Os atuais e persistentes cenários de enchentes da Região Metropolitana de São Paulo, e suas consequências em seu espaço e cotidiano, evidenciam a complexidade dessa problemática. A recorrência das enchentes sugere que, mesmo diante da adoção de medidas de controle, combate e mitigação, tais ações demonstraram-se insuficientes, estando associadas a limitações das metodologias e dos modelos a serem abordados. Este estudo relaciona-se a esta última proposição, testando e aplicando formas de integração das abordagens geomorfológicas, às abordagens oriundas da hidrologia e da hidráulica. O objetivo foi analisar as variabilidades temporal e espacial dos resultados de simulações hidrológicas e hidráulicas e compará-los aos mapeamentos obtidos pela Geomorfologia Antropogênica a partir da cartografia geomorfológica evolutiva na bacia hidrográfica do córrego Três Pontes (SP), de modo a identificar potenciais de complementariedade e integração dessas metodologias. Primeiramente, realizou-se a fotointerpretação e reconstituição das morfologias originais (1962) e das formas antropogênicas (2011), gerando cartografias de perturbação que assumiram diferentes graus de susceptibilidades às inundações e ao escoamento superficial concentrado. Em seguida, modelos hidrológicos (Ven Te Chow SCS e Hidrograma Unitário SCS, pelo ABC6) e hidráulico (pelo HECRAS) foram aplicados nos cenários reconstituídos anteriormente, determinando o aumento da vazão de pico e das áreas inundadas entre os anos estudados para tormentas de diferentes tempos de retornos. Os resultados das modelagens hidrológicas e hidráulicas demonstraram aumento significativo da vazão de pico e uma ampliação expressiva da área inundada na BHTP entre 1962 e 2011. Comparados os limites de áreas inundadas obtidos pela modelagem hidráulica à cartografia de vulnerabilidade à inundação, constatou-se uma compatibilidade de resultados. Por um lado, foram identificadas e discutidas limitações relacionadas aos pressupostos, parâmetros e coeficientes de ambas as metodologias; por outro lado, foram assinalados potenciais de integração entre elas. De modo geral, pode-se afirmar que os resultados obtidos contribuem ao conhecimento hidrológico e geomorfológico urbanos, em especial à área de estudo, e constitui um esforço interdisciplinar de aproximar duas especialidades fundamentais ao planejamento territorial urbano. / The current and persistent flooding scenarios in the Metropolitan Region of São Paulo, and their consequences on its space and life, point out to the complexity of this issue. The recurrence of flooding suggests that, even though policies of control, ordering and mitigation were adopted, its measures demonstrated not to be enough, associated with limitations of the methodologies and hydrological and hydraulic forecast models. This research is related to this last proposition, testing and applying ways in which the approaches of geomorphology, hydrology and hydraulics, can be integrated. Therefore, the study aims to analyze the temporal and spatial variability of hydrologic and hydraulic simulations results and to compare them with the mappings obtained by Anthropogenic Geomorphology from evolutionary geomorphological mapping at the stream Três Pontes basin, in order to identify the dialogues and potentials of integration between these methodologies. Firstly, airphotos and satellite images were interpreted and the original morphologies (1962) and anthropogenic forms (2011) reconstructed and mapped, from which disturbance maps were produced considering different susceptibilities to flooding and concentration of discharges. Afterwards, hydrological models (Ven Te Chow-SCS and Unit Hydrograph-SCS using ABC6 ) and hydraulic models (using HEC-RAS ) were applied considering the same scenarios previously reconstituted and, as a result, the increase on peak discharge and of flooding areas, between 1962 e 2011, were determined for different recurrence intervals. When compared, the boundaries of flooded areas obtained through the hydraulic modeling and the flood susceptibility cartography, demonstrated the compatibilities between the results. Limitations of some parameters, coefficients and assumptions related to both methodologies were identified and discussed, as well as, the potential of integration between the two. As a whole, the obtained results contribute to the urban hydrological and geomorphological knowledge, especially in the studied area, and constitute an interdisciplinary effort to approximate two fundamental territorial planning fields.

Baseado em uma relação simples entre volume de madeira em pé e deflúvio observados em duas microbacias com povoamentos de eucaliptos, este estudo compara os resultado obtido por três modelos de programação linear: (i) um que maximiza o valor total do projeto, com restrições de área e de produção de madeira; e (ii) dois outros modelos que fazem o mesmo com o controle do indicador hidrológico (deflúvio). A hipótese principal do trabalho é que a consideração do indicador hidrológico no planejamento de povoamentos florestais afeta significativamente os regimes de manejo, alterando os planos de colheita e o fluxo de produção de madeira. A área de estudo é constituída por trinta e cinco unidades de gestão, com áreas que variam de 30 ha a 800 ha e diferentes produtividades, totalizando 8007 ha. Regimes de talhadia simples, baseados em dois cortes, diferem entre si apenas pela idade em que a floresta é cortada. O nível de deflúvio e o volume de madeira em pé foram estatisticamente ajustados utilizando um modelo exponencial baseado na coleta de dados na área de estudo. O resultado da relação entre deflúvio e estoque de madeira mostra uma curva que é convexa em relação a origem e negativamente inclinada. Como as áreas de corte raso e florestas novas produzem fluxos de deflúvio elevados, a regularização do mesmo foi incluída como restrição no modelo. Os resultados obtidos permitem concluir que a inclusão das restrições hidrológicas no modelo afetou o manejo, alterou o fluxo de produção de madeira e resultou em valores presente líquidos globais diferentes para cada modelo, confirmando então a principal hipótese do trabalho. A água e a madeira são dois recursos de grande importância e devem ser controlados simultaneamente. As técnicas de programação linear se mostraram eficientes para gerir o manejo desses recursos. / Based on a simple relationship between growing stock and water outflow observed on two watersheds planted with Eucalyptus in Brazil, this study compares the results obtained by three different linear programming formulations: (i) one that maximizes the net present value simply constrained by area and a regulated wood production flow; and (ii) two other models that maximize the net present value constrained by area, a regulated wood production flow, and specific hydrological goals. As one of the hypothesis, it is stated that the inclusion of hydrological constraints in the model will affect significantly the selection of forest regimes, altering the final harvest-scheduling plan and the wood production flow. Thirty-five management units, with areas ranging from 30 ha to 800 ha and different site indexes, form an Eucalyptus plantation project with 8.007 hectares. Simple coppice regimes, based on two clear cuts followed by the complete renewal of the plantation, differ one to another only by the age at which the clear cut is scheduled. Water outflow levels and stock volume levels were statistically adjusted according to an exponential model based on data collected on watersheds in the study area. The resulting relationship between outflow and stock volume shows a curve that is convex to the origin and negatively sloped. Given that clear-cut areas produce highly undesirable water outflows to the watershed, maximum water outflow limits had to be included as constraints in the model. Results obtained by the hydrologically constrained model confirm the hypothesis that the wood production flow is affected by limiting water outflow. The study allowed the attribution of economical values to different levels of limitations in terms of total water production in the watershed. Water and wood, two of the most important assets to a forester, should be managed together. Linear programming modeling techniques, proved to be very efficient when managing such resources.

Vários trabalhos relacionados ao tema produção de água estão sendo realizados, tendo em comum a associação da cobertura florestal com o escoamento em bacias hidrográficas. Entretanto, não existem estudos onde foram verificados os locais onde esta cobertura tem efeito ótimo, pois, este é dependente das condições edafoclimáticas de cada bacia. O objetivo deste trabalho é avaliar as alterações na produção de água ocasionadas pela posição das áreas com cobertura florestal em relação às de solos rasos em uma bacia hidrográfica. Os estudos foram realizados na Bacia Hidrográfica do Ribeirão dos Marins em Piracicaba, SP, Brasil, por meio da modelagem hidrológica utilizando o modelo distribuído GSSHA. Para a calibração foram utilizados dados meteorológicos, fluviométricos e pluviométricos dos anos de 1999 e 2000, além da obtenção, em laboratório, da condutividade hidráulica e da curva de retenção dos solos da bacia. Foram realizadas sondagens SPT e testes de infiltração de água no solo para determinar a espessura dos solos na bacia e a condutividade hidráulica da zona saturada (lençol freático) desta. A espessura dos solos foi representada por um modelo numérico, elaborado a partir das espessuras medidas e da utilização do modelo HAND. A profundidade do lençol freático foi representada por outro modelo numérico, elaborado a partir da espessura do solo e da profundidade deste lençol medida em campo. Uma nova metodologia que, a partir do coeficiente CN, estima o coeficiente de rugosidade de Manning foi utilizada, apresentando resultados satisfatórios. Nos processos de calibração e validação o modelo apresentou coeficientes de índices de correlação adequados. Foram feitas simulações hidrológicas para 15 anos em três cenários de uso e ocupação do solo, que foram elaborados de modo a comparar uma mesma área de cobertura florestal em diferentes posições da bacia, em função da presença de solos rasos nas proximidades dos cursos d\'água. Foram analisados, entre os cenários para todo o período simulado: o escoamento total e o de base; parâmetros dos hidrogramas (em eventos selecionados da série histórica); posição do lençol freático; umidade do solo; e, curva de permanência. Os resultados permitiram concluir que na área de estudo não há influência da posição da cobertura florestal em relação aos solos rasos para a produção de água. Devido à existência de poucos trabalhos a campo e, também, de modelagem que abordem o efeito da localização da cobertura florestal na produção de água, incentiva-se a realização de novas pesquisas, necessárias, entre outras razões, para a determinação dos locais prioritários a reflorestar ou manter florestado em programas de conservação ambiental. / Several works related to the theme of water production are being made, having in common the association of forest cover with runoff in watersheds. However, no studies were found where the places where this land cover has optimum effect, because it is dependent on climatic and physiographic conditions of each watershed. The objective of this study is to evaluate changes in water yield caused by the spatial distribution of forest cover in relation to the shallow soils in a watershed. The studies were conducted in the watershed \"Ribeirão dos Marins\" in Piracicaba, SP, Brazil, through the hydrologic modeling using the distributed model GSSHA. For calibration were used data of meteorological, rainfall and stream flow to the years 1999 and 2000, in addition of the hydraulic conductivity and soil water retention curve obtained in laboratory. SPT tests and water infiltration tests were conducted to determine the thickness of the soils and hydraulic conductivity of the saturated zone (water table) in the watershed. The thickness of the soil was represented by a numerical model, based on those thicknesses measures and the model HAND. The depth of the water table was represented by another numerical model, drawn from the soil thickness and depth of field measured. A new methodology that estimates the Manning coefficient from the CN coefficient was used with satisfactory results. In the processes of calibration and validation of the model, the coefficients showed adequate correlation indexes. Hydrological simulations were made for 15 years in three land cover and land use scenarios, which have been prepared in order to compare the same area of forest cover in different positions of the basin, due to the presence of shallow soils near watercourses. Were analyzed, among the scenarios simulated for the entire period: total flow and baseflow; parameters of hydrographs (in selected events of the series); position of the water table, available water content; and flow duration curves. The results showed that in the study area there is no influence of the position of forest cover in relation to shallow soils to the water yield. Because there are few studies that address the effect of the location of forest cover in water yield is encouraged to conduct further research, among other reasons, for the determination of the priority sites to the reforestation in environmental conservation programs.

Este trabalho apresenta um modelo hidrológico da Bacia da Represa Guarapiranga. Localizada na porção Sudoeste da Região Metropolitana de São Paulo, ela fornece água para abastecimento de cerca de 20% da população. Pode ser considerada uma bacia urbana apesar da diversidade de uso e ocupação da terra. A partir de pesquisa bibliográfica, de informações das empresas que administram o sistema de abastecimento público e de investigação de campo, foi elaborado um modelo conceitual do sistema hidrológico da bacia. O modelo conceitual foi então representado sinteticamente em um diagrama de fluxos e armazenagem hídrica. Finalmente, o diagrama foi representado através de um sistema de equações. Foram identificados e reunidos todos os parâmetros e dados necessários para o teste e eventual calibragem do modelo proposto. Isto torna, desde agora, factível o teste e eventual calibragem, em etapa futura, tendo em vista a simulação de diversos cenários do impacto da variação da precipitação pluvial na bacia sobre o estoque de água para o abastecimento público. / This text presents a hydrological model of Guarapiranga\'s Basin. Localized on southwest portion of Metropolitan Region of São Paulo, it gives water for public supply of almost 20% of the population. It can be considered an urban basin in spite of the diversity of its land use and occupation. Based on bibliographic research, information from the companies that administrate the public system, and field observation, it was made a conceptual model of the hydrological system of the basin. The conceptual model was than synthetically represented on a fluxes and stocks diagram. Finally, the diagram was represented through an equation system. All the parameters and data necessary for test and calibration of the model proposed were identified and assembled. This made, yet now, possible the test and eventual calibration for simulating, in a future stage, various scenarios of pluvial precipitation variability in the basin on the public water supply.

Neste trabalho foi proposta uma estratégia de modelagem hidrológica para a transformação chuva vazão da Bacia do Ribeirão da Onça (B.R.O) utilizando-se técnicas de auto calibração com análise de incertezas e de ponderação de modelos. Foi utilizado o modelo hidrológico Soil and Water Assessment Tool (SWAT), por ser um modelo que possui uma descrição física e de maneira distribuída dos processos hidrológicos da bacia. Foram propostas cinco diferentes séries de precipitação e esquemas de interpolação espacial a serem utilizados como dados de entrada para o modelo SWAT. Em seguida, utilizou-se o método semiautomático Sequential Uncertainty Fitting ver.-2 (SUFI-2) para a auto calibração e análise de incertezas dos parâmetros do modelo e produção de respostas com intervalos de incerteza para cada uma das séries de precipitação utilizadas. Por fim, foi utilizado o método de ponderação bayesiana de modelos (BMA) para o pós-processamento estocástico das respostas. Os resultados da análise de incerteza dos parâmetros do modelo SWAT indicam uma não adequação do método Soil Conservation Service (SCS) para simulação da geração do escoamento superficial, juntamente com uma necessidade de maior investigação das propriedades físicas do solo da bacia. A análise da precisão e acurácia dos resultados das séries de precipitação em comparação com a resposta combinada pelo método BMA sugerem a última como a mais adequada para a simulação chuva-vazão na B.R.O. / This study proposed an approach to the hydrological modeling of the Ribeirão da Onças Basin (B.R.O) based on automatic calibration and uncertainty analysis methods, together with model averaging. The Soil and Water Assessment Tool (SWAT) was used due to its distributed nature and physical description of hydrologic processes. An ensemble, composed by five different precipitation schemes, based on different sources and spatial interpolation methods was used. The Sequential Uncertainty Fitting ver-2 (SUFI-2) procedure was used for automatic calibration and uncertainty analysis of the SWAT model parameters, together with generation of streamflow simulations with uncertainty intervals. Following, the Bayesian Model Averaging (BMA) was used to merge the different responses into a single probabilistic forecast. The results of the uncertainty analysis for the SWAT parameters show that the Soil Conservation Service (SCS) model for surface runoff prediction may not be suitable for the B.R.O, and that more investigations about the soil physical properties at the Basin are recommended. An analysis of the accuracy and precision of the simulations produced by the precipitation ensemble members against the BMA simulation supports the use of the latter as a suitable framework for streamflow simulations at the B.R.O.

Recentes catástrofes provocadas por eventos hidrológicos extremos ocorridos nas cidades brasileiras revelaram a fragilidade das atuais políticas empregadas no tratamento do problema das inundações. Freqüentemente, faltam recursos mesmo para as ações emergenciais, e as ações estruturais aplicadas muitas vezes consistem de medidas pontuais e paliativas que não promovem soluções definitivas no âmbito de bacia hidrográfica. O tratamento do problema de inundações de maneira orientada ao risco, em lugar da tradicional abordagem orientada a evento, é uma alternativa que propicia soluções mais eficientes e sustentáveis. A gestão do risco de desastres naturais compreende três níveis: antes, durante e após o evento extremo, com base em ações que visam à redução do risco por meio de suas três componentes: ameaça, vulnerabilidade e exposição. No contexto do desenvolvimento e fortalecimento econômico do Brasil, os seguros para desastres naturais têm papel importante como agentes de transferência do risco que possibilitam a recuperação econômica das áreas atingidas. Vencido o entrave inicial à implantação de seguros deste tipo no Brasil, que foi a abertura, em 2007, ao mercado ressegurador internacional, o desafio que se apresenta atualmente é o desenvolvimento de metodologias que possibilitem relacionar a magnitude do evento natural extremo com o prejuízo monetário correspondente e o prêmio de seguro que possibilite ressarcir as perdas contabilizadas, considerando cenários de longo prazo. O modelo de seguros proposto neste trabalho é baseado no princípio de seguro indexado, em que o pagamento de indenizações é vinculado a uma variável climática, no caso, a vazão máxima de cheia. Foram utilizadas ferramentas de modelagem e simulação hidráulico-hidrológica para gerar mapas de risco de inundação e quantificar os prejuízos correspondentes às cheias de diferentes probabilidades de ocorrência. Em seguida, foi simulado um modelo econômico de seguros para obter o prêmio ótimo capaz de ressarcir os prejuízos estimados, considerando diferentes cenários de longo prazo. Um estudo de caso ilustra a aplicação do método em uma bacia hidrográfica caracterizada por problemas recorrentes de inundação, dado o processo de expansão urbana que nela vem ocorrendo. Foram avaliadas faixas de cobertura em função dos períodos de retorno das cheias correspondentes. Os resultados mostraram que a metodologia é adequada à análise do comportamento do fundo de seguros. Resseguros podem ser requeridos para o tratamento de eventos de períodos de retorno muito extremos. / Recent disasters caused by extreme hydrological events, occurred in Brazilian cities, have exposed how fragile the current policies are to manage such situation. Often, a lack of resources is observed even for emergency actions, while structural actions commonly consist of palliative and punctual measures that do not promote real solutions considering the watershed sphere. To face the problem based on a risk-oriented approach instead of the traditional event-oriented approach represents an alternative that provides more efficient and sustainable solutions. Disaster risk management comprehends three time-oriented phases: before, during and after the extreme event, each phase focusing on the three risk\'s components: hazard, vulnerability and exposition. As Brazil\'s economy grows stronger and more stable, natural disaster insurance plays an important role as a risk transfer mechanism, promoting economic resilience in damaged areas. After the opening of the reinsurance\'s market in 2007, Brazil\'s challenge is to develop methodologies relating extreme events hazard with its corresponding damage and an insurance premium, in a way that the losses can be refunded in long term sceneries. The insurance model proposed in this work is based on the indexed insurance, where the refunds are linked to a weather variable - the maximum discharge. Hydrologic and hydraulic simulations were developed in order to generate risk maps and to quantify the damage related to floods with different return periods. Afterwards, a flood insurance model was simulated in order to obtain the optimal insurance premium sufficient to refund the expected damage for long term sceneries. A case study illustrates the method in a watershed where flood events are frequent due to urban occupation. The insurance coverage associated to each flood return period was examined and the results have shown that the methodology is suitable for the analysis of the flood insurance\'s behavior. Reinsurance may be required to deal with extreme events with high return periods.

Ao longo dos anos, vêm sendo desenvolvidos trabalhos comprovando a importância de áreas alagadas naturais para a manutenção e preservação da qualidade das águas e do ecossistema fluvial. Este fato, associado à importância dos sistemas rios-planícies de inundação, fazem com que sua investigação e preservação sejam consideradas prioritárias. O objetivo desta pesquisa é analisar experimentalmente fatores que influenciam hidrogramas, conforme a ecologia fluvial de áreas alagadas da microbacia do rio Jacupiranguinha localizado no Baixo Ribeira do Iguape, SP. A concretização deste objetivo iniciou-se com a definição da área de estudo, bem como sua importância para a região. Foram então instaladas cinco estações linimétricas e uma estação climatológica, e em seguida, com os dados de vazão coletados em campo, foram construídas a curva-chave da entrada da área alagada e as incertezas relativas aos seus parâmetros. A partir desses estudos e com o levantamento topográfico de toda planície de inundação, foi determinada a relação entre áreas inundáveis, vazões e cotas hidrométricas do rio. Além disso, com os dados climatológicos, vazões e vegetação superficial foi possível determinar as componentes (precipitação, escoamento superficial, evaporação e armazenamento) do balanço hídrico da micro-bacia. O monitoramento linimétrico do rio Jacupiranguinha, junto com suas séries históricas e curvas de permanência, possibilitou também o cálculo de sua vazão ecológica. Finalmente foram construídos quadros síntese-conceituais, integrando as relações entre todas as variáveis hidrológicas e limnológicas selecionadas, demonstrando assim a forte associação entre o sistema rio-áreas alagadas. / It is very important to improve our knowledge about the floodplains, which have been proved by studies, since these areas are vital to the maintenance and preservation of the quality of waters and the fluvial ecosystem. This fact, associated with the importance of the wetlands-river system, makes its investigation and preservation to be considered number one priority. The objective of this research is to analyze factors that may influence hydrographs, according to the fluvial ecology of wetlands in micro basin of Baixo Ribeira do Iguape Valley, SP. The work began with the definition of the studied field and its importance to the area. Subsequently, five hydrometric station and one meteorological station were installed, and therefore the rating curve in the entrance of floodplain was calculated along with the uncertainties related to its parameters. With these studies and with the topographic survey, it was possible to find the relation between wetlands, river stage and flow. The climatologically information, the river stage and the superficial covering vegetation are essential factors to determinate the components (precipitation, superficial flow, evaporation and the storage) of the water balance at the micro basis of Jacupiraguinha river. The hydrometric observation of the river along with historical series and the probability-duration curve make it possible to calculate the ecological flow. Finally, conceptual charts integrating the relations between hydrological and limnologicals factors were built showing the strong association with the wetlands-river system.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-05-31T15:37:55Z No. of bitstreams: 1 lucianarabelodearaujo.pdf: 3777751 bytes, checksum: f71885f2bbf7188c5613e7ece870e07f (MD5) / Rejected by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br), reason: primeira letra de cada palavra chave em maiúsculo on 2016-07-02T12:46:13Z (GMT) / Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-07-04T10:27:45Z No. of bitstreams: 1 lucianarabelodearaujo.pdf: 3777751 bytes, checksum: f71885f2bbf7188c5613e7ece870e07f (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-13T16:13:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 lucianarabelodearaujo.pdf: 3777751 bytes, checksum: f71885f2bbf7188c5613e7ece870e07f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T16:13:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lucianarabelodearaujo.pdf: 3777751 bytes, checksum: f71885f2bbf7188c5613e7ece870e07f (MD5) Previous issue date: 2012-02-27 / Poças adjacentes em ambientes aquáticos costeiros podem servir como refúgio para organismos em condições ambientais desfavoráveis, desde que haja conexão hidrológica entre os sistemas. Neste trabalho, foram avaliados os fatores estruturadores e a importância da hidroconectividade para comunidades zooplanctônicas de 3 lagoas salinas e 15 poças adjacentes localizadas em Quissamã/RJ, e o papel do banco de ovos de resistência na recolonização de uma lagoa costeira. Amostras da comunidade e das variáveis ambientais foram coletadas no período de um ano (Maio 2010 – Fevereiro 2011) e o banco de ovos foi coletado em agosto de 2010 no sistema Garça. Através de uma NMS utilizando o índice de similaridade de Bray-Curtis, as poças mostraram ser mais similares entre si do que com as lagoas, independente do período (seca ou chuva). Uma RDA mostrou que a salinidade e o pH foram os principais fatores estruturadores das comunidades. O cálculo da diversidade beta evidenciou que as poças apresentaram uma menor turnover temporal. No sistema Garça, as poças apresentaram bancos de ovos mais ricos que a lagoa, e 45% das espécies registradas na comunidade ativa da lagoa foram registradas exclusivamente nas poças. Embora as lagoas e suas poças não tenham sido mais similares no período chuvoso, a conectividade parece ter uma grande importância, devido à presença de espécies dulcícolas nas lagoas nos períodos mais chuvosos, encontradas também nas poças. Este fato, além da menor diversidade beta exibida pelas poças sugere que a dispersão não é limitante, possivelmente formando uma metacomunidade. A alta contribuição da comunidade ativa e dormente das poças para a comunidade ativa da lagoa da Garça mostra o potencial destes ambientes na manutenção e recolonização da comunidade zooplanctônica deste sistema. / Small-sized pools next to coastal lakes may serve as refuge for organisms during unfavorable environmental conditions in the lakes, due to sporadic connections between all aquatic systems. We assessed the importance of environmental variables and of the hydrological connectivity for the structure of zooplankton communities in three saline lagoons and 15 adjacent pools from Brazil. We also evaluated the role of the resting egg bank in the recolonization of the zooplankton community in one coastal lagoon. Zooplankton and environmental variables were collected during one year (2010–2011) and the resting egg bank was collected in August 2010 in the Garça system. NMS analyses using a Bray-Curtis index showed that the pools were more similar between each other than between the lagoons, regardless of the season (dry or rainy). A RDA showed that salinity and pH were the main structuring factors of communities in all lagoon systems. The beta-diversity index demonstrated that the lagoons had a higher temporal turnover. In the Garça system, the pools showed richer egg banks than the lagoon and 45% of the species recorded in the lake’s active community were founded in the pools. Although lagoons and pools were not more similar in the rainy season, the connectivity seems to have a major role due to the presence of freshwater species in the lakes, that were also found in the pools. This fact, plus the lower beta diversity showed by pools suggest that dispersal is not limited. The high contribution of the active and dormant communities of the pools for Garça lake’s active community shows the potential of these environments in the maintenance and recolonization of zooplankton community in this system.

Submitted by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2016-06-03T21:37:39Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Aprimoramento computacional do modelo Lavras Simulation of Hydrology.pdf: 18241232 bytes, checksum: 8066a641ca6665c34c70a177efe853e9 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2016-06-03T22:26:35Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Aprimoramento computacional do modelo Lavras Simulation of Hydrology.pdf: 18241232 bytes, checksum: 8066a641ca6665c34c70a177efe853e9 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2016-06-03T22:26:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Aprimoramento computacional do modelo Lavras Simulation of Hydrology.pdf: 18241232 bytes, checksum: 8066a641ca6665c34c70a177efe853e9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-03T22:27:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Aprimoramento computacional do modelo Lavras Simulation of Hydrology.pdf: 18241232 bytes, checksum: 8066a641ca6665c34c70a177efe853e9 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Sem bolsa / A modelagem hidrológica em bacias hidrográficas consiste numa das principais e mais modernas ferramentas para gestão de recursos hídricos e dimensionamentos hidrológicos, no entanto, muitos modelos demandam um grande número de informações temporais e espaciais, o que muitas vezes impede que sejam aplicados, principalmente em países em desenvolvimento, como é o caso do Brasil, onde é mais observado o monitoramento de bacias de grande porte. Frente a este fato, em 2008 uma equipe de pesquisadores da Universidade Federal de Lavras, em parceria com a Universidade de Purdue (EUA), deram início ao desenvolvimento de um modelo hidrológico conceitual voltado à bacias com limitações na base de dados; em 2008 surgia a primeira versão deste modelo e, em 2009, a segunda, quando passaria a ser chamado de Lavras Simulation of Hydrology (LASH). O modelo LASH passou por aprimoramentos computacionais entre o desenvolvimento da primeira e da segunda versão, contudo, não apresentava-se “amigável” para suprir a demanda por parte de profissionais fora do ambiente acadêmico. Foi então que surgiu a ideia de desenvolver sua terceira versão, contando agora também com a parceria da Universidade Federal de Pelotas. O objetivo deste trabalho foi desenvolver e apresentar a terceira versão do modelo LASH, contemplando módulos auxiliares, inúmeros aprimoramentos computacionais e a adaptação da rotina hidrológica e de calibração automática para modelagem com discretização espacial por sub-bacias hidrográficas, bem como avaliar a aplicabilidade desta versão à duas bacias hidrográficas localizadas no sul do Rio Grande do Sul, sob duas estratégias distintas de calibração. Os resultados obtidos apontam para um enorme avanço computacional: i) o módulo para processamento da base de dados temporal (SYHDA) tomou grandes proporções durante seu desenvolvimento, ao ponto de ter sido registrado junto ao Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI) e vir sendo empregado de forma isolada ao modelo, como uma importante ferramenta de análises hidrológicas; ii) o módulo de processamento da base dados espaciais se mostrou bastante eficiente e, neste momento, encontra-se sob aguardo de deferimento de registro junto ao INPI iii) os módulos de banco de dados, integração e calibração automática se mostraram indispensáveis frente às funcionalidades que lhes foram atribuídas; e iv) o tempo de processamento foi bastante inferior quando comparado à segunda versão. Do ponto de vista hidrológico, a análise do desempenho da terceira versão do LASH frente à calibração e validação para as bacias analisadas indica que o modelo foi capaz de capturar o comportamento geral das vazões observadas, no entanto, a representatividade espacial dos processos hidrológicos é menor quando comparada à segunda versão. No que tange à calibração, as estratégias empregadas apresentaram resultados distintos, assim como as funções objetivo, tendo sido o modelo mais eficiente quando todos parâmetros foram calibrados de forma concentrada. Esta constatação dá indícios de que a estrutura do módulo de calibração automático precisa ser melhor avaliada e de que deve-se analisar a possibilidade de empregar métodos de calibração multiobjetivo, os quais são mais aconselháveis, segundo a literatura, quando objetiva-se a utilização do modelo em ambientes não acadêmicos. / Hydrological watershed modeling is considered one of the main and most modern tools for water resources management and hydrological designs; however, many models require a large amount of temporal and spatial information. This commonly makes it difficult their application, especially in Brazil and in other developing countries, where hydrological monitoring has been predominantly observed for large watersheds. In 2008, a research team from Federal University of Lavras in collaboration with Purdue University (USA) began the development of a conceptual hydrological model intended for data-scarce watersheds. The researchers finished the first version of such model in 2008 and, its second version in 2009, which was known as Lavras Simulation of Hydrology (LASH). The second version of LASH model had many computational refinements in relation to its first version; nevertheless, it does not have a friendly integrated development environment (IDE) to fulfil the needs of non-academic professionals. Then, the research team decided to develop its third version, having collaboration with Federal University of Pelotas. The objectives of this study were to: i) develop and present the third version of the LASH model, addressing auxiliary modules, countless computational enhancements and adaptation of hydrological and automatic calibration routines for modeling with spatial discretization of subwatersheds; and ii) evaluate the applicability of this version to two watersheds situated in the southern Rio Grande do Sul State, considering two calibration schemes. The results found in this study indicated a considerable computational upgrade: i) the module designed for processing of temporal data bases (SYHDA) has been frequently used in many applications as an independent software since its development, such that it was protected by copyright (Instituto de Propriedade Industrial – INPI); ii) the module for processing of spatial data bases was considered efficient and also protected by copyright (INPI); iii) the modules of database, integration and automatic calibration were indispensable considering their designed functionalities; and iv) the time of processing was undoubtedly less than that spent by the second version. Under the hydrological point of view, the performance analysis of the third version of LASH, with respect to calibration and validation of the studied watersheds, indicated that the model was able to capture the overall behavior of the observed hydrograph; however, it should be mentioned that the spatial representativeness of the hydrological processes is inferior when compared to that existing in the second version. Relative to calibration, the used schemes and objective functions presented somewhat contrasting results; the most efficient scheme was that in which all the calibration parameters were lumped. This finding suggests that the framework of the automatic calibration module needs to be better evaluated and that there might be the necessity to implement multi-objective calibration algorithms, which have drawn attention in scientific community, when the goal is the model application for non-academic purposes.

Dams and reservoirs play an important role in the Swedish energy system, and a large number of rivers are today regulated. How to combine the ecological and economic interests in the regulation of these rivers is a growing concern for stakeholders and authorities. The aim of this study was to develop a conceptual environmentally- oriented dam release plan that combines economic and ecological needs for the Lower Långan Natura 2000 area as well as evaluating how the water stage of the reservoir Lake Landösjön would change with a more environmentally oriented flow regime. Three flow scenarios were established: (0) Current flow regime, (1) EU demand for good ecological status which requires changes in discharge dynamics, and (2) the environmental design flow. The Dundee hydrological regime assessment method (DHRAM) was used to evaluate the hydrological alterations for each of the three scenarios. Scenario 0 exhibited the largest alteration from natural flow and the results from the DHRAM analysis indicated on high risk of ecological impact in the river system. Scenario 1 met EU’s demand of good ecological status but the water stage in Lake Landösjön exceeded the maximum allowed legal limit. Scenario 2 comprised a flow regime encompassing both economic and ecological interests and is the most realistic scenario for improving ecology in the Lower Långan River. In conclusion in order to meet EU demand of good ecological status a change in upstream regulation is needed. / Vattenkraften spelar en viktig roll i det svenska energisystemet och i dagsläget är ett stor antal sjöar och vattendrag reglerade. Ett växande problem för aktörer inom vattenkraft och myndigheter är hur ekonomiska och ekologiska intressen skall kombineras för att åstadkomma en mer hållbar vattenanvändning.  Långans avrinningsområde ligger i nordvästra Jämtland och har en total yta på 2 287 km2 . Inom avrinningsområdet återfinns fyra regleringsmagasin: Burvattnet, Stora Mjölkvattnet, Korsvattnet och Landösjön. I den sydöstra delen av avrinningsområdet ligger nedre Långans Natura 2000-område vilket har undantagits från vattenkraftsutbyggnad då det innehåller ett antal viktiga naturtyper. Ett centralt begrepp i Natura 2000 är gynnsam bevarandestatus vilket innebär att medlemsstaterna är skyldiga att gynnsam bevarandestatus bibehålls alternativt återställs till naturligt tillstånd. Då gynnsam bevarandestatus är kopplad till rådande hydrologiska förhållanden gäller miljökvalitetsnormen God ekologisk status. I dagsläget klassificeras nedre Långans Natura 2000-område med otillfredsställande ekologisk status. För att nedre Långans skall uppnå EUs krav på god ekologisk status krävs det att flödet anpassas till mer naturliga flödes förhållanden.  Syftet med denna studie var att utveckla miljöanpassade flöden enligt tre scenarier. Dessa scenarier med miljöanpassade flöden har konsekvensbeskrivits där huvudmålet har varit att förbättra den ekologiska statusen av nedre Långan samt utvärderat hur vattennivån i Landösjön påverkas om dessa flöden tas i bruk. Följande scenarier fastställdes: (0) Nuvarande flödesregim, (1) EU: s efterfrågan på god ekologisk status vilket kräver att flödet efterliknar det naturliga oreglerade flödet, och (2) kompromissflödet, ett mellanting mellan scenario 0 och 1. Den hydrologiska avvikelsen av scenarierna bedömdes med hjälp av The Dundee Hydrological Regime Alteration Method (DHRAM). DHRAM analysen består av en ett femgradigt system som mäter graden av mänsklig påverkan på naturliga flödesregimen relaterat till scenario 0-2. och är kompatibelt med EU:s ramdirektivet för vatten.  Resultatet från DHRAM-analysen uppvisade att Scenario 0 har den största förändringen jämtemot det naturliga flödet och vattendraget löper stor risk för ekologisk påverkan. Scenario 1 uppfyllde EU: s krav på god ekologisk status, men med detta flöde översteg dämningsgränsen i Landösjön med 2m under april till juni. Scenario 2 är baseras på både ekonomiska och ekologiska intressen Utifrån de testade scenariona kunde följande slutsatser dras: (1) scenario 2 är det mest realistiska scenariot för att förbättra ekologin i nedre Långan, (2) för att möta EU: s krav på god ekologisk status krävs en förändring av uppströms liggande regleringsmagasin