Areas cultivated with eucalyptus forests have increased in Southern Brazil, and the effects on hydrosedimentological processes are not well known particularly at the watershed scale and in watersheds where land use has been changing. The Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model has been applied in a few forested watersheds to evaluate and predict effects of commercial forest cultivation or land use change in hydrological processes, whilst erosion processes has not been the main goal. The present study aimed (i) to evaluate the effects of eucalyptus plantation on hydrosedimentological processes, and to evaluate the efficiency and limitations of the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model to simulate streamflow and sediment yield (daily and monthly) in nested eucalyptus watersheds and in two paired watersheds with eucalyptus and grassland, and (ii) to identify the contribution of the bank channel, unpaved roads and eucalyptus stands sediment-sources for two different size fractions of sediment (< 0.063 mm and 0.063-2 mm) deposited along the drainage network, and suspended sediment collected in the outlet of small watersheds. SWAT was used to evaluate hydrological and erosion processes for two nested forest watersheds (watershed-0.98 km2 and sub-watershed-0.39 km2) and two paired watersheds in Pampa Biome, one with grassland (1.10 km2) and other with eucalyptus (0.83 km2). Measured streamflow and sediment yield at the watersheds outlets was used to evaluate model sensitivity to selected model parameters, and for calibration from 2009 to 2013 for nested watersheds, and from 2009 to 2013 for paired watersheds. Time series plots and standard statistical measures were used to verify model predictions. For nested watersheds, predicted monthly streamflow was very good during calibration for the watershed and for the sub-watershed, respectively. Predicted monthly sediment yield was very good and satisfactory for the watershed, and unsatisfactory for the sub-watershed. Simulations for daily time-scale were satisfactory to predict streamflow and sediment yield for the watershed. For the sub-watershed, predicted streamflow was satisfactory , but sediment yield was unsatisfactory . For paired watersheds, predicted monthly streamflow was good during calibration for the grassland watershed and for the eucalyptus watershed. Predicted monthly sediment yield was satisfactory for the grassland watershed, and very good and satisfactory for eucalyptus watershed. Daily simulations were satisfactory to predict streamflow in both grassland and eucalyptus watersheds. The results suggest that the SWAT model is a promising tool to evaluate hydrological processes in Brazilian watersheds. However, more field work with continuous monitoring is required and empirical equations of SWAT must change to better represent the processes that predominate in each watershed and to represent the hydrological and erosion processes in sub-daily time-scale and, especially, for small watersheds where the time of concentration is less than one day. Sediment-sources was evaluated using geochemical properties, determined by inductively coupled plasma mass spectrometry and X-ray fluorescence analyses, and the data used to calculate proportional contributions of sediment. Source contributions were determined at points spatially-distributed along the main channel of the watershed. Source determination for in-stream sites was done using samples collected in one spot to evaluate source-contribution of area upstream of this site of interest to indicate how different sources dominate at different downstream locations. To examine whether different size-fractions shared similar origins, two size fractions of both source and suspended samples including fine (<0.063 mm) and coarse (0.063 2 mm) particles were analyzed. Fingerprinting approach indicated particle-size and location of sources within a watershed are major factors affecting the measured contribution of sources for coarse and fine sediments. The closer a sediment sampling site is to a potential source, the more likely this sediment-source will dominate the sampled material, especially for coarse particles. Based on the classification analysis, the relative contribution of each source to eroded sediments was bank channel, i.e. from the stream network. Modeling results and sediment-source identification can provide an improved understanding effect of land use or change in land use on sediment yield in watershed scale, which are useful and may be used as a management tool of natural resources. / Áreas cultivadas com florestas de eucalipto têm aumentado no Sul do Brasil e os efeitos sobre os processos hidrossedimentológicos são pouco conhecidos, especialmente em escala de bacia hidrográfica e para áreas em que ocorreu mudança no uso do solo. O modelo Soil and Water Assesment Tool (SWAT) tem sido utilizado em bacias hidrográficas florestais para avaliar e simular o efeito do cultivo de florestas comerciais ou mudança de uso do solo sobre os processos hidrológicos, mas os processos erosivos não têm sido avaliados. O presente estudo objetivou (i) avaliar os efeitos do plantio de eucalipto sobre os processos hidrossedimentológicos e a eficiência e as limitações do SWAT em simular o escoamento superficial e produção de sedimentos (diários e mensais) em bacias hidrográficas embutidas, ocupadas com eucalipto, e em duas bacias hidrográficas pareadas ocupadas principalmente com eucalipto e com campo natural, e (ii) identificar a contribuição das fontes margem da rede de drenagem, as estradas e os povoamentos de eucalipto na geração de duas diferentes frações de sedimentos (< 0,063 mm e 0,063-2 mm) depositados ao longo da rede de drenagem, e de sedimentos em suspensão coletados no exutório de bacias embutidas. O SWAT foi utilizado para avaliar os processos hidrológicos e de erosão em duas bacias florestais embutidas (bacia-0,94 km2 e sub-bacia-0,39 km2) e em duas bacias hidrográficas pareadas no Bioma Pampa, uma com campo natural (1,10 km2) e outra com eucalipto (0,83 km2). A vazão e a produção de sedimentos medidas nas seções de monitoramento das bacias hidrográficas foram utilizadas para avaliar a sensibilidade dos parâmetros selecionados do modelo e para calibração para as bacias embutidas (2009-2013), e para as bacias pareadas (2009-2013). As séries temporais e os parâmetros estatísticos foram utilizados para avaliar o potencial preditivo do modelo. Para as bacias embutidas, a representação da vazão mensal foi muito boa durante a calibração para a bacia e para a sub-bacia, respectivamente. A representação da produção de sedimentos mensal foi muito boa e satisfatória para a bacia, e insatisfatória para a sub-bacia. As simulações na escala diária foram satisfatórias para a representação da vazão e da produção de sedimentos para a bacia. Para a sub-bacia, a representação da vazão foi satisfatória, mas da produção de sedimentos foi insatisfatória. Para as bacias hidrográficas pareadas, a representação da vazão mensal foi boa durante a calibração para a bacia com pastagem e para a bacia com eucalipto. A representação da produção de sedimentos mensal foi satisfatória para a bacia com pastagem, e muito boa e satisfatória para a bacia com eucalipto. As simulações diárias foram satisfatórias para a vazão em ambas as bacias pareadas. Os resultados sugerem que o modelo SWAT é uma ferramenta promissora para avaliar processos hidrológicos em bacias hidrográficas brasileiras. No entanto, fazem-se necessários mais tempo de monitoramento contínuo das variáveis hidrossedimentológicas e alteração de equações empíricas do SWAT para melhor representar processos erosivos que predominam em cada bacia e para representar os processos hidrológicos e erosivos em escala sub-diária, especialmente para pequenas bacias em que o tempo de concentração é menor do que um dia. As fontes de sedimentos foram avaliadas por meio do uso de propriedades geoquímicas, determinadas por análises de espectrometria de massas com plasma e de fluorescência de raios-X. A contribuição das fontes de sedimentos foi determinada em pontos espacialmente distribuídos ao longo do canal principal da bacia. Amostras de sedimento de um ponto de coleta foram utilizadas para avaliar a contribuição das fontes da área de contribuição à montante desse local de interesse e para indicar o a diferença da contribuição dessas fontes em diferentes localizações à jusante. Para avaliar se as diferentes frações de sedimentos tem origem semelhante, duas frações de tamanho de partículas das fontes e amostras de sedimento fino (< 0,063 mm) e grosso (0,063-2 mm) foram analisadas. A técnica fingerprinting indicou que o tamanho das partículas e localização das fontes dentro da bacia hidrográfica são os principais fatores que afetam a contribuição das fontes para a produção de sedimentos finos e grossos. As fontes mais próximas do local de amostragem são as potenciais fontes de sedimentos, sendo provável que essa fonte de sedimentos será dominante na amostra de sedimentos, principalmente para as frações grossas. Com base na análise de classificação, a contribuição relativa de cada fonte indicou que a principal fonte de sedimentos foi a margem do canal da rede de drenagem. Os resultados da modelagem e identificação das fontes de sedimentos contribuem para uma melhor compreensão do efeito do uso do solo ou da alteração no uso sobre a produção de sedimentos na escala de bacia hidrográfica, que são úteis e podem ser utilizados como ferramenta de gestão dos recursos naturais.

[pt] A determinação do Alinhamento das Lagoas Urbanas é hoje no contexto das grandes cidades, uma questão complexa e polêmica, iniciada pela necessidade de Manutenção Ambiental daqueles espelhos d água, suas margens e características paisagísticas, considerando todo o manancial hidráulico e biológico envolvido (ecossistema), mas ao mesmo tempo atendendo a premente necessidade e determinação do Uso do Solo Urbano, com as diversas necessidades de ocupação e expansão, que encontram nas margens e adjacências dessas lagoas, uma válvula de escape oportuna e atraente, principalmente por suas características naturais, que acabam por oferecer paisagens belas e prazerosas, remetendo inclusive e principalmente a Valorização Imobiliária. Observa-se em diversas cidades, o quanto é atraente e interessante sobre o Aspecto Urbanístico e Paisagístico, os bairros, regiões e ocupações adjacentes a esses espelhos d água. Considerando a complexidade e motivação do assunto, inserido no Contexto Social, Ambiental, Urbano e Tecnológico atual, o Estudo das Condicionantes que venham a definir e implantar o Alinhamento das Lagoas Urbanas, de modo a preservar as melhores condições ambientais da região, utilizando tecnologias digitais de Sistemas de Desenho em CAD e Sistemas de Informação Geográfica – SIG, para a montagem, estruturação, comparação e análises dos dados envolvidos e pesquisados na Web, motivou a escolha e objetivos desta dissertação. / [en] In various cities is observed how much is attractive and interesting about the urban and landscape aspect, neighborhoods, regions and occupations adjacent the Urban Lagoons. Considering the complexity of the subject, the objective of this work is to propose methodology for the study of conditioning factors that can influence the determination of the limits of the alignment of urban lagoons in order to preserve the best conditions and environmental characteristics of the region, using CAD technology and GIS for the analysis and selection of such conditions.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-09-05T18:25:04Z No. of bitstreams: 1 HUGO MORAIS DE ALCÂNTARA - DISSERTAÇÃO PPGECA 2007..pdf: 2937576 bytes, checksum: 4120665ff013d35f135ab12cfe7ca9a5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-05T18:25:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HUGO MORAIS DE ALCÂNTARA - DISSERTAÇÃO PPGECA 2007..pdf: 2937576 bytes, checksum: 4120665ff013d35f135ab12cfe7ca9a5 (MD5) Previous issue date: 2007-03-29 / O presente trabalho tem o objetivo de avaliar a natureza da variação da resistência total em canais aluviais e propor uma função de resistência total. A partir da equação fundamental da resistência da superfície, é definida uma função cuja variação pode ser associada aos efeitos da forma do leito e da distribuição granulométrica de sedimentos. A forma desta função, obtida através de análise dimensional utilizando a técnica de regressão linear múltipla, é apresentada para sedimentos unimodais e bimodais associada a cada tipo de canal e mistura de sedimentos. Foi utilizada uma grande massa de dados experimentais de laboratório e de campo coletados por diversos pesquisadores em vários estudos. Com base nos diversos estudos encontrados na bibliografia e considerando as incertezas envolvidas na separação da resistência total em, a resistência devido aos grãos na superfície e das formas do leito, decidiu-se propor uma função de resistência separadamente para cada forma do leito para o parâmetro de resistência B. A grande vantagem da metodologia proposta é que esta avalia a resistência total do leito sem a necessidade de separação dos efeitos dos grãos e das formas do leito. Os resultados mostram que uma excelente relação funcional pode ser estabelecida para cada forma do leito e mistura de sedimentos utilizando três e dois parâmetros adimensionais. O efeito da distribuição granulométrica dos sedimentos ficou evidenciado no caso do leito plano e com sedimentos bimodais, indicando que nos casos em que a distribuição natural – log-normal – de sedimentos não seja aplicável, o efeito da distribuição granulométrica é significativo na resistência total do canal aluvial. / The present work has the objective of evaluating the variation of the hydraulic resistance in alluvial channels and propose a function of total resistance. Starting from the fundamental concept of the resistance of the surface, a function is defined in which the variation of resistance can be associated with the characteristics of the bed form and the grain size distribution of the mixture of the sediments in the bed. The form of this function, obtained through dimensional analysis using the technique of multiple linear regression, is presented for unimodal and bimodal sediments associated with each channel type and mixture of sediments. Utilizing the data collected by various researchers in laboratory canals and rivers, the functional relationships for the resistance factor, here in identified as a dimensionless factor “B”, has been established utilizing three, or in a simple form, two, dimensionless parameters as independent variables. The great advantage of the resistance function proposed here is that it eliminates the need to separate the total resistance into two components. The results show that an excellent functional relationship can be established for each bed form and mixture of sediments using three parameters. The influence of the grain size distribution of the sediments was evidenced in the case of all the bed forms and especially bimodal sediments. In the cases of natural distribution (log-normal) of sediments in the sand range, the effect on the individual grain size distributions became hardly noticeable.

The rapid urban growth in many Brazilian cities in the twentieth century occurred without the proper planning and infrastructure. In these cities, floods cause great material and human losses every year. Therefore, the authorities and community must propose and implement flood control measures after detailed studies of the characteristics of the watershed . Thus, hydrological simulations of the stream Jataí watershed located in Uberlândia/MG, was performed using the software ABC - Complex Watershed Analysis, from the University of São Paulo considering the return period of 100 years for the project rain. This watershed has an area of 15.99 km² and was discretized by sub-basins considering the land use and occupation at the current urbanization and critical scenario (fully urbanized and occupied basin). The damping reservoir existent in the study area were considered in the simulations and it was proposed the implementation of a parallel damping reservoir near to the watershed output. The sub-basins 02 and 08 simulated alone at the critical scenario provided the highest maximum flow rates of 193.17 and 162.78 m³/s respectively. Furthermore, the damping reservoirs 02 and 05 showed the largest decreases of input hydrogram peak flow with maximum reductions of 86.3 and 76.6% respectively at the current urbanization scenario. The implementation of the proposed parallel damping reservoir allowed the reduction of peak flows at the basin outlet of 26.8% from 211.65 to 154.87 m³/s in the current scenario and 22.3% reduction from 262.28 to 203, 86 m³/s at the critical urbanization scenario. Based on these results, it is possible to conclude that the damping reservoirs are very important to control runoff and it is necessary and urgent to implement new flood control measures in the Jataí stream watershed to reduce the inconvenience caused by heavy intensity rains. / O rápido crescimento urbano de muitas cidades brasileiras no século XX ocorreu sem o planejamento e infraestrutura adequados. Nessas cidades, as enchentes causam grandes prejuízos materiais e humanos todos os anos. Diante disso, é dever das autoridades e comunidade propor e implementar medidas de controle de enchentes após estudos detalhados das características da bacia hidrográfica. Neste sentido, foram realizadas simulações hidrológicas da microbacia hidrográfica do córrego Jataí, em Uberlândia/MG, com a utilização do software ABC Análise de Bacias Complexas da Universidade de São Paulo, considerando o período de retorno de 100 anos para a chuva de projeto. Esta microbacia possui área de 15,99 km² e foi discretizada por sub-bacias considerando o uso e ocupação do solo nos cenários de urbanização atual e crítico (bacia plenamente urbanizada e ocupada). Nas simulações foram considerados os reservatórios de amortecimento existentes na área de estudo, além de se propor a implantação de um reservatório de amortecimento paralelo próximo ao exutório da microbacia. As sub-bacias 02 e 08 simuladas isoladamente no cenário crítico forneceram as maiores vazões máximas de 193,17 e 162,78 m³/s respectivamente. Além disso, os reservatórios de amortecimento 02 e 05 apresentaram as maiores reduções das vazões de pico do hidrograma de entrada com reduções máximas de 86,3 e 76,6% no cenário atual respectivamente. A proposta de implantação do reservatório de amortecimento paralelo permitiu a redução das vazões de pico no exutório em 26,8% de 211,65 para 154,87 m³/s no cenário atual e em 22,3% de 262,28 para 203,86 m³/s no cenário crítico. Diante dos resultados obtidos, conclui-se que os reservatórios de amortecimento têm função importante no controle do escoamento superficial, sendo necessária e urgente a implantação de novas medidas de controle de enchentes na microbacia do córrego Jataí para reduzir os transtornos causados por chuvas intensas. / Mestre em Engenharia Civil

Population growth and economic development has led to the unsustainable use of natural resources. The occupation of land often occurs preferentially in areas close to water sources, and frequently proceeds without any a priori planning, resulting in harm to both the availability and quality of water supplies. Hydrological models are widely used to study and predict the hydrosedimentological processes that occur in hydrographic basins, aiding the understanding of changes in water quality and quantity resulting from the use and management of the soil, and enabling prediction of possible alterations in ecosystems. The overall aim of this work was to study the hydrosedimentological dynamics of the hydrographic basin of the Poxim-Açu River, using qualitative and quantitative water monitoring, together with a mathematical model to simulate different scenarios according to the type of land use. The study region comprised the hydrographic basin of the Poxim-Açu River, located in the eastern region of Sergipe State. The SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model was used to simulate the production of water, sediments, and nutrients. Water quality monitoring campaigns were conducted on a monthly basis, between February 2010 and March 2011, at 7 stations distributed along the basin. The parameters analyzed were: conductivity, turbidity, color, total dissolved solids, dissolved oxygen, alkalinity and hardness, nutrients (total phosphorus, dissolved orthophosphate, nitrite, nitrate, ammoniacal nitrogen, and total nitrogen), chlorophyll-a, and thermotolerant and total coliforms. Soil samples were collected for the determination of physico-hydric properties: density, humidity, percentages of clay, silt, and sand, macro- and microporosity, total porosity, and infiltration rate. Monitoring of the flow rate and water column height of the Poxim-Açu River was undertaken between July 13 2011 and September 26 2011, using bathymetry and a winch. The water quality in the basin was found to be degraded in terms of the levels of dissolved oxygen and total and thermotolerant coliforms. The soils presented densities in the range 1.07-1.88 g.cm-3 and humidities below 35%. The greatest infiltration rates were obtained for Quartzarenic Neosols, followed by Litholic Neosols, Gleysols, and Red-Yellow Argisols, respectively. The depth-availability curve obtained using polynomial regression showed a high coefficient of determination (R² = 0.9376). After sensitivity analysis and calibration, the model provided satisfactory performance, with values: NSE = 0.77, R² = 0.65, PBIAS = 5.05, RMSE = 0.48, and RSR = 0.49. The validation statistics were poorer than obtained during the calibration procedure, probably due to the small sample size of the flow data. It was found that 30% of the hydrographic basin produced 65% of the sediment, 84% of total nitrogen, 93% of phosphate, and 86% of total phosphorus. These sub-basins were characterized by the presence of Red-Yellow Argisols and Gleysols, with the area occupied by pasture exceeding 40% in all cases, and being greater than 90% in one case (sub-basin 21). The scenario in which the hydrographic basin was occupied by forest showed the lowest values for the production of water, sediments, and nutrients. This was in contrast to the implementation of annual cultivations, such as sugar cane, which greatly increased the production of sediments and nutrients. / O crescimento populacional e desenvolvimento econômico têm levado à exploração não sustentável dos recursos naturais. A ocupação dos espaços ocorre quase sempre em áreas situadas próximas aos mananciais, muitas vezes sem planejamento, gerando situações de escassez dos recursos hídricos, tanto em qualidade, como em quantidade. Os modelos hidrológicos são amplamente utilizados para o estudo e previsão dos processos hidrossedimentológicos que ocorrem em uma bacia hidrográfica, colaborando para a compreensão dos impactos das alterações ocasionadas pelo uso e manejo do solo, na qualidade e quantidade de água, como também prever possíveis alterações que poderão ocorrer nos ecossistemas. Este trabalho teve como objetivo geral estudar a dinâmica hidrossedimentológica da bacia hidrográfica do rio Poxim-Açu, a partir do monitoramento quantitativo e qualitativo da água, com a utilização de um modelo matemático para simulação de cenários em função do uso do solo. A área de estudo compreende a bacia hidrográfica do rio Poxim-Açu, localizada na porção leste do estado de Sergipe. Neste sentido, foi aplicado o modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool) para simular a produção de água e sedimentos, além dos nutrientes. Para alcançar os objetivos foram realizadas campanhas mensais de monitoramento da qualidade da água de fevereiro de 2010 a março de 2011 em 7 estações distribuídas ao longo da bacia hidrográfica do rio Poxim-Açu. Os parâmetros analisados foram condutividade, turbidez, cor, sólidos totais dissolvidos, oxigênio dissolvido, alcalinidade e dureza, nutrientes fósforo total, ortofosfato dissolvido, nitrito, nitrato, nitrogênio amoniacal, nitrogênio total além da clorofila-a, coliformes termotolerantes e totais. Foram realizadas coletas de amostras de solo para a determinação de propriedades físico-hídricas do solo: densidade, umidade, porcentagens de argila, silte e areia, macro e microporosidade, porosidade total, além da velocidade de infiltração. O monitoramento referente a vazão e lâminas d água (cota) foram efetuadas no período de 13 de julho a 26 de setembro de 2011, no rio Poxim-Açu, por meio da técnica de batimetria e determinação da vazão por molinete. A qualidade da água da bacia hidrográfica do rio Poxim encontra-se comprometida principalmente no que se refere ao oxigênio dissolvido e coliformes totais e termotolerantes. De acordo com os métodos para análise do solo os valores de densidade obtidos foram no intervalo de 1,07 a 1,88 g.cm-3, a umidade, apresentou-se abaixo de 35%. Os solos que apresentam maiores velocidades de infiltração foram os Neossolos Quartzarênicos, seguidos pelos Neossolos Litólicos, Gleissolos e Argissolos Vermelho Amarelo, respectivamente. A curva-chave determinada a partir da regressão polinomial apresentou elevado coeficiente de determinação (R² = 0,9376). Após a análise de sensibilidade e calibração do modelo foram obtidos valores satisfatórios para o desempenho do modelo, NSE = 0,77, R² = 0.65, PBIAS = 5,05, RMSE = 0,48, RSR = 0,49. As estatísticas da validação ficaram piores que no período de calibração, o que pode ter contribuído para este fato é o pequeno tamanho da amostra de dados observados de vazão. Observa-se ainda que em 30% da bacia hidrográfica estudada foram produzidos 65% dos sedimentos, 84 % do nitrogênio total, 93 % do fosfato e 86% do fósforo total. Essas subbacias são caracterizadas pelos solos Argissolo Vermelho Amarelo e Gleissolo. Nestas subbacias o percentual de área ocupado pela pastagem é sempre superior a 40 %, em algumas subbacias, como a 21, o percentual é superior a 90 %. O cenário de ocupação da bacia hidrográfica por floresta apresentou os menores valores de produção de água, sedimentos e nutrientes, em contrapartida a implantação de culturas anuais, como a cana de açúcar em substituição ao cenário atual, promoveu aumento considerável na produção de sedimentos e nutrientes.

Historically the issue of sustainable development is gaining emphasis in government policy decisions. The supply of water is in a crisis. For decision making a thorough study of the watersheds of the country for better efficiency in the management of water resources is necessary. The motivation of this research is based on hydrologic modeling n as subsidy programs for water resources management and analysis of water availability in the study area. This work models the behavior of the flow in the river basin Poxim-Açu, in the state of Sergipe and has the overall objective to study the flow in the river basin Poxim-Açu through hydrologic modeling using the IPH2 model and specific objectives 2 Calibrate the model IPH2 for the basin studied and compare results with those conducted by Silva (2013). Performance analysis of the model after calibration was rated satisfactory by the literature. The model showed the following coefficients: NSE = 0.73, R ² = 0.74, PBIAS = -7.44, RMSE = 0.95, RSR = 0.07. These values, compared with the work of Silva (2013) have certain conformity. What endorses the model as suitable for the study of hydrological processes in the study area. The statistics worsened during validation we react to the calibration period, but even so the model can be considered acceptable for a larger sample of observed data flow. / Historicamente a questão do desenvolvimento sustentável vem ganhando ênfase nas decisões políticas governamentais. O abastecimento de água encontra-se numa crise. Para tomadas de decisão é necessário um estudo aprofundado das bacias hidrográficas do país para uma melhor eficiência no gerenciamento dos recursos hídricos. A motivação dessa pesquisa fundamenta-se na modelagem hidrológica como subsídio para os programas de gestão de recursos hídricos e análise das disponibilidades hídricas na bacia estudada. O presente trabalho modela o comportamento da vazão na sub-bacia do rio Poxim-Açu, no estado de Sergipe e tem como objetivo geral estudar a vazão na sub-bacia deste rio, através de modelagem hidrológica usando o modelo IPH 2. Assim, os objetivos específicos foram Calibração do modelo IPH2 para a sub-bacia estudada e Comparar os resultados encontrados com os realizados por SILVA (2013). A análise de desempenho do modelo após sua calibração foi classificada como satisfatório. O modelo apresentou os seguintes coeficientes: NSE = 0,73, R² = 0,74, PBIAS = -7,44, RMSE = 0,95, RSR = 0,07. Esses valores, comparados com o trabalho de SILVA (2013) apresentam certa conformidade. O que referenda o modelo como satisfatório para o estudo dos processos hidrológicos na bacia estudada. As estatísticas durante a validação pioraram em relação ao período de calibração, mas mesmo assim o modelo pode ser considerado aceitável para uma amostra maior de dados observados da vazão.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:24:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOaO FONSECA DE OLIVEIRA.pdf: 1294832 bytes, checksum: 022b50e9a3fc392dd2bef5f7fcc5d895 (MD5) Previous issue date: 2008-02-21 / This work was developed mainly aiming the determination of the erodibility and the critical shear stress in non-paved roads, focusing on the reduction of the eminent risks of occurring erosion in these roads, based upon a drainage system dimensioning using local resistance values. In order to achieve these values a yield simulator was built, which model consists of an improved version of the equipment proposed by Griebeler (2005), utilized in superficial yield testing directly at the drainage channel of the road and in collecting the eroded material. The simulator was installed in soils of roads of Goiânia (E1), Baliza (E2), Doverlândia (E3) and Morrinhos (E4, E5 e E6) , all of which are in the state of Goiás. The tests were performed with three repetitions for each passage of the vicinal roads. For each test were utilized five channels with different crescent volumetric flow rates, in a way to simulate the ascending curve of a yielding hydrogram, where each channel was collected in a proper recipient, for later determination of the amount of eroded material (debris). Samples were also collected from non-deformed soil, utilizing an Uhland sampler, aiming to determine the density of the soil. Furthermore, the declivity of the road and samples for characterizing the granulometric curves and determining the Atterberg limits were also measured and collected. The results found showed erodibility (g.cm-2.min- 1.Pa-1) and critical shear stress values respectively of 0.0036 and 2.00 for E1; 0.0099 and 2.06 for E2; 0.0582 and 3.93 for E3; 0.0073 and 3.78 for E4; 0.0075 and 4.87 for E5; and, 0.0054 and 3.74 for E6. These values appear highly elevated for the condition of roads, indicating high erosion risk, a fact that can be observed from the conservation state in which they can be found. The soils of the roads were classified as Sandy loam (E1), Sandy (E2), Clay loam (E3), Sandy clay (E4), Sandy loam (E5) and Sandy clay loam (E6). The classification of the soils of the roads, with little clay material, which works as a cementer, helps explain the elevated values obtained for the erodibility and critical shear stress. The soil density values (g.cm-3) observed were, respectively for roads E1 to E6, 1.58; 1.64; 1.53; 1.41; 1.63 and 1.60. Through the simulation performed using the Roads Griebeler (2005) software and utilizing the values observed in the field, the fact that road E1 obtained the greatest space management, mainly due to its lower erodibility. However, for the remaining roads, the software pointed out the need to build drains nearby, further indicating the need to make alterations in their drainage channels as well as their consisting material, so that their erodibility would be reduced. The composition of the material can be made through the mixture of a greater quantity of cementing material, such as clayey soil, to the material of the road, enhancing the soil s resistance to the erosive process. The model has proven to be highly sensitive to the alterations in the erodibility of the soil and in the declivity of the road. / Este trabalho foi desenvolvido tendo como objetivo principal a determinação da erodibilidade e da tensão crítica de cisalhamento em estradas não pavimentadas, visando a redução dos riscos de ocorrência de erosão nestas estradas com base em dimensionamentos de sistemas de drenagem através de valores locais de resistência. Para a obtenção destes valores foi construído um simulador de escoamento, cujo modelo consiste em um aperfeiçoamento do equipamento proposto por Griebeler et al. (2005), utilizado para testes de escoamento superficial diretamente no canal de drenagem da estrada e para a coleta de material erodido. O simulador foi instalado em solos de estradas de Goiânia (E1), Baliza (E2), Doverlândia (E3) e Morrinhos (E4, E5 e E6), todas no estado de Goiás. Os testes foram realizados com três repetições para cada canal de estrada. Em cada teste foram utilizadas cinco vazões diferentes e crescentes, de modo a simular a curva ascendente de um hidrograma de escoamento, sendo cada vazão coletada em um recipiente próprio, para posterior determinação da quantidade de material erodido. Foram coletadas amostras de solo indeformadas, utilizando um amostrador Uhland, visando à determinação da densidade do solo. Coletou-se também, amostras para a caracterização das curvas granulométricas e determinação dos limites de Atterberg e determinou-se, ainda, a declividade da estrada. Os resultados encontrados mostraram valores de erodibilidade (g.cm-2.min-1.Pa-1) e de tensão crítica de cisalhamento (Pa) respectivamente de 0,0036 e 2,00 para a E1; 0,0099 e 2,06 para E2; 0,0582 e 3,93 para E3; 0,0073 e 3,78 para E4; 0,0075 e 4,87 para E5; e, 0,0054 e 3,74 para E6. Estes valores mostram-se bastante elevados para a condição de estradas, indicando alto risco de erosão, fato este observado pelo estado de conservação destas em campo. Os solos das estradas foram classificados como Franco arenoso (E1), Arenoso (E2), Franco argiloso (E3), Argilo arenoso (E4), Franco arenoso (E5) e Franco argilo arenoso (E6). A classificação dos solos das estradas, com pouco material argiloso, que funciona como cimentante, ajuda a explicar os elevados valores obtidos para a erodibilidade e tensão crítica de cisalhamento. Os valores de densidade (g.cm-3) do solo observados foram de 1,58; 1,64; 1,53; 1,41; 1,63 e 1,60, respectivamente para as estradas de E1 a E6. Pela simulação realizada com o software Estradas (Griebeler et al., 2005), utilizando os valores observados em campo, pode-se observar que o maior espaçamento foi obtido para a estrada E1, em vista, principalmente, da sua menor erodibilidade. Nas demais estradas o software indicou a necessidade de desaguadouros bastante próximos indicando a necessidade de alterações nos canais de drenagem das estradas bem como no seu material constituinte, de modo que sua erodibilidade seja reduzida. A composição do material pode ser feita pela mistura de uma maior quantidade de material cimentante, como solo argiloso, ao material da estrada, aumentando a resistência do solo ao processo erosivo. O modelo mostrou-se bastante sensível às alterações na erodibilidade do solo e na declividade da estrada.

Atravessando diferentes escalas, o diagnóstico do ambiente construído considera a floresta urbana como espaço humano de natureza integrada, enfrentando a necessidade de equacionar a capacidade reprodutora de água diante da ocupação e da expansão urbana. O presente trabalho apresenta um método desenvolvido e aplicado para avaliar as diferentes dimensões do espaço urbano, notadamente, aquelas relacionadas à interface cidade-hidroesfera de municípios e de regiões, que necessitam do gerenciamento das unidades hidrográficas. Consiste em um modelo conceitual de uma abordagem multidimensional da paisagem construída, contextualizando os principais componentes do espacial/urbano, visando a configuração adequada de zonas ecológico-econômicas. Avaliaram-se inicialmente as técnicas desenvolvidas por outros autores para a construção de um novo método. A partir das observações diretas e indiretas, dados e informações foram organizados em um banco de dados que viabilizou a leitura cruzada, pela técnica de sobreposição de mapas e imagens de satélite (LANDSAT 7ETM+), processadas para Sistema de Informação Geográfica SIG com o uso do ENVI 4.1 (Environment for Visualizing Images) acompanhado com IDL (Interactive Data Language). Do cruzamento da dimensão horizontal com a vertical, propõem-se sete passos metodológicos: identificar, conhecer, compreender, ordenar, analisar, aplicar e avaliar para a abordagem da dinâmica estrutural combinada a compatibilidade ambiental. Adotou-se a modelagem para a análise multi-espacial da cobertura da terra, analisando os componentes do espaço/território na região do Vale do Ribeira de Iguape e no município de Registro-SP. Nas diferentes escalas observadas, os resultados mostram vários Planos de Informações (Pis) de fronteiras topológicas que traduziram os padrões e processos, interligados em diferentes campos da ecologia da paisagem urbana, unindo a geografia humana, a economia do espacial hídrico e o planejamento adequado. Oito planos de informação estão correlacionados na relação população-recursos da unidade municipal conceituada como florestas coletivas, considerando a gestão urbana para as quais os recursos renováveis estão endereçados ao uso sustentável. A compreensão global da paisagem integrou imagem, formato, função, estrutura e ordem urbanas nas quais vetores socioambientais interagem, revelando três características básicas: a imagem da cidade como recurso coletivo, a dinâmica da expansão urbana e as zonas ecológico-econômicas para o desenvolvimento adequado. Ampliou-se a base teórica entre estruturas do espaço/território e a compreensão de conceitos urbanos num planejamento territorial. Recomenda-se o conhecimento multidimensional e o desenvolvimento metodológico para a ordenação do espaço urbano. / Across different scale, research has focused on the diagnosis of built environment, considered as the urban forest treated as integrated natural human space. However, susceptive to occupation and urban expansion, urban forests are generally in need of adequate management for water catchments areas capacity that is expected to provide the increasing population. A new method has been developed and applied to evaluate different dimensions of the urban space. Notable, those interrelated to the interface of the city-hydrosphere of the municipal and the regional areas where adequate management for hydrographic units is required. Initially existing technique of several author were investigated in order to construct a new method. A multi-dimensional approach towards built environment has been developed and applied for the configuration of ecologic-economic zone by the principal components of the spatial/urban. Through direct and indirect observation, data and information collected were organized as data bank of shapefiles, which was utilized in cross analysis and in the overlaying of maps and satellite images (LANDSAT ETM+). With the aid of computer system and softwares, using ENVI 4.1 (Environment for Visualizing Images) with IDL (Interactive Data Language), satellite images were processed in GIS (Geographic Information System) ambient. By linking vertical and horizontal assessments seven methodological steps proposed were determined to identify, perceive, understand, organize, analyze, apply and evaluate the structural urban components under compatible environment investigations. A dynamic model adopted has treated the multi-spatial view of Land Cover, through spatial/territorial modeling, considering the region of Vale do Ribeira and the municipal area of Registro (SP). In all scales, results has revealed both information layer based on the topological translation of urban social/natural pattern and process interconnected with subjects of urban landscape ecology; linking human geography, water environment ecology and adequate planning. Eight elements in different layers of information were correlated on the subject of population-resources of the municipal area, which was considered as collective forest. Territorial management was addressed for sustainable urban use and settings on which a global comprehension of pattern, image, function, structure and order of the special/urban has been integrated. By introducing social environmental vectors, three basic results were archived: the city image as collective resources, the dynamic expansion model and the configuration of ecologic- economic zones. The notional basis of urban space has been amplified for a comprehensive regional planning. A multi-dimensional approach has been recommended for urban landscape ecology towards environment improvement and physical space configuration.

O presente trabalho consistiu na caracterização hidrológica de duas microbacias visando identificar critérios e indicadores hidrológicos que possam contribuir para a implementação de melhores práticas de manejo nas plantações de eucalipto e para o esclarecimento de possíveis impactos dessa atividade sobre a produção de água em quantidade e qualidade, na escala da microbacia hidrográfica. As microbacias experimentais monitoradas localizam-se na Fazenda Santa Terezinha, município de Bofete (SP). A microbacia E possui Eucalyptus grandis, usado para fins de serraria pela Eucatex S.A. Situada na mesma vertente da Bacia do Rio do Peixe, a microbacia P é destinada à pecuária extensiva, uso tradicional da terra na região. A caracterização hidrológica quantitativa baseou-se na análise dos dados pluviométricos e fluviométricos obtidos no decorrer de 2 anos de monitoramento contínuo (novembro de 2000 a outubro de 2002). A precipitação média anual registrada no ano hídrico de nov/00 a out/01 foi de 1.893,80 mm e 1.407,90 para nov/01 a out/02. O deflúvio anual para a microbacia E no primeiro ano hídrico foi de 148,76 mm e de 125,62 mm, para o segundo. As perdas médias ocasionadas por evapotranspiração no período monitorado somaram 1.513,66 mm. Para a microbacia P, o deflúvio observado para o ano hídrico de nov/00 a out/01 correspondeu a 383,35 mm e para nov/01 a out/02, 365,67 mm. As perdas médias por evapotranspiração nessa microbacia corresponderam a 1276,34 mm. A temperatura média observa entre set/01 a ago/02 foi de 21,38 ºC e a umidade relativa média, de 69,67 %. A microbacia P apresentou uma maior variação para todos os parâmetros físico-químicos usados para avaliar a qualidade da água do deflúvio e uma resiliência menor. As reduzidas concentrações de nutrientes no deflúvio da microbacia E e seu padrão estável de comportamento indicam melhor estabilidade hidrológica equilíbrio da floresta. Na microbacia E verificou-se que a resistência do solo à penetração para a linha de plantio, entre árvores foi inferior àquela observada fora da linha de plantio. Para a microbacia P, a avaliação foi feita na trilha de pisoteio do gado e fora da trilha, sendo que na trilha os valores de densidade do solo e índice de compactação foram mais expressivos. Os indicadores visuais sugeridos mostraram correspondência com os demais resultados observados. As microbacias hidrográficas monitoradas fazem parte do programa mais abrangente de Monitoramento e Modelagem de Bacias Hidrográficas desenvolvido pelo Instituto de Pesquisa e Estudos Florestais, através do Laboratório de Hidrologia Florestal do Departamento de Ciências Florestais da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Universidade de São Paulo (ESALQ/USP). / The present work consisted of the hydrological characterization of two catchments aiming to identify hydrologic criteria and indicators that can contribute for the implementation of better management practices of Eucalyptus plantations, as well as the evaluation of possible impacts of these activities on catchment yield and quality. The experimental catchments are located at Fazenda Santa Terezinha, Bofete (SP). The catchment E is covered with Eucalyptus grandis, management for sawmill situated at Eucatex S.A. Catchment P is covered with pasture, traditional land use in the region. The quantitative hydrological characterization was based on the analysis of rainfall and streamflow data during two consecutive years (November of 2000 the October of 2002). The average annual precipitation for the water year of nov/00 out/01 was 1.893,80 mm and 1,407.90 mm for nov/01 out/02. The annual streamflow for the same water years were 148,76 mm and 125,62 mm, respectively. The average losses caused by evapotranspiration in the monitored period amounted to 1,513.66 mm. For catchment P, the streamflow observed for the water year of nov/00 out/01 corresponded to 383,35 mm and for nov/01 out/02, to 365,67 mm. The average losses for evapotranspiration in this catchment corresponded to 1276,34 mm. The average temperature observed between set/01 ago/02 was 21,38 ºC and the average relative humidity, 69,67 %. Catchment P presented a higher variation for all the studied parameters used physicist-chemistries to evaluate the quality of the water of the emanation and a lesser resilience. The reduced concentrations of nutrients losses in streamflow of catchment E, coupled with a more stable hydrological responses, reflect better protection from Eucalyptus forest. In the catchment, it was verified that the soil resistance to penetration in the plantation line, between trees, was lower than that observed outside of the plantation line. For catchment P, the evaluation it was made in the cattle track, where the values of soil bulk density and resistance to penetration were higher than those observed outside the cattle track. The suggest visual indicators of catchment health shown correspondence with the observed results. The monitored catchments are part of a broader of catchment environmental and monitoring developed by the Institute of Forest Research and Studies, through the Laboratory of Forest Hydrology of the Department of Forest Sciences of the Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", University of São Paulo (ESALQ/USP).

Apesar de diversos tipos de entidades se voltarem à recuperação das APPs com a justificativa de contribuir para a conservação das bacias hidrográficas, observa-se que a degradação dos ambientes em que vivemos é uma realidade cada dia mais preocupante. As instituições que realizam estes trabalhos e os técnicos que as representam, de forma geral, consideram as populações das áreas rurais apenas como implementadores de suas idéias e práticas, sem entender a real visão que seus interlocutores têm sobre o assunto. Esta proposta de mestrado objetivou realizar um estudo de caso no intuito de contribuir para a produção de conhecimentos voltados à gestão de bacias hidrográficas e a políticas públicas direcionadas à conservação dos recursos naturais. Para isso buscou uma maior compreensão sobre as diferentes concepções a respeito da relação entre água, bacia hidrográfica e mata ciliar e sua influência nas propostas de manejo vigentes em três grupos sociais da bacia do Campestre, Saltinho, SP: a) sitiantes, b) técnicos ligados a projetos de restauração florestal, c) acadêmicos ligados à hidrologia florestal. Os resultados apontaram que os três grupos percebem uma degradação ambiental na bacia, porém, através de três concepções distintas, que fundamentam distintos discursos e práticas para a conservação da qualidade e quantidade de água. Esta situação se mostrou como um dos motivos que vem impedindo um efetivo diálogo entre proprietários rurais e técnicos e interferindo na própria conservação. Isto demonstra que é necessário que se leve em consideração a representação que a população possui sobre seu ambiente, além de outros aspectos sociais fundamentais para sua compreensão, na busca de um efetivo diálogo entre os envolvidos. Isso é essencial para que seja possível caminhar em direção à desejada conservação, que deve ser construída, desde sua concepção até sua implementação, sempre de forma compartilhada. / Several Institutions are involved with the recovery of the &#34;buffer zones&#34;, aimed at contributing to watershed conservation because of the continuing degradation of our environment. In general rural areas populations are taken into account by the Institutions responsible for these works as well as their representatives, but as only as recipient of their ideas and practices, not taking into consideration their own needs and views of the situation. This Master thesis main objective was to work on a case study with the aim to improve watershed management knowledge as well as establish public policies towards the conservation of natural resources. For this purpose a comparative analysis was made with three human social groups of the Campestre creek watershed (Saltinho County, State of Sao Paulo). These three groups were a) the rural land owners, b) technicians and c) scholars who are linked with forest hydrology. The results pointed out that all these groups do known that an environmental degradation of the creek is taking place but always differ according to different concepts about water, watersheds and riparian forests interrelation. These different perceptions establish the distinct practices on the usage of the natural resources. This can be considered one of the causes that prevents an effective dialogue between rural land owners and technicians. This is one of the causes interfering in the very objective of conservation itself. Thus it has been demonstrated that it is important to search for an effective dialogue between all sectors involved, taking into consideration the perception of the communities plus any basic social aspects that may help the technicians to understand the social conservation processes. These need the co-participation of all involved parties in order to effectively construct the desired environmental conservation.