As florestas nativas desempenham papel importante nos processos hidrológicoas, como regulação e provisão de água ao longo do ano. As mudanças do uso do solo, e o manejo intensivo das florestas plantadas podem causar efeitos sobre essas funções hidrológicas. As atividades de manejo do solo podem afetar os tipos de mecanismos de geração de escoamento superficial, o escoamento hortoniano, o escoamento superficial de áreas saturadas e o escoamento sub-superficial, o que por consequência afeta a disponibilidade de água em quantidade e qualidade. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar a geração de escoamento direto em microbacias hidrográficas com coberturas florestais. Sendo que, o segundo capítulo teve como objetivo avaliar o regime hidrológico e os tipos de mecanismos de geração de escoamento superficial em microbacia hidrográfica coberta por floresta nativa e em microbacia hidrográfica coberta por floresta plantada de Pinus spp. Na microbacia com floresta plantada de Pinus spp. a demanda hídrica foi alta, com rendimento hídrico menor que 10%. E mesmo com as atividades de manejo do solo, as propriedades do solo foram mantidas e o escoamento base foi maior e apresentou baixo coeficiente de escoamento. A microbacia coberta por floresta nativa apresentou rendimento hídrico acima de 10%, com índice de escoamento base maior que o escoamento direto, porém apresentou um maior coeficiente de escoamento. O que pode ter ocorrido devido às características físicas e pedológicas da área, relevo íngreme e solo com textura franca. Os resultados de condutividade hidráulica do solo saturado foram maiores que a intensidade da precipitação nas duas microbacias hidrográficas, mostrando que não é para ocorrer escoamento superficial hortoniano. Assim ocorreu predomínio de escoamento direto por meio do mecanismo de escoamento superficial de áreas saturadas. No terceiro capítulo foram avaliadas metodologias de caracterização das áreas variáveis de afluência nas duas microbacias hidrográficas. A metodologia da frequência de saturação se mostrou um método eficaz, em que as áreas variáveis de afluência ocorreram em 18,5% e 13,2%, na microbacia com floresta plantada de Pinus e na microbacia com floresta nativa, respectivamente. Já o método da relação escoamento direto-precipitação subestimou a área variável de afluência na microbacia com floresta plantada de Pinus, mas na microbacia com floresta nativa a quantidade de área foi semelhante. Os resultados demostraram que, mesmo com manejo florestal os processos hidrológicos estão ocorrendo na microbacia com floresta plantada de Pinus. E o planejamento florestal deve considerar ocorrência das áreas saturadas nas áreas de plantio e evitar atividades na época chuvosa e a construção de estradas nessas áreas. / Native forest plays an important role in hydrological process, such as regulation and provision of water, however land-use change, and intensive management of planted forest can modify the hydrological functions. Soil management can affect types of overland flow generation mechanism, the infiltration excess overland flow or Hortonian flow and the saturation excess overland flow, which consequently affects the availability of water in quantity and quality. The objective of this work was to understand the generation of overland flow in catchments with forest cover. In the second chapter, the aim was to characterize hydrologically and to understand the types of overland flow mechanism in a catchment covered by forest plantation of Pinus and in a catchment covered by native forest. In the catchment covered by forest plantation of Pinus, the water demand was high, with water yield lower than 10%. And even with the soil management, the soil properties were maintained, and the base flow was higher, and the flow coefficient was lower. The catchment covered by native forest presented high water yield, with base flow higher than the overland flow, but presented a high flow coefficient. This may have occurred due to the physical and pedological characteristics of the area, such as steep terrain and the frank soil. The soil saturated hydraulic conductivity was higher than the precipitation intensity in the two catchments, showing that the Hortonian overland flow does not occur, thus, to occur the saturation excess overland flow mechanism. In the third chapter, the aim of the work was to evaluate methodologies for characterizing the variable source areas in the two catchments. The saturation frequency methodology showed an effective method, the variable source area occurred in 18,5% of the forest plantation of Pinus catchments area, and 13,2% of the total area of the native forest catchment. The overland flow-precipitation ratio underestimated the saturated areas in the forest plantation of Pinus catchment, however in the native forest catchment the amount of saturated areas was similar. The results showed that the forest management does not affected the hydrological process in the catchment with forest plantation of Pinus. And the forest management planning should consider the occurrence of saturated areas in the planting areas and to avoid activities in the rainy season and the construction of roads in these areas.

A expansão das áreas de reflorestamento colocam em evidência os possíveis efeitos destas nos recursos hídricos. Tendo como principal característica o crescimento acelerado, as florestas plantadas apresentam elevadas taxas de evapotranspiração, e, embora não sejam consideradas usuárias de água, o consumo das mesmas modifica a produção de água na microbacia. Buscando entender este cenário, o objetivo do estudo foi identificar alternativas de corte raso em mosaico a serem utilizadas para mitigar os efeitos das florestas plantadas nos recursos hídricos. Foram testados variáveis de intensidade e configuração espacial do corte raso e seus efeitos obtidos por meio de simulações chuva-vazão na microbacia experimental de Itatinga. O estudo foi dividido em duas partes, a primeira foi referente à análise do consumo por meio da curva de permanência do deflúvio em diferentes cenários de intensidade de corte, e a segunda pela simulação hidrológica distribuída de cenários de corte variáveis tanto na intensidade quanto na localização. A partir dos resultados obtidos foram realizadas comparações com as vazões mínimas de referência (Q7.10 e Q90) para quantificação do consumo de água das florestas ao longo do tempo. Os resultados mostraram que quando totalmente coberta com floresta o consumo de água sempre ficava além do recomendado, conforme o corte da cobertura simulado era intensificado (até 100% de corte) os valores de consumo caiam, sendo que a partir de cinquenta porcento de corte o deflúvio ficava abaixo dos dois índices de vazão mínima de referência analisados. Na segunda parte do estudo os cenários de intensidade e localização do corte (30, 50 e 70% de corte nas cotas baixas e altas) foram comparados com a referência - cobertura total com floresta - e os resultados analisados quanto ao escoamento total, pico de vazão e volume dos eventos. Foi também simulado um cenário para a análise do efeito da vegetação ripária na redução dos impactos. Os resultados mostraram que os efeitos das diferentes intensidades de corte raso estão relacionados a altura total precipitada, pois apresentaram diferenças significativas para os menores eventos de chuva, não tendo as intensidades diferenças no corte para os maiores eventos (lâminas de chuva acima de 15 mm). A localização do corte nas cotas baixas da bacia resultou em picos de vazão e volume maiores do que o cenário referência para uma mesma intensidade de corte. Quando os cortes foram realizados nas cotas altas os resultados não diferiram significativamente do cenário referência em nenhuma porcentagem de corte, com exceção para a altura precipitada entre 4 e 8 mm. As simulações dos efeitos da floresta ripária mostraram que quando mantida ao longo do rio a vegetação diminui o escoamento direto, no entanto, este efeito depende da intensidade do evento de chuva, não sendo significativo para grandes eventos. Por meio dos dados foi possível concluir que o corte em mosaico é uma ferramenta que deve ser utilizada no manejo das florestas plantadas, pois por meio deste é possível diminuir o consumo através da intensidade e mitigar os efeitos do aumento do escoamento por meio da localização do corte. / The expansion of areas of planted forests shows possible effects they have on water resources. Due to the characteristics of accelerated growth, commercial reforestations have high rates of evapotranspiration. Although planted forests are not considered water users, their consumption modifies water production in the watershed. Seeking to understand this scenario, the objective of this study was to identify alternatives to clear-cutting in mosaic that can be used to mitigate the effects of planted forests in water resources. Variables of intensity and spatial configuration of clear-cutting and its effects obtained through rain-flow simulations were tested in the experimental watershed of Itatinga. The study was divided into two parts, the first consisted of the analysis of consumption through the flow permanence curve in different scenarios of cut intensity, and the second was characterized by hydrological simulation of distributed variable cutting scenarios both in intensity and in location. The results were used to compare with the minimum flow rates of reference (Q7.10 and Q90) to quantify water consumption of forests over time, measuring the relationship between consumption and minimum reference flow. The results showed that when fully covered with forest, water consumption was always beyond the recommended, and as the simulated cut of the vegetation cover was enhanced (until 100% cutting), consumption values dropped. After 50 percent of cutting, runoff remained below two rates of minimum flow reference analyzed. In the second part of the study, the scenarios of intensity and location of cuts (30, 50 and 70% of cut in downstream and upstream) were compared with reference - complete forest cover - and the results were analyzed in terms of total runoff, peak flow and volume of events. It was also simulated a scenario for the analysis of the effects of riparian vegetation on the reduction of impacts caused by the clear-cutting of the planted forest. The effects of different intensities of clear-cutting are related to the size of the event of rain, because they showed significant differences for smaller rain events, however, no differences in the intensities were observed for greater events (precipitation above 15 mm). The location of the cut in downstream scenarios resulted at peak flow and volume larger than the reference scenario for the same cut intensity. When the cuts were made in upstream, the results did not differ significantly from the reference scenario in any percentage of cut, except for the rain size between 4 and 8 mm. Simulations of the effects of riparian forest showed that when they are kept along the river, the vegetation decreases the direct runoff, however, this effect depends on the intensity of the rain event, not being significant for large events. The use of data allowed to conclude that the cut in mosaic is a tool that could be used in the management of planted forests, as it decreases consumption through intensity and mitigates the effects of increased runoff due to the location of the cut.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-08-13T17:56:36Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_FluxosHidrogeoquimicosAguas.pdf: 3338970 bytes, checksum: 5cf098c12d6a81b1d3a4518d2b93a2bb (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-08-17T14:19:41Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_FluxosHidrogeoquimicosAguas.pdf: 3338970 bytes, checksum: 5cf098c12d6a81b1d3a4518d2b93a2bb (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-17T14:19:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_FluxosHidrogeoquimicosAguas.pdf: 3338970 bytes, checksum: 5cf098c12d6a81b1d3a4518d2b93a2bb (MD5) Previous issue date: 2011 / EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Nordeste Paraense é caracterizado por conter as mais antigas áreas de colonização da Amazônia, onde predomina a agricultura familiar itinerante de derruba e queima e também a pecuária bovina extensiva. A paisagem é fortemente marcada pela vegetação secundária em diversos estágios de sucessão e poucos remanescentes de floresta primária, a qual é geralmente localizada às margens de pequenos rios e igarapés. Nesse contexto, o presente estudo, conduzido em 14 microbacias no Nordeste Paraense sob diferentes usos e cobertura da terra e em quatro microbacias em áreas florestais sob baixo impacto antrópico, objetivou avaliar a hidrogeoquímica das águas fluviais para o embasamento da gestão de duas mesobacias hidrográficas nessa região. Foi detectado que a composição química das águas fluviais dos pequenos igarapés está sendo influenciada pelas práticas agrícolas adotadas em suas bacias de drenagem. Sinais hidrogeoquímicos diferenciados foram observados no caso das microbacias com presença de: sistema agrícola de derruba e queima; lavouras com irrigação e uso de agroquímicos; e pecuária bovina. Além disso, constatou-se a importância das microbacias florestadas para o aporte de nitrato, cloreto e sódio para os ecossistemas fluviais estudados. Adicionalmente verificou-se certa variação sazonal na hidrogeoquímica das águas fluviais e uma forte influência dos sistemas agropecuários, especialmente as pastagens, sobre os parâmetros físico-químicos mensurados, com redução da concentração de oxigênio dissolvido, e aumento da temperatura, do pH e da condutividade elétrica. Pelo presente estudo, pode-se inferir que a presença de mata ciliar é imprescindível para minimizar os impactos dos sistemas agrícolas nos recursos hídricos e deve ser apontada como uma ferramenta na gestão de bacias, assim como é recomendável a substituição de técnicas tradicionais que utilizam o fogo, por técnicas mais sustentáveis de produção agropecuária, como o plantio direto na capoeira. Por fim, sugere-se que dentre os parâmetros analisados, alguns podem ser recomendados, dependendo do uso da terra a ser focado, como indicadores de sustentabilidade ambiental dos sistemas agropecuários de produção para a gestão local de bacias hidrográficas. / The Northeast of Pará is characterized by the Amazonian old settlements, where the slash and burn small farming and large pastures are predominant. Its landscape is dominated by secondary vegetation at a widely succession stage and very few mature forest remnant, which are generally situated along the rivers and streams. In this context, the present study was conducted in fourteen small catchments under different land use and four other small catchments in forested areas under low anthropic impact, with the objective of evaluating the fluvial hydrogeochemistry to support two mesobasins management in the studied region. It was detected that the chemical composition of the evaluated small stream waters is being affected by the agriculture practices adopted in their drainage areas. Hydrogeochemical changing signals were observed for the small catchments where the predominant land uses are: slash-and-burn small farming; crops with irrigation and agrochemical; and cattle farming. Moreover, we observed the importance of the forested catchments for nitrate, chloride and sodium inputs to the studied stream ecosystems. In addition, it was verified a seasonal fluvial hydrogeochemistry variation and strong effects of agriculture systems, especially cattle farming, to the monitored physic-chemical parameters, as the dissolved oxygen concentration decrease, besides the increasing of temperature, pH and electric conductivity. By the results of the present research we can infer that riparian forest is indispensable to mitigate the impacts of the agriculture systems to the water resources, and should be pointed as an important tool in the watershed management, as well as the substitution of slash-and-burn for more sustainable agriculture practices as chop-and-mulching for instance. Finally, we suggest that some of the analyzed parameters can be recommended, according to the focused land use, as environment sustainable indicators of the agriculture systems along the local watershed management in the region.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-08-13T16:51:46Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_EfeitosProcessamentoArtesanal.pdf: 4766226 bytes, checksum: f9473666cc07000f7cf1ecf4db12d399 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-08-18T13:58:12Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_EfeitosProcessamentoArtesanal.pdf: 4766226 bytes, checksum: f9473666cc07000f7cf1ecf4db12d399 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-18T13:58:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_EfeitosProcessamentoArtesanal.pdf: 4766226 bytes, checksum: f9473666cc07000f7cf1ecf4db12d399 (MD5) Previous issue date: 2011 / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / CVRD - Companhia Vale do Rio Doce / No nordeste do Estado do Pará predomina a agricultura familiar, a qual tem como principais produtos a mandioca e a malva. No processamento desses produtos, os agricultores costumam submergir fardos de mandioca e de malva em águas de igarapés, com a finalidade de amolecer a casca e remover as substâncias tóxicas, no caso da mandioca, ou proporcionar o desfibramento, no caso da malva. Os efeitos dessa prática sobre a qualidade da água fluvial são pouco conhecidos. Nesse contexto, a presente pesquisa objetivou avaliar os possíveis impactos dessas práticas sobre a hidrobiogeoquímica fluvial em igarapés dessa região. Adotou-se como estratégia coletar amostras de águas fluviais a montante do ponto de lavagem dos produtos, no local de lavagem e a jusante deste local. A fim de conhecer, com maior clareza, as possíveis alterações na química das águas, provocadas pelas lavagens de mandioca e de malva, somou-se à estratégia de campo a realização de experimentos em tanque com vazões de entrada e saída controladas. Em ambas abordagens foram monitoradas as seguintes variáveis hidrobiogeoquímicas no material dissolvido: pH, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido, cálcio, magnésio, potássio, sódio, cloreto, sulfato, fosfato, nitrato, amônio, além de nitrogênio total e carbono orgânico e inorgânico dissolvidos. Os resultados obtidos evidenciaram que o processo de lavagem de raízes de mandioca e de plantas de malva contribuiu para alterar a hidrobiogeoquímica fluvial de pequenos igarapés apenas pontualmente. Porém, algumas das alterações observadas localmente permaneceram por até dez metros a jusante do local de lavagem dos produtos. Nos experimentos em tanque, as alterações foram mais evidentes e uma análise de cluster confirmou a hipótese de que o processamento dos produtos agrícolas enfocados colaborou para alterar a hidrobiogeoquímica fluvial nos igarapés monitorados. O estudo recomenda algumas precauções no tocante às práticas de processamento dos produtos em foco e também a adoção de alguns parâmetros para o monitoramento desses impactos. / Cassava and caesar weed are among the mainly products of the familiar agriculture in the Northeast of the Pará State. To treat these products the small farmers used to sink amounts of cassava and caesar weed in small streams (regionally named as "igarapés"), to make peal softer and remove its toxic compounds, in the case of cassava, or to promote defibrating in the case of the caesar weed. The effects of these practices to the stream water quality are poor known. In this context, this study aimed to evaluate the potential impacts of these practices to the fluvial hydrobiogeochemistry in the "igarapés" of these region. We adopted the strategy of collect stream water samples before the washing point of these products, in the washing point, and ten meters after this point. For a clearer understanding of the feasible alterations of the water chemistry due to cassava and caesar weed washing it was conducted besides the field monitoring a controlled input and output discharge tank experiment. In both approaches it was measured in the dissolved material the following hydrobiogeochemical: pH, electric conductivity, dissolved oxygen, calcium, magnesium, potassium, sodium, chloride, sulfate, phosphate, nitrate, ammonium, as well as total nitrogen total and organic and inorganic carbon. Our results point out that these cassava and caesar weed washing processes contribute to alter the fluvial hydrobiogeochemistry of these small streams only locally. However, some of the observed local alterations remained along at least ten meters downstream the products washing points. In the tank experiments the alteration were observed clearer and a cluster analysis confirmed the hypotheses that these rude treatments of the studied agriculture products contributes to change the fluvial hydrogeochemistry of the monitored small streams. The study recommends some precautions regarding to the evaluated products treatments and also the adoption of some parameters measurements to monitor these impacts.

A expansão das áreas de reflorestamento colocam em evidência os possíveis efeitos destas nos recursos hídricos. Tendo como principal característica o crescimento acelerado, as florestas plantadas apresentam elevadas taxas de evapotranspiração, e, embora não sejam consideradas usuárias de água, o consumo das mesmas modifica a produção de água na microbacia. Buscando entender este cenário, o objetivo do estudo foi identificar alternativas de corte raso em mosaico a serem utilizadas para mitigar os efeitos das florestas plantadas nos recursos hídricos. Foram testados variáveis de intensidade e configuração espacial do corte raso e seus efeitos obtidos por meio de simulações chuva-vazão na microbacia experimental de Itatinga. O estudo foi dividido em duas partes, a primeira foi referente à análise do consumo por meio da curva de permanência do deflúvio em diferentes cenários de intensidade de corte, e a segunda pela simulação hidrológica distribuída de cenários de corte variáveis tanto na intensidade quanto na localização. A partir dos resultados obtidos foram realizadas comparações com as vazões mínimas de referência (Q7.10 e Q90) para quantificação do consumo de água das florestas ao longo do tempo. Os resultados mostraram que quando totalmente coberta com floresta o consumo de água sempre ficava além do recomendado, conforme o corte da cobertura simulado era intensificado (até 100% de corte) os valores de consumo caiam, sendo que a partir de cinquenta porcento de corte o deflúvio ficava abaixo dos dois índices de vazão mínima de referência analisados. Na segunda parte do estudo os cenários de intensidade e localização do corte (30, 50 e 70% de corte nas cotas baixas e altas) foram comparados com a referência - cobertura total com floresta - e os resultados analisados quanto ao escoamento total, pico de vazão e volume dos eventos. Foi também simulado um cenário para a análise do efeito da vegetação ripária na redução dos impactos. Os resultados mostraram que os efeitos das diferentes intensidades de corte raso estão relacionados a altura total precipitada, pois apresentaram diferenças significativas para os menores eventos de chuva, não tendo as intensidades diferenças no corte para os maiores eventos (lâminas de chuva acima de 15 mm). A localização do corte nas cotas baixas da bacia resultou em picos de vazão e volume maiores do que o cenário referência para uma mesma intensidade de corte. Quando os cortes foram realizados nas cotas altas os resultados não diferiram significativamente do cenário referência em nenhuma porcentagem de corte, com exceção para a altura precipitada entre 4 e 8 mm. As simulações dos efeitos da floresta ripária mostraram que quando mantida ao longo do rio a vegetação diminui o escoamento direto, no entanto, este efeito depende da intensidade do evento de chuva, não sendo significativo para grandes eventos. Por meio dos dados foi possível concluir que o corte em mosaico é uma ferramenta que deve ser utilizada no manejo das florestas plantadas, pois por meio deste é possível diminuir o consumo através da intensidade e mitigar os efeitos do aumento do escoamento por meio da localização do corte. / The expansion of areas of planted forests shows possible effects they have on water resources. Due to the characteristics of accelerated growth, commercial reforestations have high rates of evapotranspiration. Although planted forests are not considered water users, their consumption modifies water production in the watershed. Seeking to understand this scenario, the objective of this study was to identify alternatives to clear-cutting in mosaic that can be used to mitigate the effects of planted forests in water resources. Variables of intensity and spatial configuration of clear-cutting and its effects obtained through rain-flow simulations were tested in the experimental watershed of Itatinga. The study was divided into two parts, the first consisted of the analysis of consumption through the flow permanence curve in different scenarios of cut intensity, and the second was characterized by hydrological simulation of distributed variable cutting scenarios both in intensity and in location. The results were used to compare with the minimum flow rates of reference (Q7.10 and Q90) to quantify water consumption of forests over time, measuring the relationship between consumption and minimum reference flow. The results showed that when fully covered with forest, water consumption was always beyond the recommended, and as the simulated cut of the vegetation cover was enhanced (until 100% cutting), consumption values dropped. After 50 percent of cutting, runoff remained below two rates of minimum flow reference analyzed. In the second part of the study, the scenarios of intensity and location of cuts (30, 50 and 70% of cut in downstream and upstream) were compared with reference - complete forest cover - and the results were analyzed in terms of total runoff, peak flow and volume of events. It was also simulated a scenario for the analysis of the effects of riparian vegetation on the reduction of impacts caused by the clear-cutting of the planted forest. The effects of different intensities of clear-cutting are related to the size of the event of rain, because they showed significant differences for smaller rain events, however, no differences in the intensities were observed for greater events (precipitation above 15 mm). The location of the cut in downstream scenarios resulted at peak flow and volume larger than the reference scenario for the same cut intensity. When the cuts were made in upstream, the results did not differ significantly from the reference scenario in any percentage of cut, except for the rain size between 4 and 8 mm. Simulations of the effects of riparian forest showed that when they are kept along the river, the vegetation decreases the direct runoff, however, this effect depends on the intensity of the rain event, not being significant for large events. The use of data allowed to conclude that the cut in mosaic is a tool that could be used in the management of planted forests, as it decreases consumption through intensity and mitigates the effects of increased runoff due to the location of the cut.

Submitted by CAIO VINICIUS FERREIRA MARMONTEL (caioomarmontel@gmail.com) on 2018-05-30T19:16:14Z No. of bitstreams: 1 tese_caiovfmarmontel.pdf: 3393744 bytes, checksum: c80daca7ae4e8871496c00cb8b548ba6 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Lucia Martins Frederico null (mlucia@fca.unesp.br) on 2018-06-04T13:57:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marmontel_cvf_dr_botfca.pdf: 3241299 bytes, checksum: 194185ca33e9c13c6ba04b1dabe49aae (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-04T13:57:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marmontel_cvf_dr_botfca.pdf: 3241299 bytes, checksum: 194185ca33e9c13c6ba04b1dabe49aae (MD5) Previous issue date: 2018-05-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A água disponível para o consumo humano vem se tornando cada vez mais escassa, um exemplo, foi a crise hídrica iniciada em 2014 na Região Metropolitana de São Paulo. Diante desse problema, uma possibilidade de melhorar a compreensão do comportamento hidrológico, é a utilização de tecnologias, ou seja, as bases computacionais, em especial a integração do SIG com a modelagem hidrológica, por possuir um grande potencial de estimar quantitativamente a vazão. O presente estudo teve como objetivo testar a aplicabilidade do modelo hidrológico SWAT para estimação de vazões em um trecho da bacia hidrográfica do rio Paraibuna - Vale do Paraíba, região da Mata Atlântica, no estado de São Paulo. O rio Paraibuna utiliza suas águas para gerar energia elétrica e é um dos formadores do rio Paraíba do Sul, importante corpo d’água da região sudeste do Brasil. Os dados climáticos e fluviométricos foram coletados no LHFWE/PESM-NC com uma série histórica de 22 anos. O trecho da bacia hidrográfica estudada tem elevação de 974 a 1662 metros, cinco tipos de solos e três tipos de usos da terra. As avaliações dos dados observados e simulados na calibração e validação foram feitas por meio da avaliação dos gráficos-visuais de dispersão, hidrogramas e índices estatísticos pelo SWAT-CUP. Os dados gerados do balanço hídrico pelo SWAT, após a calibração foram valores próximos com a realidade. Na calibração e validação foi verificado boa aderência entre os dados simulados e observados, ou seja, os valores simulados reconheceram os picos e recessões dos valores observados. Os índices estatísticos (NS, PBIAS, RSR e R²) calculados para a calibração e validação do SWAT foram qualificados como “muito bom” para a estimação das vazões. Os resultados confirmaram a aplicabilidade do modelo, dessa forma, pode servir como ferramenta para planejamento e gestão de políticas públicas dos recursos hídricos em bacias hidrográficas, na região da Mata Atlântica. O modelo hidrológico SWAT mostrou-se muito bom e apto para estimação de vazões e do balanço hídrico no trecho da bacia hidrográfica do rio Paraibuna. / The water available for human consumption is becoming increasingly scarce, an example was the water crisis started in 2014 in the Metropolitan Region of São Paulo. Faced with this problem, one possibility to improve the understanding of hydrological behavior, is the use of technologies, that is, the computational bases, especially the integration of GIS with hydrological modeling, because it has a great potential of quantitatively estimate the flow rate. The present study had as objective to test the applicability of the SWAT hydrological model for flow estimation in the stretch of the Paraibuna river basin - Paraiba Valley, in the Atlantic Forest region, in the state of São Paulo. The Paraibuna River uses its waters to generate electricity and is one of the creators of the river South Paraiba, an important body of water in the southeastern region of Brazil. Climatic and fluviometric data were collected at the LHFWE/PESM-NC with a historical series of 22 years. The stretch of the studied basin has elevation of 974 to 1662 meters, five types of soils and three types of land use. The evaluations of the data observed and simulated in the calibration and validation were done by means of the evaluation of the visual graphics of dispersion, hydrograms and statistical indexes by SWAT-CUP. The data generated from the SWAT water balance after calibration, were close to reality. In the calibration and validation, in good adherence was observed between the simulated and observed data, that is, the simulated values recognized the peaks and recessions of the observed values. The statistical indices (NS, PBIAS, RSR and R²) calculated for SWAT calibration and validation were qualified as "very good" for the estimation of flows. The results confirmed the applicability of the model, so it can serve as a tool for planning and management of water resources public policies in watersheds, in the Atlantic Forest region. The SWAT hydrological model was very good and suitable for estimation of flow and water balance in the stretch of the Paraibuna river basin. / 1513206

Made available in DSpace on 2016-12-23T13:51:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Benvindo Sirtoli Gardiman Junior - parte 1.pdf: 1891737 bytes, checksum: aacea80b5b124ddf965adb7603a4a998 (MD5) Previous issue date: 2012-08-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This research aims at investigating possible impact of forestry over the diversity of water quality. For that, a monitoring of four small watershelds under forestry activity was performed in Aracruz city, in northern Espírito Santo state, Brazil, from January to July, 2012.The physical and chemical features of water are related to the influence of climate factors and forestry management, besides the law. At last, a water quality index (WQI) was proposed. The variables used for monitoring are the following: Ca, Cu, Fe, K, Mg, Na, P, S, Zi, Inorganic Carbonate, Organic Carbonate, Chloride, Nitrate, Sulphate, Phosphate, Ammonium, Glyphosate, Alkalinity, CE, Cor, DQO, Calcium Hardness, Magnesium Hardness, OD, Midair Solid, Dissolver Solid, Sulfluramida, Temperature, Turbidity e pH. The monitoring results showed the variables of Cu, Fe, P, Cor, OD e pH. The monitoring results showed that the variable Cu, Fe, P, Color, OD, and pH are over the limits stablished by CONAMA 357/05 resolution for class-two rivers. The analysis of the main components provided the reduction of 30 variables verified in four components, which explains a total of 73,10% variation in data. The first component, with 31,62% of total variation, represents the mineralization process of the small watershelds; the second component, with 18,53% of variation, reflects the solving solids in water; the third one, with 15,57%, refers to the acidification process; and the fourth is realted to the pedological influence over waters. Among all the analyzed variation, the factorial analysis showed that the variables with the most sensitive to spatial and seasonal variability of the quality of water within the watersheds were: Mg, Na, Organic Carbonate, Chloride, CE, Clor, Fe, Nitrate, Midair Solid, pH, Inorganic Carbonate and Alkalinity. The quality of the monitored waters presented spacial and seasonal alteration. The impact of forestry activities over the water quality variations was not proved. The range of rain intensity and forestry activities did not alter the physical and chemical features of the water quality, and the rated WQA was proved to be an efficient tool to compare water quality of small watershelds, instead of studying each variable alone / O presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de investigar os possíveis impactos das atividades silviculturais sobre a qualidade da água superficial de cursos d água. Para tanto, realizou-se um monitoramento em quatro microbacias hidrográficas sob atividades do manejo florestal no município de Aracruz, norte do estado do Espírito Santo, Brasil, no período de janeiro a junho de 2012. Relacionaram-se as características físicas e químicas da água à influência dos fatores climáticos e de manejo silvicultural, bem como à legislação vigente e, por fim, foi proposto um Índice de Qualidade das Águas (IQA). Utilizaram-se no monitoramento as variáveis Ca, Cu, Fe, K, Mg, Na, P, S, Zn, Carbono Inorgânico, Carbono Orgânico, Cloreto, Nitrato, Sulfato, Fosfato, Amônio, Glifosato, Alcalinidade, Condutividade Elétrica, Cor, Demanda Química de Oxigênio, Dureza do Cálcio, Dureza do Magnésio, Oxigênio Dissolvido, Sólidos Suspensos, Sólidos Dissolvidos, Sulfluramida, Temperatura, Turbidez e pH. Os resultados do monitoramento mostraram que as variáveis Cu, Fe, P e Cor apresentaram-se acima dos limites estabelecidos pela resolução CONAMA 357/05 para rios classe 2, enquanto que o Oxigênio Dissolvido e pH apresentaram-se abaixo do limite da mesma legislação. Tal fato pode estar associado às características do próprio meio físico de cada microbacia monitorada. A análise de componentes principais proporcionou a redução de 30 variáveis analisadas em quatro componentes, que explicaram 73,10% da variância total dos dados. A primeira componente, contendo 31,62% da variância total, representa o enriquecimento mineral das águas das microbacias, a segunda componente, com 18,53% da variância, reflete os sólidos solúveis presentes na água, a terceira com 15,57% é referente ao processo de acidificação e a quarta é concernente à influencia pedológica sobre as águas. Dentre todas as variáveis analisadas, a análise fatorial mostrou que as mais sensíveis a variabilidade espacial e temporal da qualidade da água das microbacias estudadas, foram: Mg, Na, Carbono Orgânico, Cloreto, CE, Cor, Fe, Nitrato, Sólidos suspensos, pH, Carbono Inorgânico e alcalinidade. A qualidade das águas monitoradas sofreu variação espacial e temporal. Não foi evidenciado impacto das atividades silviculturais sobre a qualidade das águas superficiais no período estudado. As diferentes intensidades de precipitação e as atividades silviculturais monitoradas não alteraram as características físicas e químicas de qualidade da água e o IQA calculado mostrou-se uma ferramenta eficiente para comparar a qualidade das águas das microbacias, ao invés de se estudar isoladamente cada variável

[pt] O litoral sul fluminense vem passando por muitas mudanças desde a abertura da rodovia Rio-Santos na década de 1970, o que provocou diversos conflitos socioambientais em decorrência de um intenso processo de especulação imobiliária. Em paralelo, a criação de diversas unidades de conservação restringiu práticas das comunidades tradicionais locais e reorganizaram de diversas formas seus territórios. No ano de 2014, a crise hídrica do sudeste brasileiro afetou também comunidades rurais em Paraty, entre elas, a comunidade do Quilombo Campinho da Independência localizada na bacia do rio Carapitanga. Buscou-se compreender se a crise hídrica local se deu em decorrência unicamente de uma variabilidade climática ou se foi potencializada por mudanças socioambientais recentes. Sendo assim, foram analisados os processos sociais históricos que conduziram às mudanças de uso do solo na região, tendo como foco as comunidades quilombolas e suas formas de resistência e adaptação aos diferentes contextos históricos. Em seguida, foram analisadas variáveis ambientais locais como a distribuição histórica da precipitação na bacia do Carapitanga e as resultantes geo-hidroecológicas do manejo tradicional. Para tal, foram selecionadas três áreas no Quilombo do Campinho que foram utilizadas em tempos distintos: florestas de 30 e 50 anos regeneradas após abandono de roças e uma área de agrofloresta, recentemente implementada (10 anos). As variáveis monitoradas, coletadas e analisadas ao longo da pesquisa foram: precipitação, interceptação florestal, umidade do solo, capacidade de retenção hídrica da serrapilheira, propriedades físicas e condutividade hidráulica saturada (Ksat) do solo, levantamento fitossociológico das áreas regeneradas após o uso e a classificação das espécies arbóreas em grupos ecológicos. Os resultados indicam que o manejo destas comunidades produz na paisagem um mosaico vegetacional em diferentes estágios sucessionais com diferentes funções geo-hidroecológicas. Dentre essas funções, as três áreas se destacaram diferentemente. De forma geral, a agrofloresta apresentou maiores valores de Ksat e umidade do solo, consistindo numa área de maior recarga e armazenamento de água, além das espécies cultivadas servirem de alimento para a fauna, fortalecendo interações ecológicas. A floresta de 30 anos apresentou a maior diversidade de espécies arbóreas e a floresta de 50 anos a maior diversidade estrutural dos indivíduos arbóreos e, consequentemente, a maior interceptação da precipitação. Ainda que a luta e a resistência das comunidades tradicionais tenham produzido avanços, políticas e dinâmicas mais recentes na região aliadas às tendências pluviométricas para o sudeste brasileiro acendem alertas, uma vez mais, para as consequências socioambientais do modelo político e econômico dominante. / [en] The southern coast of Rio de Janeiro has undergone many changes since the opening of the Rio-Santos highway in the 1970s. This fact has caused several socio-environmental conflicts as a result of an intense process of real estate speculation and several conservation units were created, which controlled traditional community practices and so, reorganized their territories in different ways. In 2014, the water crisis in southeastern Brazil also affected rural communities in Paraty, including the Quilombo Campinho da Independência community located in the Carapitanga river basin. We sought to understand if the local water crisis occurred solely as a result of climate variability or if it was enhanced by recent socio-environmental changes. Thus, the historical social processes that led to changes in land use in the region were analyzed, focusing on quilombola communities and their forms of resistance and adaptation to different historical contexts. Then, local environmental variables were analyzed, such as the historical distribution of precipitation in the Carapitanga basin and the geo-hydroecological results of traditional management. To this end, three areas were selected in Quilombo do Campinho that were used at different times: 30- and 50-year-old forests regenerated after the abandonment of swiddens and an agroforestry area, recently implemented (10 years). The variables monitored, collected and analyzed throughout the research were: precipitation, forest interception, soil moisture, litter water retention capacity, physical properties and saturated hydraulic conductivity (Ksat) of the soil, phytosociological survey of regenerated areas after use and the classification of tree species into ecological groups. The results indicate that the management of these communities produces a vegetation mosaic in the landscape at different successional stages with different geo-hydroecological functions. Among these functions, the three areas stood out differently. In general, the agroforestry showed higher values of Ksat and soil moisture, consisting of an area of greater water recharge and storage, in addition to the cultivated species serving as food for the fauna, strengthening ecological interactions. The 30-year-old forest had the greatest diversity of tree species and the 50-year-old forest the greatest structural diversity of individual trees and, consequently, the greatest precipitation interception. Although the struggle and resistance of traditional communities have produced advances, more recent policies and dynamics in the region, combined with rainfall trends for the Brazilian Southeast, raise alerts, once again, for the socio-environmental consequences of the dominant political and economic model.

Submitted by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2012-07-25T14:45:34Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_BalancoAguaArea.pdf: 6805086 bytes, checksum: 6508596b998f86d6ce0f42e66aa90dca (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-07-25T14:45:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_BalancoAguaArea.pdf: 6805086 bytes, checksum: 6508596b998f86d6ce0f42e66aa90dca (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2007 / ADA - Agência de Desenvolvimento da Amazônia / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A expansão da fronteira agrícola, motivada principalmente pelo cultivo de soja (Glycine max (L) Merrill), possui grande extensão regional e reveste-se de elevada importância. Sendo assim, foi implantado um experimento de campo observacional visando-se estudar os componentes do balanço hídrico do agroecossistema de agricultura da soja, para analisar o impacto no balanço de água associado à conversão de floresta, assim como avaliar a necessidade hídrica da cultura de acordo com sua fase de desenvolvimento. Utilizou-se a cultivar BRS Candeia e suas respectivas fases fenológicas para o estudo do balanço de água, analisado através de médias do armazenamento de água no solo, precipitação, interceptação de água pelo dossel, escoamento superficial de água do solo, evapotranspiração (Etc) e conteúdo de água retido pela planta de soja. Também foi avaliado a infiltração de água no solo. A interceptação e o escoamento superficial medidos foram de 45,9% e 1% da precipitação, respectivamente. A maior evapotranspiração ocorreu na fase de floração (R1-R2) com queda gradativa até a colheita, com média para o ciclo de 3,80mm.dia-1, resultado este próximo encontrado para floresta. O período compreendido entre a fase vegetativa (V) e a frutificação (R3-R4), é o período em que a planta apresenta maior porcentagem de água, decaindo gradativamente a partir da fase de enchimento de grãos (R5). De um modo geral não ocorreu deficiência de água no solo no balanço de água médio, pois a precipitação foi maior que a quantidade necessária para suprir a evapotranspiração e completar armazenamento, havendo assim, excedente de água no solo. / The expansion of the agricultural frontier, driven mainly by soy cultivation (Glycine max (L) Merrill), covers a large regional extent and is highly important to understanding the changing face of Amazonia. A field observation experiment was established to study water balance components of the soy agriculture ecosystem and analyze the impact of the water balance associated with forest conversion. The experiment also evaluated the crop’s need for water according to its development phase. For the water balance study, the BRS Candeia cultivar was used along with its respective phenological phases. The experiment measured soil water storage, precipitation, plant cover water interception, superficial drainage of soil water, evapotranspiration (Etc), and water content retained by the soy plant. Water infiltration in the soil was also measured. Interception and superficial drainage were 45,9% and 1% of the precipitation, respectively. The greatest evapotranspiration occurred during the flowering phase (R1-R2) with a gradual decline in values until crop harvest and a cycle average of 3,80mm.day-1, which was very similar to that found in forest. The period between the vegetative phase (V) and fruiting (R3-R4) was when the plant presents the greatest percentage of water, declining gradually during the grain-forming phase (R5). Overall, no water deficiency occured in the mean soil water balance. Precipitation was greater than the amount necessary to compensate for evapotranspiration and supply adequate water storage, creating a surplus of water in the soil.

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).