Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-27T14:43:04Z No. of bitstreams: 1 texto completo.PDF: 570486 bytes, checksum: 246d769ed01ca3310bde1ada51c2451b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-27T14:43:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.PDF: 570486 bytes, checksum: 246d769ed01ca3310bde1ada51c2451b (MD5) Previous issue date: 2001-05-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O objetivo deste trabalho foi caracterizar alguns parâmetros físicos e hidrológicos de uma microbacia, de modo que as informações aqui obtidas possam contribuir para os planos de manejo e de conservação do solo e da água na região da Zona da Mata de Minas Gerais, garantindo o armazenamento e o abastecimento de água, haja vista que a situação conservacionista das bacias hidrográficas dessa região, especialmente a do ribeirão São Bartolomeu, está deficiente, comprometendo o abastecimento de água. Portanto foram avaliados, na microbacia da Rua Nova, Viçosa-MG, os índices fisiográficos, a distribuição dos solos na paisagem, bem como suas características físico-químicas e a distribuição das chuvas e seu efeito no deflúvio, com ênfase no manejo para infiltração e armazenamento de água. A microbacia da Rua Nova, devido ao seu tamanho, à representatividade morfológica da região e à facilidade de controle das interferências antrópicas, mostrou-se uma área de grande valia para estudos de planejamento de recuperação ambiental. Foi possível verificar que sua fisiografia, aliada à morfologia e ao uso do solo, está influenciando o escoamento superficial. Sua forma é alongada e não está muito sujeita a enchentes. Apesar da riqueza de drenagem, os aqüíferos não estão sendo devidamente abastecidos, uma vez que nem todas as nascentes apresentaram fluxo perene. A altitude média na área é de 763,23 m e a declividade média encontrada de 24,23 o , o que condiz com o relevo forte ondulado da região. Estes fatores interferem na opção agrícola do agricultor, além do fato de a declividade também estar associada ao aumento na velocidade de escoamento superficial. Nos topos de morro e nas vertentes íngremes, a cobertura vegetal escassa, pela pobreza química dos solos, e o intenso pastoreio estão contribuindo para diminuir a resistência do solo à erosão. Na porção côncava do relevo e no fundo de vale predomina a classe de solo Argissolo, enquanto nas porções convexas e íngremes utilizadas para pastagem predominam os Cambissolos, porém nesta mesma porção do relevo coberta com capoeira a classe predominante é a latossólica. A porção topo de morro ocupada por mata apresentou características de Latossolo Vermelho-Amarelo, e nesta mesma porção ocupada por pastagem o solo apresentou características de Latossolo Vermelho. A fração silte apresentou teor mais elevado nas porções íngremes ocupadas por pastagens, indicando a necessidade da proteção do solo nesses ambientes, devido à sua instabilidade e suscetibilidade à erosão. A pressão de pastejo também está adensando os horizontes, prejudicando a infiltração de água no perfil do solo. Em geral, os solos apresentaram baixa fertilidade, principalmente os solos das porções mais elevadas. O volume das chuvas coletadas no período experimental foi de 946,7 mm, com períodos secos e chuvosos distintos e ocorrência de um veranico. Nos períodos chuvosos o escoamento superficial foi maior, devido à reduzida capacidade de infiltração, causada pelo alto teor de umidade antecedente no solo e pelo estado de conservação dos solos, que não estão favorecendo a infiltração de água. / The objective of the present work was to characterize some physical and hydrological parameters of a small watershed, so that the information achieved may contribute for the plans of soil and water management and conservation in the Zona da Mata region, in Minas Gerais, in a way to provide water storage and supply. It is important due to the conservation status of the hydrographic watersheds of the region, especially the one of the são bartolomeu river, which is faulty, thus hindering the water provisioning. It was made, in the microbasin of rua nova, viçosa, mg, an evaluation of the physiographic indices, soil distribution in the landscape and its physical-chemical characteristics, as well as of the rainfall distribution and its effect on the water discharge, focusing the mangement for water infiltration and storage. The small watershed of Rua Nova turned out to be a very valuable area for planning and studying environmental recovery morphological due to its size, the importance of the region and the easy control of the anthropics interference. It was possible to verify that the physiography, combined to the morphology and soil use, influences the runnof. It has a prolonged shape and is not easily subject to floods. In spite of its rich drainage, the aquifers are not properly supplied, since not all of the streamflow presented a perennial flux. The average altitude of the area was 763,23m and the average declivity was 24,23 o , due to the geographic features of the region, which interfere in agriculture. Besides, the declivity is also associated to the increase of the runnof flux velocity. On the top of the hills and on the steep slopes, the scarce green cover resulting from the soil chemical poverty and intense pasturing contribute to decrease the soil resistance to erosion. In the concave portion of the landscape and on the bottom of the valley, the kind of soil argissolo prevailed. In pasturing, the the convex and cambissolos steep prevailed. Areas used however, in for that very relief portion which was covered with brush-wood, the prevailing class was latossólica. The top of the hill portion covered with woods presented characteristics of red-yellow-latossolo and, in that same portion covered with pasture, the soil presented characteristics of red-latossolo. The fraction silte presented a higher level in the steep portions covered with pasture, which indicates the need of soil protection in those environments, due to instability and lack of resistance to erosion. The pasture pressure is also giving more density to horizons, which hinders water infiltration in the soil profile. In general, the soils presented low fertility, mainly the soils of the higher areas. The volume of rain collected in the experimental period was 946, 7mm, with distinct dry and rainy periods and the occurrence of a water discharge. In the rainy periods, the superficial flux was greater, due to the reduced infiltration capacity caused by the high level of humidity in the soil and the poor soil conservation, which do not favor the water infiltration in the soil.

O objetivo deste estudo foi compreender o efeito das mudanças no uso da terra na distribuição e transporte de carbono e nitrogênio, em rios de diferentes ordens nas bacias hidrográficas dos rios Jaguari e Camanducaia. O rio Jaguari tem o rio Camanduacia como um dos seus principais afluentes, e é um importante supridor do sistema de reservatórios \"Cantareira\", que abastece cerca de seis milhões de habitantes da Região Metropolitana de São Paulo, Brasil. Em cada sub-bacia, iniciou-se em janeiro de 2015 um estudo de um ano hidrológico, para monitoramento de parâmetros de qualidade da água, como pH, condutividade elétrica (CE), oxigênio dissolvido e porcentagem (OD), carbono orgânico e inorgânico dissolvido (DOC e DIC), nitrato (NO3-), amônio (NH4+), nitrito (NO2-), nitrogênio orgânico (NOD), nitrogênio total (TN), temperatura do ar e da água (T °C) e vazão (Q) para monitoramento do ambiente, além de taxa de respiração (TR), demanda bioquímica de oxigênio (DBO), excesso de CO2 (Excess-CO2), utilização aparente de oxigênio (AOU) para análise do metabolismo do rio, e &delta;13C e &delta;15N para o entendimento da origem do material orgânico particulado. Para isso, 19 estações de amostragem foram selecionadas ao longo dos canais do rio Camanducaia (8 estações) e Jaguari (11 estações), duas estações nos seus principais afluentes Mosquito e Camanducaia Mineiro, respectivamente, e outras duas estações em pequenos riachos nas áreas de cabeça do Jaguari e as bacias hidrográficas de Camanducaia. A exportação de elementos pela mesobacia do rio Jaguari foi avaliada pelos fluxos de carbono, nitrogênio e material particulado em suspensão fino e grosso. Não foi verificado características de anaerobiose nos rios Jaguari e Camanducaia, apesar de terem ocorrido eventos em que Excess-CO2 ultrapassou 250 &mu;M. Verificou-se a CE variando entre 15 e 156 &mu;S cm-1 no rio Jaguari, e de 27 a 175 &mu;S cm-1 no rio Camanducaia. Os pontos amostrais de áreas preservadas foram em média 5,8 e 3,7 vezes menores que os pontos a jusante no rio Jaguari e Camanducaia, respectivamente. A ACP reduziu as 9 variáveis relacionadas a variação espacial do carbono em 2 componentes, com alto nível de explicação (p<0,05), chamadas de qualidade de água (69,5%) e metabolismo do rio (16%). Os pontos a jusante dos rios foram altamente correlacionados entre si, e com as variáveis químicas (DOC, DIC e DBO) e número de habitantes. Para a dinâmica do nitrogênio relacionada ao uso da terra, covariáveis como CE, NOD, N-NH4+ TR e Q, apresentaram relação com os processos oxidativos e foram bons preditores para o nitrato. Ocorreu variação de N-NO3- de 3 a 139 &mu;M no rio Jaguari e entre 3 e 199 &mu;M no rio Camanducaia, obtendo correlação positiva com a CE (r=0,7), NOD (r=0,3) e inversa com o OD (r=-0,2). Assim, as diferentes zonas (cabeceira, trecho médio e jusante) da mesobacia do rio Jaguari influenciaram na distribuição de carbono e nitrogênio e essas estão associadas ao tipo de uso da terra, alterando a origem das fontes de N e C da matéria orgânica particulada. / The objective was to understand the effect of changes in land use on the distribution and transport of carbon and nitrogen in rivers of different orders in the Jaguari and Camanducaia river basins. The Jaguari River has the Camanduacia River as one of its main tributaries, and is an important supplier of the \"Cantareira\" reservoir system, which supplies about six million inhabitants of the Metropolitan Region of São Paulo, Brazil. In each medium-sized basin, a hydrological one-year study was initiated in January 2015 to monitor water quality parameters such as pH, electrical conductivity (CE), dissolved oxygen and percentage (OD), organic and inorganic carbon dissolved (DOC; DIC), total nitrogen (TN), air and water temperature (T °C), and flow rate (Q) were determined by the inorganic organic matter (DOC and DIC), nitrate (NO3-), ammonium (NH4+), nitrite (BOD), excess of CO2 (Excess-CO2), apparent oxygen used (AOU) for the analysis of river metabolism, &delta;13C and &delta;15N to understand the origin of the particulate organic material. For this purpose, 19 sampling stations were selected along the channels of the Camanducaia River (8 stations) and Jaguari (11 stations), two stations in their main tributaries Mosquito and Camanducaia Mineiro, respectively, and two stations in small streams in the headwater of the Jaguari and Camanducaia watersheds. The exportation of elements by the Jaguari river basin was evaluated by the fluxes of carbon, nitrogen and particulate matter in fine and coarse. No anaerobic characteristics were observed in the Jaguari and Camanducaia rivers, although events occurred in which Excess-CO2 exceeded 250 &mu;M. CE varied from 15 to 156 &mu;S cm-1 in the Jaguari River and from 27 to 175 &mu;S cm-1 in the Camanducaia River. The sample points of preserved areas were on average 5.8 and 3.7 times lower, than in the downstream points in the Jaguari and Camanducaia rivers, respectively. The ACP reduced the 9 variables related to the spatial variation of the carbon in 2 components, with a high level of explanation (p<0.05), called water quality (69.5%) and river metabolism (16%). The points downstream of the rivers were highly correlated with each other, and with the chemical variables (DOC, DIC and BOD) and number of inhabitants. For nitrogen dynamics related to land use, covariates such as EC, NOD, NH4+-N, TR and Q, were related to oxidative processes and were good predictors for nitrate. There was a variation of NO3- N between 3 and 139 &mu;M in the Jaguari River and 3 to 199 &mu;M in the Camanducaia River, obtaining a positive correlation with EC (r=0.7), NOD (r=0.3) and inverse OD (r=-0.2). Thus, the different zones (headwater, middle strecth and downstream) of the basin of the Jaguari River influenced the distribution of carbon and nitrogen and these are associated with the type of land use, changing the origin of N and C sources of particulate organic matter.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:37:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8555_DISSERTAÇÃO_Milena Scaramussa Pastro.pdf: 1801031 bytes, checksum: 02cd5eae2f6e8d7a2aa5bb5d8874261d (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / A água é um bem essencial à vida no planeta e por isto, estudos sobre o comportamento de sua qualidade são de suma importância. Deste modo, o objetivo deste trabalho é avaliar a qualidade da água em microbacias hidrográficas sob diferentes usos do solo. Para tanto, foram selecionadas quatro microbacias com diferentes usos do solo : pastagem (água superficial da nascente, ambiente lêntico e ambiente lótico); regeneração florestal em estágio primário (água subterrânea); floresta (água subterrânea e superficial em ambiente lêntico); e cafezal (água subterrânea e água superficial em ambiente lêntico e nascente). As coletas ocorreram bimestralmente, entre fevereiro de 2014 e dezembro de 2014, sendo analisados: coliformes totais e termotolerantes; oxigênio dissolvido (OD); nitrogênio total (Nt); PO43-; turbidez; temperatura; pH; Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO); condutividade elétrica (CE); sólidos totais (ST); sólidos dissolvidos (SD); sólidos suspensos (SS); e os metais cálcio, magnésio e ferro. Realizou-se a análise descritiva de cada variável nos períodos seco e chuvoso, sendo os valores confrontados com os padrões normativos da legislação brasileira, tendo-se calculado os Índices de Qualidade da Água (IQAs) em cada ponto de coleta. Para auxiliar na interpretação do grande número de variáveis, utilizou-se técnicas de análise estatística multivariada, por meio da análise de agrupamento (AA) e análise de componentes principais (ACP). Todos os pontos de coleta apresentaram algum tipo de inconformidade com as normativas para consumo humano.Os maiores índices de qualidade da água (IQA) foram encontrados na microbacia da área de floresta, seguidas das microbacias da área de café e pastagem. Na AA, foram formados quatro grupos distintos, no período chuvoso: grupo 1 formado pelas nascentes e águas subterrâneas; grupo 2 formados pelos ambientes lênticos da área de café e da floresta; grupo 3 formado pelo ambiente lêntico da pastagem; e o grupo 4 formado pelo ambiente lótico da pastagem. No período seco, foram formados três grupos: grupo 1 formado pela nascente da área de café, água subterrânea da microbacia da área de floresta, ambientes lênticos das microbacias de cafeeicultura e floresta; grupo 2 formado pelo ambiente lêntico da microbacia da área de pastagem; e o grupo 3 formado pela nascente e ambiente lótico da microbacia da área de pastagem. A diferença entre os ambientes foi o principal fator de influencia na segregação dos grupos. A partir da ACP foram selecionadas 4 componentes principais que explicaram 73,09% da variância total dos dados. As variáveis selecionadas foram: a CE, a turbidez, o Mg, o Fe, o SD, o Nt, a DBO, o pH e os coliformes termotolerantes, e, portanto, estando relacionadas aos sais dissolvidos, à poluição por matéria orgânica e ao pH. / Water is a resource essential for life on the planet and therefore, studies on the behavior of their quality are of paramount importance. Thus, the aim of this study is to evaluate the water quality in watersheds under different land uses. To this end, four watersheds were selected with different land uses: pasture (surface water source, lentic environment and lotic); Forest regeneration in primary stage (groundwater); forest (ground and surface water in lentic environment); and coffee plantation (groundwater and surface water in lentic and spring environment). The samples were collected every two months, between February 2014 and December 2014 were analyzed: total and fecal coliforms; dissolved oxygen (DO); total nitrogen (Nt); PO4 3- ; turbidity; temperature; pH; Biochemical Oxygen Demand (BOD); Electrical conductivity (EC); total solids (TS); dissolved solids (DS); suspended solids (SS); metals and calcium, magnesium and iron. We conducted a descriptive analysis of each variable in the dry and rainy seasons, with the results compared with the normative standards of the Brazilian legislation, having calculated the Water Quality Index (SEQI) at each collection point. To assist in the interpretation of the large number of variables, we used multivariate statistical analysis by cluster analysis (AA) and principal component analysis (PCA). All collection points had some type of noncompliance with regulations for humano.Os major water quality indices consumption (IQA) were found in the watershed forest area, followed by the watersheds of the coffee area and pasture. In AA, four groups were formed during the rainy season: group 1 formed by springs and groundwater; group 2 formed by lentic the breakfast area and the forest; group 3 formed by lentic environment pasture; and group 4 formed by lotic pasture. In the dry period, three groups were formed: group 1 formed by spring breakfast area, groundwater forest area of the watershed, lentic environments of the watersheds of cafeeicultura and forest; group 2 formed by lentic environment of the pasture area of the watershed; and group 3 formed by the source and lotic the pasture area of the watershed. The difference between the environments was the main factor of influence on the segregation of groups. From the ACP were selected 4 main components explained 73.09% of the total variance of the data. The selected variables were: the EC, turbidity, Mg, Fe, SD, Nt, BOD, pH, fecal coliform, and therefore being related to dissolved salts, pollution by organic matter and pH.

O objetivo deste estudo foi compreender o efeito das mudanças no uso da terra na distribuição e transporte de carbono e nitrogênio, em rios de diferentes ordens nas bacias hidrográficas dos rios Jaguari e Camanducaia. O rio Jaguari tem o rio Camanduacia como um dos seus principais afluentes, e é um importante supridor do sistema de reservatórios \"Cantareira\", que abastece cerca de seis milhões de habitantes da Região Metropolitana de São Paulo, Brasil. Em cada sub-bacia, iniciou-se em janeiro de 2015 um estudo de um ano hidrológico, para monitoramento de parâmetros de qualidade da água, como pH, condutividade elétrica (CE), oxigênio dissolvido e porcentagem (OD), carbono orgânico e inorgânico dissolvido (DOC e DIC), nitrato (NO3-), amônio (NH4+), nitrito (NO2-), nitrogênio orgânico (NOD), nitrogênio total (TN), temperatura do ar e da água (T °C) e vazão (Q) para monitoramento do ambiente, além de taxa de respiração (TR), demanda bioquímica de oxigênio (DBO), excesso de CO2 (Excess-CO2), utilização aparente de oxigênio (AOU) para análise do metabolismo do rio, e &delta;13C e &delta;15N para o entendimento da origem do material orgânico particulado. Para isso, 19 estações de amostragem foram selecionadas ao longo dos canais do rio Camanducaia (8 estações) e Jaguari (11 estações), duas estações nos seus principais afluentes Mosquito e Camanducaia Mineiro, respectivamente, e outras duas estações em pequenos riachos nas áreas de cabeça do Jaguari e as bacias hidrográficas de Camanducaia. A exportação de elementos pela mesobacia do rio Jaguari foi avaliada pelos fluxos de carbono, nitrogênio e material particulado em suspensão fino e grosso. Não foi verificado características de anaerobiose nos rios Jaguari e Camanducaia, apesar de terem ocorrido eventos em que Excess-CO2 ultrapassou 250 &mu;M. Verificou-se a CE variando entre 15 e 156 &mu;S cm-1 no rio Jaguari, e de 27 a 175 &mu;S cm-1 no rio Camanducaia. Os pontos amostrais de áreas preservadas foram em média 5,8 e 3,7 vezes menores que os pontos a jusante no rio Jaguari e Camanducaia, respectivamente. A ACP reduziu as 9 variáveis relacionadas a variação espacial do carbono em 2 componentes, com alto nível de explicação (p<0,05), chamadas de qualidade de água (69,5%) e metabolismo do rio (16%). Os pontos a jusante dos rios foram altamente correlacionados entre si, e com as variáveis químicas (DOC, DIC e DBO) e número de habitantes. Para a dinâmica do nitrogênio relacionada ao uso da terra, covariáveis como CE, NOD, N-NH4+ TR e Q, apresentaram relação com os processos oxidativos e foram bons preditores para o nitrato. Ocorreu variação de N-NO3- de 3 a 139 &mu;M no rio Jaguari e entre 3 e 199 &mu;M no rio Camanducaia, obtendo correlação positiva com a CE (r=0,7), NOD (r=0,3) e inversa com o OD (r=-0,2). Assim, as diferentes zonas (cabeceira, trecho médio e jusante) da mesobacia do rio Jaguari influenciaram na distribuição de carbono e nitrogênio e essas estão associadas ao tipo de uso da terra, alterando a origem das fontes de N e C da matéria orgânica particulada. / The objective was to understand the effect of changes in land use on the distribution and transport of carbon and nitrogen in rivers of different orders in the Jaguari and Camanducaia river basins. The Jaguari River has the Camanduacia River as one of its main tributaries, and is an important supplier of the \"Cantareira\" reservoir system, which supplies about six million inhabitants of the Metropolitan Region of São Paulo, Brazil. In each medium-sized basin, a hydrological one-year study was initiated in January 2015 to monitor water quality parameters such as pH, electrical conductivity (CE), dissolved oxygen and percentage (OD), organic and inorganic carbon dissolved (DOC; DIC), total nitrogen (TN), air and water temperature (T °C), and flow rate (Q) were determined by the inorganic organic matter (DOC and DIC), nitrate (NO3-), ammonium (NH4+), nitrite (BOD), excess of CO2 (Excess-CO2), apparent oxygen used (AOU) for the analysis of river metabolism, &delta;13C and &delta;15N to understand the origin of the particulate organic material. For this purpose, 19 sampling stations were selected along the channels of the Camanducaia River (8 stations) and Jaguari (11 stations), two stations in their main tributaries Mosquito and Camanducaia Mineiro, respectively, and two stations in small streams in the headwater of the Jaguari and Camanducaia watersheds. The exportation of elements by the Jaguari river basin was evaluated by the fluxes of carbon, nitrogen and particulate matter in fine and coarse. No anaerobic characteristics were observed in the Jaguari and Camanducaia rivers, although events occurred in which Excess-CO2 exceeded 250 &mu;M. CE varied from 15 to 156 &mu;S cm-1 in the Jaguari River and from 27 to 175 &mu;S cm-1 in the Camanducaia River. The sample points of preserved areas were on average 5.8 and 3.7 times lower, than in the downstream points in the Jaguari and Camanducaia rivers, respectively. The ACP reduced the 9 variables related to the spatial variation of the carbon in 2 components, with a high level of explanation (p<0.05), called water quality (69.5%) and river metabolism (16%). The points downstream of the rivers were highly correlated with each other, and with the chemical variables (DOC, DIC and BOD) and number of inhabitants. For nitrogen dynamics related to land use, covariates such as EC, NOD, NH4+-N, TR and Q, were related to oxidative processes and were good predictors for nitrate. There was a variation of NO3- N between 3 and 139 &mu;M in the Jaguari River and 3 to 199 &mu;M in the Camanducaia River, obtaining a positive correlation with EC (r=0.7), NOD (r=0.3) and inverse OD (r=-0.2). Thus, the different zones (headwater, middle strecth and downstream) of the basin of the Jaguari River influenced the distribution of carbon and nitrogen and these are associated with the type of land use, changing the origin of N and C sources of particulate organic matter.

Tropical forests are under continual threat due to deforestation and forest fragmentation processes which are driven by the economic activities growth, mainly agriculture. Replacing forest with other land uses can cause severe impacts on river water quality, altering its physical, chemical and biological characteristics. The Atlantic Forest, in particular, had its original vegetation cover reduced to about 11%, wherein the crop lands expansion and urban sprawl still threatening this important ecosystem and the ecosystem services that it provides. In this sense, the main objective of this study was to investigate the relation between forest cover and water quality of tropical agricultural watersheds. For that, six experimental watersheds with different percentage of forest cover were selected in the Sarapuí River watershed, State of São Paulo, Brazil. Water samples were collected during a hydrologic year to obtain water quality parameters that represent impacts induced by anthropic activities. According to the percentage of forest cover, the watersheds were denominated as \"forested\", when they presented more than 55% of forest cover, and \"degraded\", with less than 35%. Multivariate statistical models were applied to identify differences between these two groups. In a second moment, the relation of land use/land cover within the watershed and within its respective riparian zone, represented in this study by the Permanent Preservation Areas (PPA), with water quality was compared through mixed models and redundancy analysis to identify the main factors that influenced water quality variability. Lastly, a watershed simulation modeling was applied to verify the impact of riparian forest restoration on water quality of the Sarapuí River watershed, wherein each experimental watershed was represented by a sub-watershed in the model. The results showed that the degraded watersheds presented higher values of solids, turbidity, nutrients and coliforms, besides presenting greater temporal data variability compared to forested watersheds. This variation is associated with the stream flow changes during the year. In general, forest cover was related to good water quality, while agriculture and urban areas were responsible for the water quality degradation. Pasture presented mixed impacts, but it was not generally correlated with poor water quality. The water quality parameters responded differently to the influence of land-use/land-cover patterns in the watershed and riparian zone, but the overall water quality is better explained by the landscape composition within the watershed. Nevertheless, the watershed simulation indicated that PPA restoration reduces the sediment and nutrients loading into the river. Thus, it is possible to conclude that tropical forest plays a fundamental role in the water resources conservation, reducing impacts of human activities in watersheds and the watershed management with forest restoration strategies for the entire watershed is critical for the maintenance of water quality to water supply, despite the importance of the riparian zone. / As florestas tropicais estão sob constante ameaça devido ao processo de desmatamento e fragmentação florestal impulsionado pelo crescimento das atividades econômicas, em especial, a agricultura. A substituição de áreas florestadas por outros usos do solo pode causar impactos severos na qualidade da água de rios, alterando suas características físicas, químicas e biológicas. A Mata Atlântica, em especial, teve sua cobertura original reduzida a cerca de 11%, sendo que a expansão de terras cultiváveis e urbanização ainda ameaçam esse importante ecossistema e os serviços ecossistêmicos prestados por ele. Nesse sentido, este estudo propôs investigar a relação da cobertura florestal com a qualidade da água de microbacias agrícolas tropicais. Para tanto, foram selecionadas seis microbacias experimentais com diferentes porcentagens de cobertura florestal na bacia do rio Sarapuí, Estado de São Paulo, Brasil, onde foram feitas coletas de amostras de água por um ano hidrológico para a obtenção de parâmetros que representassem alterações na água induzidas por atividades antrópicas. Inicialmente as microbacias foram classificadas em \"florestadas\" e \"degradadas\", e modelos estatísticos multivariados foram aplicados para identificar diferenças entre os grupos. Em um segundo momento comparou-se a relação do uso e cobertura do solo na microbacia e na Área de Preservação Permanente (APP) com a qualidade da água utilizando-se modelos mistos e análise de redundância para identificar os principais fatores que influenciam a variabilidade da qualidade da água. Por último foi gerado um modelo hidrológico para simular o impacto da restauração da floresta ripária na qualidade da água da bacia do rio Sarapuí onde cada microbacia experimental desse estudo foi representada por uma sub-bacia do modelo. Os resultados mostram que as microbacias degradadas apresentam valores maiores de sólidos, turbidez, nutrientes e coliformes. Além disso, apresentam maior variabilidade temporal dos dados em relação às microbacias florestadas associada às alterações da vazão do rio. Em geral, a cobertura florestal foi relacionada à boa qualidade da água, enquanto que agricultura e ocupação urbana foram os usos do solo responsáveis pela degradação da qualidade da água. O uso pastagem apresentou impactos mistos, porém no geral não foi correlacionado à qualidade da água ruim. Os parâmetros de qualidade da água responderam de forma diferente quanto à influência dos padrões de uso e cobertura do solo na microbacia e na APP, porém, considerando-se todos parâmetros em conjunto, a qualidade da água é melhor explicada pela composição da paisagem da microbacia. Ainda assim, a simulação do modelo indicou que a restauração das APPs reduz a carga de sedimentos e nutrientes para o rio. Com isso, conclui-se que a floresta tropical tem papel fundamental na conservação dos recursos hídricos, reduzindo impactos das atividades humanas exercidas nas microbacias e que, apesar da importância das APPs na redução de poluentes para o rio, o manejo de bacias com estratégias de restauração florestal para toda a microbacia é extremamente importante para a manutenção da qualidade da água para abastecimento.

Submitted by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-03-23T19:24:33Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação Cristian Veber .pdf: 4396179 bytes, checksum: e16ff0b1e5568507720a03591574c162 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-03-23T19:24:55Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação Cristian Veber .pdf: 4396179 bytes, checksum: e16ff0b1e5568507720a03591574c162 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-23T19:25:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação Cristian Veber .pdf: 4396179 bytes, checksum: e16ff0b1e5568507720a03591574c162 (MD5) Previous issue date: 2016-10-07 / Alterações no meio ambiente e os efeitos naturais e antropogênicos resultantes têm chamado a atenção na comunidade científica em virtude do alto impacto sobre os ecossistemas, especialmente ligado a desastres naturais originados a partir de eventos extremos de precipitação. Uma das técnicas fundamentais, no que se refere ao gerenciamento dos recursos hídricos, do meio ambiente e, consequentemente, do manejo adequado de bacias hidrográficas, é a modelagem hidrológica. Contudo, uma das principais limitações de sua aplicação é a carência de dados hidrológicos, especialmente de vazões. Esta limitação tem estimulado o desenvolvimento e a calibração de modelos hidrológicos que possibilitam a estimativa do escoamento superficial direto (ESD). Neste sentido, as teorias do Hidrograma Unitário (HU) e do Hidrograma Unitário Instantâneo (HUI) têm se destacado no tocante à modelagem hidrológica de cheias. O principal objetivo deste trabalho foi avaliar a aplicabilidade de modelos conceituais (HUI de Clark – HUIC e HUI de Nash – HUIN), modelos sintéticos (HU Adimensional – HUA e HU Triangular - HUT) e modelos geomorfológicos (HUI Geomorfológico de Clark – HUIGC e HUI Geomorfológico de Nash – HUIGN) visando à estimativa de vazões de pico e de hidrogramas de ESD, tomando como base duas pequenas bacias hidrográficas experimentais (sanga Ellert – BHSE e ribeirão Lavrinha – BHRL), com características geomorfoclimáticas e comportamento hidrológico contrastantes. As informações básicas para este estudo foram obtidas a partir dos modelos digitais de elevação e de dados monitorados de chuva e vazão nas referidas bacias. As principais conclusões deste trabalho foram: a) Os modelos HUIC e HUIN foram os que tiveram melhor acurácia nas duas bacias hidrográficas; b) Os modelos HUA e HUT não foram adequados para a BHRL, mas estimaram de forma satisfatória a maioria dos eventos na BHSE; c) O HUIGC se sobressaiu em relação ao HUIGN para a BHSE, mas teve comportamento similar ao HUT e HUA; d) O HUIGN teve desempenho superior ao HUIGC, HUT e HUA para a BHRL. / Alterations in the environment and the resulting natural and anthropogenic effects have attracted attention in the scientific community due to the high impact on ecosystems, especially related to natural disasters originated from extreme precipitation events. Hydrological modeling is one of the main techniques used for the management of water resources, environment and watersheds. However, one of the major limitations of its application is the lack of hydrological data, primarily associated with stream flow. This limitation has stimulated the development and calibration of hydrological models intended for estimation of direct surface runoff (DSR). In this context, the theories of Unit Hydrograph (UH) and Instantaneous Unit Hydrograph (IUH) have stood out for the hydrological modeling of floods. The main objective of this study was to evaluate the applicability of conceptual models (Clark’s IUH - CIUH and Nash’s IUH - NIUH), synthetic models (Dimensionless UH - DUH and Triangular UH - TUH) and geomorphological models (Clark’s Geomorphological IUH - CGIUH and Nash’s Geomorphological IUH -NGIUH) for estimation of peak stream flows and DSR hydrographs, taking as reference two small experimental watersheds (Ellert Creek Watershed - ECW and Lavrinha Creek Watershed - LCW), which have contrasting geomorphoclimatic characteristics and hydrological behavior. The basic information for this study were obtained from digital elevation models and monitorated data (rainfall and stream flow) in these watersheds. The main conclusions of this study were: a) CIUH and NIUH models were those that resulted in the greatest accuracy for both watersheds; b) DUH and TUH models were not suitable for LCW, but estimated hydrographs satisfactorily for most of the events in ECW; c) CGIUH out performed NGIUH for ECW, but presented behavior similar to TUH and DUH; d) NGIUH had performance better than CGIUH, TUH and DUH for LCW.

Tropical forests are under continual threat due to deforestation and forest fragmentation processes which are driven by the economic activities growth, mainly agriculture. Replacing forest with other land uses can cause severe impacts on river water quality, altering its physical, chemical and biological characteristics. The Atlantic Forest, in particular, had its original vegetation cover reduced to about 11%, wherein the crop lands expansion and urban sprawl still threatening this important ecosystem and the ecosystem services that it provides. In this sense, the main objective of this study was to investigate the relation between forest cover and water quality of tropical agricultural watersheds. For that, six experimental watersheds with different percentage of forest cover were selected in the Sarapuí River watershed, State of São Paulo, Brazil. Water samples were collected during a hydrologic year to obtain water quality parameters that represent impacts induced by anthropic activities. According to the percentage of forest cover, the watersheds were denominated as \"forested\", when they presented more than 55% of forest cover, and \"degraded\", with less than 35%. Multivariate statistical models were applied to identify differences between these two groups. In a second moment, the relation of land use/land cover within the watershed and within its respective riparian zone, represented in this study by the Permanent Preservation Areas (PPA), with water quality was compared through mixed models and redundancy analysis to identify the main factors that influenced water quality variability. Lastly, a watershed simulation modeling was applied to verify the impact of riparian forest restoration on water quality of the Sarapuí River watershed, wherein each experimental watershed was represented by a sub-watershed in the model. The results showed that the degraded watersheds presented higher values of solids, turbidity, nutrients and coliforms, besides presenting greater temporal data variability compared to forested watersheds. This variation is associated with the stream flow changes during the year. In general, forest cover was related to good water quality, while agriculture and urban areas were responsible for the water quality degradation. Pasture presented mixed impacts, but it was not generally correlated with poor water quality. The water quality parameters responded differently to the influence of land-use/land-cover patterns in the watershed and riparian zone, but the overall water quality is better explained by the landscape composition within the watershed. Nevertheless, the watershed simulation indicated that PPA restoration reduces the sediment and nutrients loading into the river. Thus, it is possible to conclude that tropical forest plays a fundamental role in the water resources conservation, reducing impacts of human activities in watersheds and the watershed management with forest restoration strategies for the entire watershed is critical for the maintenance of water quality to water supply, despite the importance of the riparian zone. / As florestas tropicais estão sob constante ameaça devido ao processo de desmatamento e fragmentação florestal impulsionado pelo crescimento das atividades econômicas, em especial, a agricultura. A substituição de áreas florestadas por outros usos do solo pode causar impactos severos na qualidade da água de rios, alterando suas características físicas, químicas e biológicas. A Mata Atlântica, em especial, teve sua cobertura original reduzida a cerca de 11%, sendo que a expansão de terras cultiváveis e urbanização ainda ameaçam esse importante ecossistema e os serviços ecossistêmicos prestados por ele. Nesse sentido, este estudo propôs investigar a relação da cobertura florestal com a qualidade da água de microbacias agrícolas tropicais. Para tanto, foram selecionadas seis microbacias experimentais com diferentes porcentagens de cobertura florestal na bacia do rio Sarapuí, Estado de São Paulo, Brasil, onde foram feitas coletas de amostras de água por um ano hidrológico para a obtenção de parâmetros que representassem alterações na água induzidas por atividades antrópicas. Inicialmente as microbacias foram classificadas em \"florestadas\" e \"degradadas\", e modelos estatísticos multivariados foram aplicados para identificar diferenças entre os grupos. Em um segundo momento comparou-se a relação do uso e cobertura do solo na microbacia e na Área de Preservação Permanente (APP) com a qualidade da água utilizando-se modelos mistos e análise de redundância para identificar os principais fatores que influenciam a variabilidade da qualidade da água. Por último foi gerado um modelo hidrológico para simular o impacto da restauração da floresta ripária na qualidade da água da bacia do rio Sarapuí onde cada microbacia experimental desse estudo foi representada por uma sub-bacia do modelo. Os resultados mostram que as microbacias degradadas apresentam valores maiores de sólidos, turbidez, nutrientes e coliformes. Além disso, apresentam maior variabilidade temporal dos dados em relação às microbacias florestadas associada às alterações da vazão do rio. Em geral, a cobertura florestal foi relacionada à boa qualidade da água, enquanto que agricultura e ocupação urbana foram os usos do solo responsáveis pela degradação da qualidade da água. O uso pastagem apresentou impactos mistos, porém no geral não foi correlacionado à qualidade da água ruim. Os parâmetros de qualidade da água responderam de forma diferente quanto à influência dos padrões de uso e cobertura do solo na microbacia e na APP, porém, considerando-se todos parâmetros em conjunto, a qualidade da água é melhor explicada pela composição da paisagem da microbacia. Ainda assim, a simulação do modelo indicou que a restauração das APPs reduz a carga de sedimentos e nutrientes para o rio. Com isso, conclui-se que a floresta tropical tem papel fundamental na conservação dos recursos hídricos, reduzindo impactos das atividades humanas exercidas nas microbacias e que, apesar da importância das APPs na redução de poluentes para o rio, o manejo de bacias com estratégias de restauração florestal para toda a microbacia é extremamente importante para a manutenção da qualidade da água para abastecimento.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-30T20:23:27Z No. of bitstreams: 1 ESTANLEY PIRES RIBEIRO - DISSERTAÇÃO PPGSA ACADÊMICO 2017..pdf: 5679917 bytes, checksum: cb0dfa1e581ddb4672005a2fdd97e39e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-30T20:23:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ESTANLEY PIRES RIBEIRO - DISSERTAÇÃO PPGSA ACADÊMICO 2017..pdf: 5679917 bytes, checksum: cb0dfa1e581ddb4672005a2fdd97e39e (MD5) Previous issue date: 2017 / Neste estudo teve-se como objetivo geral avaliar os impactos ambientais adversos ocasionados pelas ações antrópicas na microbacia do Açude Epitácio pessoa, bem como propor medidas de controle ambiental. O banco de dados montado contou com dados referentes aos impactos ambientais do meio físico, biótico e antrópico em maior ocorrência e de forma mais significativa. Inicialmente, realizou-se um check list dos impactos ambientais presentes na microbacia, posteriormente, foram analisados por meio da metodologia Pressão-Estado-Impacto-Resposta, possibilitando diagnosticar a qualidade ambiental da microbacia, bem com as respostas ou ausência delas para cada tipo de impacto ao meio ambiente. Também foram obtidas informações por meio de entrevistas informais com a população local e registros fotográficos. Os resultados revelaram que são inúmeros os impactos ambientais no meio físico, biótico e antrópico na microbacia atualmente e que em sua maioria não apresentam resposta para sua eliminação ou mitigação. Concluiu-se assim que, apesar da microbacia apresentar uma relevante importância socioeconômica para o Estado da Paraíba, a mesma encontra-se submetida a uma contínua e gradativa deterioração das condições ambientais, comprometendo a sua qualidade ambiental, evidenciando também a necessidade de intervenções mais efetivas por parte do poder público, representado pelos dos órgãos responsáveis. / In this study, the general objective was to evaluate the environmental impacts caused by the anthropic actions in the Epitacio person's watershed, as well as to propose environmental control measures. The assembled database included data related to the environmental impacts of the physical, biotic and anthropic environments in greater occurrence and in a more significant way. Initially, a check list of the environmental impacts present in the microbasin was carried out. Later, they were analyzed through the Pressure-State-Impact-Response methodology, making it possible to diagnose the environmental quality of the microbasin, as well as the responses or absence of them for each type of Impact on the environment. Information was also obtained through informal interviews with the local population and photographic records. The results revealed that there are innumerous environmental impacts in the physical, biotic and anthropic environments in the microbasin today and that, for the most part, have no response to their elimination or mitigation. It was concluded that, although the microbasin presents a relevant socioeconomic importance for the State of Paraíba, it is subject to a continuous and gradual deterioration of the environmental conditions, compromising its environmental quality, evidencing also the need for more effective interventions By the public authority, represented by those responsible.