Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-06T15:28:12Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3456017 bytes, checksum: 95589c8dd518b0837ba83c4a16e3e81e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-06T15:28:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3456017 bytes, checksum: 95589c8dd518b0837ba83c4a16e3e81e (MD5) Previous issue date: 2004-10-18 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Neste trabalho desenvolveu-se um modelo, e um software a ele associado, para a geração de séries sintéticas de dados climáticos, por meio do aprimoramento da metodologia para a geração das variáveis associadas ao perfil da precipitação utilizada no modelo para geração de séries sintéticas de precipitação (ClimaBR) e do desenvolvimento de um modelo para geração de séries sintéticas de temperaturas máxima e mínima, radiação solar, velocidade do vento e umidade relativa. Para a geração da duração, intensidade máxima instantânea e tempo para sua ocorrência foram estabelecidas sete regiões homogêneas em termos de precipitação, para as quais determinou-se os parâmetros de entrada necessários para a geração de cada variável. Utilizou-se a distribuição gama para a geração da duração e da intensidade máxima instantânea da precipitação, e a exponencial para a geração do tempo de ocorrência da intensidade máxima instantânea. Os parâmetros de cada distribuição foram obtidos conforme o mês e a faixa de total precipitado para se considerar a influência da época do ano e a correlação entre as variáveis e o total precipitado. As temperaturas máxima e mínima e a radiação solar foram geradas de forma conjunta, considerando o alto grau de associação existente entre elas, sendo considerada ainda a condição do dia (seca ou chuvosa). A velocidade do vento e a umidade relativa foram geradas com base nas distribuições de probabilidade Pearson tipo III normalizada e beta, respectivamente, sendo também considerada na sua geração a condição do dia. A avaliação do desempenho do modelo foi feita comparando-se os dados gerados pelo modelo com os observados, analisando-se o erro relativo percentual, o índice de confiança, o coeficiente de correlação da reta de regressão linear e os testes de Kolmogorov-Smirnov e Qui-quadrado. Os erros relativos percentuais variaram entre 5 e 30% para as variáveis associadas ao perfil de precipitação, sendo observados valores mais baixos nos meses mais chuvosos. O índice de confiança também apresentou resultados muito bons para esta variável, variando entre 0,64 e 0,99 nas sete regiões homogêneas, sendo ainda que os testes de aderência aplicados às distribuições de freqüência dos eventos observados e gerados foram significativos em todas as regiões. Com relação às temperaturas máxima e mínima, radiação solar, velocidade do vento e umidade relativa, os resultados foram ainda mais expressivos, com o erro relativo percentual variando entre 1 e 10%, o índice de confiança sempre superior a 0,75 e os testes de aderência significativos. As correlações entre as variáveis geradas de forma conjunta no modelo multivariado foram mantidas, porém o modelo não representou bem a expressiva correlação da temperatura máxima e da radiação solar com a umidade relativa. Além disso, apesar do modelo ter apresentado resultados muito bons quanto à relação de cada variável com a condição do dia, a correlação com o total precipitado não foi bem representada. O modelo computacional desenvolvido, denominado ClimaBR 2.0, que emprega os aprimoramentos e desenvolvimentos realizados, permite a seleção de estações pluviométricas e climatológicas a partir de um banco de dados de fácil manipulação, possibilitando então a geração de séries sintéticas de dados climáticos para diversas localidades do Brasil. / A new climate generator was developed to generate synthetic series of precipitation, maximum and minimum temperatures, solar radiation, wind speed and relative humidity. The parameters associated to the precipitation profile were calculated to seven precipitation homogeneous regions. Event duration and instantaneous maximum precipitation were represented with a gamma distribution, while the time from the beginning of the event to peak intensity was represented with an exponential distribution. The parameters of each distribution were obtained for each month and each group of precipitation amount, in order to consider the influence of the station of the year and the correlation among the variables associated to the precipitation profile and the precipitation amount. The maximum and minimum temperatures and the solar radiation were generated simultaneously, to consider the high correlation observed between these variables. The wind speed and the relative humidity were described by the Pearson tipo III and beta distributions, respectively. All the five climatic variables were conditioned on the wet/dry status of the present day. The validation of the model was done comparing the generated data with the observed one, analisyng the relative error, agreement index, correlation coefficient of a least-squares regression and the Kolmogorov-Smirnov and chi-square goodness of fit tests. The relative errors had varied between 5 to 30% for the variables associated to the precipitation profile. It was observed lower values on the rainy days. The agreement index showed good results for this variable too, varying between 0,64 to 0,99 in the seven homogeneous regions. The K-S and chi-square tests were significant in all regions. The results to the maximum and minimum temperatures, solar radiation, wind speed and relative humidity were still more satisfactory, with the relative error varying between 1 and 10%, the agreement index allways higher than 0,75 and the goodness of fit tests significant. The correlations among the variables included in the multivariate process were maintained; however the model didn’t represent the high correlation observed between the maximum temperature and the solar radiation with the relative humidity. Moreover the model presented good results to the relation of each variable with the wet/dry status of the day, the correlation with the precipitation amount was not preserved. The software ClimaBR allows the selection of pluviometric and climatologic stations from a data base, making possible the generation of synthetic series of climate data. / Tese importada do Alexandria

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-08T12:33:43Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 988097 bytes, checksum: ead7113c2731cea911f0f2357e0e50db (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-08T12:33:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 988097 bytes, checksum: ead7113c2731cea911f0f2357e0e50db (MD5) Previous issue date: 2005-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O crescimento econômico evidenciado na sub-bacia do Paracatu a partir da década de 70 ocasionou um expressivo crescimento no consumo de água, sendo que, em vários locais da bacia, nos meses de maior demanda, as vazões de retirada tem sido superiores às máximas permissíveis para outorga, o que indica a necessidade de uma adequada quantificação da disponibilidade dos recursos hídricos na bacia. A modelagem hidrológica é uma ferramenta utilizada para melhor entender e representar o comportamento hidrológico de uma bacia hidrográfica, sendo que a utilização dos modelos hidrológicos apresenta grande potencial para caracterizar a disponibilidade hídrica em condições de mudanças no clima ou no uso do solo. No presente trabalho teve-se como principais objetivos: desenvolver um modelo que permita estimar as vazões mínimas no Paracatu e seus afluentes a partir de dados pluviométricos; comparar as vazões mínimas e média de longa duração estimadas por diferentes métodos de regionalização de vazões; e desenvolver procedimento de ajuste das vazões média e mínima ao longo da hidrografia da bacia do Paracatu, visando otimizar o processo de gestão de recursos hídricos. Na realização do estudo analisou-se os dados hidrológicos pertinentes à precipitação média, vazão média de longa duração, vazão mínima com sete dias de duração e período de retorno de 10 anos (Q 7,10 ) e vazões associadas às permanências de 90% (Q 90% ) e 95% (Q 95% ) em 21 estações fluviométricas situadas na bacia do Paracatu no período de 1970 a 2000. O desenvolvimento do modelo para estimar as vazões mínimas a partir de dados pluviométricos foi feito com base na curva de recessão do escoamento subterrâneo, identificando-se, para as 21 estações fluviométricas, os parâmetros que a definem, sendo estes o coeficiente de recessão do escoamento subterrâneo (α) e a vazão correspondente ao início do período de recessão (Q 0 ). De posse destes parâmetros foram obtidas diversas combinações entre estes para verificar qual combinação gerou a curva de recessão mais representativa dos dados observados, sendo evidenciado que os melhores resultados obtidos pelo modelo para estimativa das vazões mínimas foram obtidos quando da consideração do valor de α médio da estação fluviométrica em análise e da Q 0 estimada pela equação ajustada aos dados de precipitação média na área de drenagem da estação fluviométrica considerada. O estudo de regionalização de vazões foi realizado utilizando-se cinco diferentes métodos de regionalização de vazões, sendo estes: tradicional, interpolação linear e CHAVES et al. (2002). Os outros dois métodos analisados constituem em modificações nas metodologias da interpolação linear e CHAVES et al. (2002), sendo estes denominados métodos da interpolação linear modificado e CHAVES modificado, respectivamente. Avaliando as vazões estimadas pelos cinco métodos de regionalização de vazões estudados evidenciou-se que não ocorreram diferenças expressivas no desempenho destes na bacia do Paracatu. O procedimento de ajuste das vazões média e mínima ao longo da hidrografia da bacia do Paracatu foi realizado ajustando-se equações de regressão para a representação das vazões em função da área de drenagem no rio principal, e a partir destas equações obteve-se as vazões na foz de cada rio afluente direto do rio principal. Determinadas estas vazões foram ajustadas equações de regressão para a representação das vazões em função da área de drenagem ao longo do rio afluente direto do rio principal, sendo este ajuste realizado de tal forma que a equação resultante passasse pela origem e pelo ponto correspondente à vazão estimada na foz deste rio. Analisando as vazões médias e mínimas estimadas pelas equações propostas pelo procedimento descrito evidenciou-se que estas vazões apresentaram continuidade ao longo da rede hidrográfica da bacia do Paracatu, ao contrário do que foi evidenciado quando da aplicação dos demais métodos de regionalização de vazões. / The economic growth manifested in the sub basin of the Paracatu River since the seventies has caused an expressive increase in water expenditure, such that in several locals of the basin, in the months of highest demand, the uptake flow has been higher than the maximum allowed warrant, which indicates the need of an adequate quantification and management of the availability of the water resources of the basin. The hydrological modeling constitutes a tool used to better understand and represent the hydrological behavior of a hydrographic basin, having the use of hydrological models a great potential to characterize the water availability in conditions of changing climate and use of the soil. In this investigation we had as main objectives: Development of a model that would allow for the estimate of the minimal flows of the Paracatu River and its feeders based on pluviometric data; compare long term minimal and averages estimated by different methods of regionalization of flows; and to develop actions to adjust average and minimal flows along the Paracatu hydrographic basin, aiming to optimize the process of management of water resources. In the course of the investigation the hydrological data pertinent to average rainfall, average long term flow, minimal seven days flow and return period of 10 years ( Q 7,10 ) and flow associated with the permanencies of 90% (Q 90% ) and 95% (Q 95% ) at 21 fluviometric stations situated in the Paracatu River basin in the period from 1970 to 2000 were analyzed. The development of the model to estimate the minimal flow from pluviometric data was carried out based on the recession curve of underground flow, identifying, from 21 fluviometric stations, the defining parameters , being those the underground recession coefficient (α) and the flow corresponding to the beginning of the recession period (Q 0 ). From these parameters several combinations of these parameters were obtained to verify which combination generated the recession curve most representative of the observed data, being evidenced that the best results obtained by the model for the estimate of minimal flow were obtained considering the value of the mean α of the fluviometric station under analysis and of the estimated Q 0 from the equation adjusted to the mean rainfall of the drainage area. The study of regionalization of flows was undertaken using five different methods of regionalization of flows, being those: traditional, linear interpolation and CHAVES et al. (2002). The other two methods analyzed constitutes in modifications of the linear interpolation and CHAVES et al. (2002) methodologies, being those named modified linear interpolation and modified CHAVES, respectively. Evaluating the estimated flows by the five regionalization of flow methods employed demonstrated that no expressive differences occurred in the fulfillment of these flows in the Paracatu basin. The adjusting procedure of the average and minimal flow along the hydrography of the Paracatu basin was carried out adjusting the regression equations for the flow representation as a function of the drainage area in the main river, and from these equations the flows from each of the feeding rivers was obtained directly from the main river. After determining these flow regression equations were adjusted for the representation of flows as a function of the drainage area along the feeding river directly from the main river, being such adjustment made in such a way that the resulting equation passes by the origin and by the point corresponding to the estimated flow for the mouth of this river. Analyzing the minimal and average flows estimated by the proposed equations by mean of the procedure described it was evidenced that these flows exhibit continuity along the hydrographic network of the Paracatu river, contrary to what was evidenced by the application of the other regionalization of flow methods. / Dissertação importada do Alexandria

LANDIM, Rafael Bezerra Tavares Vasques. Uso do modelo Dryrios na simulação de trocas hídricas entre um trecho do Rio Jaguaribe e o Aquífero Aluvionar na Bacia Hidrográfica Patos / Cariús / Iguatu - Ceará. 2014. 99 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Vitor Campos (vitband@gmail.com) on 2016-10-14T23:07:38Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_rbtvlandim.pdf: 3778257 bytes, checksum: f93151a4dd261906bdba7716249fe2cc (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-10-18T18:50:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_rbtvlandim.pdf: 3778257 bytes, checksum: f93151a4dd261906bdba7716249fe2cc (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-18T18:50:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_rbtvlandim.pdf: 3778257 bytes, checksum: f93151a4dd261906bdba7716249fe2cc (MD5) Previous issue date: 2014 / The hydrology of semiarid region is quite different from the hydrology of humid and arid regions. Understanding the hydrology under current and future climate, as well as under the influence of the use and occupation of land, is essential for the management and planning of water resources. The interaction mechanism river-aquifer indirectly reflects the knowledge of the groundwater recharge, thus being a prerequisite for the efficient and sustainable management of the groundwater resource. The Dryrios model was developed to simulate the dynamics of river-aquifer in arid and semiarid regions. In this context, the aim of this study was to evaluate the dynamics of river-aquifer flow in the Basin Patos / Carius / Iguatu, located in the South Central region of the state of Ceará, using Dryrios model. In this work we carried out the three monitoring wells located in the study area in the period 2010-2013. Flows River were monitored by CPRM. With information on hydrological variables obtained three parameterizations were performed. Considering seven observed hydrological events, we carried out a sensitivity analysis using the Error (E) as a parameter for analysis. Simultaneously there was the calibration of the model, considering the most sensitive parameters, using the analysis the coefficient of efficiency NASH (COE), reducing the uncertainties of the model parameterization process. Then took place the seven hydrological simulations events aiming to validate the model using E and the COE in the analysis of the results of flow of the river and the aquifer hydraulic loads. The analysis also compared the calculated and observed values of the volumes transported by the event and the maximum peak flows. The results showed that only two parameters had sensitivity saturated hydraulic conductivity and wetting front suction. To calibrate the model, it was found not acceptable improvements. After the calibration of the model, the COE for better flow rates was 36%, an acceptable value. In all calibrations hydraulic loads of the aquifer showed no COE's acceptable. Thus, the use of Dryrios civil society and water resources management institutions did not represent reality, preventing decisionmaking, especially when it comes to groundwater. / A hidrologia do semiárido é bastante diferente da hidrologia de regiões úmidas e áridas. Compreender a hidrologia sob o clima atual e futuro, bem como sob a influência do uso e ocupação da terra, é essencial para a gestão e planejamento dos recursos hídricos. O mecanismo de interação rio-aquífero reflete indiretamente no conhecimento da recarga das águas subterrâneas, sendo, portanto, um pré-requisito para uma gestão eficiente e sustentável do recurso hídrico subterrâneo. O modelo Dryrios foi desenvolvido para simular a dinâmica rio-aquífero em regiões áridas e semiáridas. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi avaliar a dinâmica de fluxo rio-aquífero na Bacia Hidrográfica Patos/ Cariús/ Iguatu, localizada na Região Centro-Sul do Estado do Ceará, utilizando o modelo Dryrios. Nesse trabalho realizou-se o monitoramento de três poços localizados na área de estudo, no período de 2010 a 2013. As vazões do rio foram monitoradas pela CPRM. Com informações de variáveis hidrológicas obtidas foram realizadas três parametrizações. Considerando sete eventos hidrológicos observados, realizou-se uma análise de sensibilidade, utilizando o Erro (E) como parâmetro de análise. Simultaneamente realizou-se a calibração do modelo, considerando os parâmetros mais sensíveis, utilizando na análise o coeficiente de eficiência NASH (COE), reduzindo incertezas do processo de parametrização do modelo. Em seguida realizou-se simulações dos sete eventos hidrológicos buscando a validação do modelo, utilizando o E e o COE na análise dos resultados obtidos de vazões do rio e cargas hidráulicas do aquífero. Na análise também comparou-se os valores calculados e observados dos volumes transportados por evento e dos picos máximos de vazão. Os resultados mostraram que apenas dois parâmetros apresentaram sensibilidade, condutividade hidráulica saturada e sucção na frente de molhamento. Na calibração do modelo, não constatou-se melhoras aceitáveis. Após as calibrações do modelo, o melhor COE para as vazões foi de 36%, um valor aceitável. Em todas as calibrações as cargas hidráulicas do aquífero não apresentaram COE's aceitáveis. Assim, a utilização do Dryrios pela sociedade civil e instituições gestoras de recursos hídricos não representa bem a realidade, inviabilizando a tomada de decisões, especialmente em se tratando de águas subterrâneas.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Pós-Graduação em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos, 2012. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-07-27T14:08:29Z No. of bitstreams: 1 2012_IzabelaHelenaVicentiniAquino.pdf: 2779993 bytes, checksum: 56dd20ba31147149da43a84fa0d2282d (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-08-01T17:20:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_IzabelaHelenaVicentiniAquino.pdf: 2779993 bytes, checksum: 56dd20ba31147149da43a84fa0d2282d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-01T17:20:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_IzabelaHelenaVicentiniAquino.pdf: 2779993 bytes, checksum: 56dd20ba31147149da43a84fa0d2282d (MD5) / A existência de situações de interesses conflitantes pelo uso de recursos hídricos entre estados e entre países configura-se como cenário cada vez mais presente na realidade mundial. O atendimento aos usos múltiplos das águas e a garantia de sua permanência em padrões de qualidade e quantidade suficientes às atuais e futuras gerações configura-se em desafio a ser vencido no processo de gestão de recursos hídricos. No Brasil, a definição de requisitos de vazão mínima e de concentração máxima de poluentes na transição de corpos de água de domínio Estadual para os de domínio Federal, prevista em lei, emerge como alternativa na busca pela prevenção e resolução de conflitos pelo uso da água em bacias hidrográficas compartilhadas por mais de um ente federado, ainda que esse mecanismo não tenha sido implantado de forma efetiva no País. O presente trabalho buscou desenvolver um suporte metodológico passível de ser utilizado para a definição de requisitos de entrega de vazões mínimas entre unidades políticas diferentes, considerando-se os usos múltiplos das águas, com aplicação específica para a bacia hidrográfica do rio Preto, compartilhada por três Unidades da Federação (Distrito Federal, Goiás e Minas Gerais). A formulação e a verificação de critérios, que devem ser considerados quando da definição das condições de entrega entre entes federados diferentes, englobaram a análise da experiência de outros países, a discussão com especialistas e gestores da área de recursos hídricos, a construção de um modelo conceitual sobre a questão e o teste do modelo e dos critérios tendo, como caso de estudo e aplicação, a bacia hidrográfica do rio Preto, utilizando-se o programa de simulação de rede de fluxo Acquanet. Como resultado da pesquisa, obteve-se a representação de uma abordagem metodológica proposta para definição dos requisitos de vazão mínima em forma de um fluxograma de decisão, passível de ser utilizado em outras bacias hidrográficas, ressaltando-se a pertinência da utilização de dados secundários para atender aos objetivos propostos na pesquisa desenvolvida. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The existence of conflicting interests in the use of water resources shared between states and between countries appears as an emerging scenario in world reality. The fulfillment of the requirements of water multiple uses and the assurance of its stay in quality and in quantity standards that meet the present and the future generations needs set in the challenge to be overcome in the process of water management. In Brazil, the definition of minimum flow requirements and maximum concentration of pollutants in the transition from State domain water bodies and the Federal ones, established by law, emerges as an alternative in the quest to prevent and resolve conflicts over water use in river basins shared by more than one federal entity, although this mechanism has not been effectively implemented in the country yet. This study aimed to develop a methodological support that can be adopted for the definition of minimum flow requirements between different political units, considering the multiple uses of water with specific application to the Rio Preto basin, shared by three Federal Entities (Distrito Federal, Goiás and Minas Gerais). The criteria formulation and verification that should be considered when determining the transition conditions between different Federal units included the analysis of international experience, discussion with water resources management experts, construction of a conceptual model on the issue and the model and criteria test developed in the study and application case, the Rio Preto basin, using the AcquaNet network flow simulation program. As a result of this research, it was obtained the representation of a methodological decision support to define the minimum flow requirements in the form of a decision flowchart that can be used in other watersheds, highlighting the relevance of using secondary data to meet the proposed objectives in the developed research.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Green roofs (GRs) have as one of its principal advantages the stormwater retention. To evaluate this quality at different spatial scales, and face to not observed events, hydrological modelling is required. In Brazil, studies related to the hydrological modelling of GRs are incipient. Thus, this research had as main objective the analysis of the efficiency of GRs in the stormwater runoff control at different spatial scales, simulating an urban watershed, where conventional roofs were replaced by GRs. To reach this objective were accomplished the following processes: monitoring of rainfall-runoff events of an experimental GR; calibration of the GR effective rainfall volume by the modified SCS-CN method; development of a rainfall-runoff hydrological model for the GR; design of a micro drainage networks system simulating the watershed without GRs and using design storms; simulation of the watershed with the implementation of GRs to evaluate the impact on the reduction of peak flows and volumes propagated into the drainage networks face to observed rainfalls. Calibrated average CN resulted in 83, staying within the expectations when compared to values found by other authors for GR with similar characteristics. In this calibration was also possible to notice the GR retained in average 45% of each rainfall event volume. In the development of the GR model, initially was calibrated the runoff propagation using models known in the hydrological field: kinematic wave (KW) and the synthetic unit hydrograph of the SCS (SCS-UH). None of these models produced satisfactory results, then was developed a propagation model based in the SCS-UH method, which was called synthetic unit hydrograph of modular GR (MGR-SUH), proposing changes in some of its parameters. MGR-SUH produced satisfactory results, with the Nash-Sutcliffe coefficient resulting in 0,86, which was substantially bigger than the values obtained using the KW and SCS-UH models (0,67). Related to the reduction of peak flow in the micro drainage networks, the implementation of GR in the plots allowed to reduce one commercial diameter in 33 and 52% of the drainage networks stretches, for systems designed to 5 and 10-year return period design rainfall, respectively. Reductions were possible at different scales, both in stretches located at beginning of network, with few blocks contributing, and stretches located at end of network, with several blocks contributing. Besides, it was evaluated the GR effect at the different analyzed scales, with bigger efficiency at small scale (in average, the volume and peak flow reductions at the plot scale were 48 and 57%, respectively), than at block(s) scale, where these reductions were 32 and 38%. Also was found that the biggest reductions happened in events of smallest rainfall volume. Thus, this research allowed to conclude that the effectiveness of the GR in the stormwater runoff control decreases as the scale used increases, and also as increases the volume and intensity of the rainfall. / Os telhados verdes (TVs) têm como uma das suas principais vantagens a retenção de águas pluviais. Para avaliar essa característica em diferentes escalas espaciais, e frente a eventos ainda não monitorados, é imprescindível o uso de modelagem hidrológica. No Brasil, os estudos relacionados à modelagem hidrológica de TVs são incipientes. Portanto, esta pesquisa teve como principal objetivo analisar a eficiência de TVs no controle do escoamento pluvial em diferentes escalas espaciais, a partir de simulações de uma bacia hidrográfica urbana, onde telhados convencionais foram substituídos por TVs. Para isso, foram realizados os seguintes procedimentos: monitoramento de eventos de chuva-vazão de um TV experimental; calibração do volume de chuva efetiva do TV pelo método do CN-SCS modificado; desenvolvimento de um modelo hidrológico do tipo chuva-vazão para o TV; dimensionamento de um sistema de redes de microdrenagem para a bacia simulada sem os TVs utilizando chuvas de projeto; simulação da bacia com uso de TVs para verificar o impacto na redução das vazões de pico e volumes propagados nas redes de drenagem frente a chuvas observadas. O CN médio calibrado para o TV resultou em 83, ficando dentro das expectativas quando comparado com valores encontrados por outros autores para TV com características semelhantes. Nessa calibração também foi possível observar que, em média, o TV reteve 45% do volume de cada evento de chuva. No desenvolvimento do modelo de TV, inicialmente foi calibrada a propagação do escoamento superficial com o uso de modelos conhecidos no meio hidrológico: de onda cinemática (OC) e o hidrograma unitário sintético do SCS (HU-SCS). Como nenhum desses modelos produziu resultados satisfatórios, foi desenvolvido um modelo de propagação baseado na metodologia do HU-SCS, chamado de hidrograma unitário sintético de TV modular (HUS-TVM), sugerindo-se alterações em alguns dos seus parâmetros. O HUS-TVM produziu resultados satisfatórios, com o coeficiente Nash-Sutcliffe resultando em 0,86, substancialmente maior que o obtido com os modelos de OC e HU-SCS (0,67). Com relação à redução das vazões de pico nas redes de microdrenagem, a introdução de TVs nos lotes possibilitou reduzir um diâmetro comercial em 33 e 52% dos trechos das redes de drenagem, para sistemas dimensionados para chuvas de projeto com 5 e 10 anos de período de recorrência, respectivamente. As reduções foram possíveis em diferentes escalas, tanto em trechos de início de rede, com poucos quarteirões contribuintes, como os de final de rede, com vários quarteirões contribuintes. Ainda, verificou-se o efeito do TV nas diferentes escalas analisadas, sendo que sua eficiência foi mais pronunciada em menor escala (em média, as reduções de volume e vazão de pico no lote foram de 48 e 57%, respectivamente), do que em escala de quarteirão(ões), onde essas reduções foram de 32 e 38%. Constatou-se, também, que as maiores reduções ocorreram nos eventos de menor volume de chuva. Portanto, o trabalho permitiu concluir que a efetividade do TV na redução do escoamento pluvial diminui à medida que se aumenta a escala utilizada, e quanto maior é o volume e intensidade da chuva.

Submitted by Viviane Lima da Cunha (viviane@biblioteca.ufpb.br) on 2016-04-25T14:04:32Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2929937 bytes, checksum: 376e02f958696431fc9eac73593574cf (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-25T14:04:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2929937 bytes, checksum: 376e02f958696431fc9eac73593574cf (MD5) Previous issue date: 2015-08-28 / The modelling of river basins is becoming an essential tool for management of water resources, mainly in the basins located in semi-arid portion, such as Taperoá River basin. This basin drains an area of 5,667 km², and has been suffering with the variability of hydrological processes in the semi-arid portion of Paraiba. The objective of this study is to analyze the relationship between forms of land use and cover and the runoff and erosion processes in the Taperoá River basin. In order to development of the study, rainfall, temperature and humidity data from 1970 to 1993, soil types map, land cover map and digital elevation model with spatial resolution of 30 m were used. The model was calibrated and validated by comparing simulated mean monthly runoff with observed long-term mean monthly runoff for runoff gauge Poço das Pedras. The results showed the effectiveness of the model for the analysis of runoff process with average observed runoff = 6.86 m³/s and average simulated runoff = 7.73 m³/s, while the sediment yield was 2.5 t/ha/yr. From the morphometric data and maps generated it can be performed further studies in the areas of preservation and probable land use, facilitating the process of planning and management of water resources. / A modelagem de bacias hidrográficas vem se tornando uma ferramenta essencial para manejo dos recursos hídricos, principalmente, nas bacias localizadas na porção semiárida, como é o caso da bacia do Rio Taperoá. Essa bacia drena uma área de 5.667 km2, sendo uma das que mais sofre com a variabilidade dos processos hidrológicos na porção semiárida da Paraíba. Assim, o objetivo deste trabalho é analisar as relações entre as formas de uso e ocupação do solo e os processos de vazão e erosão na bacia do Rio Taperoá. Neste trabalho foram utilizados dados de precipitação, temperatura e umidade para o período de 1970 à 1993, além de mapas dos tipos de solos, uso e ocupação do solo e modelo de elevação digital. Valores simulados pelo modelo SWAT foram comparados com dados de vazão medidos e de produção de sedimentos estimados. O modelo foi calibrado e validado, usando dados mensais de vazão para o posto fluviométrico Poço de Pedras. Os resultados mostram um bom ajuste, com vazão média observada de 6,86 m³/s e vazão média simulada de 7,73 m³/s, enquanto a produção de sedimentos para todo o período de 2,5 t/ha/ano. A partir dos dados morfométricos e dos mapas gerados, é possível realizar estudos mais aprofundados das áreas de preservação e prováveis usos do solo, facilitando o processo de planejamento e gestão de recursos hídricos.

Submitted by JULIANO BÖECK SANTOS null (julianobsantos@gmail.com) on 2017-06-30T20:35:23Z No. of bitstreams: 1 MODELAGEM HIDROLÓGICA HEC-HMS DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIBEIRÃO LAVAPÉS, BOTUCATU-SP.pdf: 2020411 bytes, checksum: 793b6ebe446b79be6f17fa06f731e91a (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-07-03T14:17:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santos_jb_dr_bot.pdf: 2020411 bytes, checksum: 793b6ebe446b79be6f17fa06f731e91a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-03T14:17:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santos_jb_dr_bot.pdf: 2020411 bytes, checksum: 793b6ebe446b79be6f17fa06f731e91a (MD5) Previous issue date: 2017-05-02 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O uso inadequado dos recursos naturais é um dos principais problemas enfrentados pelos países. Considerando a extensão territorial das bacias hidrográficas, a utilização de ferramentas de geoprocessamento baseado no Sistema de Informações Geográficas (SIG) são apropriadas para o monitoramento hidrológico por meio do planejamento, controle, armazenamento e execução de informações. A Bacia Hidrográfica do Ribeirão Lavapés tem suas nascentes principais e seus afluentes dentro da área urbana do município de Botucatu-SP-Brasil, com isso o monitoramento, mapeamento e planejamento ambiental dessa área é de fundamental importância para a sua recomposição e conservação. A bacia de estudo foi dividida em três formações geológicas: Adamantina, Serra Geral e Pirambóia/Botucatu e sua produção de água foi quantificada por meio de um modelo hidrológico associado ao SIG, utilizando o Método de Curva Número (CN). Em relação aos resultados obtidos para os valores de infiltração e escoamento superficial, a Formação Adamantina (CN=97,87) apresentou uma alta impermeabilização do solo, a Formação Serra Geral (CN=73,97) um aumento do escoamento superficial, e a Formação Pirambóia/Botucatu (CN=67,29) altas taxas de infiltração. Quanto à vazão, em todas as simulações realizadas a Formação Adamantina apresentou valores superiores às demais formações e a Formação Pirambóia/Botucatu foi superior a Formação Serra Geral devido sua maior área de captação, embora apresente um valor de CN inferior. Comparando a vazão, em ambos os períodos de retorno, da média das formações geológicas com a da Bacia Hidrográfica do Ribeirão Lavapés como um todo, observou-se que na duração de chuva de 1 hora os valores foram superiores nas formações, enquanto que em 6 e 12 horas, foram superiores na bacia como um todo. Assim, pode-se concluir que os dados de entrada disponíveis e os parâmetros utilizados tornaram o modelo uma boa ferramenta na simulação de eventos na previsão de cenários, assim como, para futuras tomadas de decisões pelos gestores dos recursos hídricos. / Inadequate use of natural resources is one of the main problems faced by the countries. Considering the territorial extent of the Hydrographic Basins, it becomes necessary to use geoprocessing tools based on Geographic Information System (GIS) for the hydrological monitoring by planning, control, storage and execution information. The Ribeirão Lavapés Hydrographic Basin has its main springs and its tributaries within the urban area of the city of Botucatu-SP-Brazil, so the monitoring, mapping and environmental planning of this area is of fundamental importance for its recomposition and conservation. The study basin was divided into three geological formations: Adamantina, Serra Geral and Pirambóia/Botucatu, and its water production was quantified by means of a hydrological model associated with GIS, using the Number Curve Method (CN). Regarding the results obtained for the infiltration and surface runoff values, the Adamantina Formation (CN = 97.87) presented a high waterproofing of the soil, the Serra Geral Formation (CN = 73.97) an increase of the surface runoff, and Pirambóia/Botucatu Formation (CN = 67.29) high rates of infiltration. As for the flow rate, in all simulations, the Adamantina Formation presented higher values than the other formations and the Pirambóia/Botucatu Formation was superior to the Serra Geral Formation due to its higher catchment area, although it presents a lower CN value. Comparing the flow rate, in both return periods, of the mean geological formations with that of the Ribeirão Lavapés Hydrographic Basin as a whole, it was observed that in the 1 hour rainfall the values were higher in the formations, while at 6 and 12 hours, its was higher in the basin as a whole. Therefore, it can be concluded that the available input data and the parameters used have made the model a good tool in simulating events in scenario prediction, as well as for future decision making by water resource managers. / CNPq: 140206/2014-0

O uso de imagens de satélite tem aprimorado o estudo da dinâmica do uso do solo. Os mapeamentos da cobertura da terra se tornaram instrumentos fundamentais na avaliação das alterações na paisagem provocadas pela ação antrópica e sua influência sobre o planejamento regional e urbano. A utilização de ferramentas computacionais como os Sistemas de Informação Geográfica e os modelos hidrológicos têm auxiliado essas avaliações. O modelo hidrológico SWAT (Soil and Water Assessment Tool), desenvolvido pelo Departamento de Agricultura norte-americano, é um modelo de base física e parâmetros distribuídos, auxiliado por uma interface gráfica de software GIS. Por seu valor ambiental e econômico, a caracterização ambiental da área de drenagem da Represa de Itupararanga, com 936,54 \'KM POT.2\', localizada no estado de São Paulo, tem fundamental importância e a utilização de dados atuais permite que o estudo da área seja mais preciso no que diz respeito aos seus resultados. A partir de imagens do sensor Liss 3 do satélite ResourceSat-1, foi produzido o mapa atual de uso e ocupação do solo através da classificação supervisionada de máxima verossimilhança, validada por coletas de campo de ponto de controle com índice Kappa de 0,64 e índice de exatidão global de 71%. Os parâmetros morfológicos demonstraram que a área de estudo é bem drenada e possui baixa probabilidade de enchentes. A modelagem hidrológica foi calibrada para o período de janeiro de 2005 a dezembro de 2008 e resultou em coeficiente de eficiência de 0,41 e tendência percentual de 0%. A validação alcançou resultado de 0,301 e 5,5% para estes avaliadores, valores de ajuste considerados aceitáveis. Foram encontrados os valores de 9,66 e 1,5 para nitrogênio e fósforo, respectivamente, em kg/ha.ano, para os valores de poluição difusa, resultados elevados na comparação entre pesquisas com este foco. A comparação entre cenários identificou a necessidade de adotar práticas conservacionistas através do planejamento da ocupação para tornar sustentáveis as atividades dentro bacia e atenuar as pressões sobre os recursos naturais. / The use of satellite images has improved the study of the land use dynamics. Land cover mapping have become fundamental tools in the assessment of landscape changes caused by human action and its influence on regional and urban planning. Computation tools such as Geographic Information Systems and hydrological models have supported these findings. The hydrological model SWAT (Soil and Water Assessment Tool), developed by U. S. Agriculture Department, a model physically based and semi-distributed parameters with a GIS graphical interface. Due your environmental and economic value, the morphologic characterization of Itupararanga watershed, with 936,54 \'KM POT.2\', located in São Paulo state, have fundamental relevance and use of current data alows the study be more accurate. From images of Liss 3 sensor of ResourceSat-1 satelite, the current land use map was produced through supervised classification by maximum likelihood method and validated by control points on field collection, resulting in Kappa coefficient of 0.64 and overall accuracy rate of 71%. The morphological parameters showed that watershed is well drained and has low probability of flooding. The hydrological modeling was calibrated from January of 2005 to December of 2008 and had efficient value of 0.41 and trend rate of zero. Validation reached results of de 0.301 and 5.5% for these coefficients, considered acceptable for adjust values. Were found values of 9.66 and 1.5 for nitrogen and phosphorus, in kg/ha.year, respectively, for the values of diffuse pollution, high results in comparison between studies with this focus. The comparison between scenarios indentified the need to adopt conservation pratices through occupation planning to make the activities inside the basin and mitigate the pressure on natural resources.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-10-02T13:22:05Z No. of bitstreams: 1 Carolyne Wanessa Lins de Andrade.pdf: 3066011 bytes, checksum: 3ba8fb6cf84731be36d047fc6da25868 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-02T13:22:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carolyne Wanessa Lins de Andrade.pdf: 3066011 bytes, checksum: 3ba8fb6cf84731be36d047fc6da25868 (MD5) Previous issue date: 2018-07-25 / Water is a fundamental resource for life. The occurrence of extreme events has increased in recent decades. Understanding the effects of these events is extremely important for prevention and mitigation actions to be taken. This doctoral thesis addresses with issues related to water resources management and the impacts of land use and climate changes on the hydrological regime of the Mundaú River Basin (4,090.39 km²), northeastern Brazil. It aims to evaluate the uncertainties of the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) calibration and validation processes and to simulate land use scenarios and future climate changes in the basin. Chapter 1 addresses the general introduction of the thesis, containing the hypothesis and general and specific objectives. Chapter 2 describes the hydro-environmental characteristics of the study area. Chapter 3 details the procedures adopted in the simulations with the SWAT model. Chapter 4 presents the evaluation of the uncertainties of the use of discharge and soil moisture data in the calibration and validation of the SWAT model in the Mundaú River Basin. Chapter 5 brings the evaluation of the effects of land use changes, based on the calibrated and validated SWAT model, on the evapotranspiration, surface runoff and sediment yield processes. Chapter 6 addresses the impacts of climate change on water resources in the basin, considering two scenarios of greenhouse gas emissions: Representative Concentration Pathways (RCPs) 4.5 and 8.5, and three time periods: short term, medium term and long term. Chapter 7 contains the general conclusions of the thesis. Finally, Chapter 8 presents a summary of the publications and other activities developed during the Doctoral research. We believe that the results found in this thesis are promising for the water management of the Mundaú River Basin, and will serve as a basis for the adoption of strategies to coexist with the scenarios of land use and climate predicted for the future. The SWAT model presented good performance and the calibration and simulation procedures adopted in this study can be replicated in other similar watersheds. The lessons learnt in this thesis may help researchers around the world to better understand the behavior of the hydrological processes of a northeastern Brazil basin under different land use and climate conditions. / A água é um recurso fundamental para a vida. A ocorrência de eventos extremos tem aumentado nas últimas décadas. A compreensão dos efeitos causados por esses eventos é de extrema importância para que ações de prevenção e mitigação sejam tomadas. Esta pesquisa de doutorado aborda assuntos ligados à gestão dos recursos hídricos e aos impactos das modificações do uso do solo e do clima sobre o regime hidrológico da bacia hidrográfica do Rio Mundaú (4,090.39 km²), Nordeste do Brasil. Objetiva avaliar as incertezas dos processos de calibração e validação do modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT) e simular cenários de uso do solo e de mudanças climáticas futuras na bacia. O capítulo 1 aborda a introdução geral do trabalho, contendo a hipótese e os objetivos geral e específicos. O capítulo 2 descreve as características hidro-ambientais da área de estudo. O capítulo 3 detalha os procedimentos adotados nas simulações com o modelo SWAT. O capítulo 4 traz a avaliação das incertezas da utilização dos dados de vazão e umidade do solo na calibração e validação do modelo SWAT na Bacia do Rio Mundaú. O capítulo 5 aborda a avaliação dos efeitos das mudanças no uso do solo, a partir do modelo SWAT calibrado e validado, sobre os processos de evapotranspiração, escoamento superficial e produção de sedimentos. O capítulo 6 aborda os impactos das mudanças climáticas sobre os recursos hídricos da bacia, considerando dois cenários de emissão de gases do efeito estufa: Representative Concentration Pathways (RCPs) 4.5 e 8.5, e três períodos de tempo: curto prazo, médio prazo e longo prazo. O capítulo 7 contém as conclusões gerais da tese. E, por fim, o capítulo 8 apresenta um resumo das publicações e outras atividades desenvolvidas durante a pesquisa de Doutorado. Acreditamos que os resultados encontrados nesta tese são promissores para a gestão hídrica da Bacia Hidrográfica do Rio Mundaú, e servirão como base para a adoção de estratégias de convivência com os cenários de uso do solo e clima previstos para o futuro. O modelo SWAT apresentou bom desempenho e os procedimentos de calibração e simulação de cenários adotados neste estudo podem ser replicados em outras bacias hidrográficas semelhantes. As lições aprendidas nesta tese podem auxiliar pesquisadores em todo o mundo, a uma melhor compreensão do comportamento dos processos hidrológicos de uma bacia do Nordeste brasileiro sob diferentes condições de solo e clima.

Water is a valuable and limited natural resources, since it is the basis for the existence of life and economic development. The uneven distribution of water through different regions, causes the shortage of the resource in various locations, both at the local, regional or global. Aggravating even more the situation, the misuse of this feature is causing serious problems for communities that suffer from the reduction of quantity and quality of water resources. These problems are caused mainly by human activities, such as the expansion of urbanization that waterproofs the soil interfering with the hydrological cycle, the removal of riparian vegetation for the practice of pastoral and agricultural activities. Therefore, it is necessary to carry out studies to understand the behavior of these sources. The hydrological modeling is one of the tools that science has developed to better understand and represent the behavior of a watershed and provide conditions different from those observed. A hydrologic model can be considered as a simplified representation of reality, aiding the understanding of processes involved in this reality. In this context, this paper aims to simulate the production of water in the river basin Siriri Vivo through the SWAT hydrologic model to see what the environmental conditions that influence this variável.A approach developed in this paper shows that the environmental analysis for system geographic information and the hydrological model SWAT allowed an integrated analysis and visualization of phenomena in geographic space. / A água é um recurso natural limitado e precioso, uma vez que é a base para a existência da vida e para o desenvolvimento econômico. A distribuição desigual da água pelas diferentes regiões, faz com que haja escassez do recurso em diversas localidades, tanto na esfera local, regional ou global. Agravando, ainda mais, a situação, o mau uso desse recurso vem causando sérios problemas para as comunidades que sofre com a redução da quantidade e da qualidade dos recursos hídricos. Esses problemas são ocasionados, principalmente por ações antrópicas, como a expansão da urbanização que impermeabiliza o solo interferindo no ciclo hidrológico, a retirada de matas ciliares para a prática de atividades pastoris e agropecuárias. Logo, faz-se necessário realizar estudos para compreender o comportamento desses mananciais. A modelagem hidrológica é uma das ferramentas que a ciência desenvolveu para melhor entender e representar o comportamento de uma bacia hidrográfica e prever condições diferentes das observadas. Um modelo hidrológico pode ser considerado como uma representação simplificada da realidade, auxiliando o entendimento dos processos que envolvem esta realidade. Nesse contexto, o presente trabalho objetiva simular a produção de água na bacia hidrográfica do rio Siriri Vivo, por meio do modelo hidrológico SWAT para verificar quais as condicionantes ambientais que mais influenciam esta variável.A abordagem desenvolvida neste trabalho mostra que a análise ambiental por sistema de informação geográfica e o modelo hidrológico SWAT permitiram uma análise integrada, bem como a visualização dos fenômenos no espaço geográfico.