Em virtude da existência de falhas em séries históricas hidrológicas ou até mesmo da não existência de dados monitorados nas bacias de interesse, a regionalização hidrológica se configura como uma ferramenta propícia para preencher essa lacuna, tornando-se útil para o conhecimento e a gestão dos recursos hídricos. Existe na literatura da hidrologia uma gama de metodologias que abordam a regionalização de dados ambientais, como a análise de agrupamento, a curva de permanência, a regressão múltipla, entre outros. No entanto, o objetivo do presente trabalho foi regionalizar vazões máximas a partir do hidrograma unitário instantâneo geomorfológico em bacias embutidas, com inserção da geometria hidráulica e geometria fractal. Para tal, propõe-se uma metodologia, inserindo ao modelo do Hidrograma Unitário Instantâneo Geomorfológico (GIUH), novos parâmetros de “entrada”, a geometria hidráulica (GH), a geometria fractal (GF) e a precipitação média anual (Pma). Aplicou-se esta metodologia na bacia do rio Ijuí, localizada na região noroeste do Estado do Rio Grande do Sul. Para isto, foram necessárias as seguintes etapas de trabalho: determinar o comportamento pluviométrico da bacia em estudo; determinar as relações matemáticas (expoentes e coeficientes) da GH na seção transversal do exutório de cada bacia; determinar os valores da GF para cada bacia e inserir as informações da GH e da GF no GIUH. Os dados utilizados no presente estudo (dados de precipitações diárias, perfil topobatimétrico das seções, dados diários de cota, e dados diários de vazões e medições de vazões medidas em campo) foram observados e medidos em nove sub-bacias embutidas à bacia do rio Ijuí, monitoramento realizado por CPRM e IPH-UFRGS. Estes dados foram utilizados para determinar a precipitação média anual, parâmetros (expoentes e coeficientes) de GH e de GF. Com dados observados de sete eventos, ocorridos simultaneamente nas respectivas bacias, calibrou-se o modelo GIUH. Após calibrado o modelo, através de uma regressão multivariada, foram ajustadas equações lineares e potenciais que relacionam (velocidade) com parâmetros de GH, GF e Pma, visando regionalizar que é um parâmetro de entrada para a geração do GIUH. Com a inserção destes novos parâmetros validou-se o modelo, aplicando-o em outro evento distinto, no qual se pode observar que o modelo apresentou bons resultados quando comparado com os valores observados. / Because of the lack in hydrological time series or even the shortage of monitored data in the basins of interest, hydrological regionalization is configured as a good tool to fill this shortage, making it useful for water resource understanding and its management. In hydrology, there are methodologies that address the regionalization of environmental data, such as cluster analysis, the flow duration curve, multiple regression, etc. However, the main objective of this study is to develop a method of regionalization to estimate peak flows in watersheds. Thus, a method to use the model Geomorphological Instant Unit Hydrograph (GIUH), with the insertion of new input parameters, that is, hydraulic geometry (HG), fractal geometry (FG) and mean annual rainfall (Pma) was proposed. As a case study, this method was applied to the Ijuí river basin, located in the northwestern region of Rio Grande do Sul State. For this, several specific objectives were: Verification of the spatial homogeneity of the rainfall regime in the basin; determination of the mathematical relationships of HG in the cross section of outfall of each basin; determination of FG values for each basin; insertion of HG and FG information into GIUH. The data used in this study (daily rainfall data, cross sections profile, daily water-level data, daily discharge data) were observed and measured in nine embedded sub-basins inside the Ijuí river basin. The monitoring was carried out by CPRM and IPH-UFRGS. These data were used to determine the Pma, parameters (exponents and coefficients) of HG and FG. With data observed in seven events, occurred simultaneously in the respective basins, the GIUH model was calibrated. After the model calibration, linear and potential equations relating (speed) with parameters of HG, FG and Pma, that aimed to regionalize which is an input parameter for the generation of GIUH, were adjusted through a multivariate regression. With the insertion of these new parameters, the model was validated in another distinct event occurred in the basin, in which it can be observed the model showed good results when compared with observed values.

Em virtude da existência de falhas em séries históricas hidrológicas ou até mesmo da não existência de dados monitorados nas bacias de interesse, a regionalização hidrológica se configura como uma ferramenta propícia para preencher essa lacuna, tornando-se útil para o conhecimento e a gestão dos recursos hídricos. Existe na literatura da hidrologia uma gama de metodologias que abordam a regionalização de dados ambientais, como a análise de agrupamento, a curva de permanência, a regressão múltipla, entre outros. No entanto, o objetivo do presente trabalho foi regionalizar vazões máximas a partir do hidrograma unitário instantâneo geomorfológico em bacias embutidas, com inserção da geometria hidráulica e geometria fractal. Para tal, propõe-se uma metodologia, inserindo ao modelo do Hidrograma Unitário Instantâneo Geomorfológico (GIUH), novos parâmetros de “entrada”, a geometria hidráulica (GH), a geometria fractal (GF) e a precipitação média anual (Pma). Aplicou-se esta metodologia na bacia do rio Ijuí, localizada na região noroeste do Estado do Rio Grande do Sul. Para isto, foram necessárias as seguintes etapas de trabalho: determinar o comportamento pluviométrico da bacia em estudo; determinar as relações matemáticas (expoentes e coeficientes) da GH na seção transversal do exutório de cada bacia; determinar os valores da GF para cada bacia e inserir as informações da GH e da GF no GIUH. Os dados utilizados no presente estudo (dados de precipitações diárias, perfil topobatimétrico das seções, dados diários de cota, e dados diários de vazões e medições de vazões medidas em campo) foram observados e medidos em nove sub-bacias embutidas à bacia do rio Ijuí, monitoramento realizado por CPRM e IPH-UFRGS. Estes dados foram utilizados para determinar a precipitação média anual, parâmetros (expoentes e coeficientes) de GH e de GF. Com dados observados de sete eventos, ocorridos simultaneamente nas respectivas bacias, calibrou-se o modelo GIUH. Após calibrado o modelo, através de uma regressão multivariada, foram ajustadas equações lineares e potenciais que relacionam (velocidade) com parâmetros de GH, GF e Pma, visando regionalizar que é um parâmetro de entrada para a geração do GIUH. Com a inserção destes novos parâmetros validou-se o modelo, aplicando-o em outro evento distinto, no qual se pode observar que o modelo apresentou bons resultados quando comparado com os valores observados. / Because of the lack in hydrological time series or even the shortage of monitored data in the basins of interest, hydrological regionalization is configured as a good tool to fill this shortage, making it useful for water resource understanding and its management. In hydrology, there are methodologies that address the regionalization of environmental data, such as cluster analysis, the flow duration curve, multiple regression, etc. However, the main objective of this study is to develop a method of regionalization to estimate peak flows in watersheds. Thus, a method to use the model Geomorphological Instant Unit Hydrograph (GIUH), with the insertion of new input parameters, that is, hydraulic geometry (HG), fractal geometry (FG) and mean annual rainfall (Pma) was proposed. As a case study, this method was applied to the Ijuí river basin, located in the northwestern region of Rio Grande do Sul State. For this, several specific objectives were: Verification of the spatial homogeneity of the rainfall regime in the basin; determination of the mathematical relationships of HG in the cross section of outfall of each basin; determination of FG values for each basin; insertion of HG and FG information into GIUH. The data used in this study (daily rainfall data, cross sections profile, daily water-level data, daily discharge data) were observed and measured in nine embedded sub-basins inside the Ijuí river basin. The monitoring was carried out by CPRM and IPH-UFRGS. These data were used to determine the Pma, parameters (exponents and coefficients) of HG and FG. With data observed in seven events, occurred simultaneously in the respective basins, the GIUH model was calibrated. After the model calibration, linear and potential equations relating (speed) with parameters of HG, FG and Pma, that aimed to regionalize which is an input parameter for the generation of GIUH, were adjusted through a multivariate regression. With the insertion of these new parameters, the model was validated in another distinct event occurred in the basin, in which it can be observed the model showed good results when compared with observed values.

Submitted by Elizabete Silva (elizabete.silva@ufes.br) on 2015-08-18T19:23:23Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Análise regional de funções hidrológicas aplicáveis à avaliação de vazões mínimas nas bacias hidrográficas dos rios Itapemirim e Itabapoana (ES).pdf: 3171399 bytes, checksum: 8032773579a7d8264db6b868aa5c3d1b (MD5) / Approved for entry into archive by Morgana Andrade (morgana.andrade@ufes.br) on 2016-01-07T14:44:16Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Análise regional de funções hidrológicas aplicáveis à avaliação de vazões mínimas nas bacias hidrográficas dos rios Itapemirim e Itabapoana (ES).pdf: 3171399 bytes, checksum: 8032773579a7d8264db6b868aa5c3d1b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-07T14:44:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Análise regional de funções hidrológicas aplicáveis à avaliação de vazões mínimas nas bacias hidrográficas dos rios Itapemirim e Itabapoana (ES).pdf: 3171399 bytes, checksum: 8032773579a7d8264db6b868aa5c3d1b (MD5) Previous issue date: 2014 / A regionalização é entendida como uma alternativa de obtenção indireta de informações hidrológicas, uma vez que possibilita a transferência de informações de um local para outro dentro de uma área com comportamento hidrológico semelhante. Esta transferência de informação usualmente ocorre por meio de uma função matemática na qual a variável hidrológica regionalizada é dependente de variáveis climatológicas e fisiográficas da bacia em questão. O objetivo deste trabalho foi estabelecer funções regionais para a definição de curvas de permanência de vazões e de curvas de probabilidade de vazões mínimas para cursos d’água das bacias hidrográficas dos rios Itapemirim e Itabapoana, importantes sistemas hídricos da porção sul do estado do Espírito Santo. Para a obtenção das funções regionais foram empregados o Método dos Valores Característicos, o Método da Curva Exponencial e o Método da Curva Adimensional e foram consideradas como variáveis independentes do processo de regionalização a área de drenagem, o comprimento total dos cursos d’água, o comprimento do rio principal, o perímetro da bacia de drenagem, a declividade média dos cursos d’água e a precipitação média de longo período. As funções regionais obtidas a partir dos referidos métodos de regionalização reproduziram de maneira satisfatória as curvas de permanência de vazões. No entanto, as funções regionais estabelecidas não permitiram a adequada conformação das curvas de probabilidade de vazões mínimas. / Flood estimation is seen as an alternative to obtain indirect hydrological information, since it allows the transference of information from one location to another within an area with similar hydrological behavior. The transference of information usually occurs by means of a mathematical function in which the regionalized hydrological variable is dependent on climatological and geographical variables of the basin in study. The study's objective was to establish regional functions to define flow duration curves and low flow frequency curves to water courses of the Itapemirim and Itabapoana River basin, important water systems of the southern portion of the Espirito Santo state, Brazil. In order to obtain regional functions, methods of characteristic values, exponential curve and dimensionless curve method were employed. Drainage area, total length of water courses, length of main river, basin perimeter, average slope of water courses, and average rainfall of long duration were considered the independent variables in the regionalization process. Regional functions obtained from such methods of regionalization reproduced satisfactorily the flow permanence curves. However, the established regional functions did not allow proper conformation of the low flow frequency curves.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:23:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1691186 bytes, checksum: 56494ab13d1dba2592f6de2920653a56 (MD5) Previous issue date: 2009-07-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The implantation of the National Water Information System (SNIRH) created by the Law nº 9.433/97 requires, for its structure, the use of computational tools that allow the databases creation, necessary for planning and management of water resources. To the knowledge of water availability and hydraulic structures design is necessary to quantity the flow rate at any position of the stream, which is obtained from the use of regionalization methods. The present work aimed at developing a computational system for regionalization study of the minimum, maximum and average flow, the regularization curves and the permanence curve. The flow regionalization methods considered were: traditional, dimensionless curve and mass conservation. The database obtained from the National Water Agency (ANA) and encoded on Otto Pfafstetter System was integrated to the software to acquire automatically the watershed characteristics. Also, it was used web services to the importation of descriptive data and station fluviometric data, climate characteristics associated with watershed and the historical flow rate data series from the “Hidroweb” system. The developed software was called “Computer System for the Flow Rate Regionalization" (SisCoRV) and was applied to Paracatu river basin to check their functionalities. In the case study, the SisCoRV had a good interaction with the Internet, ease delineation of homogeneous regions, efficiency in applying the regionalization methodology and ability to feed the ANA database. / A implantação do Sistema Nacional de Informações sobre Recursos Hídricos (SNIRH), criado pela Lei 9.433/97, requer para a sua estruturação a utilização de ferramentas computacionais que possibilitem a criação de bancos de dados necessários para o planejamento e a gestão dos recursos hídricos. Para o conhecimento da disponibilidade hídrica e o dimensionamento de obras hidráulicas é essencial a quantificação de vazões, obtidas a partir da utilização de metodologias de regionalização. Com esse intuito, o presente trabalho teve por objetivo desenvolver um modelo computacional que possibilite a realização da regionalização das vazões mínimas, máximas e médias e das curvas de regularização e de permanência. Os métodos de regionalização de vazões contemplados foram: tradicional, da curva adimensional e da conservação de massas. Foi integrada ao software a base hidrográfica ottocodificada da Agência Nacional das Águas (ANA), que propicia a obtenção automática das características físicas das bacias e empregados web services que permitem a importação dos dados descritivos das bacias e das estações fluviométricas, das características climáticas associadas às bacias hidrográficas e das séries históricas de dados de vazões do sistema Hidroweb. O software desenvolvido foi denominado Sistema Computacional para Regionalização de Vazões (SisCoRV) e foi aplicado à bacia do rio Paracatu a fim de verificar as suas funcionalidades. No estudo de caso, o SisCoRV apresentou boa interatividade com a Internet, facilidade de delimitação das regiões homogêneas, eficiência na aplicação da metodologia de regionalização e capacidade para alimentação da base hidrográfica ottocodificada da ANA.

Submitted by Silas Volpon de Mello (silasmelloo@gmail.com) on 2017-09-18T16:07:04Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Mestrado_deMello_SV.pdf: 6481861 bytes, checksum: bfe9dc719b21419babdfc049e7b8ece6 (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-09-19T20:02:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 mello_sv_me_bauru.pdf: 6481861 bytes, checksum: bfe9dc719b21419babdfc049e7b8ece6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-19T20:02:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 mello_sv_me_bauru.pdf: 6481861 bytes, checksum: bfe9dc719b21419babdfc049e7b8ece6 (MD5) Previous issue date: 2017-08-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este texto apresenta uma pesquisa que propõe um modelo para calcular a Capacidade de Suporte Hídrica (CSH) de regiões urbanizadas visando o Desenvolvimento Sustentável, principal objetivo da humanidade neste século. Utilizando as Análises Estocásticas de Fronteira como ferramenta de modelagem da capacidade de suporte, juntamente com o auxílio de um sistema de informações geográficas (SIG), foi criado um método para calcular a carga antrópica no meio ambiente, ou seja, calcular a intensidade de solicitação ou estresse sobre os recursos naturais que uma dada região exerce sobre seu meio. Um estudo exploratório foi elaborado para verificar a viabilidade desta proposta e posteriormente um modelo específico foi desenvolvido, utilizando variáveis de natureza hídrica, culminando no cálculo da CSH dos municípios e das Unidades de Gerenciamento de Recursos Hídricos (UGRHI) do estado de São Paulo. A disponibilidade hídrica superficial dos objetos de estudo, uma das variáveis hídricas que compõe o modelo, foi calculada de forma aproximada utilizando a nova proposta de regionalização de vazões para o estado de São Paulo, onde foi criado o primeiro banco de dados que agrega informações sobre as vazões Q95, Q7,10 e Qm para todos os municípios do estado.Na sequência, foram simulados três cenários abordando possíveis construções do modelo CSH, dois deles consideraram diferentes formas de agrupamento dos parâmetros e o terceiro obteve as classificações de suporte hídrico para as UGRHIs a partir dos resultados dos municípios. O primeiro cenário apontou 5 UGRHIs e 213 municípios em potencial déficit hídrico e o segundo apontou 6 UGRHIs e 180 municípios nesta mesma situação. O terceiro cenário apontou 7 UGRHIs em potencial déficit no suprimento da demanda de água. A partir dos resultados, foram apontadas regiões que estão sob potencial estresse hídrico, ou seja, que não conseguem fornecer de maneira sustentável a quantidade de água requerida por seus habitantes. Essas regiões podem ser apontadas como as mais vulneráveis em períodos de seca. Assim, pretende-se disponibilizar um modelo para auxiliar na questão da preservação do meio ambiente nas escalas local e regional, considerando-se a disponibilidade de água. / This work presents a research project that proposes a model to calculate the Hydric Carrying Capacity (HCC) of urbanized areas aiming at the Sustainable Development, the main goal of humanity in this century. Using Stochastic Frontier Analysis (SFA) as a modeling technique for carrying capacity along with geographic information systems (GIS), a method to calculate the anthropic load in the environment was created. In other words, the idea was to calculate the stress intensity on the natural resources that a given region produces on its environment. An exploratory study was carried out to verify the feasibility of this proposal and later a specific model was developed. Using hydric variables, the model resulted in the determination of the HCC for the municipalities and for the Water Resources Management Units (UGRHI) of the State of São Paulo. The surface water availability of the objects of study, which is one of the hydric variables that compose the model, was calculated in an approximate way using the new proposal of regionalization of flows for the state of São Paulo. This resulted in the first database that aggregates information about the flows Q95, Q7,10 and Qm for all municipalities in the state. Three scenarios were simulated, discussing possible constructions of the HCC model. Two of them considered different ways of grouping the parameters and the third one obtained the hydric support classifications for the UGRHIs from the results of the municipalities. The first scenario pointed out 5 UGRHIs and 213 municipalities in potential hydric deficit, while the second pointed to 6 UGRHIs and 180 municipalities in this same situation. The third scenario pointed out 7 UGRHIs in potential deficits in supplying water demand. From these results, regions that are under potential water stress were pointed out, that is, regions that cannot provide the amount of water required by their inhabitants in a sustainable way. These regions can be identified as the most vulnerable in periods of drought. Thus, the idea was to provide a model as an aid for the environment preservation at both local and regional scales, considering the availability of water.