FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / The GaviÃo reservoir is located in the Pacatuba district of Cearà state (Lat:-3,904323ÂS; Long:-38,528984ÂW). The storage capacity of 53hm3, with hydraulic area of drainage basin and hydrographical basin 7 and 97 Km2, respectively. In spite of that GaviÃo reservoir is considered a model of reservoir and to constitute in the last reservoir of the system of the water supply of R.M.F., tends the downstream the Water Treatment Station ETA-GaviÃo, is being impactaded with anthropics activities. In the study was given attention to the inorganic compounds of nitrogenous, such as: ammonia, nitrite and nitrate and the phosphorus total, because them healthy very important nutrients to contributory for eutrophication in the consequence of the anthropics activities. For analyses of these parameters they were following the general guidelines of norms patterns for the methods of rehearsals, with the samples collected monthly, during the period of one year, of January of 2005 to December of 2005 and two periods were considered for the study, the humid period and the dry period. the conclusion with the study was arrived that the parameters concentrations investigate in the periods are more and more elevated, and consequently, degrading the water quality of the reservoir. When establishing the protection areas limits in turn of the sources of surface water, as well as the restrictions on the use of the soils that they accompany them, should feel a special attention to the activity types to be accomplished to amount of the reception area as well as to the quality of the natural water. Therefore, it is done necessary a control of the activities anthropics, through a more rigorous fiscalization, for the contribution of nutrients not to be one more responsible factor for the degradation of the quality of the water of GaviÃo reservoir, since this reservoir is the responsible for the water supply of the Metropolitan Area of Fortaleza. / O aÃude GaviÃo està localizado no Estado do CearÃ,municÃpio de Pacatuba (Lat:-3,904323ÂS; Long:-38,528984ÂW), possui capacidade de armazenamento de 53hm3 , com Ãrea da bacia hidrÃulica e hidrogrÃfica de 7 e 97Km2, respectivamente. Apesar desse aÃude GaviÃo ser considerado um aÃude modelo, e constituir-se no Ãltimo reservatÃrio do sistema da abastecimento dâÃgua da R.M.F., tendo a jusante a EstaÃÃo de Tratamento DâÃgua ETA-GaviÃo, està sendo impactado com atividades antrÃpicas.Este trabalho trata desse estudo, e foi dado Ãnfase aos compostos inorgÃnicos nitrogenados, sendo eles: amÃnia, nitrito e nitrato e ao fÃsforo total, por serem os principais nutrientes contribuintes para eutrofizaÃÃo, conseqÃÃncia das atividades antrÃpicas.Para anÃlises destes parÃmetros foram seguidas as diretrizes gerais de normas padrÃes para os mÃtodos de ensaios, com as amostras coletadas mensalmente, durante o perÃodo de um ano, de janeiro de 2005 a dezembro de 2005 e foram considerados dois perÃodos para o estudo, o perÃodo chuvoso e o perÃodo seco.A partir das anÃlises realizadas, chegou-se a conclusÃo que as concentraÃÃes dos parÃmetros investigados nos perÃodos monitorados estÃo cada vez mais elevadas, e consequentemente, degradando a qualidade da Ãgua do aÃude. Ao estabelecer-se os limites das zonas de proteÃÃo à volta das fontes de Ãgua de superfÃcie, bem como as restriÃÃes sobre o uso dos solos que os acompanham, deve-se dar uma atenÃÃo especial aos tipos de atividade a serem realizadas a montante da zona de captaÃÃo bem como à qualidade da Ãgua natural. Portanto, faz-se necessÃrio um controle das atividades antrÃpicas, atravÃs de uma fiscalizaÃÃo mais rigorosa, para que o aporte de nutrientes nÃo seja mais um fator responsÃvel pela degradaÃÃo da qualidade da Ãgua do aÃude GaviÃo, jà que este reservatÃrio à o responsÃvel pelo abastecimento de Ãgua da RegiÃo Metropolitana de Fortaleza.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / As obras de infraestrutura hÃdrica geralmente esbarram no problema de falta de recursos financeiros para a construÃÃo e operaÃÃo. Levanta-se entÃo a hipÃtese da captaÃÃo dos recursos para construÃÃo de infraestrutura hÃdrica por meio da cobranÃa pelo uso da Ãgua bruta. Pergunta-se entÃo qual seria o impacto na cobranÃa da Ãgua se o custo da construÃÃo da infraestrutura hÃdrica fosse aplicado na cobranÃa pelo uso da Ãgua bruta, juntamente com os custos de AOM (AdministraÃÃo, OperaÃÃo e ManutenÃÃo). Avaliou-se o custo financeiro da implantaÃÃo de sistemas de armazenamento e transferÃncia hÃdrica em atividades de abastecimento dâÃgua, comparando-se o custo unitÃrio da Ãgua bruta com a capacidade de pagamento dos usuÃrios de Ãgua. Utilizaram-se dados de construÃÃo de reservatÃrios e adutoras no CearÃ, calculou-se a anuidade para pagamento destas obras aplicando variÃveis correntes de tempo de pagamento e juros. Com a vazÃo anual regularizada e o custo de construÃÃo das obras, pÃde-se estimar um custo para esta Ãgua, e assim comparÃ-lo Ãs tarifas pagas pelos usuÃrios atualmente e a sua capacidade de pagamento. PÃde-se observar uma relaÃÃo entre os custos de construÃÃo das infraestruturas e as vazÃes regularizadas dos equipamentos de abastecimento estudados (barragens e adutoras). A melhor curva de tendÃncia que se encaixou nos grÃficos de dispersÃo entre os custos de abastecimento estimados para pagamento de infraestrutura âversusâ vazÃo regularizada foi a curva de potÃncia. Os valores obtidos para a capacidade de pagamento em outros trabalhos publicados (Marques, 2009 e Tahal, 2003) se mostraram dentro da ordem de grandeza dos valores obtidos no presente trabalho, levando a se considerar que existe a possibilidade do pagamento destas obras, de maneira amortizada, para os usuÃrios nÃo a tornando totalmente inviÃvel. / The works of water infrastructure often clash over the issue of lack of financial resources for the construction and operation. It then becomes the hypothesis of obtaining the funds for water infrastructure construction by charging for the raw water. Then, comes up the question: what is the impact on water charges if the cost of water infrastructure construction would be applied in charging for the raw water, together with the costs of MOM (Management, Operation and Maintenance). We evaluated the financial cost of the deployment of systems of water storage and transfer activities in water supply, comparing the unitary cost of raw water with the ability of users to pay for this water. The data set used was the total costs for the construction of reservoirs and aqueducts in CearÃ, we calculated the annuity payment for these works by applying current variables of time and interest payment. With the annual regulated flow and cost of construction works, we could estimate a cost for this water, and then compare it to current user fees and payment capacity. Was observed a relationship between the cost of building infrastructure and regular drainage equipment supply studied (dams and pipelines). The best trend line that fit the scatterplots between supply costs estimated for the payment of infrastructure âversusâ regulated flow was the power curve. The values obtained for the ability to pay in other published works (Marques, 2009 and Tahal, 2003) were within an order of magnitude of values obtained in this work, leading to consider that there is a possibility for the users to pay for these works, in an amortized way, so it doesnât become totally impracticable.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O ArquipÃlago de Cabo Verde, situado na costa ocidental africana, sofre influÃncia do deserto de Saara tornando o clima caracterizado por pluviometria muito baixa e distribuÃda irregularmente no espaÃo e no tempo. As chuvas sÃo muito concentradas, gerando grandes escoamentos para o mar. O aumento da disponibilidade hÃdrica requer alÃm da construÃÃo e manutenÃÃo de infraestrutura de captaÃÃo e conservaÃÃo de Ãguas pluviais, uma gestÃo eficiente destes recursos. Atualmente, constitui um dos eixos estratÃgicos da polÃtica do Estado de Cabo Verde, a captaÃÃo, o armazenamento e a mobilizaÃÃo de Ãguas superficiais atravÃs de construÃÃo de barragens. Estudos do comportamento hidrolÃgico e sedimentolÃgico do reservatÃrio e da sua bacia de contribuiÃÃo constituem premissas bÃsicas para adequados dimensionamento, gestÃo e monitoramento da referida infraestrutura. à nesse sentido que o presente estudo objetivou sistematizar informaÃÃes hidrolÃgicas e sedimentolÃgicas da bacia hidrogrÃfica da Barragem de PoilÃo (BP) e apresentou proposta operacional de longo prazo. A Ãrea de estudo ocupa 28 km da Bacia HidrogrÃfica da Ribeira Seca (BHRS) na Ilha de Santiago. A altitude da bacia varia de 99 m, situada na cota da barragem, atà 1394 m. Para o estudo, foram utilizados e sistematizados sÃrie pluviomÃtrica de 1973 a 2010, registros de vazÃo instantÃnea do perÃodo 1984 a 2000 e registros agroclimÃticos da Ãrea de estudo de 1981 a 2004. Para o preenchimento das falhas tanto dos escoamentos como da descarga sÃlida em suspensÃo, foi utilizado o mÃtodo de curva chave. Para estimativa de produÃÃo de sedimentos na bacia, aplicou-se a EquaÃÃo Universal de Perda de Solo (USLE) associada à razÃo de aporte de sedimentos (SDR). O Ãndice de retenÃÃo de sedimentos no reservatÃrio foi estimado pelo mÃtodo de Brune e a distribuiÃÃo de sedimento pelo mÃtodo empÃrico de reduÃÃo de Ãrea descrito por Borland e Miller e revisado por Lara. Para gerar e simular curvas de vazÃo versus garantia foi utilizado cÃdigo computacional VYELAS, desenvolvido por AraÃjo e baseado na abordagem de Campos. TambÃm foi avaliada uma possÃvel reduÃÃo da vazÃo de retirada do perÃodo 2006 a 2026, provocada pelo assoreamento do reservatÃrio. Concluiu-se que, em mÃdia, a precipitaÃÃo anual à de 323 mm, concentrando-se 73% nos meses de agosto e setembro; a bacia de contribuiÃÃo apresenta nÃmero de curva (CN) 76, com abstraÃÃo inicial (Ia) de 26 mm, coeficiente de escoamento de 19% e vazÃo anual afluente de 1,7 hm (Cv = 0,73); a disponibilidade hÃdrica para garantia de 85% à 0,548 hmÂ/ano e nÃo 0,671 hmÂ/ano, como indica o projeto original da barragem. Com uma descarga sÃlida avaliada em 22.185 mÂ/ano, estima-se que, atà o ano de 2026, a capacidade do reservatÃrio seja reduzida a uma taxa de 1,8 % ao ano, devido ao assoreamento, provocando uma reduÃÃo de 41% da disponibilidade hÃdrica inicial. Em 2026, segundo as estimativas dessa pesquisa, as perdas por evaporaÃÃo e sangria deverÃo ser da ordem de 81% da vazÃo afluente ao reservatÃrio. Na base desses resultados se apresentou proposta de operaÃÃo da Barragem de PoilÃo / Cape Verde Islands, located in the West African coast, are influenced by the Sahara desert, making the climate characterized by very low rainfall and great spatial and temporal variability. The rainfall events are highly concentrated generating large flows to the sea. The increase of water availability requires construction and maintenance of infrastructure to capture and conserve rainwater, and also an efficient management of these resources. Nowadays, capture, storage and mobilization of water surface through construction of dams is one of the strategic priorities of the policy of the State of Cape Verde. Studies of hydrology and sedimentology of the only existing reservoir (PoilÃo Dam, 1.2 hmÂ) and its watershed are the basic requirements for adequate design, management and monitoring of this infrastructure. In this sense, the present study aimed at systematizing hydrological and sediment information of the PoilÃo Dam and providing a long-term operational proposal. The altitude of the basin varies from 99 m, situated on the dam, up to 1394m. For the study, the following data were used and systematized: rainfall dataset from 1973 to 2010; records of instantaneous flow for the period of 1984 to 2000; and agro-climatic records from 1981 to 2004. To fill the gaps of both flow and suspended-sediment discharge, the rating-curve method was used. To estimate sediment yield in the watershed it was applied the Universal Soil Loss Equation (USLE), associated with the Sediment Delivery Ratio (SDR). The sediment release efficiency rate of the reservoir was estimated by Brune method and the sediment distribution inside the reservoir by the empirical area reduction method described by Borland and Miller, and reviewed by Lara. To assess water availability, water yield versus reliability curves were used. These curves were obtained by the computer code VYELAS, developed by AraÃjo and based on Campos approach. The reduction of the water yield (caused by the reservoir silting) within the period from 2006 to 2026 was also assessed. It was concluded that the average annual rainfall in the watershed is 323 mm, concentrating 73% in August and September; the watershed presents a number of curve (CN) of 76 with an initial abstraction (Ia) of 26 mm, the runoff coefficient is 19% and the average annual inflow is 1.7 hm (coefficient of variation 0.73); the water availability at 85% reliability level is estimated at 0.548 hmÂ/year and not 0.671 hmÂ/year as the original design indicates. With a sediment discharge estimated at 22,185 mÂ/year, it was concluded that, by the year 2026, the annual reservoir storage capacity reduction rate is 1.18% (due to siltation), causing a 41% reduction of the initial water availability. At that time, losses due to evaporation and spillway overflow totalize 81% of annual inflow. Based on these results, a PoilÃo reservoir operation proposal is presented

nÃo hà / O presente trabalho tem por objetivo identificar equaÃÃes simplificadas que permitam determinar o comportamento de reservatÃrios a partir de um reduzido nÃmero de parÃmetros. SÃo identificados quatro parÃmetros: i) coeficiente de variaÃÃo dos volumes afluentes anuais ao reservatÃrio; ii) volume adimensional do reservatÃrio, razÃo entre a capacidade de armazenamento do reservatÃrio e o volume mÃdio afluente anual ao mesmo; iii) fator de evaporaÃÃo adimensional, funÃÃo do volume mÃdio afluente anual ao reservatÃrio, dos coeficientes de forma deste reservatÃrio e da evaporaÃÃo potencial lÃquida do espelho dâÃgua, em metros; e iv) garantia, sendo esta considerada mensal ou anual. A partir destes quatro parÃmetros, sÃo determinadas equaÃÃes que permitem prever, para um determinado reservatÃrio, os volumes adimensionais: i) evaporado; ii) vertido; e iii) regularizado. Para a determinaÃÃo destas equaÃÃes sÃo utilizados dados de reservatÃrios gerados aleatoriamente. Estes reservatÃrios foram simulados, determinando os volumes adimensionais evaporado, vertido e regularizado, variÃveis estas ditas dependentes, assim como determinados os valores dos quatro parÃmetros independentes. A partir destas variÃveis dependentes e independentes, sÃo determinadas as equaÃÃes simplificadas atravÃs da tÃcnica de regressÃo linear, determinando os limites de validade e os erros inerentes à aplicaÃÃo das mesmas. Em um segundo momento, as equaÃÃes determinadas no decorrer deste trabalho sÃo validadas atravÃs da anÃlise de setenta e cindo reservatÃrios localizados no Estado da ParaÃba. Destas equaÃÃes, à possÃvel identificar, tanto o comportamento de reservatÃrios, bem como o efeito individual de cada uma das variÃveis independentes no comportamento dos mesmos. As equaÃÃes desenvolvidas nesta Tese sÃo de fÃcil aplicaÃÃo, reduzido dispÃndio de tempo e apresentam, em certa medida, erros reduzidos. / The present research identifies simplified equations capable to determine the behavior of reservoirs. It considers four independent variables: i) coefficient of variation of annual inflow; ii) dimensionless reservoir capacity; iii) dimensionless evaporation factor, function of the average annual inflow, reservoir shape coefficients and potential net evaporation; and iv) probability of failure. The dependents variables are: i) dimensionless evaporation loss volume; ii) dimensionless spill loss volume; and iii) dimensionless release volume. Initially, were used data from reservoirs generated randomly. The reservoirs dependents and independents variables values were determined after its simulation. It was used linear regression to determine the relationship between the dependents and independents variables. Limits of validity and errors were also determined. The equations determined in this research were used in seventy-five reservoirs located in the state of ParaÃba, Brazil, in order to validate them. By using the equations determined in this research, it is possible to identify: i) the behavior of reservoirs; and ii) the individual effect of each independent variable in the reservoir dependents variables. The equations developed in this thesis are easy to apply, time saving and have acceptable errors.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / This work seeks to integrate climatic, hydrologic, and reservoir operation models in order to optimize available water volume in the Brazilian Northeast. The global ECHAM 4.5 climate model was used to feed the RAMS regional climate model for the Alto Jaguaribe hydrographic basin. Resulting precipitation values were calibrated by the probability density function (PDF) correction of simulated data compared with average daily precipitation data using the Thiessen method for the period 1979-2009. The Heidke Skill Score (HSS) was used to evaluate model performance in the Maximum Predictable Time Interval (ITEMP) of the atmospheric model. These PDF-corrected precipitation data, both observed and RAMS-simulated, were inserted in the hydrologic Soil Moisture Account (SMA) model from the Hydrologic Engineering Center â Hydrologic Modeling System (HEC-HMS) to determine modeled flows. These flows were then compared with median observed flows. To calibrate and validate the SMA, an iterative method was used to minimize percentage error of volume. The data returned by this cascade model was applied to assisting policy-makers determine water releases from the OrÃs reservoir. Three different scenarios were compared, the first based on observed flows, the second flows simulated by SMA with observed precipitation, and the third by flows simulated by SMA driven by the RAMS-PDF precipitation data. The RAMS model showed optimal efficiency in precipitation prediction on a 30 to 45 day interval, with HSS values of 0.56. The SMA model showed satisfactory performance with Nash-Sutcliffe values of 0.89 in the calibration phase and 0.67 in the validation phase, demonstrating its capacity to assist hydrological modeling in the semi-arid. This cascade model showed potential in accurately representing median inflows for the reservoir and as such can be used as a hydrologic tool, assisting reservoir operation decisions to meet the regionâs demand. Keywords: Soil Moisture Account; hydrologic / O presente trabalho visa o acoplamento de modelo atmosfÃrico, hidrolÃgico e de operaÃÃo de reservatÃrio com vistas à otimizaÃÃo da liberaÃÃo de Ãguas no semiÃrido do nordeste brasileiro. O modelo atmosfÃrico regional RAMS foi forÃado pelo modelo atmosfÃrico global ECHAM 4.5, na bacia hidrogrÃfica do Alto Jaguaribe, e em seguida, aplicada a correÃÃo probability density function (PDF) nos dados simulados e comparado com dados diÃrio de precipitaÃÃo mÃdia observada pelo mÃtodo de Thiessen no perÃodo de 1979-2009. Foi utilizando o Heidke Skill Score (HSS) como mÃtrica principal para avaliar o desempenho da previsÃo em busca do Intervalo de Tempo de MÃxima Previsibilidade (ITEMP) do modelo atmosfÃrico. Os dados de precipitaÃÃes observados e simulados pelo RAMS com correÃÃes PDFs foram inseridos no modelo hidrolÃgico Soil Moisture Account (SMA) do Hydrologic Engineering Center - Hydrologic Modeling System (HEC-HMS), e comparado com as vazÃes mÃdias observadas. Para a calibraÃÃo e validaÃÃo do SMA, foi realizado um mÃtodo interativo para minimizar uma funÃÃo objetivo, com base no erro percentual do volume. Por fim foi desenvolvido e avaliado um modelo de cascata a fim de comparar as decisÃes operacionais de liberaÃÃo do reservatÃrio OrÃs com diferentes cenÃrios com base nas vazÃes observadas, vazÃes simuladas pelo SMA com a precipitaÃÃo observada e vazÃes simuladas pelo SMA forÃada com o RAMS-PDF. O modelo RAMS mostrou melhor eficiÃncia na previsÃo da precipitaÃÃo no intervalo de 30 a 45 dias, com valores de HSS = 0,56. O modelo SMA mostrou desempenho satisfatÃrio com valores de Nash-Sutcliffe de 0,89 na fase de calibraÃÃo e 0,67 na fase de validaÃÃo, mostrando ser uma nova alternativa de utilizaÃÃo de modelo hidrolÃgico no semiÃrido. O modelo de cascata mostrou potencial em representar bem as afluÃncias mÃdias do reservatÃrio, podendo tornar uma ferramenta hidrolÃgica, auxiliando as decisÃes de operaÃÃo dos reservatÃrios, atendendo as demandas da regiÃo.

Esta pesquisa apresenta uma sÃntese das taxas de assoreamento observadas em reservatÃrios brasileiros, onde foram identificadas taxas de assoreamento variando aproximadamente de 1 a 7% do volume inicial por dÃcada (inferiores à mÃdia mundial de 10%), sendo os reservatÃrios localizados no Estado do Cearà aqueles que possuem menores taxas, provavelmente devido Ãs densas redes de reservatÃrios existentes nas bacias de contribuiÃÃo. Verificou-se tambÃm uma tendÃncia geral de decaimento das taxas de assoreamento com o volume inicial dos reservatÃrios. Em seguida, foram desenvolvidos dois mÃtodos expeditos para estimativa do assoreamento de reservatÃrios, os quais sÃo baseados em correlaÃÃes empÃricas ajustadas a partir de dados de campo, e com este mesmo objetivo foi realizada a aplicaÃÃo da Metodologia de Lima Neto et al. (2011) para os reservatÃrios brasileiros. Os mÃtodos propostos sÃo mais simples que as metodologias existentes na literatura, e dependem basicamente da pluviometria nas bacias de contribuiÃÃo e do volume inicial dos reservatÃrios. As diferenÃas observadas entre as diferentes metodologias foram inferiores a 30% . Este dado sugere que qualquer um dos trÃs mÃtodos pode ser utilizado para estimar o assoreamento de reservatÃrios, em nÃvel de planejamento. PorÃm, vale ressaltar que apesar da praticidade/simplicidade das equaÃÃes propostas, mediÃÃes de campo e/ou modelos mais sofisticados continuam sendo necessÃrios para se avaliar de forma mais precisa o assoreamento de reservatÃrios. / This research provides an overview of sedimentation rates observed in Brazilian reservoirs, where sedimentation rates were identified ranging approximately 1 to 7% of the starting volume per decade (the lower world average of 10%), and the reservoirs in the State of Cearà those with lower rates, probably due to dense existing reservoirs networks in contribution basins. It was found also a general trend of decay of sedimentation rates with initial volume of the reservoirs. Then we developed two empirical methods to estimate reservoir sedimentation, which are based on empirical correlations adjusted from field data, and with this same goal was carried out the implementation of Lima Methodology Neto et al. (2011) for the Brazilian reservoirs. The proposed methods are simpler than the existing methods in the literature, and depend basically the rainfall in contribution basins and the initial volume of reservoirs. The differences observed between the different methodologies were less than 30%. This suggests that any of the three methods can be used to estimate reservoir sedimentation in level planning. However, it is noteworthy that despite the practicality / simplicity the proposed equations, field measurements and / or more sophisticated models still needed to assess more accurately the reservoir sedimentation.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A Ãgua, ao longo da HistÃria, demonstrou ser insumo bÃsico ao desenvolvimento das sociedades. Considerado um bem finito e provido de valor econÃmico, a Ãgua, quando escassa, pode levar a uma sÃrie de disputas. Esses conflitos sÃo comuns em bacias compartilhadas entre dois ou mais estados. No mundo, os conflitos em bacias internacionais, sÃo geralmente solucionados por meio de Tratados Internacionais. Neste trabalho, procurou-se estudar um caso de bacia compartilhada entre dois estados brasileiros, o Cearà e o PiauÃ. Trata-se da bacia do Rio Poti. Esta se encontra inserida, em sua maior parte, no clima semi-Ãrido. E ambos os estados, buscando atender suas demandas e promover o desenvolvimento sÃcio-econÃmico da regiÃo, projetaram novos barramentos para a bacia. O AÃude Castelo do Piauà com 2.636,9 hmÂ, a ser construÃdo no municÃpio homÃnimo, encontra-se a jusante dos trÃs reservatÃrios previstos para o CearÃ. SÃo eles o Fronteiras, o InhuÃu e o Lontras com capacidade de 991,70 hmÂ, 320,86 hm e 134,70 hmÂ, respectivamente. Como jà se encontram em operaÃÃo no Cearà oito reservatÃrios a montante da seÃÃo de controle do Castelo do PiauÃ, trÃs questÃes se colocam â (1) como se comportarà o sistema ao ser acrescido de mais quatro reservatÃrios na bacia?; (2) que capacidades mÃximas devem ser adotadas, para que os projetos sejam bem dimensionados? e (3) qual a configuraÃÃo do sistema que representa a distribuiÃÃo de Ãgua mais justa e eqÃitativa possÃvel? Procurou-se responder a esses questionamentos atravÃs da formulaÃÃo de diversos cenÃrios hidrolÃgicos que foram simulados para anÃlise do desempenho do sistema e dos reservatÃrios individualmente e da apresentaÃÃo de sugestÃes que se configuraram nas melhores opÃÃes em termos de eficiÃncia hÃdrica diante dos critÃrios de eqÃidade apresentados.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Sabe-se que a Ãgua à um recurso essencial à sobrevivÃncia da humanidade. Gestores ambientais do mundo inteiro vÃm chamando atenÃÃo para o problema da sua escassez e mà gestÃo. O presente trabalho destacou que no Nordeste Brasileiro, particularmente no semiÃrido, a escassez hÃdrica acentua-se por conta das caracterÃsticas peculiares que o diferem de outros locais, tais como: a irregularidade pluviomÃtrica e a mà distribuiÃÃo das chuvas no tempo e no espaÃo. Desenvolveram-se modelos matemÃticos de previsÃo de vazÃes sazonais/interanuais que incorporam as informaÃÃes climÃticas, bem como a metodologia de incorporaÃÃo dessas previsÃes na operaÃÃo e gestÃo de hidrossistemas e no estudo de controle de cheias. Esses modelos basearam-se na metodologia dos K-vizinhos desenvolvida por Souza Filho e Lall, e nos modelos estatÃsticos de regressÃo. Apresentou-se, ainda, o software AcquaNet como mecanismo de auxÃlio na operaÃÃo de sistemas de reservatÃrios. Aplicou-se a metodologia em reservatÃrios do Estado do Cearà e do Nordeste do Brasil. Concluiu-se que a inclusÃo da previsÃo de vazÃes na operaÃÃo de sistemas de reservatÃrios pode ser um instrumento eficaz na gestÃo dos recursos hÃdricos à medida que agrega a este processo mais confiabilidade e qualidade, e, desde que corretamente utilizada, pode aumentar a geraÃÃo de capital do Estado. / It is known that water is a resource essential to human survival. Environmental managers around the world have been calling attention to the problem of water scarcity and mismanagement. This study highlighted that in the Northeast of Brazil, particularly in semi-arid, water scarcity is accentuated because of the peculiar characteristics that differentiate it from other places, such as the irregularity and poor distribution of rain in time and space. Mathematical models of seasonal/interannual streamflow forecasting incorporating weather information were developed, as well as the methodology for incorporating these forecasts in the operation, management and study of water systems and flood control. These models were based on the methodology of the K-neighbors developed by Souza Filho and Lall, and on the statistical regression models. The software AcquaNet was also introduced as a mechanism to aid in the operation of reservoir systems. The methodology was applied in reservoirs of the State of Cearà and the Northeast of Brazil. We conclude that the inclusion of streamflow forecasting in the operation of reservoir systems can be an effective tool in water management as this process adds more reliability and quality, and, if properly used, can increase the income generation of the State.

FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / O presente estudo tem como objetivo analisar os impactos da densa rede de reservatÃrios da bacia hidrogrÃfica do aÃude Pereira de Miranda (Pentecoste) na produÃÃo de sedimentos e capacidade de armazenamento hÃdrica do sistema. A bacia estudada localiza-se no Nordeste Brasileiro, no Estado do CearÃ, com uma Ãrea de aproximadamente 3.230 km2. Possui uma precipitaÃÃo mÃdia anual de 854 mm e evaporaÃÃo potencial mÃdia observada em tanque do tipo classe A à de 1.464 mm. O solo e a vegetaÃÃo predominante sÃo do tipo luvissolo e caatinga arbustiva aberta. Imagens de satÃlite de anos Ãmidos foram utilizadas para levantamento da aÃudagem na bacia. Foram identificadas unidades de erosÃo derivadas da sobreposiÃÃo de mapas dos parÃmetros da EquaÃÃo Universal de Perdas do Solo (EUPS), o que permitiu a estimativa da erosÃo localizada na bacia e identificaÃÃo de Ãreas potencialmente produtoras de sedimento. Um modelo simplificado foi utilizado para simular a propagaÃÃo de sedimentos pela densa rede de reservatÃrios da bacia. Para estimativa do assoreamento no reservatÃrio Pereira de Miranda, diferentes cenÃrios de estrutura do sistema foram considerados. Foi estimada uma taxa de erosÃo mÃdia na bacia de 59 t.ha-1.ano-1, sendo que 42% da Ãrea da bacia apresenta grau de erosÃo moderado. De acordo com o modelo, o assoreamento do reservatÃrio Pentecoste pode variar de 1,1 a 2,6% por dÃcada, dependendo do cenÃrio considerado. Observa-se ainda que os reservatÃrios de montante podem reter atà 58% do sedimento que chegaria ao aÃude Pereira de Miranda. Os reservatÃrios muito pequenos, com capacidade de atà 100.000 mÂ, embora representem apenas 1,83% da disponibilidade hÃdrica do sistema, sÃo capazes de reter quase 8% do total de sedimento produzido. AnÃlises de sensibilidade mostram que a capacidade de retenÃÃo de sedimentos nos reservatÃrios de montante pode variar de 20 a 58%, dependendo da estrutura do sistema quanto à existÃncia de reservatÃrios de diferentes classes de tamanho. Constata-se ainda que a taxa de reduÃÃo da capacidade de armazenamento hÃdrica do sistema em funÃÃo do assoreamento dos reservatÃrios de montante à relativamente maior do que a observada para o aÃude Pereira de Miranda, devido à retenÃÃo de sedimentos a montante. / The present study aims at analyzing the impacts of the dense reservoir network of the Pereira de Miranda catchment in its sediment yield and water storage capacity of the system. The studied area is located in the Brazilian Semiarid region, in the State of CearÃ, with an area of approximately 3230 km2. It has an average annual rainfall of 854 mm and an annual potential evaporation of 1464 mm. The predominant soil and vegetation type are luvissolo and open shrub caatinga. Satellite imageries from wet years were used to identify the reservoirs of the catchment. Erosion units were identified derived from map overlay of the parameters of the Universal Soil Loss Equation (USLE), which enables the estimation of sediment yield and the identification of areas with high sediment production. A simplified model was used to simulate the sediment routing through the dense reservoir network of the basin. For the estimation of sedimentation at the Pereira de Miranda Reservoir, different scenarios of the system structure were considered. A mean erosion rate of 59 t.ha-1.year-1 was estimated for the basin, in which 42% of the basin area presents a moderate degree of erosion. According to the model, silting of the Pereira de Miranda reservoir may vary from 1.1 to 2.6 %.decade-1, depending on the scenario considered. One may observe that upstream reservoirs are able to retain until 58% of the sediments that would reach the Pereira de Miranda reservoir. The very small reservoirs, with storage capacity below 100,000 mÂ, are able to retain almost 8% of the generated sediments, although they represent just 1.83% of the system water storage capacity. Sensitivity analysis shows that the sediment retention capacity of the upstream reservoirs may vary from 20 to 58%, depending on the system structure concerning the presence of upstream reservoirs from different size classes. One may still conclude that the reduction rate of water storage capacity at the system as a function of reservoir siltation is relatively larger then that observed for the Pereira de Miranda reservoir, due to the upstream sediment retention.

O estudo de variaÃÃo de Ãrea de preservaÃÃo permanente do reservatÃrio OrÃs utilizou o software ArcGis 10.2 para a modelagem computacional, a delimitaÃÃo foi realizada conforme os referenciais legais da atual legislaÃÃo ambiental (Lei 12.651/2012) e da anterior (Lei 4.771/65) comparativamente, quanto a referÃncia altimÃtrica estabelecida pela atual legislaÃÃo, utilizou-se a cota mÃxima maximorum original do projeto de 1960, e uma cota mÃxima maximorum modelada estatisticamente a partir de dados pluviomÃtricos atuais, quanto a referÃncia altimÃtrica estabelecida pela legislaÃÃo anterior modelou-se um Buffer de 100 metros medidos a partir da cota mÃxima operativa normal, assim comparando-se a restritividade ou a permissividade da legislaÃÃo em vigor. A modelagem de atualizaÃÃo de cota mÃxima maximorum para determinaÃÃo da Ãrea de preservaÃÃo permanente do reservatÃrio OrÃs se deu por meio de processos estatÃsticos, utilizando distribuiÃÃes de probabilidade, dentre as quais oito tipos foram selecionadas: Weibull 3 ParÃmetros, Menores Valores Extremos, Weibull, LogÃstica, Normal, Gamma, LogNormal e Maiores Valores Extremos. O desempenho destas foram avaliados pelo nÃvel de confianÃa, este estabelecido em 95% e quanto a aderÃncia pelo mÃtodo de Anderson Darling, destacando-se a distribuiÃÃo do tipo Weibull 3 ParÃmetros, a qual obteve o melhor desempenho global, modelando uma cota mÃxima maximorum de 208 metros, um metro a cima da estabelecida pelo projeto original. Estabelecido os referenciais, iniciou-se a modelagem computacional das APPâs, identificou-se que a atual legislaÃÃo, referenciada pela cota mÃxima maximorum do projeto original do DNOCS, Ã menos restritiva do que a legislaÃÃo anterior, prever uma Ãrea 26% menor do que a delimitada pela legislaÃÃo anterior, promovendo alteraÃÃes quanto a definiÃÃo territorial dos municÃpios contemplados pelo reservatÃrio. Assim, foram observados ganhos de APP em alguns municÃpios e em outros, perda, processo este nÃo ocorrendo de forma homogÃnea. / The study of ranging permanent preservation areas of OrÃs reservoir, used the ArcGIS 10.2 software for computer modeling, the delimitation was carried out according to legal references of current environmental legislation, and the previous legislation, using altimetry reference established by current legislation, was used two altimetric elevations, the maximum maximorum quota of original project 1960, and a maximum maximorum quota statistically modeled from current rainfall data, using altimetry reference established by previous legislation was modeled one buffer of 100 meters measured from the maximum normal operating height, so it was possible to compare the restrictiveness or permissiveness of the legislation. Modeling maximum maximorum quota update to determine the area of permanent preservation of OrÃs reservoir was through statistical process using probability distributions, among which eight types were selected: Weibull three parameters, Minor Values Extremes, Weibull, Logistics, Normal, Gamma, lognormal and Largest Values Extremes. The performance of these distributions were evaluated by confidence level, this posted at 95% and the adherence by Anderson Darling method, highlighting the type distribution Weibull three parameters, which obtained the best overall performance, modeling a maximum maximorum quota of 208 meters, one meter above the established by the original project. Established the demarcation reference, began the computational modeling of the APPs, it was identified that the current legislation by reference to the maximum maximorum quota of the original project of DNOCS, is less restrictive than the previous legislation establishes an area 26% smaller that established by previous legislation, promoting changes as the territorial definition of the municipalities covered by the reservoir. Thus, APP gains were observed in some municipalities and other municipalities was observed loss of APP, the process does not occur homogeneously.