu de Baixo. Os resultados mostram a importância deste tipo de ferramenta no planejamento e elaboração de projetos. / Many Brazilian cities present a lot of negative environment impacts caused by the urbanization process. The water resources management of the urban small catchments is crucial to deal with these problems. This dissertation presents a very important tool to support urban water resources management: a Decision Support System (DSS) for planning and management of urban basins. The DSS can manipulate different kind of data and can integrate GIS products with different kind of hidrology design mathematical models. The DSS was applied to a small catchments located in São Paulo city, the Cabuçu de Baixo River. The results show the importance of this kind of tool in planning and design projects.

[pt] Este trabalho tem como objetivo o estudo das séries de energia natural afluente (ENAs) por meio de modelos de memória longa, no intuito de gerar cenários hidrológicos sintéticos. Séries temporais com memória longa são definidas como séries que apresentam persistente dependência entre observações afastadas por um longo período de tempo. Inicialmente procedeu-se uma análise exploratória através da qual foi possível encontrar características de série temporais com longa dependência. Os modelos empregados nesta dissertação foram os SARFIMA (p,d.q)x(P,D.Q)s em que os parâmetros dˆ e Dˆ assumem valores fracionários, para que seja possível a incorporação de efeitos de longa dependência e/ou cíclicos. Também foi utilizada a técnica de computação intensiva bootstrap em diversas etapas, dentre elas a construção de um teste não paramétrico para significância dos parâmetros fracionários, assim como bootstrap nos resíduos do modelo para a geração de séries hidrológicas sintéticas. Para averiguar a adequabilidade dos cenários gerados, foram realizados testes estatísticos de igualdade de médias, igualdade de variâncias, testes de aderência e análise de sequências. Por meio destes, pode-se concluir que os modelos empregados nesta dissertação conseguiram reproduzir de maneira satisfatória o histórico disponível de ENAs. / [en] The aim of this thesis is to study the series of natural energy surging (NES) through long memory models, whose interest is to fit models capable of generating synthetic hydrological series. Time Series with long memory are defined as a series which have persistent dependence between observations separated by a long period of time. Firstly, we proceed to the exploration analysis where we found particulars of long memory time series. The models employed is this work were SARFIMA (p, d, q)x(P, D,Q)s where parameters d and D assume fractional values so as to incorporate long memory and/or cycles effects. It was also used a intensive computational technique called bootstrap in various stages, among them the construction of a non-parametric test for the significant of fractional parameters and the bootstrap in the residual models for generating synthetic hydrological series. In order verify the accuracy of the scenarios generated, statistical tests were performed for equal means, equal variance, adherence test and sequence analysis. Through these, we can conclude that the models used in this thesis could satisfactorily reproduce the history of natural energy surging available.

Esta tesis está dirigida principalmente a investigadores interesados en la aplicación de técnicas de minera de datos en Meteorología y otras ciencias medioambientales afines. De forma genérica, trata de la modelización probabilística de sistemas definidos por muchas variables, cuyas relaciones de dependencia son inferidas a partir de un conjunto representativo de datos. La idea es resolver algunos problemas prácticos relacionados con el diagnóstico y la predicción probabilística local en Meteorología, considerando el problema de la coherencia espacial. En concreto, el eje central de esta tesis ha sido el desarrollo de redes Bayesianas, para su aplicación en la predicción probabilística local. / This thesis is mainly oriented to researchers interested in the data mining techniques applied to Meteorology and other related environmental sciences. It uses probabilistic models to describe systems defined by many variables whose dependencies have to be inferred from a set of representative data. The main purpose is solve practical problems related to the diagnosis and probabilistic local forecasting Meteorology, considering the problem of spatial coherence. Specifically, the focus of this thesis has been the development of Bayesian networks to be applied in the local probabilistic forecasting.

SILVA, Edivam José da. Caracterização hidrogeológica de bacias hidrográficas do semiárido baiano através de técnicas de geoprocessamento. 2009. 154 f. : Dissertação (mestrado) - Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia Agrícola, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Fortaleza-CE, 2009. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-20T16:57:00Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_ejsilva.pdf: 5950080 bytes, checksum: e144fd081701380936a030afd298b361 (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-20T16:57:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_ejsilva.pdf: 5950080 bytes, checksum: e144fd081701380936a030afd298b361 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-20T16:57:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_ejsilva.pdf: 5950080 bytes, checksum: e144fd081701380936a030afd298b361 (MD5) Previous issue date: 2009 / For the adoption of water resources management in dry regions where water availability is limited, knowledge of the different processes of the hydrological cycle is needed, especially the precipitation and flow. Therefore, techniques of GIS are essential in studies of hydrological modeling. The study on maximum flow in a watershed is important because the same act on soil erosion, flooding in urban and rural areas, hydraulic works, among others. The Salitre basin is located in the State of Bahia, Brazil, and its Pacui sub-basin is fully inserted in the Campo Formoso municipio. With a drainage area of 987.74 km2, it is one of the main drainage sub-basin of Salitre river. Hence, the objective of this work was to characterize physiographically the Pacui sub-basin, estimate peak flow by USDA-SCS and Dooge methods, and estimate the hourly evapotranspiration in the sub-basin using the algorithm SEBAL (Surface Energy Balance Algorithms for Land) and images from Landsat 7 - ETM. The Global Mapper software was used for the analysis of land numerical model (SRTM). The ENVI 4.3 software was used for georeferencing of data from topographic maps of SUDENE, and the Arcmap 9.2 software was used for watershed delineation. The time of concentration was determined by USDA and Dooge methods. To determine the radiation balance images from the INPE (National Institute for Space Research) were used and processed by Arcmap ® software, within algorithm SEBAL was developed. The basin presented low slope and then tends to reduce the flood peak because of the low speed runoff. ArcHidro proved to be an effective tool in the delineation of river basins and the generation of drainage network and compared with those obtained by maps from SUDENE. The algorithm SEBAL proved to be an agile and efficient tool in evapotranspiration estimation. The use of SRTM provided information of parameters as surface albedo, incident long-wave and shortwave radiations, pixel to pixel. Lower rates of hourly evapotranspiration (<0.15 mm.h-1) were recorded in areas of exposed soils, and higher rates were found in irrigated areas and vegetation, expressing the sensitivity of algorithm SEBAL on evapotranspiration estimation in watershed scale / Para a adoção de uma gestão adequada dos recursos hídricos tendo como unidade de planejamento a bacia hidrográfica, o conhecimento dos diferentes processos do ciclo hidrológico se faz necessário, notadamente da precipitação, do escoamento e da evapotranspiração. Portanto, técnicas de geoprocessamento são imprescindíveis nos estudos de modelagem hidrológica a nível de bacias hidrográficas. O estudo sobre o escoamento superficial, em uma bacia hidrográfica é importante pelo fato do mesmo atuar sobre a erosão do solo, inundações em áreas rurais e urbanas, obras hidráulicas, entre outros. A bacia do rio Salitre esta localizada no Estado da Bahia, e a sub-bacia do rio Pacui esta inserida totalmente no município de Campo Formoso, com área de drenagem de 987,74 km2, constituindo umas das principais subbacias de drenagem para o rio Salitre. Nesse contexto, objetivou-se caracterizar fisiograficamente a sub-bacia rio Pacui e bacia do rio Salitre, analisar a estimativa de vazão de pico pelos métodos de SCS-USDA e de Dooge, e estimar a evapotranspiração horária na bacia do rio Pacui utilizando-se o algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithms for Land) e imagens do Landsat 7 – ETM. Utilizou-se os softwares Global Mapper, para análises do modelo numérico do terreno (SRTM), ENVI 4.3, para georeferenciamento dos dados tendo como base as cartas topográficas da SUDENE e do software ArcMap 9.2 para delimitação automática de bacias. O tempo de concentração foi determinado pelos métodos USDA e de Dooge. Para determinar o balanço de radiação utilizou-se de imagem da região obtida junto ao INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) e processadas na ferramenta álgebra de mapa no software ArcMap® onde foi desenvolvido o algoritmo SEBAL. A bacia apresenta baixa declividade, portanto tende a uma redução dos picos de descargas devido à baixa velocidade de escoamento superficial. A extensão ArcHidro mostrou-se uma ferramenta eficaz na delimitação de bacias e na geração de rede drenagem, comparando com as obtidas pelas cartas da DSG/SUDENE. O algoritmo SEBAL mostrou-se uma ferramenta ágil e eficiente na estimativa da evapotranspiração. A utilização do SRTM proporcionou ganhos de informações nos parâmetros albedo da superfície, radiação de ondas longas incidente, radiação de onda curtas incidente, pixel a pixel. Menores taxas de evapotranspiração horária (< 0,15 mm.h-1) foram registradas em áreas de solos expostos e as maiores nas áreas irrigadas e vegetação no geral, expressando a sensibilidade do algoritmo SEBAL na estimativa da evapotranspiração em escala de bacias hidrográficas.

To obtain guidance in forestry hidrology it s inevitable to approach the understanding of the relations between the forest (natural or planted) and the water, concerning its use and consumption. However, the studies that elucidate the relation between water yield in a catchment under the effect of silviculture are, sometimes, divergent between each other. This points a challenge: what is the real effect of the Eucalyptus forest over the water balance in experimental catchments? Trying to answer this question, a historical controversy about the role made by the eucalyptos, concerning its hydrological function in the small watersheds in which they are cultivated, is debated by the present work. Then, it is intended to evaluate the influence of the vegetal coverage over the hydrological regime through the local water balance, using two experimental catchments, one of then forested MF, with the species of the gender Eucalyptus and the other with natural pastureland MC, both located in a characteristic zone of Pampa Biome. More specifically, it s intended to quantify some variable components of the water balance to estimate the water availability through the permanence curves of 40% to 100% at the time. The monitored variables are: precipitation and streamflow for both experimental catchments and evaluation of the interception in the forested catchments, to this manner, justify eventual differences as being proceeded of the kind of soil uses. In order to do this, it was instrumentalized two catchments in the characteristic zone of Pampa Biome. One, of natural pasture area with 21 ha, occupied by cattle breeding and another with silviculture of Eucalyptus with 92 ha, the latter with Permanent Preservation Area and Legal Reserve covering almost the half part of the area. The experimental area is located in the city of Rosário do Sul RS and it was monitored from October 2008 to September 2009. The precipitation incident registered in the MF was of 1297,6 mm and of 1434,1 mm in the MC. Concerning the rain interception by the forested area, it was concluded that with this methodology of planting, the interception was of 15% in the MF and 7,5% in the MC in relation to the incident precipitation. The months of January and February were identified as being that with the major drought. In these, the mensal permanence curves of the MF, considering the flows with permanence major than 40%, have presented a major quantity of water in relation to the natural pasture. Considering the annual curve, it was observed a major quantity of water for the flows with permanence major than 93% (Q93) in the MF. This can be explained by the major capacity of infiltration and regularization of the water courses in periods without rain. The water balance has showed that the use of the water by the MF has stated in 86% of the incident precipitation, while for the MC, this value was of 75%. Therefore, for the period of the research, the MF has showed itself more efficient in storage and water yield in drought periods than the MC, in spite of having a more elevated use of water. / Para buscar o norteamento em hidrologia florestal, é inevitável a abordagem do entendimento das relações entre a floresta (natural ou plantada), e a água, no que tange a seu uso e consumo. Entretanto, os estudos que elucidam a relação da produção de água em uma microbacia sob efeito da silvicultura são, por vezes, divergentes entre si. Isso aponta um desafio: qual o real efeito da floresta de Eucalyptus sobre o balanço hídrico em microbacias? No intuito de responder a essa pergunta, debate-se no presente trabalho, a controvérsia histórica acerca do papel desempenhado pelo eucalipto com relação a sua função hidrológica nas bacias de drenagem em que são cultivados. Logo, busca-se avaliar a influência da cobertura vegetal sobre o regime hidrológico por meio do balanço hídrico, utilizando-se de duas microbacias, uma florestada MF, com espécie do gênero Eucalyptus e outra com pastagem natural MC, situadas em região característica do Bioma Pampa. Mais especificamente, busca-se quantificar algumas variáveis componentes do balanço hídrico para estimar a disponibilidade hídrica por meio da curva de permanência de 40% a 100% do tempo. As variáveis monitoradas são: precipitação e deflúvio para as duas microbacias, e avaliação da interceptação na MF, para assim, justificar eventuais diferenças como sendo provenientes do tipo de cobertura do solo. Para isso, foram instrumentalizadas duas microbacias em região característica do Bioma Pampa. Uma, de pastagem nativa com 21 ha, ocupada por criação extensiva de gado e outra, de silvicultura de Eucalyptus com 92 ha, esta última com Área de Preservação Permanente e Reserva Legal cobrindo quase a metade da área. A base experimental está localizada no município de Rosário do Sul RS e foi monitorada de outubro de 2008 a setembro de 2009. A precipitação incidente registrada na MF foi de 1297,6 mm e de 1434,1 mm na MC. Em relação à interceptação da água da chuva pela área florestada, foi concluído que, com essa metodologia de plantio, a interceptação foi de 15 % na MF e 7,5% na MC em relação à precipitação incidente. Foram identificados os meses de janeiro e fevereiro como sendo os aqueles com maior estiagem, nos quais as curvas de permanência mensais da MF, considerando as vazões com permanência maior que 40%, apresentaram maior quantidade de água em relação ao campo. Considerando a curva anual, foi observada maior quantidade de água para as vazões com permanência maior que 93% (Q93) na MF, o que pode ser explicado pela maior capacidade de infiltração e de regularização dos cursos de água em períodos sem chuva. O balanço hídrico mostrou que o uso da água pela MF ficou em 86% da precipitação incidente, enquanto que para a MC esse valor foi de 75%. Portanto, para o período da pesquisa, a MF se mostrou mais eficiente em armazenamento e produção de água em períodos de estiagem do que a MC, apesar de ter um uso de água mais elevado.

Orientadores: Sueli Yoshinaga Pereira, Benedito Cláudio da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-16T21:30:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_GlaucielenFaria_M.pdf: 9819767 bytes, checksum: 4f3095429062ff6fc78225646f56e366 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O presente estudo se propõe a apresentar uma metodologia que permitirá analisar à capacidade de infiltração das águas da Bacia Hidrográfica Vargens de Caldas, com base nos elementos do meio físico natural e modificado. A área de estudo está localizada no município de Poços de Caldas, Sudoeste do Estado de Minas Gerais, e compreende uma área de cerca de 42km². Este estudo tem como objetivo analisar quais fatores do meio físico apresentam maior ou menor influência na capacidade de infiltração da bacia. O método utilizado para analisar à capacidade de infiltração foi à técnica de Tomada de Decisão Multicritérios, que combina e transforma dados espaciais e não-espaciais (entrada) em uma decisão resultante (saída). O SIG Idrisi 32 foi empregado como plataforma de gerenciamento, combinação e geração de novos dados, especialmente porque possui rotinas de apoio à decisão. Os planos de informação empregados na Avaliação Multicritérios foram: declividade do terreno, permeabilidade do solo (condutividade hidráulica), uso e ocupação do solo e densidade de lineamentos. Para cada plano de informação foi atribuído um peso, que simboliza a importância desse fator na análise da capacidade de infiltração. A sobreposição dos mapas foi realizada por meio do método da Avaliação Multicritérios denominado Combinação Linear Ponderada (CLP), que resultou no mapa da capacidade de infiltração em classes que variam de muito baixa a alta. As áreas com alta capacidade de infiltração estão situadas na margem direita e sul da bacia, região de montante, onde se encontram áreas com significativas manchas de cobertura vegetal de matas e reflorestamento; enquanto as áreas de baixa capacidade de infiltração situam-se na margem esquerda da bacia, região a jusante, são áreas onde predominam elevada taxa de ocupação urbana. Na planície aluvionar do Ribeirão das Vargens, as condições de infiltração são baixas, devido aos solos estarem em boa parte impermeabilizados, em função da ocupação humana intensa. Uma vez que parte expressiva destas áreas está comprometida, nesse aspecto faz com que tenha uma redução na capacidade de infiltração / Abstract: The current study intends to present a methodology that will allow the analysis of infiltration capacity of the studied hydrographic basin, based on natural and modified environment elements. The studied area is the Vargens de Caldas hydrographic basin at the Poços de Caldas municipality, Minas Gerais State, and it comprises an area of 42 km2. The main objective of this study is to analyse which environmental factors have major or minor influence over the basin infiltration capacity. The method chosen was the Decision Support Multi-criteria that combines and transform spatial and non-spatial data (input) to a resultant decision (output). The GIS, Idrisi 32 was used as a management platform, combination and new data generation, because it has a decision support. The potential explanatory variables used in the multicriteria evaluation were: terrain declivity, soil permeability (hydraulic conductivity), geology and soil use and soil occupation. To each layer was attributed a different weight corresponding to the proportional influence of this factor over the infiltration capacity. The criteria maps combination was carried out using the multi-criterion analysis, through the Weighed Linear Combination (WLC) method, creating a final map of infiltration capacity in class that range from low to high. The areas with high infiltration capacity are located in the right margin and south of the basin, where presents areas with significant presence of vegetation of forests and reforestation; while areas of low infiltration capacity are located in the left margin of the basin, predominate in these areas high rate of urban occupation. In the alluvial plain of Ribeirão of the Vargens, the conditions of infiltration are low because that the soils are largely impermeable, due to the intense human occupation. Since a significant proportion of these areas is compromised, this aspect makes that has a reduced in infiltration capacity / Mestrado / Geologia e Recursos Naturais / Mestre em Geociências