A forma como a mancha urbana de São Paulo se adensou e expandiu durante o século XX demonstra que, em vários momentos, interesses econômicos para ocupação indevida das planícies fluviais foram mais fortes do que alternativas técnicas que reservavam espaços nessas áreas para o amortecimento de grandes cheias. O padrão de projetos passou a ser o de retificar os corpos dágua e ocupar suas margens com arruamentos e edificações. Paralelamente, o setor privado passa a edificar cada vez mais seus lotes, aumentando o escoamento superficial de águas pluviais em eventos extremos. O aumento da impermeabilização, somado a uma geomorfologia antropogênica que concentra grandes fluxos de água, e canais obstruídos com lixo e sedimentos, são um componente inequívoco da formação de manchas de alagamento. A bacia de drenagem deve passar a ser tratada de fato sob novos paradigmas, mais conservacionistas, de renaturalização de seus leitos, de interconectividade de áreas permeáveis e impermeáveis, de atenção às formas do relevo que podem contribuir negativamente para concentração de fluxo ou produção de sedimentos, por exemplo. Neste sentido, a Geografia tem importantes contribuições em estudos mais detalhados de bacias urbanas, tanto nas metodologias de estudos de solos e geomorfologia, quanto na integração de conhecimentos interdisciplinares em um Sistema de Informações Geográficas, permitindo uma análise mais sistêmica das temáticas que envolvem a questão dos eventos extremos. Por este motivo, a perspectiva da interdisciplinaridade é crucial para que a qualidade das avaliações englobem contribuições de áreas como climatologia, meteorologia, engenharia hidráulica, geomorfologia, cartografia, pedologia, economia e sociologia, para citar os mais relevantes neste estudo. Apesar de prático e econômico, a aplicação de modelos importados e simplificados (SCS) para o dimensionamento de obras de drenagem pode estar impedindo que as bacias urbanas sejam entendidas dentro de suas hidrodinâmicas e complexidades particulares, onde soluções menos convencionais podem contribuir com resultados mais eficazes no combate às manchas de alagamento. / The way Sao Paulo Metropolitan Region thickened and expanded during the twentieth century demonstrates that in many instances, economic interests to improper occupation of the river plains were stronger than alternative techniques that reserved spaces in these areas for the dampening of major flooding . The default project is now to rectify the water channels and occupy its banks with streets and buildings. In parallel, the private sector fill their lots with buildings, increasing the stormwater runoff in extreme events. Increased the soil sealing, added to an anthropogenic geomorphology which concentrates large flows of water, and channels clogged with garbage and sediments, are a clear component in flooding spots formation. The drainage basin should now be treated under new paradigms in fact, more conservationist, renaturation of their streams, the interconnectedness of permeable and impermeable areas, attention to the forms of relief that may contribute negatively to the concentration of flow and sediment production , for example. In this sense, geography has important contributions to further studies of urban basins, in the methodologies of soils and geomorphology studies, the integration of interdisciplinary knowledge in a Geographic Information System, allowing a more systemic analysis of issues involving the extreme events theme. For this reason, the interdisciplinarity perspective is crucial to the quality of assessments, that should cover fields such as climatology, meteorology, hydraulic engineering, geomorphology, cartography, pedology, economics and sociology, to name the most relevant in this study. Although practical and economic, the application of imported and simplified models (SCS) for design of drainage works may be avoiding urban basis to be understood within their particular complexities and hydrodynamic, were unconventional solutions can contribute to more effective results in the fight against flooding spots.

O presente estudo propôs uma nova leitura dos dados do monitoramento hidrológico de sete microbacias experimentais, considerando que as variáveis que caracterizam os sistemas aquáticos destas microbacias constituem indicadores da qualidade do manejo florestal. Os objetivos do estudo foram: a) selecionar, entre as variáveis já monitoradas, os potenciais indicadores para o monitoramento hidrológico de florestas plantadas; b) testar a viabilidade da utilização da comunidade de macroinvertebrados bentônicos como indicador biológico. O estudo foi desenvolvido nas seguintes microbacias: na região do Município de Guaíba, RS, uma com floresta plantada e uma com pastagem; em Itatinga, SP, uma com floresta plantada; em Alagoinhas, BA, uma com floresta plantada e três em Imperatriz, MA, uma com floresta nativa, uma com floresta plantada de eucalipto e uma com pastagem. O estudo consistiu na análise de dados da medição contínua da vazão, da precipitação e de variáveis físicas e químicas da água dos córregos das microbacias durante diferentes períodos e também no estudo da comunidade de macroinvertebrados bentônicos por um período de um ano. Como resultado, foram selecionadas, para o início de um programa de monitoramento de florestas plantadas na escala da microbacia hidrográfica, 12 indicadores que atendem a três critérios. São eles: 1 - manutenção dos processos hidrológicos da microbacia e da qualidade das operações florestais com os indicadores balanço hídrico, picos de vazão, sólidos em suspensão, turbidez, condutividade elétrica, fósforo, oxigênio dissolvido, potássio, temperatura da água e macroinvertebrados bentônicos; 2 - manutenção do potencial produtivo do solo com os indicadores fósforo, nitrogênio, cálcio, potássio, magnésio, e sólidos em suspensão, e 3 - manutenção do equilíbrio dinâmico do ecossistema aquático, com os indicadores oxigênio dissolvido, fósforo, nitrogênio, temperatura da água, sólidos em suspensão, pH e macroinvertebrados bentônicos / This study proposes a new analysis of data from hydrological monitoring of seven experimental catchments considering that the monitored hydrological variables can be used as indicators for forest management quality. The objectives of the study were: a) select, among the monitored variables potential indicators for the hydrological monitoring of planted forests; b) investigate weather macroinvertebrate community can be used as biological variable. The study was carried out in catchments covered by Eucalyptus forests located in the Municipalities of Guaíba, State of Rio Grande do Sul, Itatinga, State of São Paulo, Alagoinhas, State of Bahia and Imperatriz, State of Maranhão; catchment covered by native forests in the Municipality of Imperatriz State of Maranhão and catchments used as pastureland in the Municipalities of Guaíba, State of Rio Grande do Sul and Imperatriz, State of Maranhão. The study involved data analysis of precipitation, streamflow and water quality variables measured during different periods and the study of the macroinvertebrate community during one-year period. As a result, 12 variables according to 3 criteria of forest sustainable management were selected. The criteria and indicators are the following: 1 - maintenance of catchment hydrologycal processes and forest management quality, for which the indicators are water balance, peak flow, suspended solids, turbidity, conductivity, phosphorus, dissolved oxygen, potassium, water temperature and benthic macroinvertebrate community; 2 – maintenance of soil productivity, with the indicators phosphorus, nitrogen, calcium, potassium, magnesium, and suspended solids, and the third criteria, maintenance of the dynamic equilibrium of aquatic ecosystem, with the indicators dissolved oxygen, phosphorus, nitrogen, water temperature, suspended solids, pH, and benthic macroinvertebrate community

Orientador: Paulo Sérgio Franco Barbosa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-26T09:44:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tiezzi_RafaeldeOliveira_D.pdf: 10672810 bytes, checksum: 5a4742f1807a1976eee5fd029668e096 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A variabilidade hidroclimatológica seja na forma de secas ou na forma de anomalias temporais e/ou volumétricas nas precipitações é um problema enfrentado por muitos países e regiões do mundo. Estes fenômenos afetam de forma severa todos os usos da água sejam eles para consumo, geração de energia, abastecimento público, industrial, irrigação, dentre outros. O Brasil em particular possui seu sistema elétrico altamente dependente dos recursos hídricos, ou seja, altamente vulnerável a problemas hidroclimatológicos, como bem evidenciado na crise hídrica do ano de 2014 que impactou o sistema hidroenergético e sistemas de suprimento hídrico de muitos municípios na região Sudeste. O presente trabalho objetivou investigar os impactos desses períodos críticos, por meio de simulações de anomalias futuras nas precipitações e, consequentemente, os impactos nas vazões e nas séries históricas de ENA (Energia Natural Afluente), analisando, assim, os riscos aos quais o SIN (Sistema Interligado Nacional de Energia Elétrica) está exposto. Os resultados mostram que para questão energética estes impactos são importantes e consideráveis, porém para outros usos de água, sejam estes conflitantes com a geração de energia ou não, os efeitos podem ser ainda mais severos, principalmente nas porções Norte e Nordeste do país / Abstract: The hydroclimatological variability in the form of drought or temporal anomalies in volumetric rainfall is a problem faced by many countries and regions in the world. These phenomenon affect all the water's uses, these are: for consumption, power generation, drinking, industry, irrigation, and others. In the Brazil particular case this electrical system is highly dependent on water, and this is highly vulnerable to hydroclimatologicals problems, as well evidenced in the water crisis of 2014 which affected the hydroelectric system and water supply systems in many municipalities in the Southeast. This study aimed to investigate the impact of these critical periods, through simulations of future anomalies in rainfall and hence the impact on flows and the historical series of ENA (Natural Affluente Energy), analyzing the risks with the SIN (National Interconnected Electric Power System) are exposed. The results show that for energy issue these impacts are important and significant, but for other water uses, whether conflicting with the generation of energy or not, the effects can be even more severe, especially in the North and Northeast parts of the country / Doutorado / Recursos Hidricos, Energeticos e Ambientais / Doutor em Engenharia Civil

Orientador : Carlos Roberto de Souza Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-03T20:46:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BarretoNeto_AurelioAzevedo_D.pdf: 4012848 bytes, checksum: 4d596abe82195043249255e18be9dbda (MD5) Previous issue date: 2004 / Doutorado

Memoria para optar al título de Geógrafo

El propósito de esta investigación es conocer los cambios en el sistema estuarial del río Maipo (33° 47’ S) y el papel que han tenido las obras portuarias en la evolución de éste. La tendencia evolutiva se determinó con cartas históricas, topográficas y batimétricas, además de fotografías aéreas, las cuales abarcan desde el año 1904 hasta la actualidad. Se recolectaron sedimentos de la zona de rompiente, de las generaciones de dunas y del cordón antiguo de playa. Se realizó un levantamiento geomorfológico del sector. Se tomaron en cuenta factores oceanográficos y la orientación de la línea de costa en este sector. El sistema estuarial del río Maipo ha sido modelado por efectos antrópicos; a partir de la construcción del puerto de San Antonio se produjo un proceso de acreción del litoral y una transmudación del sistema estuarial. Éste se clasificó en tres zonas: proximal, media y distal; existen formas estabilizadas y formas estacionales. Geomorfológicamente, el estuario del río Maipo presenta rasgos asociados a las rías progradadas de Chile Semiárido y a los deltas estuariales de Chile Central; constituye una zona de transición que da paso a los sistemas estuariales del sur de Chile Central. La futura ampliación del puerto de San Antonio implica un nuevo impacto en la morfología del sistema estuarial del Maipo y del litoral, por cuanto la línea de costa cambia su configuración para alcanzar un nuevo equilibrio. Se contempla la acumulación de arena - conformando nuevas playas – y una nueva transmudación del sistema estuarial del río Maipo.

This paper the assessment of the hydroenergetic potential at Rodolfo da Costa e Silva Barrage, which is the most important water resources reservoir that supplies the city of Santa Maria RS, considering the great dissipated energy and not utilized in its bottom discharge. The Rodolfo da Costa e Silva Barrage is located between the limits of Itaara and São Martinho City with the barrage of the river Ibicuí- Mirim. The area of the hydrographic basin is of approximately 49,4 Km2 and the area of the hydraulic basin 275 ha. The useful volume of accumulation is of 24.900.000 m3, with a regularized medium flow of 1,23 m3/s. Its structure is constituted by gravity concrete, tends maximum height of 36,5 meters, maximum hight in relation to the river-bed is of 34,0 meters, extension in the crest of 684 meters. Electronic spreadsheets and graphs were elaborated, so it was possible to evaluate from the economical-energetic point of view, the point where the operation of a small hydroelectric use was viable, and the increase of the energy benefits, converted in economical values overcame the costs generated for implantation of the enterprise. Studies have shown that you can get a generation of 140 kWh the 390 kWh with a financial return of R$ 1600 the R$ 7900. / Este trabalho avalia as potencialidades hidroenergéticas da Barragem Rodolfo da Costa e Silva, que é o principal reservatório de acumulação de água para abastecimento da cidade de Santa Maria RS, considerando a grande energia dissipada e não aproveitada em sua descarga de fundo. A Barragem Rodolfo da Costa e Silva está localizada na divisa dos municípios de Itaara e São Martinho da Serra, com o barramento do rio Ibicuí Mirim, a área da bacia hidrográfica é de aproximadamente 49,4 Km2 e a área da bacia hidráulica 275 ha. O volume útil de acumulação é de 24.900.000 m3, com uma vazão média regularizada de 1,23 m3/s. Constitui-se estruturalmente por concreto de gravidade, tendo altura máxima de 36,5 metros, altura máxima em relação ao leito do rio de 34,0 metros, extensão na crista de 684 metros. Foram elaboradas planilhas eletrônicas e gráficos que possibilitaram avaliar sob o ponto de vista econômico energético, o ponto onde a operação de um pequeno aproveitamento hidrelétrico fosse viável, sendo que os benefícios energéticos incrementais, convertidos em valores econômicos, superassem os custos gerados para implantação do empreendimento. Os estudos comprovaram que pode-se obter uma geração de 140 kWh a 390 kWh com um retorno financeiro de R$ 1600 a R$ 7900.

This research aims to contribute to understanding the acumulation and distribuition´s process of sediments in the urban microdrainage, through monitoring the dry sediments in gutter of asphalted streets, sedimentologic monitoring in the outflow of microdrainage and the use of SWMM model to better understand the process involved. We collected dry samples sediments in the first square in an asphalted street situated on Marques do Herval street, in the city of Santa Maria-RS. The square has 163,26m in widht and 9m in lenght and 0,0531m/m in medium declivity. The area of microdrainage´s contribuition has 0.012km2 in which we monitorated samples collected from the storm, the flow and the concentration of sediments in suspension. In this study, we obtained 4 sedimentgrams which showed values betwen 3,48 to 6205mg/L. The study´s area was discretized in three subareas in order to apply the SWMM model. The SWMM model was used to evaluate the parameters involved in the superficial outflow and its quality in relation to the concentration of sediments in suspention. The results obtained from the calibration of parametes in relation to the superficial outflow showed a medium correlation coeficient of 0,87 and medium errors, in the peak flow and in the runoff volume of 12,45 and 5,3%, respectivaly. To simulate the quality of superficial outflow, we obtained medium correlation coeficient of 0,87 and among the observed and calculated values, we obtained medium errors of 36%. The results of the parameters of calibration were satisfactory, we have obtained a good representation of the processes involved in the microdrainage system. / Este trabalho teve o objetivo de contribuir para o entendimento do processo de acumulação e transporte de sedimentos na microdrenagem urbana, através de monitoramento de sedimento seco em sarjetas de rua asfaltada, monitoramento sedimentológico na saída da microdrenagem e utilização do modelo SWMM para auxiliar em uma maior compreensão dos processos envolvidos. As coletas de sedimentos secos foram realizadas na primeira quadra de uma rua asfaltada, a rua Marquês do Herval, situada em uma zona urbana na cidade de Santa Maria, RS, Brasil. A quadra possui 163,26 m de comprimento, 9 m de largura e 0,0531m/m de declividade média. A área de contribuição da microdrenagem possui área de 0,012 Km², onde foram monitorados dados de precipitação, vazão e concentração de sedimentos em suspensão. Foram obtidos nesse estudo quatro sedimentogramas os quais apresentaram valores entre 3,48 a 6205 mg/L. A área em estudo foi discretizada em três subáreas com a finalidade de aplicação do modelo SWMM. O modelo SWMM foi utilizado para avaliar os parâmetros envolvidos na estimativa do escoamento superficial e de sua qualidade em relação a concentração de sedimentos em suspensão. Os resultados obtidos na calibração dos parâmetros em relação ao escoamento superficial apresentaram um coeficiente de correlação médio de 0,87 e erros médios, na vazão de pico e no volume escoado, de 12,45% e 5,30%, respectivamente. Para a simulação da qualidade do escoamento superficial obteve-se coeficiente de correlação médio de 0,87 e erros médios entre os valores calculados e observados de 36%. Os resultados obtidos na calibração dos parâmetros foram satisfatórios, obtendo-se assim uma boa representação dos processos envolvidos na rede de microdrenagem.

Ingeniero Civil / El trabajo de título se centró en la modelación de hidrogramas de crecidas futuras, asociadas al cambio climático, en la cuenca Butamalal en Butamalal en la VIII Región de Chile. Los modelos de circulación global (GCM) que proyectan las variables meteorológicas para diferentes escenarios climáticos futuros, proporcionan los valores de la variable precipitación a escala mensual o diaria. Para estimar hidrogramas de crecidas, se requiere esta información a escalas temporales horarias o a mayor resolución. El objetivo general fue explorar metodologías para desagregar los valores futuros de precipitación diaria de manera de obtener los hietogramas requeridos por un modelo hidrológico aplicado en HEC-HMS, que permitió derivar hidrogramas de crecidas para eventos, además se estableció una metodología para determinar o modelar los caudales en forma continua en Matlab. Para ello se analizó en primer lugar, las metodologías de desagregación tradicionalmente usadas en Chile como son el método de Varas, distribuciones propias de ciertas zonas y curvas IDF. Luego, se calibró y validó el modelo hidrológico usando los antecedentes observados a la escala temporal deseada, y se analizaron los hidrogramas obtenidos al usar los hietogramas simulados con el método de desagregación seleccionado. Previo al análisis de los eventos de crecidas futuros, se debió hacer un tratamiento de los datos de precipitación proyectados por el modelo GCM MK3.6 para el escenario de cambio climático escogido, que corresponde al más desfavorable de aquellos pertenecientes a la comunicación más reciente del Panel Intergubernamental de Cambio Climático, denominado RCP 8.5. Dicho tratamiento, se refiere al escalamiento espacial y temporal de la información, usando los antecedentes medidos en estaciones en el área de interés. Los resultados obtenidos mostraron, descensos significativos entre el 10% y el 20% de las precipitaciones medias mensuales en la cuenca de estudio, para las 10 corridas del escenario RCP 8.5. También se observó una disminución de los caudales medios anuales entre el 8% y el 17%, dependiendo de la proyección a utilizar. Además, se observa una dispersión en las proyecciones de los caudales máximos instantáneos obtenidos del escenario RCP 8.5. Luego, para ciertas proyecciones se observó descensos de los caudales en el rango del 6% al 34% dependiendo del periodo de retorno. Sin embargo, otra proyección mostró aumentos de los caudales máximos instantáneos del orden del 32% dependiendo del periodo de retorno. Respecto a la distribución de precipitaciones, para crecidas asociadas a un periodo de retorno de 10, 20 y 50 años de precipitación máxima diaria, bajo una condición de humedad media, se observó una desviación estándar de 29, 36 y 43 [m³/s] respectivamente, para los caudales máximos instantáneos asociados a diferentes distribuciones de precipitaciones. Finalmente este trabajo concluye respecto a las variaciones del cambio climático, que a pesar de que las precipitaciones anuales disminuyen para todas las proyecciones, los resultados de caudales máximos instantáneos muestran que hay posibles proyecciones donde eventos extremos pueden darse con mayor frecuencia, generando crecidas de mayor magnitud a las que se tendría si no se considerase cambio climático, factor importante a tener en cuenta para la construcción de obras hidráulicas en la zona de estudio.

Orientador: Jose Teixeira Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-14T15:58:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castilho_CamilaPrazeresGoncalvesde_D.pdf: 1491834 bytes, checksum: 834593c3472a9aa69686f15dfcfd5ffd (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O estudo dos mecanismos hidrológicos bem como a determinação das disponibilidades hídricas em bacias hidrográficas fornecem condições para avaliação dos recursos hídricos. O modelo semi-distribuído de transformação de chuva em vazão TOPMODEL tem sido, mundialmente utilizado por pesquisadores, desde seu desenvolvimento em 1979. O trabalho desenvolvido utilizou o TOPMODEL para simular o comportamento hidrológico de uma bacia rural com área de 4,6km2, cultivada predominantemente com cana-de-açúcar, localizada na região do município de Limeira-SP. O modelo foi aplicado em duas fases: isoladamente e acoplado a um modelo de interceptação de chuva pela cobertura vegetal, considerando duas hipóteses (H1 e H2) para a distribuição da precipitação interceptada ao longo do tempo. Na hipótese H1, a precipitação interceptada (PP) é distribuída uniformemente ao longo do tempo, sendo que cada valor de precipitação ao longo do tempo do evento em análise é multiplicado por um coeficiente de correção j, calculado por meio da relação entre a precipitação interceptada e incidente. Na hipótese H2, a quantidade total de precipitação interceptada (PP) durante o evento analisado é subtraída do primeiro valor de chuva do evento (P1), ou, dos primeiros valores caso PP seja maior que Pn. A aplicação do modelo TOPMODEL isoladamente apresentou valor médio de eficiência de Nash e Sucliffe de 50,8%, sendo a variação média entre valores de vazão máxima observada e simulada igual a 0,6%. Quando foi considerada a hipótese H1, esses valores foram: 41,3% e -2,5%, respectivamente. Para a hipótese H2, os valores foram 48,6% e -2,0%. Os resultados mostraram que a utilização do modelo TOPMODEL em conjunto ao modelo de interceptação vegetal apresentaram-se muito próximos aos obtidos considerando o TOPMODEL em suas condições originais, e ainda produz melhora na qualidade da informação a respeito do comportamento hidrológico da bacia. / Abstract: The study of hydrological mechanisms as well as determination of available water in watersheds provides conditions for assessment of water resources. The semi-distributed model of rainfall transformation into flow TOPMODEL has been widely used by researchers, since its development in 1979. This paper describes the use of TOPMODEL to simulate the hydrological behavior of a rural watershed with an area of 4.6 km2, mainly cultivated with sugar cane, located in the city of Limeira, in the State of São Paulo. The model was implemented in two phases: isolated and coupled with a model of rainfall interception by vegetation, considering two hypotheses (H1 and H2) for the distribution of precipitation intercepted over time. In hypothesis H1, the intercepted precipitation (PP) is evenly distributed over time, and each value of rainfall over time of the event in question is multiplied by a coefficient of correction a, calculated using the relationship between the intercepted and incident precipitation. In hypothesis H2, the total amount of intercepted precipitation (PP) during the event analyzed is subtracted from the first value of the rainfall event (P1) or from the first amounts, in case PP is greater than Pn. / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola