A presente pesquisa apresenta uma análise da dinâmica espacial e temporal dos eventos intensos de precipitação na bacia hidrográfica do rio Piracicaba, no período de 1981 a 2010, com dados de 51 postos pluviométricos mantidos na região pelo Departamento de Águas e Energia Elétrica (DAEE) e pela Agência Nacional de Águas (ANA) e a Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). A partir do limiar de 94 mm em 24 horas, obtido por meio da adaptação do método box plot, foi possível estabelecer áreas de maior ocorrência de eventos e buscar possíveis relações com outros elementos climáticos e geomorfológicos. Verificou-se que o setor centro-leste da bacia hidrográfica recebeu a maior quantidade de chuvas intensas no período estudado. Através do mapa de ocorrência desses fenômenos pode-se perceber a influência do relevo nessa dinâmica já que se trata do início do planalto Atlântico com altitudes de aproximadamente 1800 metros. Suscetíveis a grande quantidade de sistemas frontais e ZCAS, podemos atribuir a variabilidade desses eventos, em sua maioria, a esses sistemas já que predominaram no verão e primavera, justamente o maior período de ocorrência desses fenômenos. Posteriormente buscou-se verificar possíveis associações entre as características pluviométricas do local e a metodologia dos anos padrão. Após a análise desses elementos, pode-se perceber que existe uma boa relação entre os períodos considerados chuvosos e habituais e os eventos de chuva intensa, já que nesses anos obtivemos grande quantidade de precipitações intensas. Por fim, foi realizado o estudo de caso de dois eventos de precipitação que tiveram grande magnitude horária. As consequências em superfície, ficaram evidentes como por exemplo, inundações e alagamentos, representadas por meio de recortes de notícias de jornal de dias posteriores ao evento. / This research presents an analysis of the dynamics of intense precipitation events in the basin of Piracicaba river in the period from 1981 to 2010 with data from 50 rain gauges in the region maintained by the Department of Water and Power (DAEE), the National Water Agency (ANA) and Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ) . Through the method of integrated analysis, it was the spatiality and variability of events in the study area, looking for possible explanations for the occurrence of these phenomena. From the threshold of 94 mm in 24 hours, obtained by adapting the box plot method, it was possible to establish areas of higher incidence of events and seek possible relationships with other climatic and geomorphological elements. It was found that the central-eastern sector of the basin received the highest amount of heavy rains during the study period. Through the occurrence of these phenomena map one can see the influence of relief in this dynamic since it is the beginning of the Atlantic plateau with altitudes of about 1800 meters. Susceptible to large amount of frontal systems and ZCAS, we can attribute the variability of these events, for the most part, these systems since prevailed in the summer and spring, just the greatest period of occurrence of these systems. Later he sought to investigate possible associations with rainfall characteristics of the site with the methodology of standard years. After analyzing these elements, one can see that there is a good relationship between rainy periods considered and intense rainfall events, since in those years got lots of heavy rainfall. Finally, the study was conducted in the case of two intense precipitation events that had great hourly magnitude. The consequences surface, were evident such as floods and flooding, represented through newspaper news clippings of days after the event.

A presente pesquisa apresenta uma análise da dinâmica espacial e temporal dos eventos intensos de precipitação na bacia hidrográfica do rio Piracicaba, no período de 1981 a 2010, com dados de 51 postos pluviométricos mantidos na região pelo Departamento de Águas e Energia Elétrica (DAEE) e pela Agência Nacional de Águas (ANA) e a Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). A partir do limiar de 94 mm em 24 horas, obtido por meio da adaptação do método box plot, foi possível estabelecer áreas de maior ocorrência de eventos e buscar possíveis relações com outros elementos climáticos e geomorfológicos. Verificou-se que o setor centro-leste da bacia hidrográfica recebeu a maior quantidade de chuvas intensas no período estudado. Através do mapa de ocorrência desses fenômenos pode-se perceber a influência do relevo nessa dinâmica já que se trata do início do planalto Atlântico com altitudes de aproximadamente 1800 metros. Suscetíveis a grande quantidade de sistemas frontais e ZCAS, podemos atribuir a variabilidade desses eventos, em sua maioria, a esses sistemas já que predominaram no verão e primavera, justamente o maior período de ocorrência desses fenômenos. Posteriormente buscou-se verificar possíveis associações entre as características pluviométricas do local e a metodologia dos anos padrão. Após a análise desses elementos, pode-se perceber que existe uma boa relação entre os períodos considerados chuvosos e habituais e os eventos de chuva intensa, já que nesses anos obtivemos grande quantidade de precipitações intensas. Por fim, foi realizado o estudo de caso de dois eventos de precipitação que tiveram grande magnitude horária. As consequências em superfície, ficaram evidentes como por exemplo, inundações e alagamentos, representadas por meio de recortes de notícias de jornal de dias posteriores ao evento. / This research presents an analysis of the dynamics of intense precipitation events in the basin of Piracicaba river in the period from 1981 to 2010 with data from 50 rain gauges in the region maintained by the Department of Water and Power (DAEE), the National Water Agency (ANA) and Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ) . Through the method of integrated analysis, it was the spatiality and variability of events in the study area, looking for possible explanations for the occurrence of these phenomena. From the threshold of 94 mm in 24 hours, obtained by adapting the box plot method, it was possible to establish areas of higher incidence of events and seek possible relationships with other climatic and geomorphological elements. It was found that the central-eastern sector of the basin received the highest amount of heavy rains during the study period. Through the occurrence of these phenomena map one can see the influence of relief in this dynamic since it is the beginning of the Atlantic plateau with altitudes of about 1800 meters. Susceptible to large amount of frontal systems and ZCAS, we can attribute the variability of these events, for the most part, these systems since prevailed in the summer and spring, just the greatest period of occurrence of these systems. Later he sought to investigate possible associations with rainfall characteristics of the site with the methodology of standard years. After analyzing these elements, one can see that there is a good relationship between rainy periods considered and intense rainfall events, since in those years got lots of heavy rainfall. Finally, the study was conducted in the case of two intense precipitation events that had great hourly magnitude. The consequences surface, were evident such as floods and flooding, represented through newspaper news clippings of days after the event.

Ao longo das últimas décadas, o reservatório de Barra Bonita vem sofrendo com a degradação da qualidade de suas águas, uma vez que os seus principais tributários (rios Piracicaba e Tietê) estão inseridos em regiões de alto desenvolvimento antrópico. O monitoramento da qualidade das águas vem sofrendo mudanças substanciais, ao considerar o sedimento como um sítio integrador dos processos ocorridos na coluna d\'água e uma fonte contínua de poluição, já que em algumas condições pode haver ressuspensão de poluentes e/ou contaminantes. Neste sentido, este trabalho teve por objetivo a avaliação qualitativa dos sedimentos dos principais compartimentos iniciais (rios Piracicaba e Tietê), sob aspectos físicos, químicos e biológicos, considerando a destinação da água para abastecimento público e produção de energia elétrica e a inserção destes compartimentos no ecossistema do reservatório. Foram coletadas amostras ao longo de cada tributário desde o início do represamento até a região de confluência, e analisadas as concentrações de metais totais e biodisponíveis, nutrientes, matéria orgânica, granulometria, efeito tóxico sobre organismos-teste, densidade de microrganismos de interesse público e levantamento do uso e ocupação dos solos da bacia, a partir de 1960. Verificou-se, a partir da implantação do reservatório, intensas mudanças no cenário urbano, resultante do êxodo rural, com acelerado processo de industrialização nas regiões de influência do reservatório. Os resultados indicam o rio Tietê como sendo o mais intensamente afetado por estas atividades, apresentando altas concentrações de nutrientes, alta densidades de indicadores de contaminação de origem fecal, alta poluição por metais (Mn, Cd, Pb e Ni) sendo grande parte deste de alta mobilidade, ou seja, fracamente aderidos as partículas de sedimento, representando toxicidade para os organismos teste utilizados (Daphnia similis e Chironomus xanthus). Desta forma, os sedimentos representam uma fonte contínua de degradação da qualidade das águas deste sistema, causando prejuízos de ordem social, econômica e ambiental. / Along the last decades, Barra Bonita reservoir has been suffering with its water quality degradation, once its major\'s tributaries (Piracicaba and Tietê rivers) are inserted in high anthropic development regions. The monitoring of the water quality has suffered substancial changes, when considering the sediment as an integrator site of the processes ocurred in the water column and as a continued form of polution, since in some conditions there may be polutents and/or contaminents ressuspension. In this way, the work had as an objective the sediments qualitative evaluation of the major initial compartments (Piracicaba and Tietê rivers), under physical, chemical and biological aspects, considering the destination of the water public supply and the electrical energy production and these compartments insertion into the reservoir\'s ecosystem. Samples were colected along each tributary from the begining of the restraining area until the confluence region, and analysed the total and bioavailable metals, nutrients, organic matter, granulating metry, toxicant effect over test-organisms, public interest microrganisms density and recognization of the basin soil\'s use and occupation, since 1960. It was found, that due to the reservoir implantation, intense changes in the urban scenery, resulting from rural exodus, with accelerated industrialization process in the reservoir influence regions. The results indicate river Tietê as being the most intensively affected by these activities, presenting high nutrients concentration, high density of fecal origem contaminators indicators, high polution by metals (Mn, Cd, Pb, Ni), being in the greater part of high mobility ones, so, weakly adhered to sediment particles, representing toxicity to the test-organisms used (Daphnia similis and Chironomus xanthus). This way, the sediments represent a continuous source of the system water quality degradation, causing damage to social, economical and enviromental orders.

Ao longo das últimas décadas, o reservatório de Barra Bonita vem sofrendo com a degradação da qualidade de suas águas, uma vez que os seus principais tributários (rios Piracicaba e Tietê) estão inseridos em regiões de alto desenvolvimento antrópico. O monitoramento da qualidade das águas vem sofrendo mudanças substanciais, ao considerar o sedimento como um sítio integrador dos processos ocorridos na coluna d\'água e uma fonte contínua de poluição, já que em algumas condições pode haver ressuspensão de poluentes e/ou contaminantes. Neste sentido, este trabalho teve por objetivo a avaliação qualitativa dos sedimentos dos principais compartimentos iniciais (rios Piracicaba e Tietê), sob aspectos físicos, químicos e biológicos, considerando a destinação da água para abastecimento público e produção de energia elétrica e a inserção destes compartimentos no ecossistema do reservatório. Foram coletadas amostras ao longo de cada tributário desde o início do represamento até a região de confluência, e analisadas as concentrações de metais totais e biodisponíveis, nutrientes, matéria orgânica, granulometria, efeito tóxico sobre organismos-teste, densidade de microrganismos de interesse público e levantamento do uso e ocupação dos solos da bacia, a partir de 1960. Verificou-se, a partir da implantação do reservatório, intensas mudanças no cenário urbano, resultante do êxodo rural, com acelerado processo de industrialização nas regiões de influência do reservatório. Os resultados indicam o rio Tietê como sendo o mais intensamente afetado por estas atividades, apresentando altas concentrações de nutrientes, alta densidades de indicadores de contaminação de origem fecal, alta poluição por metais (Mn, Cd, Pb e Ni) sendo grande parte deste de alta mobilidade, ou seja, fracamente aderidos as partículas de sedimento, representando toxicidade para os organismos teste utilizados (Daphnia similis e Chironomus xanthus). Desta forma, os sedimentos representam uma fonte contínua de degradação da qualidade das águas deste sistema, causando prejuízos de ordem social, econômica e ambiental. / Along the last decades, Barra Bonita reservoir has been suffering with its water quality degradation, once its major\'s tributaries (Piracicaba and Tietê rivers) are inserted in high anthropic development regions. The monitoring of the water quality has suffered substancial changes, when considering the sediment as an integrator site of the processes ocurred in the water column and as a continued form of polution, since in some conditions there may be polutents and/or contaminents ressuspension. In this way, the work had as an objective the sediments qualitative evaluation of the major initial compartments (Piracicaba and Tietê rivers), under physical, chemical and biological aspects, considering the destination of the water public supply and the electrical energy production and these compartments insertion into the reservoir\'s ecosystem. Samples were colected along each tributary from the begining of the restraining area until the confluence region, and analysed the total and bioavailable metals, nutrients, organic matter, granulating metry, toxicant effect over test-organisms, public interest microrganisms density and recognization of the basin soil\'s use and occupation, since 1960. It was found, that due to the reservoir implantation, intense changes in the urban scenery, resulting from rural exodus, with accelerated industrialization process in the reservoir influence regions. The results indicate river Tietê as being the most intensively affected by these activities, presenting high nutrients concentration, high density of fecal origem contaminators indicators, high polution by metals (Mn, Cd, Pb, Ni), being in the greater part of high mobility ones, so, weakly adhered to sediment particles, representing toxicity to the test-organisms used (Daphnia similis and Chironomus xanthus). This way, the sediments represent a continuous source of the system water quality degradation, causing damage to social, economical and enviromental orders.

Este estudo objetivou avaliar o efeito das mudanças no uso e cobertura do solo nos últimos 37 anos (1972 a 2008) na resposta hidrológica da bacia do rio Piracicaba, SP. As principais mudanças de uso e cobertura do solo na bacia neste período foram aumento da área urbana, redução da área de pastagem e aumento do plantio de canade- açúcar. Além disso, a bacia conta com uma peculiaridade, que é a presença do Sistema Cantareira, que desvia água à região metropolitana de São Paulo (RMSP), desde 1974. Foi utilizado o Modelo Hidrológico de Grandes Bacias (MGB), que tem a vantagem de avaliar de forma distribuída a variação da cobertura, do tipo e uso do solo, além da própria propagação no escoamento. O modelo foi ajustado à bacia do rio Piracicaba (área de 12.245 km2) para simulação de vazões diárias. Para o processo de ajuste do modelo foram utilizados dados diários de 1972 a 2008, de 12 postos fluviométricos, 61 pluviométricos e 20 meteorológicos, modelo numérico do terreno, mapas de solos e uso e cobertura do solo (para os anos: 1978, 1983, 1985, 1997 e 2003), e parâmetros que são importantes para diferenciar tipos de solo e usos e coberturas do solo. O processo de simulação das vazões foi realizado em duas etapas: calibração dos parâmetros (entre 1972 a 1990) e verificação (1991 a 2008). Para avaliação da qualidade de ajuste foi considerada a análise visual dos hidrogramas (vazões observadas e calculadas) e os valores das funções objetivo (R2, Rlog e V). Foi realizada uma análise de sensibilidade de cada parâmetro, a fim de verificar a influência de cada um. Os resultados mostram um bom ajuste entre as vazões diárias observadas e calculadas pelo modelo. Os melhores resultados das funções objetivo foram obtidos para as sub-bacias de maior área de drenagem. O Sistema Cantareira exerce forte influência na simulação das vazões diárias. As análises de sensibilidade dos parâmetros revelam que os resultados da simulação do modelo são extremamente sensíveis às variações dos parâmetros: capacidade de armazenamento de água no solo (Wm); parâmetro de forma da relação entre o armazenamento e saturação (b); parâmetros de drenagem subterrânea (KBAS) e sub-superficial (KINT); albedo e resistência superficial (rS). Cenários alternativos em relação às mudanças no uso e cobertura do solo foram testados e comparados a simulação do cenário atual da bacia do rio Piracicaba no período entre 1972 e 2008. Comparando o cenário atual ao cenário em que não ocorreu nenhuma alteração na bacia a partir de 1972, verificou-se uma redução das vazões: máxima de 2,5 m3/s; mínima de 2,1 m3/s; e média de 1,9 m3/s. Outros cenários alternativos foram testados e comparados ao cenário atual e foi verificado um aumento da vazão média de 17,2 m3/s para cenário de 100% agricultura; e maior redução da vazão média de 3,9 m3/s para o cenário de conversão da agricultura para pastagem. / This study aimed at to evaluate the effect of changes in land use and land cover over the last 37 years (1972 to 2008) on the hydrological response in the Piracicaba river basin, SP. The main changes in the land use and land cover in the basin over that period were the increase in the urban area, decrease in the pasture area, and increase in the sugarcane plantations. Moreover, the basin has a peculiarity, which is the presence of the Cantareira System, which diverts water to the metropolitan region of São Paulo (RSMP), since 1974. We used a hydrological model of Great Basin (MGB), which has the advantage of evaluating in the distributed form, the variation of the land use/land cover, besides the flow propagation. The model was adjusted to the Piracicaba river basin (12,245 Km2 in area) to simulate daily streamflow. Daily data, from 1972 to 2008, were used for the process of model fitting, from 12 streamflow stations, 61 rainfall and 20 meteorological, digital terrain model, maps of soils and land use and land cover (for the years 1978, 1983, 1985, 1997 and 2003), and parameters that are important to differentiate soil types and uses and land cover. The process of simulation of the streamflow was carried out in two stages: calibration of parameters (from 1972 to 1990) and verification (1991 to 2008). To assess the quality of fitting it was considered the visual analysis of the hydrographs (observed and calculated streamflows) and the values of objective functions (R2, Rlog and V). We performed a sensitivity analysis of each parameter, in order to verify the influence of each one. The results showed a good fitting between the daily observed and calculated streamflows. The best results of the objective functions were obtained for the sub-basins of larger drainage area. The Cantareira System strongly influences the simulation of daily streamflow. Sensitivity analysis of parameters revealed that the simulation results of the model are extremely sensitive to variations of the parameters: soil water storage capacity (Wm), form parameter of the relationship between storage and saturation (b), parameters of drainage underground (KBAS) and subsurface (KINT), albedo and surface resistance (rS). Alternative scenarios for changes in the land use and land cover were tested and compared the simulation of the scenario actual of Piracicaba river basin in the period between 1972 and 2008. Comparing the scenario with no changes in the basin since 1972 to the actual scenario, a reduction in streamflow was detected: maximum of 2,5 m3/s, minimum of 2,1 m3/s, and an average of 1,9 m3/s. Other scenarios were tested and compared to the actual scenario, and it was detected an increase of the mean streamflow of 17,2 m3/s for scenario 100% of agriculture, and a decrease of the mean streamflow of 3,9 m3/s for the scenario of conversion from agriculture into pasture.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:31:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3033.pdf: 2632452 bytes, checksum: 845cb1d1140f7afd69ccba823955f581 (MD5) Previous issue date: 2010-05-06 / Financiadora de Estudos e Projetos / The Piracicaba river basin is considered one of the most polluted in the state of São Paulo. It is located in a region with high population density in addition to great development of agribusiness and chemical, textiles, metals, electronics, automotive and paper industries. The objective of this study was to analyze the incidence of morphological deformities in the mentum of Chironomus larvae of this basin, especially in the basin of Quilombo stream. Physical and chemical analysis were performed in water and sediment, ecotoxicological and mutagenicity tests and analysis of the benthic community at ten sampling sites in August 2007. The influence of domestic sewage in the sampling sites was evidenced by analysis of surface and bottom water, which in general, gave results outside the limits established by CONAMA Resolution 357/2005. In the sediment it was detected the presence of metals and PAHs at higher concentrations than the limits established by CONAMA Resolution 344/04, besides the acute toxicity to Chironomus sancticaroli and Hyalella azteca larvae. The best environmental condition for the benthic community was observed in Jacuba stream and Piracicaba river, upstream of the Quilombo stream, which corresponds to the most preserved area. The major incidence of morphological deformities in the mentum of Chironomus evaluated in sediment samples were observed at two points located in the Piracicaba river (Points 2 and 3), downstream of the Quilombo stream, with 25.3% and 36.3% of deformities, respectively, and the lack of teeth was the most common type of deformity. In terms of environmental quality, Chironomus larvae collected in vegetation offered an additional parameter for some sites, because the sediment offered no significant number of larvae. In most of sampling sites it was not observed a direct correlation between the frequency of gross deformities and the level of contaminants, with the exception of zinc. It is suggested the value of 2% for the limit of natural incidence of deformities in non-impacted environments. Further investigations should be conducted in reference sites in the country, with the objective to include this variable in monitoring programs of environmental quality. / A bacia hidrográfica do rio Piracicaba é considerada uma das mais poluídas do estado de São Paulo. Está localizada em uma região com alta densidade populacional e acentuado desenvolvimento da agroindústria e de indústrias químicas, têxteis, metalúrgicas, eletroeletrônicas, automotivas e de papel e celulose. Diante deste cenário, o objetivo deste trabalho foi analisar a incidência de deformidades morfológicas no mento de larvas de Chironomus em corpos d água que integram esta bacia, principalmente na sub-bacia do ribeirão Quilombo. Foram realizadas análises de características físicas e químicas da água e do sedimento, testes ecotoxicológicos e de mutagenicidade e análise da comunidade bentônica em dez pontos de coleta, no mês de agosto de 2007. A influência dos esgotos domésticos nos pontos amostrados foi evidenciada através da análise da água superficial e de fundo, que no geral, apresentou resultados fora dos limites estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/2005. No sedimento foi detectada a presença de metais e de HPAs em concentrações acima dos limites estabelecidos pela Resolução CONAMA 344/04, além de efeito tóxico agudo para larvas de Chironomus sancticaroli e Hyalella azteca. Melhor condição ambiental para a comunidade bentônica foi verificada no ribeirão Jacuba e no rio Piracicaba, a montante do ribeirão Quilombo, correspondendo às áreas mais preservadas. As maiores incidências de deformidades morfológicas no mento de Chironomus avaliadas nas amostras de sedimento foram verificadas em dois pontos localizados no rio Piracicaba (Pontos 2 e 3), a jusante do ribeirão Quilombo, com 25,3% e 36,3% de deformidades, respectivamente, sendo a falta de dentes o tipo mais comum. Através dos resultados da incidência de deformidades observada nas larvas de Chironomus coletadas na vegetação alguns pontos localizados nas sub-bacias dos ribeirões Quilombo e Tatu puderam ser mais bem avaliados, em termos de qualidade ambiental, pois no sedimento não havia número significativo de larvas. Na maioria dos pontos amostrados não foi verificada uma correspondência direta entre a freqüência de deformidades e o nível bruto de contaminantes, a exceção do zinco. Sugere-se o valor de 2% como limite para a incidência natural de deformidades em ambientes não impactados, devendo ser realizadas novas investigações em locais de referência no país, visando a inclusão desta variável em programas de monitoramento da qualidade ambiental.

Este estudo objetivou avaliar o efeito das mudanças no uso e cobertura do solo nos últimos 37 anos (1972 a 2008) na resposta hidrológica da bacia do rio Piracicaba, SP. As principais mudanças de uso e cobertura do solo na bacia neste período foram aumento da área urbana, redução da área de pastagem e aumento do plantio de canade- açúcar. Além disso, a bacia conta com uma peculiaridade, que é a presença do Sistema Cantareira, que desvia água à região metropolitana de São Paulo (RMSP), desde 1974. Foi utilizado o Modelo Hidrológico de Grandes Bacias (MGB), que tem a vantagem de avaliar de forma distribuída a variação da cobertura, do tipo e uso do solo, além da própria propagação no escoamento. O modelo foi ajustado à bacia do rio Piracicaba (área de 12.245 km2) para simulação de vazões diárias. Para o processo de ajuste do modelo foram utilizados dados diários de 1972 a 2008, de 12 postos fluviométricos, 61 pluviométricos e 20 meteorológicos, modelo numérico do terreno, mapas de solos e uso e cobertura do solo (para os anos: 1978, 1983, 1985, 1997 e 2003), e parâmetros que são importantes para diferenciar tipos de solo e usos e coberturas do solo. O processo de simulação das vazões foi realizado em duas etapas: calibração dos parâmetros (entre 1972 a 1990) e verificação (1991 a 2008). Para avaliação da qualidade de ajuste foi considerada a análise visual dos hidrogramas (vazões observadas e calculadas) e os valores das funções objetivo (R2, Rlog e V). Foi realizada uma análise de sensibilidade de cada parâmetro, a fim de verificar a influência de cada um. Os resultados mostram um bom ajuste entre as vazões diárias observadas e calculadas pelo modelo. Os melhores resultados das funções objetivo foram obtidos para as sub-bacias de maior área de drenagem. O Sistema Cantareira exerce forte influência na simulação das vazões diárias. As análises de sensibilidade dos parâmetros revelam que os resultados da simulação do modelo são extremamente sensíveis às variações dos parâmetros: capacidade de armazenamento de água no solo (Wm); parâmetro de forma da relação entre o armazenamento e saturação (b); parâmetros de drenagem subterrânea (KBAS) e sub-superficial (KINT); albedo e resistência superficial (rS). Cenários alternativos em relação às mudanças no uso e cobertura do solo foram testados e comparados a simulação do cenário atual da bacia do rio Piracicaba no período entre 1972 e 2008. Comparando o cenário atual ao cenário em que não ocorreu nenhuma alteração na bacia a partir de 1972, verificou-se uma redução das vazões: máxima de 2,5 m3/s; mínima de 2,1 m3/s; e média de 1,9 m3/s. Outros cenários alternativos foram testados e comparados ao cenário atual e foi verificado um aumento da vazão média de 17,2 m3/s para cenário de 100% agricultura; e maior redução da vazão média de 3,9 m3/s para o cenário de conversão da agricultura para pastagem. / This study aimed at to evaluate the effect of changes in land use and land cover over the last 37 years (1972 to 2008) on the hydrological response in the Piracicaba river basin, SP. The main changes in the land use and land cover in the basin over that period were the increase in the urban area, decrease in the pasture area, and increase in the sugarcane plantations. Moreover, the basin has a peculiarity, which is the presence of the Cantareira System, which diverts water to the metropolitan region of São Paulo (RSMP), since 1974. We used a hydrological model of Great Basin (MGB), which has the advantage of evaluating in the distributed form, the variation of the land use/land cover, besides the flow propagation. The model was adjusted to the Piracicaba river basin (12,245 Km2 in area) to simulate daily streamflow. Daily data, from 1972 to 2008, were used for the process of model fitting, from 12 streamflow stations, 61 rainfall and 20 meteorological, digital terrain model, maps of soils and land use and land cover (for the years 1978, 1983, 1985, 1997 and 2003), and parameters that are important to differentiate soil types and uses and land cover. The process of simulation of the streamflow was carried out in two stages: calibration of parameters (from 1972 to 1990) and verification (1991 to 2008). To assess the quality of fitting it was considered the visual analysis of the hydrographs (observed and calculated streamflows) and the values of objective functions (R2, Rlog and V). We performed a sensitivity analysis of each parameter, in order to verify the influence of each one. The results showed a good fitting between the daily observed and calculated streamflows. The best results of the objective functions were obtained for the sub-basins of larger drainage area. The Cantareira System strongly influences the simulation of daily streamflow. Sensitivity analysis of parameters revealed that the simulation results of the model are extremely sensitive to variations of the parameters: soil water storage capacity (Wm), form parameter of the relationship between storage and saturation (b), parameters of drainage underground (KBAS) and subsurface (KINT), albedo and surface resistance (rS). Alternative scenarios for changes in the land use and land cover were tested and compared the simulation of the scenario actual of Piracicaba river basin in the period between 1972 and 2008. Comparing the scenario with no changes in the basin since 1972 to the actual scenario, a reduction in streamflow was detected: maximum of 2,5 m3/s, minimum of 2,1 m3/s, and an average of 1,9 m3/s. Other scenarios were tested and compared to the actual scenario, and it was detected an increase of the mean streamflow of 17,2 m3/s for scenario 100% of agriculture, and a decrease of the mean streamflow of 3,9 m3/s for the scenario of conversion from agriculture into pasture.

Os conceitos básicos para a definição de gestão: o conceito de desenvolvimento sustentável e gestão integrada de recursos hídricos. A gestão integrada de recursos hídricos de acordo com o conceito de bacias hidrográficas. A bacia hidrográfica como uma unidade de gestão, planejamento e análise. As políticas federal e estadual de São Paulo em recursos hídricos implementadas nas bacias hidrográficas dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí (PCJ) entre 1993 e 2006. O Consórcio dos rios PCJ. O Comitê Estadual das Bacias Hidrográficas dos rios PCJ em São Paulo. O Comitê Federal de Bacia Hidrográfica do rio Piracicaba. A Agência de Bacia dos rios PCJ. Os Comitês de Bacia dos rios PCJ. A cobrança da água. A caracterização da bacia hidrográfica dos rios PCJ. Os principais planos e relatórios elaborados: Plano Nacional Dos Recurso Hídricos (PNRH); Plano Estadual dos Recursos Hídricos (PERH); Plano Integrado de Aproveitamento dos Recursos Hídricos das bacias do Alto Tietê, Piracicaba e Baixada Santista (1993-1997) ? Consórcio Hidroplan; Relatório Zero ? da UGRHI 05 ? CETEC; Plano de Bacia CBH-PCJ (2000-2003) ? COPLAENGE; Relatório HUM da BH-PCJ ( 2002- 2003) ? IRRIGART; Plano de Bacia CBH-PCJ (2004-2007) ? SHS Consultoria. Ações relevantes conduzidas pelos Comitês PCJ, as ações aprovadas pelos Comitês e contidas nas Atas dos comitês entre 1993 e 2006. A classificação das deliberações e dos projetos aprovados nas atas e dos projetos enviados para o FEHIDRO ( Fundo Estadual de recursos Hídricos) pelo comitês. Considerações finais: as ações relevantes dos comitês PCJ são analisadas à luz da gestão integrada de bacias hidrográficas. São indicadas perspectivas e desafios desses comitês. / The key concepts for the definition of management: the concept of sustainable development and integrated management of water resources. The integrated management of water resources according to the concept of river basins. The river basin as a management, planning and analysis unit. The federal and the State politics on water resources implemented in the river basins of Piracicaba, Capivari and Jundiai (PCJ) Rivers in São Paulo between 1993 and 2006. The Consortium of PCJ rivers. The State river basin Committee of the PCJ Rivers in São Paulo. The Federal river basin Committee of the Piracicaba river. The Agency of basin of the PCJ Rivers. The PCJ river basins Committees. The charge for water. The PCJ river basin description. The main plans and reports elaborated: The National Plan of River Resources (PNRH); The State Plan of River Resources of São Paulo (PERH); The Integrated Plan of the Use of River Resources in the Alto Tietê, Piracicaba and Baixada Santista river basins (1993-1997) ? HIDROPLAN; The Zero Report of the UGRHI 05 (CETEC); The PCJ River Basin Plan (COPLAENGE); The ONE Report of PCJ River Basin (IRRIGART); The Plan of the PCJ River Basin (SHS CONSULTORIA). Relevant actions led by the PCJ Committees, the actions approved by the Committees and included in the Acts of the Committees between 1993 and 2006, The classification of the deliberations and projects approved in the acts and the projects sent to the FEHIDRO (Fundo Estadual de Recursos Hídricos) by the Committees. Final statements: The relevant actions of the PCJ Committees are analyzed in the light of the integrated management of river basins. Perspectives and challenges of these committees are shown.

Visando conciliar pressões antrópicas para o desenvolvimento das atividades sócio-econômicas com a conservação dos ecossistemas, os serviços ambientais associados aos recursos hídricos são claros benefícios e índices quantitativos que podem ser tomados como parâmetros na tomada de decisões para o uso da terra. No Brasil o Código Florestal prescreve as Áreas de Preservação Permanente (APPs) ao longo das margens dos rios, em topos de morro e áreas de alta declividade como setores onde estes serviços serão potencialmente expressivos. Os efeitos da extensão da vegetação ripária podem variar conforme as características geomorfológicas e extensão da bacia, com os ainda escassos resultados de estudos indicadores da faixa segura de vegetação ripária necessária para minimizar os efeitos das vazões máximas e prover a disponibilidade hídrica em bacias hidrográficas com relevância para o abastecimento humano, como é o caso da bacia do rio Piracicaba, e em bacias de pequena escala, onde também se concentra a agricultura familiar e são as efetivas áreas de mananciais dos grandes reservatórios. O objetivo desta tese foi avaliar o impacto causado pelas APPs ripárias e de áreas íngremes (reflorestamento ripário e de áreas íngremes) no regime hidrológico da bacia do rio Piracicaba ( ~12000 km²) e na sua sub-bacia, Ribeirão das Posses (12 km²) a partir de simulações com o modelo hidrológico distribuído SWAT. A avaliação do efeito das APPs nas bacias foi realizada a partir de simulações numéricas com o modelo SWAT calibrado e validado, com referência aos regimes de vazão e evapotranspiração dos principais ecossistemas dominantes. As simulações foram compostas de cenários variando-se as faixas de extensão do reflorestamento ripário e reflorestamento das áreas íngremes em pequena escala (Ribeirão das Posses, Extrema, MG) e mesoescala (Rio Piracicaba). Os cenários com reflorestamento (ripário e áreas íngremes) reduziram o escoamento superficial em ambas as bacias e aumentaram o escoamento básico em Posses, reduzindo este em Piracicaba. Os resultados dos cenários com maior reflorestamento ripário indicaram para as bacias do Ribeirão das Posses e do Rio Piracicaba, respectivamente, uma queda de aproximadamente 24% e 4% do escoamento superficial, e no escoamento básico um aumento de 2% e redução de 2%. A redução do escoamento superficial reduziu as vazões extremas máximas em aproximadamente 13% no exutório e 28% na cabeceira do Ribeirão das Posses, enquanto no Rio Piracicaba a redução foi de aproximadamente 4% em toda a bacia. As vazões de estiagem no Ribeirão das Posses aumentaram na cabeceira e no exutório em 19 e 9%, respectivamente, enquanto no Rio Piracicaba a vazão de estiagem teve uma redução de até 2%. Os resultados sugerem que as APPs, nas formas de reflorestamento ripário e nas áreas íngremes em pequena escala, mostram uma redução do escoamento superficial e da vazão média anual, mas que em termos de serviços ambientais reflete-se favoravelmente na redução dos eventos de inundação devido à diminuição dos pulsos hidrológicos extremos, e no aumento da vazão de estiagem devido ao aumento do escoamento básico. Na mesoescala mostrou-se analogamente uma qualidade favorável de serviço ambiental nas vazões máximas, mas desfavorável na vazão de estiagem, o que, todavia, deve ser analisada em conjunção com o ajuste dos parâmetros de recarga do aquífero raso e profundo do modelo nesta escala. O estudo indica as APPs como promotoras de serviços ambientais hidrológicos dominantemente favoráveis, a contar pela possibilidade real de recomposição florestal em bacias de menores escalas, com ênfase na influência dos processos nas imediações da rede de drenagem onde habitam as populações rurais que poderiam se beneficiar dos serviços mais direta e frequentemente. / Aimed at reconciling human pressures for the development of socio-economic activities with the conservation of ecosystems, ecosystem services associated with water resources are benefits and quantitative indices that can be taken as parameters in decision-making for land use. In Brazil, its Forest Code prescribes the Permanent Preservation Areas (PPAs) along rivers banks, steep areas and areas of high slope as sectors where these services will be potentially significant. The effects of the size of riparian vegetation may vary depending on geomorphological characteristics and extension of the basin. There are few studies indicators of the safe range of riparian vegetation necessary to minimize the effects of peak flows and provide water availability in relevant river basins for water supply, like Piracicaba river basin, and in small scale watershed, which also focuses on the family farms and are also effective watershed areas of large reservoirs. The objective of this thesis was to evaluate the impact of the riparian and steep PPAs areas in the hydrological regime of the Piracicaba river basin (~ 12000 km²) and its sub-basin, Ribeirão das Posses (12 km²), in Extrema, MG, by means of numerical simulations. Evaluation of the effect of PPAs in the watersheds was carried out using the hydrological model SWAT (Soil and Water Assessement Tool) calibrated (for streamflow and evapotranspiration of the main ecosystems of the basin) and validated (for streamflow). Scenarios were composed of varying extension of riparian reforestation and afforestation of steep areas in small scale (Ribeirão das Posses) and in mesoscale (Piracicaba). The (riparian and steep area) reforestation scenarios reduced surface runoff in both watersheds and increased baseflow in Posses but reduced it in Piracicaba. The results of the annual average scenarios with greater riparian reforestation indicated a runoff decrease of 24% in Ribeirão das Posses and of 4% in Piracicaba. As for the baseflow, it increased by 2% and decreased by 2%, respectively in the two watersheds. The reduction of runoff reduced the maximum streamflows in the mouth in 13% and in 28% at the head of the Ribeirão das Posses. While in Piracicaba, these were reduced to approximately 4% in the entire watershed. Low flows in Posses increased the head and mouth in, respectively, 19% and 9%, while in Piracicaba drought streamflow had a modest reduction of up to 2%. The results suggest that the PPAs, in the forms of riparian and steep reforestation on a small scale, show a reduction of runoff and mean annual flow, but in terms of environmental services reflects favorably on the reduction of flood events due the reduction of extreme hydrological pulses, and the increase of low flow due to increased base flow. The mesoscale showed analogously a favorable quality in providing environmental services in peak flows, but unfavorable as to dry season flow, which however should be analyzed in conjunction with adjusting the parameters of the model of low and deep aquifer recharge at this scale. The study suggest the PPAs as promoters of environmental hydrological services dominantly favorable, emphasizing the benefits of reforestation in smaller scale watersheds, influencing processes nearby the drainage area, where rural populations could be benefited from services more directly and frequently.

Os conceitos básicos para a definição de gestão: o conceito de desenvolvimento sustentável e gestão integrada de recursos hídricos. A gestão integrada de recursos hídricos de acordo com o conceito de bacias hidrográficas. A bacia hidrográfica como uma unidade de gestão, planejamento e análise. As políticas federal e estadual de São Paulo em recursos hídricos implementadas nas bacias hidrográficas dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí (PCJ) entre 1993 e 2006. O Consórcio dos rios PCJ. O Comitê Estadual das Bacias Hidrográficas dos rios PCJ em São Paulo. O Comitê Federal de Bacia Hidrográfica do rio Piracicaba. A Agência de Bacia dos rios PCJ. Os Comitês de Bacia dos rios PCJ. A cobrança da água. A caracterização da bacia hidrográfica dos rios PCJ. Os principais planos e relatórios elaborados: Plano Nacional Dos Recurso Hídricos (PNRH); Plano Estadual dos Recursos Hídricos (PERH); Plano Integrado de Aproveitamento dos Recursos Hídricos das bacias do Alto Tietê, Piracicaba e Baixada Santista (1993-1997) ? Consórcio Hidroplan; Relatório Zero ? da UGRHI 05 ? CETEC; Plano de Bacia CBH-PCJ (2000-2003) ? COPLAENGE; Relatório HUM da BH-PCJ ( 2002- 2003) ? IRRIGART; Plano de Bacia CBH-PCJ (2004-2007) ? SHS Consultoria. Ações relevantes conduzidas pelos Comitês PCJ, as ações aprovadas pelos Comitês e contidas nas Atas dos comitês entre 1993 e 2006. A classificação das deliberações e dos projetos aprovados nas atas e dos projetos enviados para o FEHIDRO ( Fundo Estadual de recursos Hídricos) pelo comitês. Considerações finais: as ações relevantes dos comitês PCJ são analisadas à luz da gestão integrada de bacias hidrográficas. São indicadas perspectivas e desafios desses comitês. / The key concepts for the definition of management: the concept of sustainable development and integrated management of water resources. The integrated management of water resources according to the concept of river basins. The river basin as a management, planning and analysis unit. The federal and the State politics on water resources implemented in the river basins of Piracicaba, Capivari and Jundiai (PCJ) Rivers in São Paulo between 1993 and 2006. The Consortium of PCJ rivers. The State river basin Committee of the PCJ Rivers in São Paulo. The Federal river basin Committee of the Piracicaba river. The Agency of basin of the PCJ Rivers. The PCJ river basins Committees. The charge for water. The PCJ river basin description. The main plans and reports elaborated: The National Plan of River Resources (PNRH); The State Plan of River Resources of São Paulo (PERH); The Integrated Plan of the Use of River Resources in the Alto Tietê, Piracicaba and Baixada Santista river basins (1993-1997) ? HIDROPLAN; The Zero Report of the UGRHI 05 (CETEC); The PCJ River Basin Plan (COPLAENGE); The ONE Report of PCJ River Basin (IRRIGART); The Plan of the PCJ River Basin (SHS CONSULTORIA). Relevant actions led by the PCJ Committees, the actions approved by the Committees and included in the Acts of the Committees between 1993 and 2006, The classification of the deliberations and projects approved in the acts and the projects sent to the FEHIDRO (Fundo Estadual de Recursos Hídricos) by the Committees. Final statements: The relevant actions of the PCJ Committees are analyzed in the light of the integrated management of river basins. Perspectives and challenges of these committees are shown.