Orientador: Paulo Cesar Rocha / Banca: Isabel Cristina Moroz Caccia Gouveia / Banca: Paulo Fernando Soares / Resumo: Tendo em vista os instrumentos de gestão de recursos hídricos, as articulações para implementação de políticas, tais como a cobrança pelo uso dos recursos hídricos, em adição às concessões de outorga de uso nas bacias hidrográficas dos rios Aguapeí e Peixe, a presente pesquisa teve como objetivo realizar uma análise espaço temporal do escoamento superficial, embasado no conhecimento geográfico e hidrológico. Baseado na hipótese da existência de períodos hidrológicos de comportamento distinto (que é uma variação na magnitude do fluxo ao longo do tempo). A área de estudos localiza-se a Oeste do estado de São Paulo e está incorporada nos Comitês das UGRHis 20 e 21 devido a conformidades do meio físico. Apoiado nessa caracterização e também através de metodologias para análise dos dados hidrológicos e obtenção de parâmetros que caracterizam a morfometria da área de estudo, foi possível obter correlações cujos resultados possibilitaram gerar um mapa de zoneamento hidrológico que mostrou a variação espaço- temporal da disponibilidade dos recursos hídricos. Os resultados chamam especial atenção às diferenças entre os períodos hidrológicos. No primeiro período (1948-1962) as magnitudes das vazões específicas médias foram as menores da série; No segundo período (1972-1984) se destacou por altas magnitudes, maiores inclusive do que no terceiro período (1985-2000), cujas magnitudes podem ser consideradas intermediárias / Abstract: Regarding the tools water management, the articulation to impose the policies such as charging for the use of water resources, in addition to grants use rights in Aguapeí and Peixe River basin, this research aims to perform spatio-temporal analysis, based on geographic and hydrological knowledge. The research area is incorporated at the same Watershed Committee (Committee of Aguapeí and Peixe River Basin) on West of state of São Paulo. Based on the hypothesis of hydrological periods of rivers regimen (which is a variation in the magnitude of the flow over time) of data collected and the theoretical and methodological structure, this research presents a hydrological zoning maps in the boundaries of SIGRH and CBH-AP area as a product from the correlations among morphometric and hydrologic data along the different hydrological periods observed. The results indicate the differences in the spatio-temporal water availability. At first period (1948-1972) the specific flow average magnitude have been the lowest of the series; At second period (1972-1984) have been those with the highest magnitude, greatest than the third period (1985-2000), when the magnitude may be considered intermediary / Mestre

Orientador: Fabio Augusto Gomes Vieira Reis / Coorientador: Augusto José Pereira Filho / Banca: José Eduardo Zaine / Banca: Cenira Maria Lupinacci da Cunha / Banca: Gerson Araújo de Medeiros / Banca: Eymar Silva Sampaio Lopes / Resumo: No Brasil e no mundo, estudos de correlação entre precipitação e movimentos de massa feitos nas últimas décadas estabeleceram os denominados Coeficientes de Alerta Meteorológicos, que têm se mostrado uma ferramenta bastante útil para aplicação das medidas preventivas do Plano Preventivo da Defesa Civil para áreas de risco, especificamente na região da Serra do Mar Paulista. Embora seja notável a influência de chuvas de alta intensidade num curto período de tempo para deflagração destes movimentos de massa, existem casos que não seguem este mecanismo, o que acende a discussão em relação ao tempo de chuva antecedente que deve ser utilizado para fazer tais correlações. Especificamente em Cubatão, SP, o coeficiente de precipitação crítica (CPC) que é utilizado para o Sistema de Alerta considera que acumulados de 4 dias possuem maior correlação com ocorrência de acidentes, assim como é monitorada a precipitação acumulada em 3 dias maior de 80 mm para ativação das ações do alerta. Neste contexto, o objetivo principal da pesquisa foi analisar a influência da precipitação acumulada de períodos superiores a 30 dias antecedentes à ocorrência de eventos de movimentos de massa registrados pela Defesa Civil no município de Cubatão, SP, por meio de dados de precipitação obtidos pela aplicação do método ANOBES e levantamento de registros de deslizamentos e corrida de massa no município, de 2000 a 2013. Foram feitos testes estatísticos paramétrico e não-paramétrico para os valores acumulados... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In Brazil and in the world, correlation studies between precipitation and mass movements made in the last decades established the so-called Meteorological Alert Coefficients, which have proved to be a very useful tool for the application of the preventive measures of the Civil Defense Preventive Plan for risk areas, specifically in the region of Serra do Mar in São Paulo state. Although the influence of high intensity rains in a short period of time to trigger these mass movements is notable, there are cases that do not follow this mechanism, which ignites the discussion regarding the antecedent rainfall time that should be used to make such correlations. Specifically in Cubatão, São Paulo state, the critical precipitation coefficient (CPC) that is used for the Alert System considers that accumulated 4 days have a higher correlation with the occurrence of accidents, as well as the cumulative precipitation in 3 days greater than 80 mm to activate alert actions. In this context, the main objective of the research was to analyze the influence of the cumulative precipitation of periods superior to 30 days antecedent to the occurrence of events of mass movements registered by the Civil Defense in the municipality of Cubatão, through precipitation data obtained by the application of the ANOBES method and survey of landslides and mass race in the municipality, from 2000 to 2013. Parametric and non-parametric statistical tests were performed for cumulative values of precipitation of ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Didier Gastmans / Banca: Ricardo César Aoki Hirata / Banca: Luiz Felippe Gozzo / Resumo: Isótopos estáveis de hidrogênio (1H/2H) e oxigênio (16O/17O/18O) constituem excelentes traçadores da movimentação da molécula da água ao longo do ciclo hidrológico, sendo utilizado como ferramentas auxiliares na interpretação dos controles climáticos sobre a precipitação. Em áreas tropicais, fatores climáticos regionais e locais se contrapõe, como responsáveis pela variabilidade da composição isotópica da precipitação. Com base em processos envolvidos nas transformações isotópicas sofridas pela água ao longo da sua movimentação no ciclo hidrológico em áreas continentais, essa dissertação de mestrado teve como objetivo avaliar e compreender quais fenômenos climáticos são responsáveis por governar a composição isotópica da precipitação na porção central do estado de São Paulo. Os resultados demonstraram que a disponibilidade de umidade na atmosfera, aliados a processos de recirculação de vapor ao longo do deslocamento de massas de ar que geram chuva na região estudada, governam a variabilidade da composição isotópica da precipitação, como demonstrado pelas retas meteóricas locais (δ2H = 8.15*δ18O + 14.25), valores de d-excess geralmente superiores a 11‰ e pelo efeito de sazonalidade, que se caracteriza por diferenças na composição isotópica da precipitação na estação seca, caracterizada por chuvas enriquecidas com valores de δ18O = >-4‰, e na estação chuvosa por chuvas empobrecidas com valores de δ18O = <-4‰. Esse efeito de sazonalidade foi igualmente observado durante os event... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Stable isotopes of hydrogen ( 1 H/ 2 H) and oxygen ( 16 O/ 17 O/ 18 O) constitute excellent tracers of water movement through the hydrological cycle, and they have been used as an important tool to i nterpret climate controls on precipitation . In tropical areas, regional and local climatic factors faced as responsible for the variability observed on isotopic composition of precipitation. Based on the processes involved in the water isotopic transformat ions along it path through the hydrological cycle in continental areas, the main purpose of this master thesis was evaluate and understand which climatic factors are responsible for controlling the isotopic composition of the precipitation in the center of the state of São Paulo. The results demonstrate that the availability of moisture in the atmosphere, co mbined with moisture recirculation processes along the displacement of air masses that generate rain in the studied region, were the main key drivers responsible by the variability observed in isotopic composition of the precipitation, as demonstrated by the local meteoric lines ( δ 2 H = 8.15* δ 18 O + 14.25 ), values of d - excess up to 11‰, and the seasonal effect, that is characterized by differences between more enriched precipitation during the dry season, characterized by val ues of δ 18 O = > - 4‰, and more depleted precipitation during wet season, with val ues of δ 18 O = < - 4‰ . Seasonal effects were observed during the events El Niños 1997 - 98 and 2014 - 16... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Previsões hidrometeorológicas confiáveis são necessárias para amenizar desastres causados por eventos extremos. Dessa forma, o acoplamento de modelos atmosféricos e hidrológicos vêm se mostrando como uma ferramenta importante para previsão de eventos severos, proporcionando um sistema de alerta, minimizando os danos causados à população. O principal objetivo deste trabalho é propor, aplicar e avaliar um sistema acoplado do modelo atmosférico Eta ao modelo hidrológico DHSVM (Distributed Hydrology Soil Vegetation Model), aplicado a uma microbacia na região da Serra do Mar no Estado de São Paulo. Essa região, por apresentar acentuadas declividades do terreno e remanescentes de mata atlântica, requer estudos específicos, metodologias e modelos adequados às suas características. Por se tratar de um modelo hidrológico distribuído, o DHSVM necessita de uma grande quantidade de parâmetros físicos de solo e vegetação, que caracterizam em cada ponto de grade, a região de estudo. Os parâmetros encontrados para a bacia de estudo podem vir a contribuir para outros trabalhos de modelagem na região da Serra do Mar. A necessidade de dados de irradiância de onda longa para a simulação hidrológica, fez com que uma equação de estimativa da mesma fosse ajustada, podendo ser aplicada para todo o Estado de São Paulo. O principal desafio encontrado no acoplamento de modelos atmosféricos e hidrológicos é a grande diferença de escalas espacial e temporal. Este trabalho propõe uma técnica de desagregação (downscaling) para aumentar a resolução espacial dos campos de precipitação e temperatura fornecidos pelo modelo atmosférico de 10 km para 2 km. Os resultados apresentados mostraram que a qualidade das vazões simuladas dependem principalmente da qualidade do campo de precipitação de entrada ao modelo hidrológico, seja ele gerado pela interpolação de dados observados em estações de monitoramento ou gerado por modelos de previsão do tempo. A aplicação das técnicas de desagregação pouco afetaram os resultados das vazões simuladas.

A cada estação chuvosa notamos nitidamente o aumento de áreas alagadas nas grandes cidades. Cada vez mais a população ribeirinha tem enfrentado alagamentos maiores e mais violentos. Algumas técnicas utilizadas, hoje em dia, têm transferido o problema de montante a jusante, aumentando cada vez mais os picos dos hidrogramas de cheia. Novas técnicas têm surgido para o controle de vazão nas bacias urbanas. Algumas delas são chamadas técnicas compensatórias e visam diminuir a vazão na fonte. Outras mais elaboradas, conhecidas genericamente por reservatórios de cheias têm sido introduzidas em grandes centros urbanos no sentido de recriar as condições de pré-urbanização, retendo águas superficiais e retornando ao meio ambiente gradualmente e de forma controlada. Esta tese de mestrado visa o estudo e a viabilização de algumas técnicas compensatórias estruturais na cidade de São José dos Campos, São Paulo, mais especificamente na bacia do ribeirão dos Putins, que freqüentemente têm sofrido com as cheias urbanas devido ao crescimento acelerado de urbanização, aumentando as áreas impermeáveis da bacia.

Este estudo avalia a Global Precipitation Index (GPI), Negri Adler Wetzel Technique (NAW) e duas versões adaptadas nas várias resoluções temporais e espaciais sobre áreas continental e oceânica. As escalas temporais variaram entre 3 h a mensal, enquanto que a espacial de 100 a 10000 Km2. No primeiro caso, foram utilizados imagens infravermelho do satélite meteorológico Geoestacionary Meteorological Satellite-4 (GMS-4) e dados Constant Altitude Plan Position Indicator (CAPPI) de dois radares a bordo de navios na área do experimento oceanográfico Tropical Ocean-Global Atmosphere Project - Coupled Ocean Atmosphere Response Experiment (TOGA COARE). No segundo caso, interior de São Paulo, utilizou-se imagens infravermelho do satélite Geoestacionary Operational Environmental Satellite 8 (GOES-8) dados CAPPI do radar meteorológico de Bauru. A obtenção das versões adaptadas das técnicas GPI e NAW, denominadas, respectivamente GPId e NAWd envolveram a modificação da temperatura limiar de chuva e não chuva e também as taxas ótimas de precipitação de cada técnica de acordo as diferentes resoluções espaciais e temporais. Além disso, definiram-se as técnicas padrões, GPIp e NAWp, que também envolveram a regionalização da temperatura limiar de chuva e não chuva e a substituição da taxa ótima de precipitação mensal para todas as outras resoluções temporais e todas as áreas estudadas. Posteriormente, foram calculadas a tendência, Root Mean Square Error (RMSE) médio e a correlação, para várias combinações temporais e espaciais, para três formas de amostragem espaciais diferentes: variação da área central da imagem; divisão da imagem em janelas de vários tamanhos sem sobreposição de linhas e colunas; e divisão da imagem em janelas de vários tamanhos mas com sobreposição de linhas e colunas. Para a maioria das combinações, as taxas ótimas encontradas apresentaram valores menores que os encontrados para a GPI e NAW. Os resultados obtidos indicaram que as taxas ótimas de precipitação sobre o oceano no TOGA COARE foram maiores do que sobre a área de abrangência do radar de Bauru. Além disso, as técnicas GPI e NAW superestimaram as taxas de precipitação em relação aos dados de radar, enquanto que as técnicas GPIp e NAWp superestimaram levemente as taxas de precipitação em relação aos dados de radar. Concluiu-se também que as técnicas GPId e NAWd; e GPIp e NAWp apresentaram menores valores de tendências e RMSE médios que os da GPI e NAW, para ambas as áreas de estudo, apesar das correlações serem constante para as técnicas GPI, GPId e GPIp e NAW, NAWd e NAWp. Este comportamento mostrou que a regionalização das técnicas GPI e NAW independe das correlações. As variáveis estatísticas mostraram que o desempenho das GPId e NAWd foi levemente superior aos das GPIp e NAWp, não compensando a utilização de taxas específicas para cada resolução. Assim, concluiu-se que com pequenas adaptações de temperatura limiar de chuva e não chuva e de taxa de precipitação pode-se estimar a precipitação com menores tendências e RMSE médios para resoluções temporais de 3 h a mensal e áreas de 100 a 10000 Km2, para as três formas de amostragem espacial analisadas.

A variação temporal natural das vazões dos rios pode ser causa de dificuldades para o abastecimento urbano de água, tornando-se ainda mais complexo no cenário de possíveis mudanças climáticas presente nos dias atuais. O presente trabalho objetivou detectar tendências em séries temporais de dados hidrológicos de precipitação na bacia hidrográfica do ribeirão Guaratinguetá, Município de Guaratinguetá - SP, visando estabelecer um comparativo entre os valores históricos observados e os projetados através do modelo Eta/CPTEC para cenários futuros até o ano de 2.099. Foram analisados dados de precipitação e temperatura de estações hidrometeorológicas na bacia hidrográfica do Ribeirão Guaratinguetá, e gerados dados de evaporação, com o método de Thornthwaite, e de vazão do rio, com o modelo SMAP (Soil Moisture Accounting Procedure), e então submetidos ao teste estatístico não paramétrico de Mann-Kendall, visando a identificação de tendências. Ambas as séries históricas e projetadas apresentaram variação intra-anual dos volumes precipitados. Foi identificada tendência de aumento nos volumes de precipitação para a primavera. Em função desta elevação, foi possível notar um aumento das vazões simuladas para o futuro, no ribeirão Guaratinguetá, o que deve resultar em mudanças na operação do sistema de abastecimento de água. Por outro lado, a previsão de aumento dos volumes de vazão pode significar um benefício em relação ao déficit na demanda de água, ainda que seja necessária a realização de obras para adequação do sistema em função dos maiores volumes. Para uma maior exatidão nos valores simulados para a vazão do ribeirão Guaratinguetá, recomenda-se que o modelo SMAP seja calibrado e validado para vazões observadas, no momento não disponíveis para a área em questão.

Processos de instabilização na BR-376/PR e BR-101/SC, associados principalmente a períodos de intensa precipitação pluviométrica, estão relacionados ao meio suscetível ao qual estão inseridos: a Serra do Mar, conhecida por ser influenciada por diversos agentes ambientais. Além das questões ambientais envolvidas, há também as interferências antrópicas que corroboram para instabilidade das encostas e oferecem riscos às condições de operação e segurança das vias. Um gerenciamento de risco parte do acompanhamento e mapeamento das áreas mais suscetíveis, em conjunto com as informações que compõem um banco de dados, fornecem informações que podem auxiliar o engenheiro na tomada de decisões. Com o intuito de contribuir para a prevenção e mitigação de acidentes geotécnicos em rodovias, foram analisados os principais fatores de influência associados à instabilidade de taludes e discutida a importância de um banco de dados e sua composição. A avaliação das ocorrências à luz dos fatores de influência mostra a relevância de considerá-los nas análises de risco e de avaliação de perigo, e a importância que o conjunto dessas informações pode ter em um Sistema de Suporte à Decisão (SSD).

A análise de possíveis impactos das mudanças climáticas em escala regional requer dados de previsão em escala compatível. A escala dos Modelos Climáticos Globais, cuja ordem de resolução horizontal é de 100 km, é inadequada para avaliar mudanças no clima em uma bacia hidrográfica de 420 km2, por exemplo, que é a área da bacia objeto desse estudo. Em tais casos, usam-se os Modelos Climáticos Regionais (MCR) que são produtos da regionalização dos Modelos Climáticos Globais e mostram, com frequência, erros sistemáticos. Esses erros podem ser reduzidos com técnicas de correção do viés. No presente trabalho, foram aplicados aos dados de previsão de precipitação do MCR Eta as técnicas de correção por transformação de potência e por ajuste à distribuição gama. Nesse último método, o número de valores nulos, referente aos dias secos, não foi tomado como um parâmetro fixo. Uma nova metodologia para tratamento dos valores nulos foi proposta e aplicada, sendo que dois casos foram considerados, no primeiro caso, os valores nulos das simulações excediam os valores nulos das observações, no segundo caso ocorria o contrário. Os resultados foram comparados com o teste de Kolmogorov-Smirnov e com a soma das diferenças entre as curvas de distribuição acumuladas. Ambos os métodos de correção foram efetivos na redução de erros e consequentemente no ganho de confiabilidade das previsões. No entanto, o método de correção por ajuste à distribuição gama obteve os melhores resultados no período de validação (1981 a 1990), particularmente na redução dos erros correspondentes à quantidade de dias secos. Aplicando os parâmetros ajustados com todo o período de controle (1961 a 1990) aos dados das previsões climáticas até 2100 pôde-se observar que as previsões mostram-se bastante conservadoras no montante de precipitação comparando-se com o período de base.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-04-25T18:28:52Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4679144 bytes, checksum: 5935358573b35d5d654bd90b3f0a8a29 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-25T18:28:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4679144 bytes, checksum: 5935358573b35d5d654bd90b3f0a8a29 (MD5) Previous issue date: 2018-02-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / As mudanças no clima associadas à variabilidade da precipitação e às alterações no uso e cobertura do solo consistem em importantes condicionantes da disponibilidade dos recursos hídricos pelo mundo, em especial das tendências no regime de vazões das bacias hidrográficas. O Brasil possui várias bacias hidrográficas de relevante importância econômica e social, dentre as quais, destaca-se a bacia hidrográfica do rio Grande (BHRG), afluente da margem esquerda do rio Paraná. Esta bacia localiza-se entre os estados de Minas Gerais e São Paulo, uma região estratégica do país, em que as atividades socioeconomicas têm papel relevante sobre a economia brasileira. O objetivo geral do presente trabalho foi analisar e caracterizar os impactos da precipitação e alterações do uso e cobertura do solo sobre as tendências temporais das vazões médias e mínimas de 12 áreas de drenagem da BHRG. Utilizaram-se dados de precipitação e vazão na área da BHRG, disponibilizados pela ANA (Agência Nacional de Águas), correspondentes ao período entre 1940 a 2010. Os dados de uso do solo foram provenientes do Grupo de Pesquisa em Interação Atmosfera-Biosfera da UFV. Aplicaram-se, nas séries de dados hidrológicos de cada área de drenagem, os testes estatísticos de Mann-Kendall (identificação da tendência), Pettitt (identificação do ponto de mudança) e Spearman rho (identificação da força de correlação entre duas variáveis). Também foram isolados os efeitos da precipitação sobre a vazão, através de um modelo chuva-vazão, por intermédio da curva de regressão tipo LOESS (Suavização de Dispersão Localmente Ponderada) entre o Índice de Precipitação Antecedente (API) e a vazão. Os resultados indicaram que, na maior parte da BHRG, entre 1940 e 2010, as vazões médias e mínimas (Q 7 ) apresentaram tendência de crescimento e que o principal responsável para a tendência de aumento nas vazões é a variabilidade natural da precipitação. As alterações de uso do solo apresentaram menor influência sobre as vazões. / Climate change associated with precipitation variability and land use and land cover changes are important determinants of the water availability in the world, especially of the trends in river flow regime. Brazil has several hydrographic basins with economic and social importance, including the BHRG (Grande River Hydrographic Basin), a tributary of the left bank of the Paraná River. This basin is located between the states of Minas Gerais and São Paulo, a strategic region of the country, where socioeconomic activities have a significant role in the Brazilian economy. The general objective of this work was to analyze and characterize the impacts of precipitation and land use and land cover changes on the temporal trends of medium and minimum flows of 12 drainage areas in the Grande river hydrographic basin. Precipitation and flow data from the BHRG area were used, made available by the National Water Agency (ANA), corresponding to the period between 1940 and 2010. Soil use data come from the Research Group on Atmosphere-Biosphere Interaction from the UFV. The statistical tests of Mann-Kendall (trend identification), Pettitt (point of change identification) and Spearman rho (identification of the correlation force between two variables) were applied in the hydrological data series of each drainage area. The effects of precipitation on flow were also isolated through a rain-flow model, using the LOESS regression curve (Locally Weighted Dispersion Smoothing) between API (Antecedent Precipitation Index) and flow. The results indicated that, in most of the BHRG, between 1940 and 2010, the medium and minimum flows (Q 7 ) presented growth trend and that the main responsible for the increasing trend in the flows is the natural variability of precipitation. The land-use changes had lower influence on flow rates. / Não foi localizado o currículo lattes do autor.