Melt runoff (MR) contributes significantly to the total runoff in many river basins. Knowledge of the meltwater contribution (MCR, defined as the ratio of MR to the total runoff) to the total runoff benefits water resource management and flood control. A process-based land surface model, Noah-MP, was used to investigate the spatiotemporal characteristics of MR and MCR in the Upper Changjiang River (as known as Yangtze River) Basin (UCRB) located in southwestern China. The model was first calibrated and validated using snow cover fraction (SCF), runoff, and evapotranspiration (ET) data. The calibrated model was then used to perform two numerical experiments from 1981 to 2010: control experiment that considers MR and an alternative experiment that MR is removed. The difference between two experiments was used to quantify MR and MCR. The results show that in the entire UCRB, MCR was approximately 2.0% during the study period; however, MCR exhibited notable spatiotemporal variability. Four sub-regions over the Qinghai-Tibet Plateau (QTP) showed significant annual MCR ranging from 3.9% to 6.0%, while two sub-regions in the low plain regions showed negligible annual MCR. The spatial distribution of MCR was generally consistent with the distribution of glaciers and elevation distribution. Mann-Kendall (M-K) tests of the long-term annual MCR indicated that the four sub-regions in QTP exhibited increasing trends ranging from 0.01%/year to 0.21%/year during the study period but only one displayed statistically significant trend. No trends were found for the peak time (PT) of MR and MCR, in contrast, advancing trend were observed for the center time (CT) of MR, ranging from 0.01 months/year to 0.02 months/year. These trends are related to the changes of air temperature and precipitation in the study area.

This study focuses on the development of water resources in the Trinity River basin for navigation, flood control, water supply, recreation, and allied purposes. Special emphasis is given to the development of the upper Trinity River basin through the influence of community leaders in Dallas and Fort Worth. A desire harbored for generations by upper basin residents for creating a navigable waterway on the Trinity River coalesced in the twentieth century into a well organized movement for all facets of water resources development. Sources include correspondence, speeches, and promotional materials of civic leaders, politicians, and other citizens, as well as works by the United States Army Corps of Engineers.

Manitoba’s flooding is one of the principal sources of costs associated with flood disasters. Despite the tremendous financial investments in structural mitigation, flood cost, continue to rise. Currently at the national and provincial level, there exists no standardized operational framework and tool for flood risk assessment. The primary role of this research was two-fold. First, Hazus-MH a Quantitative Risk Assessment (QRA) tool was evaluated as a potential flood-loss estimation model in a Manitoba context. Secondly, to examine the application of a QRA tool in policy, a face-to-face questionnaire was completed with flood experts in municipal and provincial government and with consultants. The study results suggested that Hazus-MH has the potential to be applied as a standard QRA tool in Manitoba. This research found that developing a standard QRA tool in Manitoba, would empower communication between decision-makers, centralize data to support disaster planning, and reduce the cost of recovery. / May 2016

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A dissertação desenvolve, aplica e analisa uma metodologia participativa e dialógica para trabalhar a educação e a comunicação no contexto escolar. A prática pedagógica chamada oficina de educomunicação socioambiental na bacia hidrográfica do rio Corumbataí foi construída por meio de uma pesquisa baseada na metodologia da pesquisa-ação. As oficinas foram estruturadas com base em bibliografia referente à educação ambiental crítica, educomunicação socioambiental e documentos governamentais como Programa Nacional de Educação Ambiental e Parâmetros Curriculares Nacionais. As oficinas foram organizadas e oferecidas em quatro escolas públicas da bacia hidrográfica do rio Corumbataí, de forma que as técnicas empregadas fossem aperfeiçoadas em um processo contínuo de análise e reflexão para a melhoria das oficinas. A reflexão teve como parâmetros as vivências, os diários de campo, os materiais comunicativos produzidos nas oficinas, uma investigação diagnóstica da introdução da educação ambiental no contexto escolar e um levantamento sobre comunicação envolvendo os hábitos de uso da internet dos participantes das atividades. As oficinas foram uma alternativa para o desenvolvimento de temas transversais meio ambiente e temas locais no contexto escolar e estimularam a apropriação dos recursos das novas tecnologias e linguagens da comunicação como forma de exercício da cidadania. Entre as considerações finais destaca-se o potencial das intervenções para auxiliar a formação de cidadãos críticos e atuantes no ambiente no qual estão inseridos e a contribuição da pesquisa-ação para o desenvolvimento de pesquisa aplicada na área de Educação. / This dissertation develops, analyzes and applies a participatory and dialogic methodology for working education and communication in the school context. The pedagogical practice, called workshop on socio-environmental educommunication on the Corumbataí River basin, was constructed by means of a survey based on action-research methodology. The workshops were structured and offered based on literature regarding critical environmental education, socialenvironmental educommunication and government documents such as the National Environmental Education Program and the National Curriculum Parameters. The workshops were organized and offered in four public schools located on the Corumbataí river basin, so that the employed techniques could be improved in a continuous process of reflection and analysis in order to improve the same workshops. Reflection was made under parameters such as the experiences, field journals, communicative materials produced during the workshops, a diagnostic study of the introduction of environmental education in the school context and a survey on communication involving the participants habits of internet use. The workshops were an alternative for the development of cross-cutting themes - the environment and local issues - in the school context and encouraged the appropriation of features from new technologies and communication languages as a form of practice of citizenship. Among the final considerations we highlight the interventions potential to help forming critical and active citizens in their environment and the contribution of action-research to developing applied research in the area of Education.

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

Esta Tese analisa os condicionantes, os limites e as possibilidades postos à efetivação de uma gestão efetivamente integrada em bacias hidrográficas de dupla dominialidade, contextualizando tais questões ao modelo de gestão em implantação no Brasil a partir do início da década de 90. O trabalho está focado na gestão das águas da bacia do Rio Paraíba do Sul, analisando o processo histórico de construção do sistema e seus impactos nas estratégias de convivência entre os dois diferentes organismos atuantes no trecho paulista da bacia: o Comitê da Bacia Hidrográfica do Rio Paraíba do Sul (CBH-PS), responsável especificamente pela gestão no trecho paulista da bacia; e o Comitê para a Integração da Bacia do Rio Paraíba do Sul (CEIVAP), com jurisdição sobre a totalidade da bacia. O marco conceitual deste estudo apóia-se, principalmente, nas contribuições de autores situados no campo reconhecido como neoinstitucionalista. Promoveu-se um minucioso resgate do processo de implantação das diferentes “instituições políticas" relacionadas à gestão das águas da bacia, contextualizando assim o “processo político" de convivência entre os dois modelos de gestão retratados, abrindo-se dessa maneira perspectivas mais amplas para a análise dos conteúdos e dos impactos decorrentes dessas políticas. Para o adequado desenvolvimento deste estudo foi realizado o acompanhamento – tanto documental, quanto presencial - das atividades de ambos os Comitês. A pesquisa está também apoiada em entrevistas com um amplo conjunto de informantes centrais. O relato do histórico da gestão no trecho analisado foi organizado em cinco períodos, retratando movimentos de conflito e cooperação entre os atores. Apesar dos diversos desafios ainda a serem enfrentados rumo à integração, os dados coletados apontam para um gradual avanço na maturidade do sistema de gestão de recursos hídricos, com perspectivas positivas rumo à implantação de ações coordenadas e cooperativas na bacia. Esse movimento também explicita a dimensão temporal como um importante fator a ser considerado no processo de mudança institucional. / This study examines the possibilities and the restraints of the estabilishent an effective Integrated Water Resource Management System in the Paraiba do Sul River Basin in the context of the new Brasilian water management policy started in the 1990s. The research focused on the institutional an jurisdictional complexity of this management, particularly in the São Paulo State section. This study analyzes those institutional frameworks, their articulations and overlaps, and the outcomes on sustainable water use. The research was based on documental analysis and interviews. The management history report of the analyzed section was organized into 5 moments, depicting points of contention and cooperation among the ones involved. The gathered data point to a gradual improvement in the evolution of Integrated Water Resource Management System with positive perspectives towards the implementation of coordenated and cooperative actions in the Basin.

A gestão de recursos naturais é uma estratégia fundamental no enfrentamento dos problemas ambientais e na construção de uma condição de sustentabilidade. Esta gestão pode ser de caráter setorial e regulador, na medida em que não busca interferir no modelo de desenvolvimento, ou integrada, envolvendo ações compartilhadas em diferentes níveis com vistas a uma interação sócio-ambiental. No entanto, a implementação da gestão integrada reveste-se de igual complexidade aos problemas sobre os quais pretende atuar. Na discussão sobre a complexidade da implementação destacam-se dois aspectos interdependentes: a integração espacial entre diferentes escalas e territórios, e a integração institucional, considerando que nos últimos 25 anos existe uma sobreposição de ações não articuladas na arena ambiental. A partir deste modelo teórico analisa-se a articulação entre a gestão territorial no nível municipal e a gestão da água no nível da bacia hidrográfica com vistas à construção de uma gestão integrada. A abordagem conceitual é complementada com um estudo de caso na bacia hidrográfica do rio Itajaí (SC). Esta bacia, com ocupação urbanorural, abrange 50 municípios e possui uma população de aproximadamente 1.000.000 de habitantes. Como procedimento metodológico foram definidas 4 etapas que investigam a articulação na bacia hidrográfica do rio Itajaí. A primeira etapa trata da contextualização do objeto de estudo, ou seja, a caracterização da gestão da água e o papel do município. A segunda etapa caracteriza espacialmente agrupamentos de municípios que possuem características estruturais e dimensionais semelhantes, definindo uma tipologia. A terceira etapa metodológica estabelece relações entre os tipos definidos anteriormente, o uso do solo e a problemática da água nas sub-bacias. A quarta e última etapa, investiga, com base em uma pesquisa realizada nos municípios, as relações entre as escalas e os níveis de gestão. Do ponto de vista territorial a pesquisa demonstra que cerca de 70% do território da bacia encontra-se sob domínio de municípios rurais, em sua grande maioria em condição letárgica e esvaente. Em contraponto 40% da população da bacia reside nos dois centros urbanos atraentes. O resultado aponta que as dinâmicas de uso e ocupação do solo, cuja gestão é de competência municipal, não estão condicionadas à gestão de recursos hídricos. Por isto mesmo, as unidades de gestão de recursos hídricos não são suficientes para garantir o controle territorial e seus impactos na qualidade e quantidade de água. Entretanto, os pequenos e médios municípios muitas vezes não exercem o seu papel de gestor territorial, e a gestão de recursos hídricos, entendida aí em uma perspectiva da gestão integrada, pode representar novas possibilidades de articulação para a promoção da gestão do território municipal. / The management of natural resources is a basic strategy to face the environmental problems building the sustainable condition. This management can be described as sectorial and regulatory involving actions shared in different levels in the economic-environmental interaction with no inversion in the development model. However, the implementation of this integrated management is armed with equal complexity related to the problems on which it intends to act. In the subject on the complexity of the implementation two interdependent aspects are distinguished: the space integration between different scales and territories, and the institutional integration, considering that in last the 25 years exist an overlapping of the non-articulated actions in the environmental arena. With this theoretical model is analyzed the link between the territorial management in the district level and the water management in the level of the hydrographic basin looking to build an integrated management. The conceptual approach is complemented with the case study based on Itajaí River (SC) hydrographic basin. This basin with urban-agricultural occupation comprises 50 cities and approximately 1.000.000 of inhabitants. As methodological procedure 4 phases had been defined to investigate the link between territorial management and water management in the Itajaí River Basin. The first phase defines the context of the study object describing the water management and the function and actions the the district (duties and power of the districts). The second phase describes the groups of the cities with similar dimensions and structural characteristics defining a typology. The third methodological phase establishes relationship between the definite types (typology) defined previously, the use of the ground and the problematic related to the water management in the Itajaí (SC) river basin. The fourth and last phase, based on the research developed with all districts investigates the relationship between the scales and the management levels. In the territorial point of view the research demonstrates that about 70% of the river basin territory is under domain of the agricultural cities been the great majority in lethargic and diminishing conditions. In the other hand, 40% of the river basin population resides in the two attractive urban centers. The results show that the use and occupation of the land, which management is included in the district, is not conditioned to the water resources management. In fact, the units of management of water resources are not enough to guarantee the territorial control and its impacts in the quality and amount of water. However, many times small the medium districts can not execute their territorial management and water resources management with focus in the integrated management perspective promotes new possibilities for the district territorial management.

O processo de seleção de uma tecnologia de tratamento de esgoto envolve a análise de diferentes fatores como as características dos efluentes brutos, demanda por energia e material humano qualificado, disponibilidade de terreno, condições climáticas, geração de subprodutos e sua destinação final e capacidade suporte dos cursos d’água receptores, dentre outros. O processo de seleção torna-se mais complexo quando conduzido no âmbito de uma bacia hidrográfica, uma vez que deverão ser considerados corpos d’águas com diferentes capacidades de autodepuração e a disposição final de efluentes com diferentes vazões e condições de qualidade. Este trabalho teve como objetivo central estabelecer uma metodologia que permita a seleção de sistemas de tratamento, no âmbito de bacias hidrográficas, considerando o emprego combinado de modelagem matemática de qualidade de água, técnica de otimização e método de análise multicriterial. Ainda que aplicável a quaisquer bacias hidrográficas, a metodologia proposta foi aplicada à Bacia Hidrográfica do Rio Pardo, curso d´água localizado na porção sul do estado do Espírito Santo. Eficiências mínimas de remoção de matéria orgânica, estimadas com emprego combinado de modelo matemático de qualidade de água e técnica de otimização, permitiram a pré-seleção dos sistemas de tratamento de esgoto, observadas a manutenção dos padrões de qualidade dos corpos d’água e/ou dos efluentes e a equidade no esforço de tratamento entre os diferentes sistemas objetos da seleção. Uma pesquisa qualitativa, conduzida por grupos focados, permitiu a validação dos subsistemas sociotécnicos (Ambiental, Tecnológico, Operação e Social) e dos critérios de seleção. A partir do emprego do método baseado na Teoria de Utilidade Multiatributo (MAUT) foi apropriado um Índice Sociotécnico que permitiu estabelecer, por localidade da área de estudo, o ranking das tecnologias de tratamento de esgoto pré-selecionadas. Para as sedes municipais de Ibatiba e Iúna (maiores aglomerados urbanos da área de estudo), o Índice Sociotécnico conduziu à priorização de variações dos sistemas de lodos ativados ou de tanque sépticos com biodisco como opções de tratamento. Para a sede do município de Irupi e para os povoados de Santíssima Trindade e Nossa Senhora das Graças, função da capacidade de autodepuração dos cursos d’água e/ou dos pequenos contingentes populacionais, o Índice Sociotécnico conduziu à priorização de sistemas mais simples, como diferentes variações do sistema de lagoas de estabilização. / The selection process of a sewage treatment technology involves the analyses of different factors, such as, the characteristics of raw effluents, electricity and qualified human material demand, land availability, weather conditions, production of by-products and final destination and bearing capacity of water resources, among others. The selection process becomes more complex when carried out in a river basin ambit, once water bodies with capacities of selfdepuration and the final destination of effluents with different outflows and quality conditions must be taken into consideration. This work’s main goal was to establish a methodology that enabled the selection of systems of treatment, in river basin ambits, considering the combined use of water quality mathematical modelling, optimization technique and the method of multicriterial analysis. Even applicable to any river basin, the methodology proposed was applied to Rio Pardo river basin, watercourse located in the south of Espírito Santo State. Minimum efficiencies of organic material removal, estimated with the combined use of water quality mathematical modelling and optimization technique, allowed the pre-selection of sewage treatment systems, observed the maintenance of quality standards of water bodies and/or effluents and the equity regarding the treatment effort among the selection’s objects systems. A qualitative research, conducted by focus groups, allowed the validation of socio-technical subsystems (Environmental. Technological, Operation and Social) and the selection criteria. By using the method based on the Multi-attribute Utility Theory (MAUT), an Environmental Index was settled in order to allow the establishment, according to the study area location, of a ranking of pre-selected sewage treatment technologies. For the municipal headquarters in Ibatiba and Iúna (the biggest urban settlements within the study area), the Environmental Index conducted the prioritization of systems variations of activated sludge or septic tank with biodiscs as options for treatment. As for the municipal headquarter in Irupi and the Santíssima Trindade and Nossa Senhora das Graças villages, the self-depuration capacity function of the watercourses and/or small population contingent, the Environmental Index led to the prioritization of more simple systems, with different variations of the stabilization ponds system.

A sustentabilidade da paisagem trata-se de um tema central no que se refere às questões de conservação e desenvolvimento de paisagens altamente antropizadas. Está embasada nos conceitos tradicionais de desenvolvimento sustentável, que visam balancear o desenvolvimento humano com a proteção ambiental, pautada na equidade intra e extra-geração. Considera, ainda, os conceitos de bem-estar humano nesta esfera. Paralelamente, os conceitos de serviços ecossistêmicos reconhecem a dependência das atividades antrópicas e seu bem-estar à qualidade dos ecossistemas, reacendendo os debates sobre capital natural e desenvolvimento sustentável. Neste contexto, este trabalho aborda a sustentabilidade da paisagem questionando a potencialidade dos remanescentes florestais em fornecer, de maneira equilibrada, diferentes serviços ecossistêmicos na bacia do rio Corumbataí. Para isso, o trabalho foi dividido em duas etapas. A primeira buscou analisar questões de demanda e oferta por múltiplos serviços ecossistêmicos (controle de erosão, regulação hídrica, regulação microclimática, informação estética e qualidade de habitat). Isso baseado em indicadores da paisagem, como a dinâmica do uso do solo e padrões do meio físico e antrópico. A segunda investigou a viabilidade de integrar o sinergismo entre os serviços de controle de erosão e qualidade de habitat às prioridades de conservação e restauração florestal. Isso baseado no cenário atual da paisagem e por meio de diferentes simulações de incremento em 10% da cobertura florestal na paisagem, inserindo florestas nos locais de alta erodibilidade (situação criteriosa) ou de forma randômica. Os resultados demonstraram que, apesar do aumento de 60% na cobertura florestal durante os últimos 30 anos, apenas 37% das florestas possuem alto potencial para ofertar serviços ecossistêmicos e que, quando ponderadas perante as demandas da paisagem, apenas 20% das florestas encontram-se em equilíbrio. Além disso, foi verificado sinergismo entre os serviços de controle de erosão e qualidade de habitat em aproximadamente 80% da cobertura florestal. No entanto, nos cenários de restauração florestal, o sinergismo foi alcançado em todas as situações, sejam elas criteriosas ou randômicas. Deste modo, ficou evidente o limite das florestas e áreas protegidas como potenciais prestadoras de serviços ecossistêmicos na paisagem. Também ficou evidente que, em paisagens com alto grau de fragmentação e baixa proporção florestal, os processos de restauração não necessariamente devem almejar o sinergismo entre serviços ecossistêmicos. Por fim, atribui-se grande importância ao papel das áreas agrícolas e pastagens para compensar demandas, restaurar serviços ecossistêmicos, almejando, portanto, a sustentabilidade da paisagem. / Landscape sustainability is a central theme regarding conservation and development issues in highly disturbed landscapes. It is grounded in traditional concepts of sustainable development, aimed at balancing human development with environmental protection, based on intra and extra-generation equity. It also considers the human welfare concepts in this sphere. At the same time, the concepts of ecosystem services recognize the dependence of human activities and their wellbeing related to the quality of ecosystems, reigniting the debate on natural capital and sustainable development. In this context, this paper addresses the landscape sustainability questioning the capability of remaining forests to provide different ecosystem services in Corumbataí river basin, in a balanced way. For this, the study was divided into two stages. The first one aimed to analyze demand and supply issues for multiple ecosystem services (erosion control, water regulation, microclimate regulation, aesthetic information and habitat quality), based on landscape indicators such as land use dynamics and physical/anthropic patterns. The second one investigated the viability of integrating the synergism between erosion control and habitat quality services for forest conservation and restoration priorities, based on the current landscape and through different simulations, increasing by 10% of forest cover in the landscape setting, inserting forests in high erodibility places (careful situation) or through a random situation. The results showed that despite the increase by 60% in forest cover over the last 30 years, only 37% of the forests hold high potential to offer ecosystem services and, when weighted against the landscape demands, only 20% of the forests are in equilibrium. Furthermore, synergism was observed between the erosion control services and habitat quality in approximately 80% of forest cover. However, in forest restoration scenarios, synergism was achieved in all situations (random or careful). Thus, it was evident the limit of forests and protected areas as potential providers of ecosystem services in the landscape. It was also evident that, in highly fragmented and low forest proportion landscapes, restore processes should not necessarily aim synergism between ecosystem services. Finally, we assign great importance to the role of agricultural land and pastures to offset demands, restoring ecosystem services, aiming thus the sustainability of the landscape.