The aim of this masterthesis is to study and develop a methodology for the first stage of the deployment of a Small Hydraulic Plant (SHP), the Estimate Hydroelectric Potential, stage in which is studied the favorable and unfavorable situations to the deployment of small plants. Basing on environmental, technical and economic criteria of a watershed, according secondary data that are provided by agencies and institutions responsible for each criterion. Data collections for the study observe the geological and geotechnical, environmental, infrastructure and logistics, water availability and topography aspects. Moreover, it presents the use of GIS (Geographic Information Systems) to generate maps where relevant aspects are presented and analyzed, and it use the Hydrology Statistics for the hydrological study, to verify the flow of a river or precipitation at a local or region. At the end, it presents the estimate average energy generated, or average power, basing first on the variation of flow over an average year, and constant height, then with constant values of flow and height, estimating the specific power location, the type of water turbine, power and voltage of electric generator. It was applied a study case of the methodology in the watershed of the Tijuco river, limited to the city of Ituiutaba MG. / Esta dissertação tem como objetivo estudar e desenvolver uma metodologia para a primeira etapa do ciclo de implantação de uma Pequenas Centrais Hidráulica (PCH), a Estimativa do Potencial Hidrelétrico, etapa em que se estudam as situações favoráveis e desfavoráveis à implantação de pequenas usinas. Basea-se em critérios socioambientais, técnicos e econômicos de uma bacia hidrográfica, conforme dados secundários que são disponibilizados pelas agências e instituições responsáveis por cada critério. Os dados da coleta para o estudo observam os aspectos geológicos geotécnicos, socioambientais, infraestrutura e logística, disponibilidade hídrica e topografia. Além disso, apresenta o uso da ferramenta de Sistema de Informação Geográfica SIG, sistema com capacidade para aquisição, manipulação e exibição de informações digitais georreferenciadas, capaz de gerar mapas onde os aspectos relevantes são apresentados e analisados, e utiliza a Hidrologia Estatística para o estudo hidrológico, onde se verifica a vazão de um rio ou a precipitação em um local ou região. Ao final, apresenta a estimativa da energia média gerada, ou potência média, baseando-se primeiro na variação dos valores de vazão ao longo de um ano médio, e queda constante, depois com valores constantes de vazão e queda, estimando a potência específica do local, o tipo de turbina hidráulica, potência e tensão do gerador elétrico. Foi aplicado um estudo de caso da metodologia em questão na bacia hidrográfica do rio Tijuco, limitado ao município de Ituiutaba MG. / Mestre em Ciências

Nowadays, the hydrologic modeling has become an essential tool for predicting the hydrodynamic behavior in a watershed due to the importance of the detailed estimative of the water balance for environmental management in a sustainable manner. However, the phenomena involved in this cycle have large spatial and temporal variations, which complicates their estimation. In this context, the objectives set for this study is the evaluation of the production of water - river Poxim açu , using the SWAT hydrological model (Soil and Water Assessmente Tool) . The calibration model was manually performed for a period in the year 2012, considering some relevant geological aspects of the basin under study, resulting in a calibration option from related to groundwater flow parameters and obtaining results NSE (0,73), PBIAS (-9,86) and RSR (0.52) . Were performed validation procedures which observed similarities between the results of water production with the results obtained by Silva (2013) for the same watershed in 2011. The model was used for predictive simulation of filling the dam Syndicalist Jaime Umbelino de Souza at river Poxim-açu, besides being subjected to simulations with rainfall data from rainfall stations in the municipalities of Itaporanga D´Ajuda and Aracaju to reviews of water production responses. The result was satisfactory, with fit temporal very good between recorded predictive filling and filling. The study concludes that the SWAT model applies satisfactorily in performing predictive simulations of water production in the basin of Poxim-açu river in Sergipe. Also concludes that the model applies satisfactorily in hydrological studies of the watershed in question. Regarding at Regional Development and the Environment, the study recommends more detailed research on the hydrogeological aspects of the region, aiming at quantitative and qualitative preservation of existing large underground spring, which represents an important meaning for human supply of Aracaju population and to maintaining the balance of coastal agroecosystems. / Nos dias atuais, a modelagem hidrológica tornou-se ferramenta essencial para predição do comportamento hidrodinâmico em uma bacia hidrográfica devido à importância que tem a detalhada estimativa do balanço hídrico para a gestão ambiental de modo sustentável. Entretanto, os fenômenos envolvidos neste ciclo apresentam grandes variações espaçotemporais, o que dificulta a sua estimativa. Neste contexto, o objetivo estabelecido para o presente estudo é o da avaliação da produção de água do rio Poxim-açu, utilizando o modelo hidrológico SWAT (Soil and Water Assessmente Tool). A calibração do modelo foi realizada manualmente para um período compreendido no ano de 2012, considerando-se alguns aspectos geológicos pertinentes a bacia em estudo, resultando em uma opção de calibração a partir dos parâmetros relacionados ao fluxo das águas subterrâneas e obtendo-se resultados de NSE (0,73), PBIAS (-9,86) e RSR (0,52). Realizou-se procedimentos de validação onde se observou similaridades entre os resultados da produção de água com os resultados obtidos por Silva (2013) para a mesma bacia hidrográfica no ano de 2011. O modelo desenvolvido foi utilizado para simulação preditiva do enchimento da barragem Sindicalista Jaime Umbelino de Souza, no rio Poxim-açu, além de ter sido submetido a simulações com dados de chuvas das estações pluviométricas dos municípios de Itaporanga D´Ajuda e de Aracaju para avaliações das respostas da produção de água. O resultado obtido foi satisfatório, com muito bom encaixe temporal entre o enchimento preditivo e o enchimento registrado. O estudo conclui que o modelo SWAT é aplicável satisfatoriamente na realização de simulações preditivas da produção de água na bacia hidrográfica do rio Poxim-açu em Sergipe. Conclui também que o modelo é aplicável satisfatoriamente em estudos hidrológicos da bacia hidrográfica em questão. Em relação ao Desenvolvimento e Meio Ambiente regional, o estudo recomenda que se aprofundem pesquisas quanto aos aspectos hidrogeológicos da região, com vistas à preservação quanti-qualitativa do grande manancial subterrâneo existente, que representa importante significado para o abastecimento humano da população Aracajuana e para a manutenção do equilíbrio de agroecossistemas litorâneos.

O gerenciamento de recursos hídricos se propõe a resolver os problemas resultantes do uso intensivo da água, produto do crescimento econômico e populacional, e preservar as funções hidrológicas, biológicas e químicas dos ecossistemas, assim como garantir que esse recurso se mantenha com oferta adequada. No Brasil, país cujas dimensões são continentais, o controle dos cursos de água frequentemente acaba não englobando todas as regiões de interesse de um estudo. Conhecida esta carência, a técnica conhecida como Regionalização Hidrológica aparece como uma opção para a obtenção de informações hidrológicas em regiões sem ou com poucos dados, fundamentando-se na similaridade espacial de algumas funções, variáveis e parâmetros que toleram essa transferência. Diante dos diversos modelos de regionalização desenvolvidos e da necessidade de obtenção das informações hidrológicas de forma facilitada, é fundamental o estudo comparativo de metodologias de regionalização de vazões com o objetivo de se conhecer a mais adequada às características regionais de cada bacia hidrográfica. Neste sentido, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar as estimativas da vazão de referência Q7,10 e também das vazões mínimas de permanência na bacia do Rio Jaguari (divisa dos estados de Minas Gerais e São Paulo e importante afluente do Sistema Cantareira) obtidas por diferentes técnicas de regionalização, quais sejam, os métodos propostos por Liazi et al. (1988) e Wolff et al. (2014) para o Estado de São Paulo e o IGAM (2012) para o Estado de Minas Gerais. O estudo foi realizado na Bacia Hidrográfica do Rio Jaguari, a qual localiza-se entre os estados supracitados. A partir dos dados históricos de vazão das estações presentes nesta Bacia Hidrográfica foram calculadas a Qmed, Q90, Q95 e Q7,10 referente a cada uma das cinco estações fluviométricas estudadas. Em seguida, estas mesmas variáveis foram estimadas utilizando as metodologias de regionalização propostas por Liazi et al. (1988), Wolff et al. (2014) e IGAM (2012). A fim de se definir qual o método de regionalização hidrológica mais adequado para a região do alto do Rio Jaguari, os resultados das vazões calculadas por intermédio das séries históricas colhidas por estações fluviométricas foram comparadas com as estimadas pelos modelos suprecitados mediante análise de índices estatísticos, tais como, índice de concordância (d), teste de eficiência de Nash-Sutcliffe (NSE), viés percentual (PBIAS), razão entre o erro médio quadrático e o desvio padrão dos dados observados (RSR) e o coeficiente de determinação (R2). O modelo de Liazi et al. (1988) apresentou ajuste, classificado pelo índice de concordância (d), teste de eficiência de Nash-Sutcliffe (NSE) e o coeficiente de determinação (R2), como muito bom, mostrando-se superior aos demais métodos nessa região. A metodologia de IGAM (2012) demonstrou ajuste insatisfatório para os indicadores estatísticos NSE, PBIAS e índice d e muito bom para o coeficiente de determinação (R2). A nova proposta de Regionalização Hidrológica para o estado de São Paulo de Wolff et al. (2014) apresentou ajuste, classificado pelos índices de concordância (d), teste de eficiência de Nash-Sutcliffe (NSE), viés percentual (PBIAS) e coeficiente de determinação (R2), como, no geral, insatisfatório; por outro lado o comportamento gráfico dos resultados obtidos demonstrou potencialidade para o uso desse método. Recomenda-se a aplicação de estudos comparativos semelhantes em outras Sub- Bacias localizadas entre os estados de Minas Gerais e São Paulo para corroborar ou não com as conclusões do presente trabalho. / Water resources management is meant to solve problems caused by the intensive use of this resource, which is the product of economic and population growth. Water resources management is also responsable for preserving the hydrological, biological and chemical functions of ecosystems, as well as ensure that this resource is maintained with the adequate supply for future generations. In Brazil, a country with continental dimensions, streamflow gauge coverage is far from satisfactory. Therefore, the Hydrological Regionalization technique is as an option to estimate hydrological information in regions with few or no data. This methodology is based on the spatial similarity of functions, variables and parameters that tolerate this transference. The number of regionalization models and the need to easily access hydrological data transformed comparative studies of streamflow regionalization methodologies into a fundamental topic in Hydrology. For this reason, the was the goal of this paper is to assess the models settled by Liazi et al. (1988), Wolff et al. (2014) and IGAM (2012) related to the variables Q7,10, Q90, Q95 and Qmed in Jaguari River Basin, which is located between Minas Gerais and São Paulo states and constitutes an important affluent to the Cantareira System. Firstly, the Q7,10, Q90, Q95 and Qmed were calculated using the historical flow data from five fluviometric stations located in Jagari River Basin. Then, these same variables were estimated using the regionalization methodologies proposed by Liazi et al. (1988), Wolff et al. (2014) and IGAM (2012). In order to determine the best hydrological regionalization method for the upper Jaguari River Basin, the flow rates results calculated with the historical series were compared to those estimated by the models. The forecast was determined utilizing the following indicators: index of agreement (d), Nash-Sutcliffe efficiency (NSE), percent bias (PBIAS), the ratio of the root mean square error to the standard deviation of measured data (RSR) and coefficient of determination (R2). Liazi et al. (1988) presented the best performance when compared to the other two methods, its behavior was classified as very good by the index of agreement (d), the Nash-Sutcliffe efficiency (NSE) and the coefficient of determination (R2). IGAM (2012) exhibited an unsatisfactory fit for the statistical indicators of NSE and PBIAS. On the other hand, this method was classified as very good when the coefficient of determination (R2) was analyzed. The new proposal of Hydrological Regionalization for São Paulo state (WOLFF et al., 2014) presented an adjustment, classified by the index of agreement (d), the Nash-Sutcliffe efficiency (NSE), the percentage bias (PBIAS) and coefficient of determination (R2), as unsatisfactory, in general. The graphical behavior, however, demonstrated a good potential for future use. In conclusion, it is recommended to apply similar comparative studies in other sub-basins located between the states of Minas Gerais and São Paulo to corroborate or not with the presented results.

Resumo: A bacia hidrográfica do rio São Domingos com 145 km² de extensão, ocupa a área entre as coordenadas geográficas de latitudes 15° 44' 50" e 15° 50' 30" Sul, e longitudes 54° 39' 35" e 54° 48' 04" oeste de Greenwich, e integra a bacia do rio Pombas, compondo a drenagem do alto rio Paraguai. Essa rede hidrográfica drena parte das terras pertencentes ao Planalto dos Alcantilados, no sudeste do estado de Mato Grosso. Nesta tese foram elaborados estudos dos aspectos físico-ambientais e socioeconômicos e tecidas considerações visando estabelecer relações entre os recentes projetos de assentamentos rurais implantados na área objeto desta investigação, para depreender que esses empreendimentos são uma possibilidade de materialização da legislação socioambiental brasileira. As análises dos resultados remetem o investigador a uma exaustiva reflexão, em função das inúmeras variáveis apresentadas e do enfoque pretendido, que envolve a tentativa da busca de um olhar conjunto entre a geografia, o meio ambiente e as questões sociais. A bacia do rio São Domingos está localizada, inteiramente, no município de Dom Aquino/MT, fato que facilita os trabalhos de pesquisa e as tomadas de decisões políticoadministrativas na esfera municipal. Também não foi verificada nenhuma publicação anterior contemplando esse enfoque na referida bacia. Tais argumentos indicam o ineditismo desta tese. / Abstract: The São Domingos River basin, with 145 an extension of km², occupies an area between the geographic coordinates of latitudes 15º 44' 50" and 15º 44' 30" South, and longitudes 54º 39' 35" and 54º 48' 04" West of Greenwich, and is part of the Pombas River Basin, a component of the drainage of the high Paraguai River. This hydrographic network drains part of the land belonging to the Alcantilados Highland, in the southeast of the State of Mato Grosso. This study investigates the physicalenvironmental and socio-economic aspects and considerations were made to establish the relation between the recent projects of rural settlements in the area studied, to understand that these actions are a possibility of materializing the Brazilian socio-environmental legislation. The analysis of the results take the investigator to a deep reflection, due to the innumerable variables presented and to the intended focus, which involves the tentative search of the joint view of the geography, the environment and social aspects. The São Domingos River basin is situated entirely in the municipality of Dom Aquino, Mato Grosso, a fact that makes the research and political-administrative decisions easier. Also, no prior publication was found giving this focus on the basin. These facts indicated that this study is original. / Orientador: Sandra Elisa Contri Pitton / Coorientador: Deocleciano Bittencourt Rosa / Banca: Cenira Maria Lupinacci da Cunha / Banca: Ana Tereza Caceres Cortez / Banca: Roseana Corrêa Grilo / Banca: Tania Maria de Campos Leite / Doutor

Orientador: Paulo César Rocha / Banca: José Tadeu Garcia Tommaselli / Banca: Luis Eduardo de Souza Robaina / Resumo: Os regimes de vazões dos rios correspondem a um importante indicador para a compreensão e estabelecimento da disponibilidade hídrica de uma bacia e para a manutenção da integridade ecológica. Em decorrência, seu monitoramento quantitativo e qualitativo permite entender o seu funcionamento e prescrever as quantidades mínimas para manutenção da vida e dos processos fluviais. Esta pesquisa apresenta os resultados da avaliação dos regimes hidrológicos do rio Paranapanema e seus principais afluentes que compõem sua bacia hidrográfica, assim como demais canais que constituem as Unidades de Gestão da bacia do rio Paranapanema, compreendendo uma área superior a 105.000 km². Esta análise possibilitou avaliar qualitativa e quantitativamente a variabilidade hidrológica desses rios, caracterizar seu regime, além de examinar as alterações hidrológicas ocorridas ao longo do tempo, para a elaboração de um mapeamento da história hidrológicas de tais rios. Para execução deste trabalho, foi necessário realizar uma revisão bibliográfica sobre a temática de estudo e caracterização ambiental da bacia; organização, tratamento e interpretação dos dados hidrológicos fornecidos pela rede hidrometeorológica existente na bacia e disponibilidade pela ANA-BRASIL, SIGRH/DAEE-SP, SUDERHSA-PR e a Empresa Duke Energy; avaliação e relacionamento do regime hidrológico dos rios com a variabilidade climática da bacia... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The flow regimes of the rivers are an important indicator for understanding and establishment of the catchment water availability and the maintenance of ecological integrity. As a result, its quantitative and qualitative monitoring allows us to understand this operation and prescribe the minimum quantities to maintain life and fluvial processes. This research presents the results of the assessment of the hydrological regimes of the Paranapanema and major rivers that form its watershed, as well as other channels that constitute the Management Units Paranapanema River Basin, covering an area exceeding 105,000 km ². This analysis allowed us to evaluate qualitatively and quantitatively the hydrological variability of rivers, characterize his regime, and to examine the hydrological changes that occurred over time... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Utilizou-se o modelo hidrológico TOPMODEL, baseado em aspectos físicos e topográficos, em uma das três microbacias do Laboratório de Hidrologia Florestal Eng. Agr. Walter Emmerich, do Instituto Florestal/SP. O laboratório localiza-se na Serra do Mar, junto às cabeceiras do rio Paraibuna, um dos formadores do rio Paraíba do Sul. O modelo usa um índice topográfico que indica as áreas de contribuição para o deflúvio da microbacia e permite simular a vazão e analisar o comportamento hidrológico da microbacia. A primeira parte do trabalho buscou determinar os valores iniciais dos parâmetros de calibração, testar a validade das premissas do modelo, e, principalmente, compreender melhor o funcionamento hidrológico da bacia D. Os resultados indicam uma eficiência maior para as simulações de eventos isolados do que para as de períodos longos. A simulação do comportamento hidrológico em função do corte raso mostrou uma diminuição do tempo de pico e um aumento significativo do volume de vazão simulado: de 17 a 44%, em comparação a bacia D coberta com floresta. Mostram, também, que de 7 a 93% do deflúvio é gerado a partir das áreas variáveis de afluência (A.V.A.). Recomenda-se que o corte raso seja evitado a qualquer custo. Caso seja necessário, as matas ciliares devem ser mantidas; onde elas não existem mais, devem ser recuperadas imediatamente. As áreas com agricultura ou pastagem devem utilizar as melhores técnicas de conservação do solo, de forma que as condições naturais de infiltração não sejam drasticamente alteradas. / A physically based semi-distributed model, TOPMODEL, has been applied to one catchment in Cunha, São Paulo, Brazil. The model uses a topographic index which highlights significant hydrological areas within the catchment. The model simulate streamflow and analyse the behaviour of the catchment. The first part of this paper concerns to the first values of calibration parameters, experiments the validity of the premisses of the model, and, mainly, tries to understand how does the hydrology of D catchment works. The results are more efficient on simulation of isolate events than on events of long period. The simulation of hydrology behaviour subject to clear-cutting has showed a diminution of the time of rise and a significant increase of streamflow simulated: from 17 to 44%, in comparaison to D forest catchment. They also show that from 7 to 93% of the streamflow is generated from saturated contributing areas (sources areas). It\'s advisable to avoid clear-cutting. If necessary, the riparian zone has to be preserved; and where they have been destroyed, they have to be recovered urgently. Agricultural lands or grasslands have to use the best management practices, in order to keep the natural conditions of infiltration.

O Eucalyptus é o gênero florestal mais plantado no Brasil (5,6 milhões de hectares) e o Estado de São Paulo apresenta a segunda maior área plantada do país, com pouco mais de 970 mil hectares. O manejo intensivo das florestas plantadas de Eucalyptus, caracterizado pela alta produtividade, rápido crescimento e ciclos curtos de rotação, bem como a expansão do setor florestal, têm causado preocupações em relação aos efeitos desses plantios sobre a quantidade e a qualidade dos recursos hídricos. Diante desse contexto, esta tese foi desenvolvida com o objetivo de contribuir com o aprofundamento do conhecimento sobre os efeitos do manejo de florestas plantadas de Eucalyptus sobre os recursos hídricos. Para tanto, o segundo capítulo sintetiza os resultados de estudos já desenvolvidos no Brasil e que envolveram a mensuração de componentes do balanço hídrico em florestas plantadas de Eucalyptus e em diferentes biomas brasileiros, destacando os resultados dos estudos realizados em microbacias hidrográficas cobertas por florestas plantadas de Eucalyptus. No terceiro capítulo foram avaliados os efeitos da colheita florestal e do crescimento de florestas plantadas de Eucalyptus sobre o regime hidrológico de quatro microbacias hidrográficas e, no quarto capítulo, os efeitos sobre a qualidade da água e a exportação de nutrientes e sólidos suspensos. A revisão demonstrou que existem diferenças entre florestas plantadas de Eucalyptus e vegetação nativa, principalmente em relação aos valores anuais de rendimento hídrico (razão entre deflúvio e precipitação - Q:P), os quais tendem a diminuir, em microbacias hidrográficas, entre o primeiro e sétimo ano de idade das florestas plantadas. Os resultados demonstraram a existência de efeitos do manejo florestal como o aumento do rendimento hídrico (34%), do índice de escoamento base (4%) e do coeficiente de escoamento (21%) no primeiro ano depois da colheita (DC1) em relação ao ano anterior à colheita (AC), e a diminuição em 10%, 7% e 2%, respectivamente, no quarto ano depois da colheita (DC4) em relação ao ano DC1; o aumento da concentração de sólidos suspensos no ano DC1 em relação ao ano AC e a diminuição significativa dessas concentrações no ano DC4 em todas as microbacias estudadas; e o aumento das exportações de nutrientes e sólidos suspensos no ano DC1 acompanhando o aumento do rendimento hídrico e a diminuição das exportações no ano DC4 acompanhando a diminuição do rendimento hídrico. Em todas as escalas de análise do regime hidrológico (anual, sazonal e diária) foram observadas dinâmicas individuais nas microbacias hidrográficas diferentes daquelas observadas nos valores médios, demonstrando que outros fatores como, por exemplo, a precipitação, o tipo de solos e a declividade média, também podem influenciar o regime hidrológico além do manejo florestal. Esses efeitos demonstram que existe relação entre o manejo florestal e os recursos hídricos, mas não é possível afirmar que eles comprometem a quantidade e a qualidade da água. No entanto a conjunção entre fatores climáticos, características locais e as fases do manejo florestal pode agravar ou atenuar os efeitos sobre a quantidade e a qualidade da água, devendo esses aspectos serem observados nos planos de manejo florestal. / Eucalyptus is the most planted forest genus in Brazil (5.6 million hectares) and the State of São Paulo has the second largest planted area in the country, with over 970,000 hectares. The intensive management of forest plantations of Eucalyptus, characterized by high productivity, rapid growth and short rotation cycles, as well as the expansion of the forest sector, have caused concerns about the effects of these plantations on the quantity and quality of water resources. In this context, this thesis has been developed in order to contribute to the deepening of knowledge about the effects of Eucalyptus forest plantations management on water resources. Therefore, the second chapter summarizes the results of studies already developed in Brazil involving the measurement of water balance components in Eucalyptus plantations in different biomes, highlighting the results of studies in catchments covered by Eucalyptus forest plantations. In the third chapter, we evaluated the effects of Eucalyptus plantations harvesting and growth on hydrological regime of four catchments. In the fourth chapter, we evaluate effects on water quality and nutrient and suspended solids exports. The review has shown that there are differences between Eucalyptus forest plantations and native vegetation, especially in relation to annual values of discharge/precipitation ratio, which tend to decrease in catchments, between the first and seventh year on planted forests. The results demonstrated the existence of effects due to forest management such as increase in discharge/precipitation ratio (34%), base flow index (4%) and quick flow/precipitation ratio (21%), in the first year after harvest (DC1) in relation to the previous year before harvest (AC), and decreased by 10%, 7% and 2%, respectively, in the fourth year after harvest (DC4) compared to the DC1 year; concentration of suspended solids in DC1 year in relation to AC year and a significant decrease in these concentrations in DC4 year in all studied catchments; and the increase in nutrient exportation and suspended solids in DC1 year with increase in discharge/precipitation ratio and decrease in exports in the year DC4, accompanied by the decrease in discharge/precipitation ratio. In all scales of hydrological regimes (annual, seasonal and daily), individual dynamics were observed in different catchments from those observed in the mean values, demonstrating thus that other factors such as, for example, precipitation, soil type and the average slope, can also influence hydrological regime beyond forest management. These effects show that there is a relationship between forest management and water resources, but it is not possible to say that they compromise water quantity and quality. However, the conjunction of climatic factors, local conditions and stages of forest management can aggravate or mitigate the effects on water quantity and quality, and thus, such aspects should be observed in forest management plans.

A Mata Atlântica, um dos ecossistemas mais ameaçados do planeta, reduzida atualmente a menos de 8% de sua cobertura original, necessita atenção especial em termos de compreensão do seu funcionamento como subsídio para sua melhor conservação. O presente estudo além de expandir a quantidade de estudos realizados nessa região, visou caracterizar o funcionamento hidrológico e a dinâmica do nitrogênio de uma microbacia com cobertura de Mata Atlântica no litoral norte do Estado de São Paulo. Para isso, foram monitorados alguns processos hidrológicos, entre eles: escoamento superficial, umidade do solo (0,15, 0,30, 0,50 e 0,90 metros de profundidade), água subterrânea, transprecipitação, precipitação e vazão, entre os anos de 2008 e 2009. Com o intuito de elucidar os processos hidrológicos que geram escoamento direto, mediu-se a condutividade hidráulica do solo (Ksat) nas mesmas profundidades da umidade do solo, com um permeâmetro de carga constante. Adicionalmente foi utilizado um sistema de injeção em fluxo (FIA) para a análise de nitrogênio inorgânico (N-NH4 + e N-NO3 -) e para a análise do nitrogênio total dissolvido (NTD) foi utilizado o TOC (Total Organic Carbon Analyser). A precipitação total no ano de 2008 foi de 1716 mm, aproximadamente 33% foi interceptada pela floresta e 67% chegam à superfície do solo. O deflúvio total foi de 681 mm, dessa forma o coeficiente de deflúvio foi de aproximadamente 40% da precipitação, sendo o restante perdido por evapotranspiração (1035 mm.ano-1). Já o ano de 2009, a precipitação foi de 3003 mm, sendo quase 60% a mais em relação a 2008, e aproximadamente 32% foi interceptada pela floresta e 68% chegam à superfície do solo. O coeficiente de deflúvio foi de aproximadamente 48% da precipitação, sendo 52% perdidos por evapotranspiração. O fato de haver predomínio de intensidades de chuva de 0 a 5 mm.h-1 permite inferir que quase a totalidade das chuvas pode se infiltrar no solo já que Ksat a 0,15 m de profundidade geralmente está acima dos valores de intensidade de chuva. O que está de acordo com o baixo valor obtido no coeficiente de escoamento superficial. Todos os processos hidrológicos apresentaram baixas concentrações de nitrogênio inorgânico. O aporte de nitrogênio no sistema hidrográfico pela precipitação no ano de 2008 foi de 3,79 kg N ha-1 ano-1, e a perda via fluvial foi de 0,67 kg N ha-1 ano-1, gerando um ganho líquido de 3,12 kg N ha-1 ano-1. No ano de 2009 o ganho foi de 1,39 kg N ha-1 ano-1 de nitrogênio, com um aporte de 1,84 kg N ha-1 ano-1 e uma perda via fluvial de 0,45 kg N ha-1 ano-1. Com os resultados obtidos, podemos concluir que o escoamento de base foi à principal via hidrológica que compõe o deflúvio, e apesar da precipitação ter sido maior em 2009, as proporções de interceptação, escoamento superficial e evapotranspiração se mantiveram inalteradas. Em termos de nitrogênio, as baixas entradas e saídas monstraram que a microbacia possui ciclo de nitrogênio bastante conservativo. Com exceção do escoamento superficial e da transprecipitação, o nitrogênio orgânico predominou em relação ao inorgânico / The Atlantic rainforest is one of the most endangered ecosystems of our planet, this once huge forest area presents only 8% of its original distribution and need special attention in terms of the comprehension of its functioning as a mean to improve conservation goals. In this context, the present study contributes to increase the quantity of studies carried out in this region aimed to describe the hydrological functioning and the nitrogen dynamics of a small catchment covered by Atlantic rainforest sited on north coast of Sao Paulo State, Brazil. To reach these goals, hydrological processes such as surface runoff, groundwater, streamflow, precipitation, net precipitation, soil water storage at 0,15, 0,30, 0,50 and 0,90 m, water table fluctuations, were monitored during two years (2008 and 2009). Aiming to clarify soil hydrological processes the soil saturated hydraulic conductivity was measured in the field at the depths of water storage measurements using a constant head permeameter. In addition, a flow injection system was used to determine inorganic (N-NO3 - and N-NH4 +) concentrations in the water of these hydrological processes. For organic nitrogen calculations, total dissolved nitrogen was determined by Total Organic Carbon Analyser. For 2008, the annual precipitation (P) was 1716 mm, being 33% intercepted by the forest canopy. The remaining 67% reached the soil surface. The annual water yield (Q) was 681 mm and the runoff coefficient was 40% of annual rainfall being the rest, 1035 mm, lost as evapotranspiration. For 2009, annual precipitation was 2009, a value 60% higher than in 2008. Of this amount, 32% was intercepted by forest and 68% reached the forest floor. Runoff coefficient was 48% of annual rainfall and the difference between these processes was lost as evapotranspiration. The predominance of low intensity rainfall (0 5 mm h-1) provide basis to infer that most rainfall events infiltrate the soil because Ksat at 0,15 m always exceeds this rainfall rates. In this way, very low surface runoff coefficients were calculated from the plots. For nitrogen, the results of inorganic nitrogen concentrations showed very low values in all hydrological processes. The rainfall input of nitrogen in 2008 was 3,79 kg ha-1 yr-1 and output by streamflow was 0,67 kg ha-1 yr-1. Calculations show a net gain of 3,12 kg ha-1 yr-1. For 2009, the net gain was about 1,39 kg ha-1 yr-1. Annual rainfall input was estimated as 1,84 kg ha-1 yr-1 and nitrogen streamflow outputs was 0,45 kg ha-1 yr-1. From these results, the following conclusions can be drawn: (a) baseflow is the main source of water for the annual water yields. Despite the fact of higher annual precipitation in 2009, interception losses as well as surface runoff and evapotranspiration maintained the same values. For nitrogen, low deposition rates (inputs) as well as low outputs via streamflow demonstrate that the forest within the watershed presents a conservative nitrogen cycle. Except for net precipitation and surface runoff, organic nitrogen predominated against inorganic nitrogen

A urbanização acelerada e mal planejada pode ocasionar diversas alterações e consequências para o ambiente, como a sistemática impermeabilização do solo, que pode ocasionar aumento do escoamento superficial da água e redução do tempo de escoamento, gerando problemas como enchentes, alagamentos, aumento do risco de desastres naturais, entre outros. A criação de mais áreas verdes pode ser considerada uma alternativa adequada para reduzir esses fenômenos, frente à rápida e crescente expansão urbana. Como os benefícios hidrológicos das árvores em ambiente urbano ainda são pouco explorados por pesquisadores, sobretudo no Brasil, existe a necessidade de se determinar o quanto a cobertura arbórea é capaz de influenciar na redução das consequências de eventos extremos para os ambientes urbanos. O i-Tree Hydro é um programa pioneiro em relacionar explicitamente os efeitos das árvores nas águas pluviais em área urbana, fornecendo diretrizes para o planejamento do espaço em áreas sensíveis à fenômenos ambientais. Portanto, este trabalho pretende aplicou o programa em uma bacia hidrográfica da cidade de São Paulo, com o objetivo de melhor compreender como a disposição das árvores podem influenciar em uma área densamente urbanizada. Foi possível concluir utilizando o programa i-Tree Hydro que se aumentamos a cobertura arbórea e diminuímos a impermeabilização da bacia a uma queda de 12% na vazão média anual. Enquanto, fazendo o processo oposto e aumentando a impermeabilização e diminuindo a cobertura arbórea o volume médio anual da bacia aumenta cerca de 6%. Também foi possível concluir neste trabalho que apenas aumentando a cobertura arbórea da bacia de estudo sem alterar a impermeabilização é possível uma redução de 4% na vazão média anual da bacia e que a remoção de toda cobertura arbórea da mesma provoca um aumento de cerca de 21% , aumentando a média anual em aproximadamente 700 m³. / Accelerated and poorly planned urbanization can cause a number of changes and consequences for the environment, such as systematic soil sealing, which can lead to increased water runoff and reduced run-off time, generating problems such as flooding, flooding, natural disasters, among others. The creation of more green areas can be considered an adequate alternative to reduce these phenomena, in front of the rapid and increasing urban expansion. As the hydrological benefits of trees in urban environments are still little explored by researchers, especially in Brazil, there is a need to determine how much tree cover is capable of influencing the reduction of the consequences of extreme events for urban environments. The i-Tree Hydro is a pioneering program to explicitly relate the effects of trees to rainwater in urban areas, providing guidelines for space planning in areas sensitive to environmental phenomena. Therefore, this work intends to apply the program in a river basin of the city of São Paulo, in order to better understand how the use of permeable pavements and the quantity and arrangement of trees can influence in a densely urbanized area. It was possible to conclude by using the i-Tree Hydro program that we increased the tree cover and decreased the waterproofing of the basin to a fall of 12% in the average annual flow. Meanwhile, by doing the opposite process and increasing waterproofing and decreasing tree cover the average annual volume of the basin increases by about 6%. It was also possible to conclude in this work that only increasing the tree cover of the study basin without altering the waterproofing is possible a reduction of 4% in the average annual flow of the basin and that the removal of all the tree cover of the same causes an increase of about 21 %, increasing the annual average by approximately 700 m³.

O Eucalyptus é o gênero florestal mais plantado no Brasil (5,6 milhões de hectares) e o Estado de São Paulo apresenta a segunda maior área plantada do país, com pouco mais de 970 mil hectares. O manejo intensivo das florestas plantadas de Eucalyptus, caracterizado pela alta produtividade, rápido crescimento e ciclos curtos de rotação, bem como a expansão do setor florestal, têm causado preocupações em relação aos efeitos desses plantios sobre a quantidade e a qualidade dos recursos hídricos. Diante desse contexto, esta tese foi desenvolvida com o objetivo de contribuir com o aprofundamento do conhecimento sobre os efeitos do manejo de florestas plantadas de Eucalyptus sobre os recursos hídricos. Para tanto, o segundo capítulo sintetiza os resultados de estudos já desenvolvidos no Brasil e que envolveram a mensuração de componentes do balanço hídrico em florestas plantadas de Eucalyptus e em diferentes biomas brasileiros, destacando os resultados dos estudos realizados em microbacias hidrográficas cobertas por florestas plantadas de Eucalyptus. No terceiro capítulo foram avaliados os efeitos da colheita florestal e do crescimento de florestas plantadas de Eucalyptus sobre o regime hidrológico de quatro microbacias hidrográficas e, no quarto capítulo, os efeitos sobre a qualidade da água e a exportação de nutrientes e sólidos suspensos. A revisão demonstrou que existem diferenças entre florestas plantadas de Eucalyptus e vegetação nativa, principalmente em relação aos valores anuais de rendimento hídrico (razão entre deflúvio e precipitação - Q:P), os quais tendem a diminuir, em microbacias hidrográficas, entre o primeiro e sétimo ano de idade das florestas plantadas. Os resultados demonstraram a existência de efeitos do manejo florestal como o aumento do rendimento hídrico (34%), do índice de escoamento base (4%) e do coeficiente de escoamento (21%) no primeiro ano depois da colheita (DC1) em relação ao ano anterior à colheita (AC), e a diminuição em 10%, 7% e 2%, respectivamente, no quarto ano depois da colheita (DC4) em relação ao ano DC1; o aumento da concentração de sólidos suspensos no ano DC1 em relação ao ano AC e a diminuição significativa dessas concentrações no ano DC4 em todas as microbacias estudadas; e o aumento das exportações de nutrientes e sólidos suspensos no ano DC1 acompanhando o aumento do rendimento hídrico e a diminuição das exportações no ano DC4 acompanhando a diminuição do rendimento hídrico. Em todas as escalas de análise do regime hidrológico (anual, sazonal e diária) foram observadas dinâmicas individuais nas microbacias hidrográficas diferentes daquelas observadas nos valores médios, demonstrando que outros fatores como, por exemplo, a precipitação, o tipo de solos e a declividade média, também podem influenciar o regime hidrológico além do manejo florestal. Esses efeitos demonstram que existe relação entre o manejo florestal e os recursos hídricos, mas não é possível afirmar que eles comprometem a quantidade e a qualidade da água. No entanto a conjunção entre fatores climáticos, características locais e as fases do manejo florestal pode agravar ou atenuar os efeitos sobre a quantidade e a qualidade da água, devendo esses aspectos serem observados nos planos de manejo florestal. / Eucalyptus is the most planted forest genus in Brazil (5.6 million hectares) and the State of São Paulo has the second largest planted area in the country, with over 970,000 hectares. The intensive management of forest plantations of Eucalyptus, characterized by high productivity, rapid growth and short rotation cycles, as well as the expansion of the forest sector, have caused concerns about the effects of these plantations on the quantity and quality of water resources. In this context, this thesis has been developed in order to contribute to the deepening of knowledge about the effects of Eucalyptus forest plantations management on water resources. Therefore, the second chapter summarizes the results of studies already developed in Brazil involving the measurement of water balance components in Eucalyptus plantations in different biomes, highlighting the results of studies in catchments covered by Eucalyptus forest plantations. In the third chapter, we evaluated the effects of Eucalyptus plantations harvesting and growth on hydrological regime of four catchments. In the fourth chapter, we evaluate effects on water quality and nutrient and suspended solids exports. The review has shown that there are differences between Eucalyptus forest plantations and native vegetation, especially in relation to annual values of discharge/precipitation ratio, which tend to decrease in catchments, between the first and seventh year on planted forests. The results demonstrated the existence of effects due to forest management such as increase in discharge/precipitation ratio (34%), base flow index (4%) and quick flow/precipitation ratio (21%), in the first year after harvest (DC1) in relation to the previous year before harvest (AC), and decreased by 10%, 7% and 2%, respectively, in the fourth year after harvest (DC4) compared to the DC1 year; concentration of suspended solids in DC1 year in relation to AC year and a significant decrease in these concentrations in DC4 year in all studied catchments; and the increase in nutrient exportation and suspended solids in DC1 year with increase in discharge/precipitation ratio and decrease in exports in the year DC4, accompanied by the decrease in discharge/precipitation ratio. In all scales of hydrological regimes (annual, seasonal and daily), individual dynamics were observed in different catchments from those observed in the mean values, demonstrating thus that other factors such as, for example, precipitation, soil type and the average slope, can also influence hydrological regime beyond forest management. These effects show that there is a relationship between forest management and water resources, but it is not possible to say that they compromise water quantity and quality. However, the conjunction of climatic factors, local conditions and stages of forest management can aggravate or mitigate the effects on water quantity and quality, and thus, such aspects should be observed in forest management plans.