Landslide characterization and hazard assessments require multidisciplinary approaches that connect geologic processes with geotechnical parameters. Field monitoring of hydrologic variables such as water content and water potential, coupled with geoelectrical measurements that can establish relationships used for geotechnical and landslide hazard investigations is deficient. This study brings together different techniques to develop a methodology that connects geoelectrical measurements and shear strength. A field-based framework was established that includes (1) analysis of long-term soil moisture fluctuations within different landslides (2) establishment of constitutive and new equations that test the use of electrical conductivity to predict soil-water relationships and shear strength (3) using electrical resistivity tomography (ERT) to support and facilitate the prediction of shear strength in a slope. Hydrologic conditions including volumetric water content, water potential, and electrical conductivity in the soil were measured at three active landslides in Kentucky. The in-situ electrical conductivity used within the framework is valid as a predictor of suction stress and shear strength. The ERT supports interpretations of landslide failure zones, landslide type, lithologic boundaries, and changes in moisture conditions, but also is able to utilize the methodology to calculate shear strength, and provide a spatial view of shear strength in the slope. The practical application of this framework is to support landslide hazard assessment and further understand the long-term influence of moisture conditions in hillslope soils. These parameters are pertinent to investigating the stability of landslides that are often triggered or reactivated by rainfall.

The increasing demand for water resources, for the most diverse purposes, has evidenced a still deficient scenario in relation to fluviometric monitoring, especially in river basins with areas smaller than 1000 km², in large part of the regions of Brazil. Inevitably, these demands are linked to water availability and your determination in lack of measured data becomes necessary to resort to techniques such as regionalization of flows, or the simulation through rain-flow models. However, a period of hydrological monitoring data is still necessary to enable the application of these methodologies. In 1997 it was proposed a method that uses a few samplings of local flow measurements for the determination of the minimum flows through a rain-flow model, whose mathematical process involves two parameters, the Cinf and the Ksub. The first is related to water balance and the second to the river depletion. The objective of this work was to verify the influence of precipitation in the application of this methodology in basins between 800 and 1000 km² in order to subsidize information about the elaboration of a protocol of use of the method. For the case study, four basins with areas between 817 and 965 km² were used, with the availability of fluviometric and pluviometric data series. The methodology used was based on the Silveira method. Initially, rainfall scenarios were elaborated in the four basins for later selection of the drought events, which along with the rainfall scenarios, resulted in a total of 1407 simulations using the Silveira method. For each simulation, a flow continuity curve was generated. The determination of the errors was performed between the pairs of simulated flows and those observed for the considered percentiles. It was observed a tendency of improvement in the results of the simulations, translated by the smaller dispersion of errors, when the precipitation information from more than one pluviometric station is used. Regarding the spatial position of the pluviometric stations, it was verified that there were no significant impacts on the errors when data from the stations located at different points inside the basin and your surroundings. / A crescente demanda pelos recursos hídricos, para as mais diversas finalidades, tem evidenciado um cenário ainda deficitário em relação ao monitoramento fluviométrico, sobretudo em bacias hidrográficas com áreas inferiores a 1000 km², em grande parte das regiões do Brasil. As demandas estão vinculadas a disponibilidade hídrica e para a sua determinação em locais com carência de dados medidos torna-se necessário recorrer a técnicas como a regionalização de vazões, ou a simulação por meio de modelos chuva-vazão. Em 1997 foi proposto um método que se utiliza de poucas amostragens de medições de vazões locais para a determinação das vazões mínimas por meio de um modelo chuva-vazão, cujo processo matemático envolve dois parâmetros, o Cinf e o Ksub. O primeiro está relacionado ao balanço hídrico e o segundo ao deplecionamento fluvial. O objetivo desse trabalho foi verificar a influência da precipitação na aplicação dessa metodologia em bacias entre 800 a 1000 km² visando subsidiar informações acerca da elaboração de um protocolo de uso do método. Para o estudo de caso utilizaram-se quatro bacias com áreas entre 817 e 965 km² com disponibilidade de séries de dados fluviométricos e pluviométricos. A metodologia utilizada foi baseada no método Silveira. Inicialmente foram elaborados cenários de chuvas nas quatro bacias para posterior seleção dos eventos de estiagem, que juntamente com os cenários de chuvas, resultaram em um total de 1407 simulações por meio do uso do método Silveira. Para cada simulação foi gerada uma curva de permanência das vazões. A determinação dos erros foi realizada entre os pares de vazões simulados e os observados para os percentis considerados. Observou-se uma tendência de melhora nos resultados das simulações, traduzido pela menor dispersão dos erros, quando se utiliza informações de precipitação de mais de um posto pluviométrico. Com relação à posição espacial dos postos pluviométricos, verificou-se que não houve impactos significativos nos erros quando se utilizou dados dos postos localizados em diferentes pontos no interior da bacia e no seu entorno.

objetivo geral deste trabalho foi compreender os principais mecanismos de geração de vazão na bacia do rio Araponga (ARA), uma pequena bacia experimental caracterizada por vegetação secundária de Floresta Ombrófila Mista, situada na região norte do estado de Santa Catarina. Para isso, foi instalado um sistema de monitoramento de precipitação externa e interna, escoamento de tronco, tensiometria, fluviometria e temperatura (da água do rio no exutório e do solo nas profundidades 20 e 45 cm) na ARA; e monitoramento de variáveis meteorológicas (incluindo temperatura atmosférica) na estação do rio Feio, a 3 km de distância da ARA. O monitoramento de tensão da água no solo foi feito em 3 encostas com características geomorfológicas distintas, em 3 posições em cada encosta e ao longo do perfil do solo (9 perfis de solo). Utilizou-se o modelo HYDRUS-2D para simular o fluxo de água e compreender a dinâmica da água nas 3 encostas. As séries temporais também foram analisadas na escala temporal de evento hidrológico, por meio da delimitação de 87 eventos hidrológicos no período (total de 1125 dias – de 15/10/2011 a 12/11/2014) Para cada evento hidrológico, considerou-se 3 períodos de análise: A – antes; E – durante; e D – depois do evento. O inverno foi a estação mais chuvosa, e outono e inverno as estações com maiores vazões de permanência. As simulações com o modelo HYDRUS-2D permitiram, por meio e análise qualitativa, identificar a tendência de saturar primeiro na interface entre as camadas de solo e apenas depois ocorrer o fluxo lateral. A relação entre as temperaturas atmosférica e da água do rio não segue o ajuste em forma de S, possivelmente pois a bacia está localizada em região de clima subtropical. O uso da temperatura como indicador do mecanismo de geração de vazão permitiu inferir que durante o inverno, o fluxo de água que chega no rio é proveniente da camada de solo próxima à profundidade de 45 cm, pois ocorre um aumento da temperatura da água do rio durante o evento hidrológico se aproximando mais da temperatura do solo na profundidade de 45 cm. Esta situação foi observada em detalhes no evento nº 50. / The objective of this work was to understand the main mechanisms of runoff generation in the Araponga river basin (ARA), a small experimental basin characterized by secondary vegetation of the Ombrophilous Mixed Forest, located in the northern region of the state of Santa Catarina, Brazil. The system of monitoring of rainfall, throughfall, stemflow, tensiometry, fluviometry, and temperature (of the river water in the outlet and the soil at depths 20 and 45 cm) were installed in the ARA; and monitoring of meteorological variables (including atmospheric temperature) at the Feio river station, 3 km away from the ARA. Soil water tension was monitored in 3 hillslopes with distinct geomorphological characteristics, in 3 positions on each slope and along the soil profile (9 soil profiles). The HYDRUS-2D model was used to simulate the water flow and to understand the soil water dynamics in the 3 hillslopes The time series were analyzed in the time scale of hydrological event, by means of the delimitation of 87 hydrological events in the period (total of 1125 days - from 15/oct/2011 to 12/nov/2014). For each hydrological event, 3 periods of analysis were considered: A - before; E - during; and D - after the event. Winter was the most rainy season, and autumn and winter were the seasons with higher flow rates. The simulations with the HYDRUS-2D model allowed to identify the tendency of the hillslopes to saturate first at the interface between the soil layers and only after lateral flow occurs. The relationship between atmospheric and river water temperatures does not follow the S-shaped adjustment, possibly because the basin is in a subtropical climate region. The use of temperature as an indicator of the runoff generation mechanism allowed to infer that during the winter, the flow of water arriving in the river comes from the soil layer close to the depth of 45 cm, as there is an increase in the water temperature of the river during the hydrological event approaching more of the soil temperature in the depth of 45 cm. This situation was observed in detail in event nº 50.

objetivo geral deste trabalho foi compreender os principais mecanismos de geração de vazão na bacia do rio Araponga (ARA), uma pequena bacia experimental caracterizada por vegetação secundária de Floresta Ombrófila Mista, situada na região norte do estado de Santa Catarina. Para isso, foi instalado um sistema de monitoramento de precipitação externa e interna, escoamento de tronco, tensiometria, fluviometria e temperatura (da água do rio no exutório e do solo nas profundidades 20 e 45 cm) na ARA; e monitoramento de variáveis meteorológicas (incluindo temperatura atmosférica) na estação do rio Feio, a 3 km de distância da ARA. O monitoramento de tensão da água no solo foi feito em 3 encostas com características geomorfológicas distintas, em 3 posições em cada encosta e ao longo do perfil do solo (9 perfis de solo). Utilizou-se o modelo HYDRUS-2D para simular o fluxo de água e compreender a dinâmica da água nas 3 encostas. As séries temporais também foram analisadas na escala temporal de evento hidrológico, por meio da delimitação de 87 eventos hidrológicos no período (total de 1125 dias – de 15/10/2011 a 12/11/2014) Para cada evento hidrológico, considerou-se 3 períodos de análise: A – antes; E – durante; e D – depois do evento. O inverno foi a estação mais chuvosa, e outono e inverno as estações com maiores vazões de permanência. As simulações com o modelo HYDRUS-2D permitiram, por meio e análise qualitativa, identificar a tendência de saturar primeiro na interface entre as camadas de solo e apenas depois ocorrer o fluxo lateral. A relação entre as temperaturas atmosférica e da água do rio não segue o ajuste em forma de S, possivelmente pois a bacia está localizada em região de clima subtropical. O uso da temperatura como indicador do mecanismo de geração de vazão permitiu inferir que durante o inverno, o fluxo de água que chega no rio é proveniente da camada de solo próxima à profundidade de 45 cm, pois ocorre um aumento da temperatura da água do rio durante o evento hidrológico se aproximando mais da temperatura do solo na profundidade de 45 cm. Esta situação foi observada em detalhes no evento nº 50. / The objective of this work was to understand the main mechanisms of runoff generation in the Araponga river basin (ARA), a small experimental basin characterized by secondary vegetation of the Ombrophilous Mixed Forest, located in the northern region of the state of Santa Catarina, Brazil. The system of monitoring of rainfall, throughfall, stemflow, tensiometry, fluviometry, and temperature (of the river water in the outlet and the soil at depths 20 and 45 cm) were installed in the ARA; and monitoring of meteorological variables (including atmospheric temperature) at the Feio river station, 3 km away from the ARA. Soil water tension was monitored in 3 hillslopes with distinct geomorphological characteristics, in 3 positions on each slope and along the soil profile (9 soil profiles). The HYDRUS-2D model was used to simulate the water flow and to understand the soil water dynamics in the 3 hillslopes The time series were analyzed in the time scale of hydrological event, by means of the delimitation of 87 hydrological events in the period (total of 1125 days - from 15/oct/2011 to 12/nov/2014). For each hydrological event, 3 periods of analysis were considered: A - before; E - during; and D - after the event. Winter was the most rainy season, and autumn and winter were the seasons with higher flow rates. The simulations with the HYDRUS-2D model allowed to identify the tendency of the hillslopes to saturate first at the interface between the soil layers and only after lateral flow occurs. The relationship between atmospheric and river water temperatures does not follow the S-shaped adjustment, possibly because the basin is in a subtropical climate region. The use of temperature as an indicator of the runoff generation mechanism allowed to infer that during the winter, the flow of water arriving in the river comes from the soil layer close to the depth of 45 cm, as there is an increase in the water temperature of the river during the hydrological event approaching more of the soil temperature in the depth of 45 cm. This situation was observed in detail in event nº 50.

objetivo geral deste trabalho foi compreender os principais mecanismos de geração de vazão na bacia do rio Araponga (ARA), uma pequena bacia experimental caracterizada por vegetação secundária de Floresta Ombrófila Mista, situada na região norte do estado de Santa Catarina. Para isso, foi instalado um sistema de monitoramento de precipitação externa e interna, escoamento de tronco, tensiometria, fluviometria e temperatura (da água do rio no exutório e do solo nas profundidades 20 e 45 cm) na ARA; e monitoramento de variáveis meteorológicas (incluindo temperatura atmosférica) na estação do rio Feio, a 3 km de distância da ARA. O monitoramento de tensão da água no solo foi feito em 3 encostas com características geomorfológicas distintas, em 3 posições em cada encosta e ao longo do perfil do solo (9 perfis de solo). Utilizou-se o modelo HYDRUS-2D para simular o fluxo de água e compreender a dinâmica da água nas 3 encostas. As séries temporais também foram analisadas na escala temporal de evento hidrológico, por meio da delimitação de 87 eventos hidrológicos no período (total de 1125 dias – de 15/10/2011 a 12/11/2014) Para cada evento hidrológico, considerou-se 3 períodos de análise: A – antes; E – durante; e D – depois do evento. O inverno foi a estação mais chuvosa, e outono e inverno as estações com maiores vazões de permanência. As simulações com o modelo HYDRUS-2D permitiram, por meio e análise qualitativa, identificar a tendência de saturar primeiro na interface entre as camadas de solo e apenas depois ocorrer o fluxo lateral. A relação entre as temperaturas atmosférica e da água do rio não segue o ajuste em forma de S, possivelmente pois a bacia está localizada em região de clima subtropical. O uso da temperatura como indicador do mecanismo de geração de vazão permitiu inferir que durante o inverno, o fluxo de água que chega no rio é proveniente da camada de solo próxima à profundidade de 45 cm, pois ocorre um aumento da temperatura da água do rio durante o evento hidrológico se aproximando mais da temperatura do solo na profundidade de 45 cm. Esta situação foi observada em detalhes no evento nº 50. / The objective of this work was to understand the main mechanisms of runoff generation in the Araponga river basin (ARA), a small experimental basin characterized by secondary vegetation of the Ombrophilous Mixed Forest, located in the northern region of the state of Santa Catarina, Brazil. The system of monitoring of rainfall, throughfall, stemflow, tensiometry, fluviometry, and temperature (of the river water in the outlet and the soil at depths 20 and 45 cm) were installed in the ARA; and monitoring of meteorological variables (including atmospheric temperature) at the Feio river station, 3 km away from the ARA. Soil water tension was monitored in 3 hillslopes with distinct geomorphological characteristics, in 3 positions on each slope and along the soil profile (9 soil profiles). The HYDRUS-2D model was used to simulate the water flow and to understand the soil water dynamics in the 3 hillslopes The time series were analyzed in the time scale of hydrological event, by means of the delimitation of 87 hydrological events in the period (total of 1125 days - from 15/oct/2011 to 12/nov/2014). For each hydrological event, 3 periods of analysis were considered: A - before; E - during; and D - after the event. Winter was the most rainy season, and autumn and winter were the seasons with higher flow rates. The simulations with the HYDRUS-2D model allowed to identify the tendency of the hillslopes to saturate first at the interface between the soil layers and only after lateral flow occurs. The relationship between atmospheric and river water temperatures does not follow the S-shaped adjustment, possibly because the basin is in a subtropical climate region. The use of temperature as an indicator of the runoff generation mechanism allowed to infer that during the winter, the flow of water arriving in the river comes from the soil layer close to the depth of 45 cm, as there is an increase in the water temperature of the river during the hydrological event approaching more of the soil temperature in the depth of 45 cm. This situation was observed in detail in event nº 50.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:03:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RaquelFT_DISSERT.pdf: 4757642 bytes, checksum: d1473228d1b65e6a6e6b97e612b8485f (MD5) Previous issue date: 2012-02-28 / The management of water resources in the river basin level, as it defines the Law n? 9433/97, requires the effective knowledge of the processes of hydrological basin, resulting from studies based on consistent series of hydrological data that reflect the characteristics of the basin. In this context, the objective of this work was to develop the modeling of catchment basin of the river Jundia? - RN and carry out the study of attenuation of a flood of the dam Tabatinga, by means of a monitoring project of hydrological data and climatology of the basin, with a view to promoting the development of research activities by applying methodologies unified and appropriate for the assessment of hydrological studies in the transition region of the semiarid and the forest zone on the coast of Rio Grande do Norte. For the study of the hydrological characteristics of the basin was conducted the automatic design of the basin of the river Jundia?, with the aid of programs of geoprocessing, was adopted a hydrological model daily, the NRCS, which is a model determined and concentrated. For the use of this model was necessary to determine some parameters that are used in this model, as the Curve Number. Having in mind that this is the first study that is being conducted in the basin with the employment of this model, it was made sensitivity analysis of the results of this model from the adoption of different values of CN, situated within a range appropriate to the conditions of use, occupation and the nature of the soil of this basin. As the objective of this study was also developing a simulation model of the operation of the Tabatinga dam and with this flood control caused in the city of Maca?ba, it was developed a mathematical model of fluid balance, developed to be used in Microsoft Excel. The simulation was conducted in two phases: the first step was promoted the water balance daily that allowed the analysis of the sensitivity of the model in relation to the volume of waiting, as well as the determination of the period of greatest discharges daily averages. From this point, it was assumed for the second stage, which was in the determination of the hydrograph of discharges effluent slots, that was determined by means of the fluid balance time, on the basis of the discharges effluents generated by a mathematical equation whose parameters were adjusted according to the hydrograph daily. Through the analyzes it was realized that the dam Tabatinga only has how to carry out the attenuation of floods through the regularization of the volume of waiting, with this there is a loss of approximately 56.5% on storage capacity of this dam, because for causing the attenuation effect of filled the shell of this dam has to remain more than 5m below the level of the sill, representing at least 50.582.927m3. The results obtained with the modeling represents a first step in the direction of improving the level of hydrological information about the behavior of the basins of the semiarid. In order to monitor quantitatively the hydrographic basin of the river Jundia? will be necessary to install a rain gauge register, next to the Tabatinga dam and a pressure transducer, for regular measurements of flow in the reservoir of the dam. The climatological data will be collected in full automatic weather station installed in Agricultural School Jundia? / A gest?o de recursos h?dricos em n?vel da bacia hidrogr?fica, como define a Lei n? 9433/97, exige o conhecimento efetivo dos processos hidrol?gicos da bacia, decorrentes de estudos baseados em s?ries consistentes de dados hidrol?gicos que espelhem as caracter?sticas da bacia. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo desenvolver a modelagem hidrol?gica da bacia hidrogr?fica do rio Jundia? RN e realizar o estudo da atenua??o de cheia da barragem Tabatinga visando a implanta??o de bacia representativa e experimental, atrav?s de um projeto de monitoramento de dados hidrol?gicos e climatol?gicos da bacia, com o intuito de favorecer o desenvolvimento de atividades de pesquisa aplicando-se metodologias unificadas e apropriadas para a avalia??o de estudos hidrol?gicos na regi?o de transi??o do semi?rido e a zona da mata no litoral do Rio Grande do Norte. Para o estudo das caracter?sticas hidrol?gicas da bacia foi realizado o delineamento autom?tico da bacia hidrogr?fica do rio Jundia?, com o aux?lio de programas de geoprocessamento; adotou-se um modelo hidrol?gico di?rio, o NRCS, que ? um modelo determin?stico e concentrado. Para utiliza??o deste modelo foi necess?rio determinar alguns par?metros que s?o utilizados nesse modelo, como o Curva- N?mero. Tendo em vista que este estudo ? o primeiro que est? sendo realizado nesta bacia com o emprego deste modelo, foi feita an?lise de sensibilidade dos resultados deste modelo a partir da ado??o de diferentes valores de CN, situados dentro de uma faixa adequada ?s condi??es do uso, ocupa??o e natureza do solo desta bacia. Como o objetivo deste estudo foi tamb?m desenvolver um modelo de simula??o de opera??o da barragem Tabatinga e com isto controlar as inunda??es ocasionadas na cidade de Maca?ba, foi elaborado um modelo matem?tico de balan?o h?drico, desenvolvido para ser aplicado em planilha Microsoft Excel. A simula??o foi realizada em duas etapas: na primeira etapa promoveu-se o balan?o h?drico di?rio que permitiu analisar a sensibilidade do modelo em rela??o ao volume de espera, assim como a determina??o do per?odo de maiores vaz?es m?dias di?rias. A partir disso, partiu-se para a segunda etapa, que constituiu na determina??o do hidrograma das vaz?es efluentes hor?rias, que foi determinado atrav?s do balan?o h?drico hor?rio, tendo como base as vaz?es afluentes geradas por uma equa??o matem?tica cujos par?metros foram ajustados de acordo com o hidrograma di?rio. Atrav?s das an?lises percebeu-se que a barragem Tabatinga s? tem como realizar a atenua??o de cheias atrav?s da regulariza??o do volume de espera, com isso h? uma perda de aproximadamente 56,5% na capacidade de armazenamento desta barragem, pois para provocar o efeito de atenua??o de cheia o reservat?rio dessa barragem tem que permanecer mais de 5m abaixo do n?vel da soleira, representando no m?nimo 50.582.927 m3. Os resultados obtidos com a modelagem representam um primeiro passo na dire??o de melhorar o n?vel de informa??o hidrol?gica sobre o comportamento das bacias do semi?rido. Nesse intuito, para monitorar quantitativamente a bacia hidrogr?fica do rio Jundia? ser? necess?rio instalar um pluvi?grafo, pr?ximo a barragem Tabatinga e um lin?grafo de press?o, para medi??es regulares de vaz?o no reservat?rio da barragem. Os dados climatol?gicos ser?o coletados na esta??o meteorol?gica autom?tica completa instalada na Escola Agr?cola Jundia?