O presente trabalho apresenta metodologias para aprimorar a estimativa de freqüências de vazões diárias máximas extremas na bacia de rio Quaraí e de 13 bacias do médio rio Uruguai, no Brasil e Uruguai. Inicialmente foram ajustados, para os dados de cada bacia, e utilizando máxima verossimilhança, os parâmetros da distribuição GEV e seu caso particular Gumbel. Utilizando a função de Deviança foi testada em cada caso, com um nível de significância de 95%, a conveniência de utilizar o modelo GEV (3 parâmetros) em lugar do modelo Gumbel (2 parâmetros). Também foram analisados os valores e as incertezas de vazões de 25, 50 e 100 anos de período de retorno calculados com as duas distribuições. O resultado obtido foi que é satisfatório utilizar o modelo de Gumbel. Posteriormente, foi proposto um novo modelo a partir da distribuição de Gumbel. Este modelo supõe uma dependência linear do parâmetro de posição μ com as temperaturas de superfície do oceano SST (μ(t)=a+b.SST(t)). Novamente os parâmetros a, b e σ foram estimados mediante máxima verossimilhança. Foram utilizados os dados de reconstrução das SST dos oceanos disponíveis desde o ano 1854 para todo o planeta em células de 2 graus. Para cada célula de temperaturas de superfície do oceano Pacífico foi testada, para cada bacia, utilizando a função de Deviança, a significância de supor b≠0. A região compreendida entre os 14ºN, 12ºS, 79ºO e 149ºO, é a que apresenta maior significância de que o modelo proposto (supondo b≠0) consiga um melhor ajuste dos dados. O seja a probabilidade calculada de ocorrer as vazões observadas é maior se são consideradas as SST, além disso, pode se dizer que o teste efetuado indica que é maior o ganho de incorporar as SST do que agregar um novo parâmetro ao modelo. Em 12 bacias o modelo ajustado prevê que com o aumento da SST os períodos de retorno de vazões extremas diminuem, resultado coerente com o obtido por diversos autores para as precipitações e vazões médias e extremas em escala de tempo mensal ou anual. No trabalho foram analisadas três técnicas para determinar os intervalos de confiança dos parâmetros e as vazões ajustadas: a técnica que utiliza a curvatura do logaritmo da função de máxima verossimilhança e duas técnicas de bootstrap. As técnicas de bootstrap foram implementadas para determinar intervalos de confiança nos parâmetros ou diretamente nas vazões. As duas técnicas resultaram similares, mas no modelo proposto com as SST os intervalos de confiança somente puderam ser obtidos a partir da técnica de bootstrap diretamente nas vazões. / This work presents methods for improving estimates of the frequency of occurrence of extreme values of annual daily flows in the basin of the R. Quaraí and 13 other basins in the middle of the R. Uruguai catchment. For each basin, the three parameters of the Generalized Extreme Value (GEV) distribution were estimated by maximum likehood, together with the two parameters of the Gumbel distribution, a special case of the GEV distribution. Using the Deviança function, the hypothesis that the Gumbel distribution (2 parameters) gave an adequate fit to the distribution was tested against the alternative GEV (3 parameters), using a 5% significance level. Values of annual maxima with return periods 25, 50 and 100 years, and their errors, were then analyzed for the two distributions. Results showed that the Gumbel distribution fitted adequately. A new model was then tested using the Gumbel distribution, in which the position parameter was a linear function of sea surface temperature SST (μ(t)=a+b.SST(t)). The parameters a, b and the dispersion parameter σ were again estimated by maximum likelihood. The reconstructed series of global SST extending back to 1854 was used with a grid size of 2 degrees. For each cell in the Atlantic Ocean, a Deviança function was calculated and the hypothesis b=0 was tested for each basin. The ocean region showing strongest evidence against the hypothesis b=0 lay between 14ºN, 12ºS, 79ºW and 149ºW, showing that the fit of the Gumbel distribution to the observed annual maxima is better when they are related to SST, so that is then preferable to use the Gumbel with SSTs than to use the extra parameter of the GEV distribution. In 12 basins the fitted model showed that as SST increases, the return period of extreme flows decreases. This agrees with results obtained by other authors for rainfall and mean and extreme flows at the monthly and annual time scales. Three methods were compared for evaluating confidence intervals for model parameters and fitted flows: these were a method using curvature of the log-likehood function, and two bootstrap methods. The bootstrap methods were used to determine the confidence intervals of parameters or of flows directly. The two methods gave similar results, but in the model which includes SST, confidence intervals could only be calculated by the bootstrap method directly for flows.

O presente trabalho apresenta metodologias para aprimorar a estimativa de freqüências de vazões diárias máximas extremas na bacia de rio Quaraí e de 13 bacias do médio rio Uruguai, no Brasil e Uruguai. Inicialmente foram ajustados, para os dados de cada bacia, e utilizando máxima verossimilhança, os parâmetros da distribuição GEV e seu caso particular Gumbel. Utilizando a função de Deviança foi testada em cada caso, com um nível de significância de 95%, a conveniência de utilizar o modelo GEV (3 parâmetros) em lugar do modelo Gumbel (2 parâmetros). Também foram analisados os valores e as incertezas de vazões de 25, 50 e 100 anos de período de retorno calculados com as duas distribuições. O resultado obtido foi que é satisfatório utilizar o modelo de Gumbel. Posteriormente, foi proposto um novo modelo a partir da distribuição de Gumbel. Este modelo supõe uma dependência linear do parâmetro de posição μ com as temperaturas de superfície do oceano SST (μ(t)=a+b.SST(t)). Novamente os parâmetros a, b e σ foram estimados mediante máxima verossimilhança. Foram utilizados os dados de reconstrução das SST dos oceanos disponíveis desde o ano 1854 para todo o planeta em células de 2 graus. Para cada célula de temperaturas de superfície do oceano Pacífico foi testada, para cada bacia, utilizando a função de Deviança, a significância de supor b≠0. A região compreendida entre os 14ºN, 12ºS, 79ºO e 149ºO, é a que apresenta maior significância de que o modelo proposto (supondo b≠0) consiga um melhor ajuste dos dados. O seja a probabilidade calculada de ocorrer as vazões observadas é maior se são consideradas as SST, além disso, pode se dizer que o teste efetuado indica que é maior o ganho de incorporar as SST do que agregar um novo parâmetro ao modelo. Em 12 bacias o modelo ajustado prevê que com o aumento da SST os períodos de retorno de vazões extremas diminuem, resultado coerente com o obtido por diversos autores para as precipitações e vazões médias e extremas em escala de tempo mensal ou anual. No trabalho foram analisadas três técnicas para determinar os intervalos de confiança dos parâmetros e as vazões ajustadas: a técnica que utiliza a curvatura do logaritmo da função de máxima verossimilhança e duas técnicas de bootstrap. As técnicas de bootstrap foram implementadas para determinar intervalos de confiança nos parâmetros ou diretamente nas vazões. As duas técnicas resultaram similares, mas no modelo proposto com as SST os intervalos de confiança somente puderam ser obtidos a partir da técnica de bootstrap diretamente nas vazões. / This work presents methods for improving estimates of the frequency of occurrence of extreme values of annual daily flows in the basin of the R. Quaraí and 13 other basins in the middle of the R. Uruguai catchment. For each basin, the three parameters of the Generalized Extreme Value (GEV) distribution were estimated by maximum likehood, together with the two parameters of the Gumbel distribution, a special case of the GEV distribution. Using the Deviança function, the hypothesis that the Gumbel distribution (2 parameters) gave an adequate fit to the distribution was tested against the alternative GEV (3 parameters), using a 5% significance level. Values of annual maxima with return periods 25, 50 and 100 years, and their errors, were then analyzed for the two distributions. Results showed that the Gumbel distribution fitted adequately. A new model was then tested using the Gumbel distribution, in which the position parameter was a linear function of sea surface temperature SST (μ(t)=a+b.SST(t)). The parameters a, b and the dispersion parameter σ were again estimated by maximum likelihood. The reconstructed series of global SST extending back to 1854 was used with a grid size of 2 degrees. For each cell in the Atlantic Ocean, a Deviança function was calculated and the hypothesis b=0 was tested for each basin. The ocean region showing strongest evidence against the hypothesis b=0 lay between 14ºN, 12ºS, 79ºW and 149ºW, showing that the fit of the Gumbel distribution to the observed annual maxima is better when they are related to SST, so that is then preferable to use the Gumbel with SSTs than to use the extra parameter of the GEV distribution. In 12 basins the fitted model showed that as SST increases, the return period of extreme flows decreases. This agrees with results obtained by other authors for rainfall and mean and extreme flows at the monthly and annual time scales. Three methods were compared for evaluating confidence intervals for model parameters and fitted flows: these were a method using curvature of the log-likehood function, and two bootstrap methods. The bootstrap methods were used to determine the confidence intervals of parameters or of flows directly. The two methods gave similar results, but in the model which includes SST, confidence intervals could only be calculated by the bootstrap method directly for flows.

O presente trabalho apresenta metodologias para aprimorar a estimativa de freqüências de vazões diárias máximas extremas na bacia de rio Quaraí e de 13 bacias do médio rio Uruguai, no Brasil e Uruguai. Inicialmente foram ajustados, para os dados de cada bacia, e utilizando máxima verossimilhança, os parâmetros da distribuição GEV e seu caso particular Gumbel. Utilizando a função de Deviança foi testada em cada caso, com um nível de significância de 95%, a conveniência de utilizar o modelo GEV (3 parâmetros) em lugar do modelo Gumbel (2 parâmetros). Também foram analisados os valores e as incertezas de vazões de 25, 50 e 100 anos de período de retorno calculados com as duas distribuições. O resultado obtido foi que é satisfatório utilizar o modelo de Gumbel. Posteriormente, foi proposto um novo modelo a partir da distribuição de Gumbel. Este modelo supõe uma dependência linear do parâmetro de posição μ com as temperaturas de superfície do oceano SST (μ(t)=a+b.SST(t)). Novamente os parâmetros a, b e σ foram estimados mediante máxima verossimilhança. Foram utilizados os dados de reconstrução das SST dos oceanos disponíveis desde o ano 1854 para todo o planeta em células de 2 graus. Para cada célula de temperaturas de superfície do oceano Pacífico foi testada, para cada bacia, utilizando a função de Deviança, a significância de supor b≠0. A região compreendida entre os 14ºN, 12ºS, 79ºO e 149ºO, é a que apresenta maior significância de que o modelo proposto (supondo b≠0) consiga um melhor ajuste dos dados. O seja a probabilidade calculada de ocorrer as vazões observadas é maior se são consideradas as SST, além disso, pode se dizer que o teste efetuado indica que é maior o ganho de incorporar as SST do que agregar um novo parâmetro ao modelo. Em 12 bacias o modelo ajustado prevê que com o aumento da SST os períodos de retorno de vazões extremas diminuem, resultado coerente com o obtido por diversos autores para as precipitações e vazões médias e extremas em escala de tempo mensal ou anual. No trabalho foram analisadas três técnicas para determinar os intervalos de confiança dos parâmetros e as vazões ajustadas: a técnica que utiliza a curvatura do logaritmo da função de máxima verossimilhança e duas técnicas de bootstrap. As técnicas de bootstrap foram implementadas para determinar intervalos de confiança nos parâmetros ou diretamente nas vazões. As duas técnicas resultaram similares, mas no modelo proposto com as SST os intervalos de confiança somente puderam ser obtidos a partir da técnica de bootstrap diretamente nas vazões. / This work presents methods for improving estimates of the frequency of occurrence of extreme values of annual daily flows in the basin of the R. Quaraí and 13 other basins in the middle of the R. Uruguai catchment. For each basin, the three parameters of the Generalized Extreme Value (GEV) distribution were estimated by maximum likehood, together with the two parameters of the Gumbel distribution, a special case of the GEV distribution. Using the Deviança function, the hypothesis that the Gumbel distribution (2 parameters) gave an adequate fit to the distribution was tested against the alternative GEV (3 parameters), using a 5% significance level. Values of annual maxima with return periods 25, 50 and 100 years, and their errors, were then analyzed for the two distributions. Results showed that the Gumbel distribution fitted adequately. A new model was then tested using the Gumbel distribution, in which the position parameter was a linear function of sea surface temperature SST (μ(t)=a+b.SST(t)). The parameters a, b and the dispersion parameter σ were again estimated by maximum likelihood. The reconstructed series of global SST extending back to 1854 was used with a grid size of 2 degrees. For each cell in the Atlantic Ocean, a Deviança function was calculated and the hypothesis b=0 was tested for each basin. The ocean region showing strongest evidence against the hypothesis b=0 lay between 14ºN, 12ºS, 79ºW and 149ºW, showing that the fit of the Gumbel distribution to the observed annual maxima is better when they are related to SST, so that is then preferable to use the Gumbel with SSTs than to use the extra parameter of the GEV distribution. In 12 basins the fitted model showed that as SST increases, the return period of extreme flows decreases. This agrees with results obtained by other authors for rainfall and mean and extreme flows at the monthly and annual time scales. Three methods were compared for evaluating confidence intervals for model parameters and fitted flows: these were a method using curvature of the log-likehood function, and two bootstrap methods. The bootstrap methods were used to determine the confidence intervals of parameters or of flows directly. The two methods gave similar results, but in the model which includes SST, confidence intervals could only be calculated by the bootstrap method directly for flows.

The rainfall specifics characteristics vary from one region to another. The knowledge of the rainfall potential to cause erosion is necessary to plan agricultural and civil engineering activities. For Quarai and Rio Grande (RS, Brazil), were determined the rainfall erosivity and its relationship with precipitation and rainfall coefficient, rainfall patterns and rainfall return period. Were used rainfall data charts of 38 years of Quarai (1966-2003) and 23 years of Rio Grande (1957, 1959-1978 e 1980-1981). For each erosive rainfall were separated the segments of the rainfall chart with the same intensity and the data registered in worksheet. With the software Chuveros were estimated the mean monthly and annual rainfall erosivity, the EI30 index in the International System of Units and the rainfall patterns. The mean monthly values of precipitation and erosivity index were expressed as percentages of the mean annual values of precipitation and erosivity index, respectively, to obtain the curve of accumulated distribution of precipitation and erosivity index in function of time. The rainfall coefficient (Rc) was calculated. Were performed Pearson correlations and linear regressions between the erosivity index EI30 and the mean annual values of precipitation and rainfall coefficient.. The rainfall return period were calculated for 2, 5, 10, 20, 50 e 100 years. The mean annual values of EI30 for Quarai and Rio Grande were 9292.1 e 5135.0 MJ mm ha-1 h-1 ano-1, respectively. Were obtained the equations EI30 = -754.37 + 13.50 p (r2 = 0.85) e EI30 = - 47.35 + 82.72 Rc (r2 = 0.84) for Quarai. For Rio Grande the equations were not significant. In relation to the total of the rainfalls studied for each place, 44.3% of the number and 90.4% of the volume were erosive in Quarai, and 32.6% of the number and 99.3% of the volume were erosive in Rio Grande. The method of extreme distribution type I was adequate for obtaining the curves of intensity-duration-frequency. The rainfall return periods may be calculated by the equations using the values of the parameters found, or by the figures of intensity-durationfrequency. / As características específicas das chuvas variam de uma região a outra. O conhecimento da potencialidade das chuvas em causar erosão é necessário para planejar atividades agrícolas e de engenharia civil. Para as localidades de Quarai e Rio Grande (RS), foram determinados a erosividade da chuva e a relação com a precipitação e o coeficiente de chuva, os padrões da chuva e o período de retorno da chuva. Utilizaram-se dados pluviográficos de 38 anos de Quarai (1966-2003) e 23 anos de Rio Grande (1957, 1959-1978 e 1980-1981). Para cada chuva erosiva foram separados os segmentos do pluviograma com a mesma intensidade e registrados os dados em planilha. Com o programa Chuveros foram calculadas a erosividade mensal, anual e média das chuvas pelo índice EI30 no Sistema Internacional de Unidades e os padrões de chuva. Os valores médios mensais da precipitação e do índice de erosividade foram expressos como percentagens do valor médio anual da precipitação e do índice de erosividade respectivamente, para obter a curva de distribuição acumulada da precipitação e do índice de erosividade em função do tempo. O coeficiente de chuva (Rc) foi calculado. Foram realizadas correlações de Pearson e regressões lineares simples entre o índice de erosividade EI30 e os valores médios anuais de precipitação e de coeficiente de chuva. O período de retorno foi calculado para 2, 5, 10, 20, 50 e 100 anos. Os valores médios anuais de EI30 para Quarai e Rio Grande foram 9292,1 e 5135,0 MJ mm ha-1 h-1 ano-1, respectivamente. Para Quarai, obtiveram-se as equações EI30 = -754,37 + 13,50 p (r2 = 0,85) e EI30 = -47,35 + 82,72 Rc (r2 = 0,84). Para Rio Grande as equações não foram significativas. Em relação ao total das chuvas estudadas em cada localidade, 44,3% do número e 90,4% do volume foram erosivas em Quarai, e 32,6% do número e 99,3% do volume foram erosivas em Rio Grande. O método da distribuição extrema tipo I foi adequado para obter as curvas de intensidade duração-freqüência. Os períodos de retorno da chuva podem ser calculados através das equações utilizando os valores dos parâmetros achados, ou pelos gráficos das curvas de intensidade-duração-freqüência.

Os reservatórios se constituem numa das principais formas estabelecidas pelo homem de modificar o ciclo hidrológico ao armazenar água para sua utilização no futuro. Em algumas regiões do país este mecanismo é de fundamental importância para o atendimento das demandas consultivas, seja pelas condições adversas do clima, como é o caso do semiárido nordestino, como também em função da alta demanda de água requerida para o atendimento da irrigação, como ocorre em algumas áreas do Rio Grande do Sul. Este trabalho apresenta uma metodologia de balanço hídrico em rios e reservatórios de pequeno porte, cujo foco é o atendimento aos instrumentos da Política Nacional de Recursos Hídricos, como a outorga de direito de recursos hídricos e as políticas de planejamento. A metodologia está baseada na integração entre o modelo hidrológico chuva-vazão MGB-IPH como recurso para obtenção das séries afluentes de cada reservatório e trecho de rio do sistema hídrico. Associado ao modelo hidrológico, está a integração com os Sistemas de Informações Geográficas, que possuem a vantagem de obtenção das características físicas da bacia de forma automática, facilitando também a associação com os objetos que representam o sistema hídrico (i.e. demandas e reservatórios). O modelo de simulação realiza a contabilização do movimento de água através de um sistema de reservatórios e trechos de rio, cuja progressão de cálculo é realizada de montante para jusante. Como técnica de otimização, foi utilizado o algoritmo SCE-UA, baseado na teoria dos algoritmos evolucionários. A metodologia desenvolvida foi aplicada na Bacia do Rio Quaraí, caracterizada pelo intenso uso da água para o atendimento das demandas da irrigação, e também pelo estabelecimento de centenas de pequenas estruturas de reservação de água, destinadas ao abastecimento destas demandas. Os resultados indicaram que não há água suficiente para o atendimento das demandas da irrigação em 100% do tempo. Em média, apenas 75% do volume total de água requerido para o atendimento das demandas atuais poderia ser atendido, considerando o período simulado de 20 anos. Nos anos mais críticos pode ocorrer o esgotamento do curso principal do Quaraí e outros locais, decorrência das retiradas de água, além do efeito da reservação de água pelos açudes, pois admitiu-se a hipótese de não existirem descarregadores de fundo nessas estruturas. Como alternativas para a gestão da água na bacia, apontam-se a definição de critérios de outorga para retiradas e liberação de água em reservatórios, além de implementação de novas estruturas de reservação e regularização. / Reservoirs are the most important form established by the man to modify the hydrological cycle to store water for use in the future. In some regions of Brazil this mechanism is crucial to meet the advisory needs, either by adverse weather conditions, such as the semi-arid northeast, but also due to the high demand of water required to meet the irrigation, as occurs in some areas of Rio Grande do Sul. This work presents a methodology of water balance in rivers and small reservoirs, whose focus is to achieve the goals of the instruments of the National Water Resources Policy, as the water rights and the planning policies. The methodology is based on the integration between the hydrological rainfall-runoff model MGB-IPH as a resource for obtaining streamflow series from upstreams of each reservoir and for all sub-watershed defined on the water system. Associated with the hydrological model is the integration with Geographic Information Systems, which have the advantage of obtaining the physical characteristics of the basin automatically, it also facilitates association with objects that represent the water system (i.e. demands and reservoirs). The simulation model performs accounting for the movement of water through a system of reservoirs and river stretches whose progression calculation is performed from upstream to downstream. As optimization technique, the SCE-UA algorithm, based on the theory of evolutionary algorithms was used. The procedure was applied in the Quaraí River Basin, characterized by intense use of water to meet the irrigation demands, and also by the establishment of hundreds of small structures reservation of water, destined to supply these demands. The results indicated that there is not water enough to meet the demands of irrigation at 100% of the time. On average, only 75% of the total volume of water required to meet the current demands could be met, considering the simulated period of 20 years. In the most critical years can occur exhaustion of the main course of the Quaraí and other sites, due to withdrawals plus the effect of the reservation by dams, it admitted the hypothesis that there are no releases in this structures. As alternatives to water management in the basin, point the definition of licensing criteria for withdrawals and releases in dams, as well as implementing new reservoir with regularization structures.

O presente trabalho tem como objetivo avaliar a aplicação do método dos efeitos na avaliação de planos de bacias hidrográficas. Foi escolhida para estudo a bacia do Rio Quaraí, situada na fronteira do Brasil com a República Federativa do Uruguai, no Estado do Rio Grande do Sul, em função de estar a bacia vinculada a um projeto do Instituto de Pesquisas Hidráulicas (IPH) da UFRGS. Foram escolhidos três instrumentos de trabalho na elaboração deste estudo: a matriz insumo-produto do Rio Grande do Sul, a metodologia do valor à contingente e o método dos efeitos. Na utilização da matriz insumo-produto do Estado do Rio Grande do Sul foram selecionados determinados produtos e serviços que estão diretamente ligados à economia presente na região da Bacia do Rio Quaraí. Com a utilização do método de valoração à contingente foi estimado a valoração de condições do meio ambiente, no caso a água, perguntando-se aos produtores de arroz qual sua disposição em pagar (DAP) pela manutenção ou melhoria do fornecimento de água do Rio Quaraí. Dentre as diversas variantes para a obtenção da disposição a pagar foi utilizada a técnica de perguntas abertas (“open-ended”) principalmente pelo fato de possibilitar uma comparação com a mesma técnica aplicada na bacia do Rio Gravataí, também no Rio Grande do Sul. Com os dados da Matriz de Leontief, calculada a partir da Matriz Insumo – Produto do Rio Grande do Sul referente ao ano 2003 foi possível a elaboração de fluxos de caixa de projetos de barragens da Bacia do Rio Quaraí e através desses a avaliação do método dos efeitos em relação aos métodos tradicionais, analisando a relação benefício custo e o valor presente líquido. / The present paper aims at evaluating and applying the Method of Effects in the hydrographic basins power plan analysis. For the present study it was chosen the Quaraí river basin, located on the border of Brazil and Uruguay, in Rio Grande do Sul state, due to the fact that this basin is linked to the Hydraulic Research Institute project at Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS). To make this study possible three instruments were used: Rio Grande do Sul inputoutput matrix, the contingent evaluation method and the method of effects. By using the Rio Grande do Sul input-output matrix certain products and services that are directly related to the Quaraí river Basin economy were selected. When using the contingent evaluation method the environmental conditions were taken into consideration, in this case, water, by asking the rice producers about their willing to pay for the maintainance or improvement of water supply in the Quaraí river basin. Among the several options to discover the producers willing to pay, it was used the open-ended technique, specially because this allows a comparison to the same technique applied to the Gravataí river basin, also in Rio Grande do Sul. Using the Leontief Matrix data, calculated from the 2003 Rio Grande do Sul input-output matrix, it was possible to elaborate the cash flow of dam projects related to the Quaraí river basin and through these, the method of effects evaluation relating it to the traditional methods, by analyzing the relation cost-benefit and the present income.

Os reservatórios se constituem numa das principais formas estabelecidas pelo homem de modificar o ciclo hidrológico ao armazenar água para sua utilização no futuro. Em algumas regiões do país este mecanismo é de fundamental importância para o atendimento das demandas consultivas, seja pelas condições adversas do clima, como é o caso do semiárido nordestino, como também em função da alta demanda de água requerida para o atendimento da irrigação, como ocorre em algumas áreas do Rio Grande do Sul. Este trabalho apresenta uma metodologia de balanço hídrico em rios e reservatórios de pequeno porte, cujo foco é o atendimento aos instrumentos da Política Nacional de Recursos Hídricos, como a outorga de direito de recursos hídricos e as políticas de planejamento. A metodologia está baseada na integração entre o modelo hidrológico chuva-vazão MGB-IPH como recurso para obtenção das séries afluentes de cada reservatório e trecho de rio do sistema hídrico. Associado ao modelo hidrológico, está a integração com os Sistemas de Informações Geográficas, que possuem a vantagem de obtenção das características físicas da bacia de forma automática, facilitando também a associação com os objetos que representam o sistema hídrico (i.e. demandas e reservatórios). O modelo de simulação realiza a contabilização do movimento de água através de um sistema de reservatórios e trechos de rio, cuja progressão de cálculo é realizada de montante para jusante. Como técnica de otimização, foi utilizado o algoritmo SCE-UA, baseado na teoria dos algoritmos evolucionários. A metodologia desenvolvida foi aplicada na Bacia do Rio Quaraí, caracterizada pelo intenso uso da água para o atendimento das demandas da irrigação, e também pelo estabelecimento de centenas de pequenas estruturas de reservação de água, destinadas ao abastecimento destas demandas. Os resultados indicaram que não há água suficiente para o atendimento das demandas da irrigação em 100% do tempo. Em média, apenas 75% do volume total de água requerido para o atendimento das demandas atuais poderia ser atendido, considerando o período simulado de 20 anos. Nos anos mais críticos pode ocorrer o esgotamento do curso principal do Quaraí e outros locais, decorrência das retiradas de água, além do efeito da reservação de água pelos açudes, pois admitiu-se a hipótese de não existirem descarregadores de fundo nessas estruturas. Como alternativas para a gestão da água na bacia, apontam-se a definição de critérios de outorga para retiradas e liberação de água em reservatórios, além de implementação de novas estruturas de reservação e regularização. / Reservoirs are the most important form established by the man to modify the hydrological cycle to store water for use in the future. In some regions of Brazil this mechanism is crucial to meet the advisory needs, either by adverse weather conditions, such as the semi-arid northeast, but also due to the high demand of water required to meet the irrigation, as occurs in some areas of Rio Grande do Sul. This work presents a methodology of water balance in rivers and small reservoirs, whose focus is to achieve the goals of the instruments of the National Water Resources Policy, as the water rights and the planning policies. The methodology is based on the integration between the hydrological rainfall-runoff model MGB-IPH as a resource for obtaining streamflow series from upstreams of each reservoir and for all sub-watershed defined on the water system. Associated with the hydrological model is the integration with Geographic Information Systems, which have the advantage of obtaining the physical characteristics of the basin automatically, it also facilitates association with objects that represent the water system (i.e. demands and reservoirs). The simulation model performs accounting for the movement of water through a system of reservoirs and river stretches whose progression calculation is performed from upstream to downstream. As optimization technique, the SCE-UA algorithm, based on the theory of evolutionary algorithms was used. The procedure was applied in the Quaraí River Basin, characterized by intense use of water to meet the irrigation demands, and also by the establishment of hundreds of small structures reservation of water, destined to supply these demands. The results indicated that there is not water enough to meet the demands of irrigation at 100% of the time. On average, only 75% of the total volume of water required to meet the current demands could be met, considering the simulated period of 20 years. In the most critical years can occur exhaustion of the main course of the Quaraí and other sites, due to withdrawals plus the effect of the reservation by dams, it admitted the hypothesis that there are no releases in this structures. As alternatives to water management in the basin, point the definition of licensing criteria for withdrawals and releases in dams, as well as implementing new reservoir with regularization structures.

O presente trabalho tem como objetivo avaliar a aplicação do método dos efeitos na avaliação de planos de bacias hidrográficas. Foi escolhida para estudo a bacia do Rio Quaraí, situada na fronteira do Brasil com a República Federativa do Uruguai, no Estado do Rio Grande do Sul, em função de estar a bacia vinculada a um projeto do Instituto de Pesquisas Hidráulicas (IPH) da UFRGS. Foram escolhidos três instrumentos de trabalho na elaboração deste estudo: a matriz insumo-produto do Rio Grande do Sul, a metodologia do valor à contingente e o método dos efeitos. Na utilização da matriz insumo-produto do Estado do Rio Grande do Sul foram selecionados determinados produtos e serviços que estão diretamente ligados à economia presente na região da Bacia do Rio Quaraí. Com a utilização do método de valoração à contingente foi estimado a valoração de condições do meio ambiente, no caso a água, perguntando-se aos produtores de arroz qual sua disposição em pagar (DAP) pela manutenção ou melhoria do fornecimento de água do Rio Quaraí. Dentre as diversas variantes para a obtenção da disposição a pagar foi utilizada a técnica de perguntas abertas (“open-ended”) principalmente pelo fato de possibilitar uma comparação com a mesma técnica aplicada na bacia do Rio Gravataí, também no Rio Grande do Sul. Com os dados da Matriz de Leontief, calculada a partir da Matriz Insumo – Produto do Rio Grande do Sul referente ao ano 2003 foi possível a elaboração de fluxos de caixa de projetos de barragens da Bacia do Rio Quaraí e através desses a avaliação do método dos efeitos em relação aos métodos tradicionais, analisando a relação benefício custo e o valor presente líquido. / The present paper aims at evaluating and applying the Method of Effects in the hydrographic basins power plan analysis. For the present study it was chosen the Quaraí river basin, located on the border of Brazil and Uruguay, in Rio Grande do Sul state, due to the fact that this basin is linked to the Hydraulic Research Institute project at Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS). To make this study possible three instruments were used: Rio Grande do Sul inputoutput matrix, the contingent evaluation method and the method of effects. By using the Rio Grande do Sul input-output matrix certain products and services that are directly related to the Quaraí river Basin economy were selected. When using the contingent evaluation method the environmental conditions were taken into consideration, in this case, water, by asking the rice producers about their willing to pay for the maintainance or improvement of water supply in the Quaraí river basin. Among the several options to discover the producers willing to pay, it was used the open-ended technique, specially because this allows a comparison to the same technique applied to the Gravataí river basin, also in Rio Grande do Sul. Using the Leontief Matrix data, calculated from the 2003 Rio Grande do Sul input-output matrix, it was possible to elaborate the cash flow of dam projects related to the Quaraí river basin and through these, the method of effects evaluation relating it to the traditional methods, by analyzing the relation cost-benefit and the present income.

O presente trabalho tem como objetivo avaliar a aplicação do método dos efeitos na avaliação de planos de bacias hidrográficas. Foi escolhida para estudo a bacia do Rio Quaraí, situada na fronteira do Brasil com a República Federativa do Uruguai, no Estado do Rio Grande do Sul, em função de estar a bacia vinculada a um projeto do Instituto de Pesquisas Hidráulicas (IPH) da UFRGS. Foram escolhidos três instrumentos de trabalho na elaboração deste estudo: a matriz insumo-produto do Rio Grande do Sul, a metodologia do valor à contingente e o método dos efeitos. Na utilização da matriz insumo-produto do Estado do Rio Grande do Sul foram selecionados determinados produtos e serviços que estão diretamente ligados à economia presente na região da Bacia do Rio Quaraí. Com a utilização do método de valoração à contingente foi estimado a valoração de condições do meio ambiente, no caso a água, perguntando-se aos produtores de arroz qual sua disposição em pagar (DAP) pela manutenção ou melhoria do fornecimento de água do Rio Quaraí. Dentre as diversas variantes para a obtenção da disposição a pagar foi utilizada a técnica de perguntas abertas (“open-ended”) principalmente pelo fato de possibilitar uma comparação com a mesma técnica aplicada na bacia do Rio Gravataí, também no Rio Grande do Sul. Com os dados da Matriz de Leontief, calculada a partir da Matriz Insumo – Produto do Rio Grande do Sul referente ao ano 2003 foi possível a elaboração de fluxos de caixa de projetos de barragens da Bacia do Rio Quaraí e através desses a avaliação do método dos efeitos em relação aos métodos tradicionais, analisando a relação benefício custo e o valor presente líquido. / The present paper aims at evaluating and applying the Method of Effects in the hydrographic basins power plan analysis. For the present study it was chosen the Quaraí river basin, located on the border of Brazil and Uruguay, in Rio Grande do Sul state, due to the fact that this basin is linked to the Hydraulic Research Institute project at Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS). To make this study possible three instruments were used: Rio Grande do Sul inputoutput matrix, the contingent evaluation method and the method of effects. By using the Rio Grande do Sul input-output matrix certain products and services that are directly related to the Quaraí river Basin economy were selected. When using the contingent evaluation method the environmental conditions were taken into consideration, in this case, water, by asking the rice producers about their willing to pay for the maintainance or improvement of water supply in the Quaraí river basin. Among the several options to discover the producers willing to pay, it was used the open-ended technique, specially because this allows a comparison to the same technique applied to the Gravataí river basin, also in Rio Grande do Sul. Using the Leontief Matrix data, calculated from the 2003 Rio Grande do Sul input-output matrix, it was possible to elaborate the cash flow of dam projects related to the Quaraí river basin and through these, the method of effects evaluation relating it to the traditional methods, by analyzing the relation cost-benefit and the present income.

Os reservatórios se constituem numa das principais formas estabelecidas pelo homem de modificar o ciclo hidrológico ao armazenar água para sua utilização no futuro. Em algumas regiões do país este mecanismo é de fundamental importância para o atendimento das demandas consultivas, seja pelas condições adversas do clima, como é o caso do semiárido nordestino, como também em função da alta demanda de água requerida para o atendimento da irrigação, como ocorre em algumas áreas do Rio Grande do Sul. Este trabalho apresenta uma metodologia de balanço hídrico em rios e reservatórios de pequeno porte, cujo foco é o atendimento aos instrumentos da Política Nacional de Recursos Hídricos, como a outorga de direito de recursos hídricos e as políticas de planejamento. A metodologia está baseada na integração entre o modelo hidrológico chuva-vazão MGB-IPH como recurso para obtenção das séries afluentes de cada reservatório e trecho de rio do sistema hídrico. Associado ao modelo hidrológico, está a integração com os Sistemas de Informações Geográficas, que possuem a vantagem de obtenção das características físicas da bacia de forma automática, facilitando também a associação com os objetos que representam o sistema hídrico (i.e. demandas e reservatórios). O modelo de simulação realiza a contabilização do movimento de água através de um sistema de reservatórios e trechos de rio, cuja progressão de cálculo é realizada de montante para jusante. Como técnica de otimização, foi utilizado o algoritmo SCE-UA, baseado na teoria dos algoritmos evolucionários. A metodologia desenvolvida foi aplicada na Bacia do Rio Quaraí, caracterizada pelo intenso uso da água para o atendimento das demandas da irrigação, e também pelo estabelecimento de centenas de pequenas estruturas de reservação de água, destinadas ao abastecimento destas demandas. Os resultados indicaram que não há água suficiente para o atendimento das demandas da irrigação em 100% do tempo. Em média, apenas 75% do volume total de água requerido para o atendimento das demandas atuais poderia ser atendido, considerando o período simulado de 20 anos. Nos anos mais críticos pode ocorrer o esgotamento do curso principal do Quaraí e outros locais, decorrência das retiradas de água, além do efeito da reservação de água pelos açudes, pois admitiu-se a hipótese de não existirem descarregadores de fundo nessas estruturas. Como alternativas para a gestão da água na bacia, apontam-se a definição de critérios de outorga para retiradas e liberação de água em reservatórios, além de implementação de novas estruturas de reservação e regularização. / Reservoirs are the most important form established by the man to modify the hydrological cycle to store water for use in the future. In some regions of Brazil this mechanism is crucial to meet the advisory needs, either by adverse weather conditions, such as the semi-arid northeast, but also due to the high demand of water required to meet the irrigation, as occurs in some areas of Rio Grande do Sul. This work presents a methodology of water balance in rivers and small reservoirs, whose focus is to achieve the goals of the instruments of the National Water Resources Policy, as the water rights and the planning policies. The methodology is based on the integration between the hydrological rainfall-runoff model MGB-IPH as a resource for obtaining streamflow series from upstreams of each reservoir and for all sub-watershed defined on the water system. Associated with the hydrological model is the integration with Geographic Information Systems, which have the advantage of obtaining the physical characteristics of the basin automatically, it also facilitates association with objects that represent the water system (i.e. demands and reservoirs). The simulation model performs accounting for the movement of water through a system of reservoirs and river stretches whose progression calculation is performed from upstream to downstream. As optimization technique, the SCE-UA algorithm, based on the theory of evolutionary algorithms was used. The procedure was applied in the Quaraí River Basin, characterized by intense use of water to meet the irrigation demands, and also by the establishment of hundreds of small structures reservation of water, destined to supply these demands. The results indicated that there is not water enough to meet the demands of irrigation at 100% of the time. On average, only 75% of the total volume of water required to meet the current demands could be met, considering the simulated period of 20 years. In the most critical years can occur exhaustion of the main course of the Quaraí and other sites, due to withdrawals plus the effect of the reservation by dams, it admitted the hypothesis that there are no releases in this structures. As alternatives to water management in the basin, point the definition of licensing criteria for withdrawals and releases in dams, as well as implementing new reservoir with regularization structures.