A água é um bem necessário para que haja vida no planeta, no entanto, este bem é considerado em algumas regiões como escasso, finito e dotado de valor econômico, sendo importante atribuir um valor ao seu uso. O valor direto da água pode ser estimado através de técnicas de construção das curvas de oferta e demanda na procura do equilíbrio entre elas. Por outro lado, salienta-se que existe também o efeito indireto da intervenção do usuário na bacia associado à modificação da forma do hidrograma (devido a apropriação de uma demanda hídrica comprometendo a disponibilidade hídrica) e localização dos pontos de demanda e/ou lançamento de efluentes que causam impactos em todos os usuários localizados na bacia. Porém, existe uma dificuldade em avaliar (valorar) estes efeitos indiretos da água, haja vista que estes aspectos (sazonal e locacional) não são considerados nas experiências brasileiras em valoração pelo uso da água. Mostra-se assim, a importância de realização de estudos que subsidiem cálculo destes critérios. Diante disso, este trabalho visou desenvolver uma nova proposta metodológica para estimar os valores indiretos da água, a partir da análise crítica da literatura, neste contexto realizou, a simulação do método proposto (MRC) numa situação hipotética e na Bacia Hidrográfica do Rio Coruripe – Alagoas e, fazendo aplicação deste modelo em gestão de recursos hídricos (cobrança e outorga). Os resultados das simulações do método proposto na Bacia do Rio Coruripe mostraram-se bastante adversos em função da temporalidade e localização, apresentando valor com amplitude de 2000 unidades. As arrecadações médias mensais oriundas da aplicação em cobrança pelo uso da água apresentaram uma elevada variação em relação a meses úmidos e secos, mantendo-se constante os volumes captados. Na aplicação em outorga dos usos dos recursos hídricos foi introduzida uma inovação ao definir limites outorgável variável no tempo. Estes limites foram comparados com a demanda hídrica e mostrou-se que a maioria dos pontos de captação de água para irrigação naquela bacia não atende o limite outorgável, sendo necessária à aplicação na região de estudo de técnicas de irrigação mais eficiente. A partir das aplicações realizadas percebe-se que o método proposto tem uma aplicação vasta podendo de ser útil não apenas nas definições de critérios de cobrança pelo uso da água; como também em processo de outorgas e licenciamento ambiental, dando ênfase a integração desses dois instrumentos. / Water is a necessary economic good that there is life on the planet, however, and it is considered in some regions as scarce and finite resource with economic value, it is important to assign a value to use. The direct value of water can be estimated by techniques of construction of the curves of supply and demand in the search for balance between them. Furthermore, note that there is also the indirect effect of the intervention of the user in the basin associated with the change in shape of the hydrograph (due to ownership of a water demand affecting water availability) and locations of demand and / or launch effluent that impacts on all users located in the basin. However, there is a difficulty in evaluating (appraising) these indirect effects of water, as that these aspects (seasonal and locational) are not considered in the Brazilian experience in valuation of water use. It is apparent also, the importance of studies to support in calculating these criteria. So this work aimed to develop a new methodology for the estimation of indirect water from the review of the literature in this connection held, the simulation of the proposed method (MRC) in a hypothetical situation and River Basin Coruripe -- Alagoas and making application of this model in water resources management (payer water and grants). The results of simulations of the proposed River Basin Coruripe were very adverse function of temporality and location, with the value range of 2000 units. The average monthly of payers coming from the application fees for the use of varied around R$ 5.107 a month for the wet months and 2,5.108 R$/month during the dry season, keeping constant the volumes obtained. In the grant application to the uses of water resources was an innovation introduced to set limits bestowable variable in time. These limits are compared with the water demand and showed that most of the points of abstraction for irrigation in the basin does not meet the threshold bestowable, requiring the application in the study of irrigation techniques more conservationist. From the applications provided it can be seen that the proposed method has a wide scope can be useful not only in the definitions of criteria for payer for water use, but also in the process of licenses and environmental permits, emphasizing the integration of these two instruments .

Este trabalho teve como objetivo propor um zoneamento territorial baseado nas características fisiográficas e morfológicas da Bacia do Baixo Rio Chambo (BBRCH), situada na Província de Chimborazo (Equador), como ferramenta para gestão de recursos hídricos. A metodologia utilizada abrangeu as seguintes atividades: estimativa da recarga dos aquíferos locais pelos métodos do balanço hídrico e das estimativas darcinianas; elaboração de modelo conceitual de circulação das águas subterrâneas; coletas de amostras de água em poços e nascentes para análises físico-químicas, químicas e isotópicas; além das estimativas de oferta e demanda e dos possíveis conflitos gerados pelo uso e alocação da água. Os resultados obtidos permitiram identificar a ocorrência de três aquíferos do tipo multicamadas de origem vulcanossedimentar (Llío-Guano, Riobamba e Yaruquíes), compostos por depósitos provenientes de erupções vulcânicas do Chimborazo, Igualata, El Altar e Tungurahua. A recarga desses aquíferos provém, principalmente, das cordilheiras ocidental (Chimborazo e Igualata) e oriental (El Altar e Tungurahua) e, em segundo plano, das precipitações locais. As descargas das águas superficiais e subterrâneas fluem para o rio Chambo, considerado como a área de confluência das drenagens da BBRCH. Os dados hidroquímicos e isotópicos (\'delta\'18O e \'delta\'2H) indicaram a existência de águas de diferentes composições e origens. As águas dos aquíferos Llío-Guano e Riobamba são classificadas como bicarbonatadas cálcio-magnesianas, desde ligeiramente ácidas a neutras, com valores enriquecidos de \'delta\'18O e \'delta\'2H. As águas do Aquífero Yaruquíes e das nascentes em Cubijíes são, respectivamente, bicarbonatadas sódicas a sulfatadas cálcio-magnesianas, com valores mais empobrecidos de \'delta\'18O e \'delta\'2H, indicando que existe influência das atividades vulcânicas do El Altar. A área foi dividida em oito zonas distintas (Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6, Z7 e Z8), com características fisiográficas e morfológicas particulares. Este zoneamento servirá como referência para a elaboração do plano de bacia no município de Riobamba e demais províncias equatorianas. / This work aimed to propose a territorial zoning based on the physiographic and morphological characteristics of the Lower Chambo River Basin (LCRB), located at the Province of Chimborazo (Ecuador), as a tool for the water resources management. The methodology used included the following activities: estimation of recharge from the local aquifers using the water balance and Darcinian estimates methods, conceptual model of groundwater circulation, groundwater and springs sampling for physico-chemical, chemical and isotopic analyses, as well as the estimates of supply and demand and the possible conflicts generated by the use and distribution of water. The results allowed to identify the occurrence of three multilayer aquifers of volcanosedimentary origin (Llío-Guano, Riobamba and Yaruquíes), composed of volcanic deposits from eruptions of Chimborazo, Igualata, El Altar and Tungurahua. The recharge of those aquifers comes, mainly, from the western (Chimborazo and Igualata) and eastern (El Altar and Tungurahua) mountain range and, secondarily, comes from the local precipitation. The discharge zone of surface water and groundwater comprises the Chambo River, considered as the confluence area of the drainages located in LCRB. The hydrochemical and isotopic data (\'delta\'18O and \'delta\'2H) indicated the existence of waters with different compositions and origin. The Llío-Guano and Riobamba aquifers are composed of calcium-magnesium bicarbonate waters, from slightly acidic to neutral, with enriched \'delta\'18O and \'delta\'2H values. The Yaruquíes aquifer and the springs located in Cubijíes settlement are constituted, respectively, of sodium bicarbonate to calcium-magnesium sulfate waters with more depleted \'delta\'18O and \'delta\'2H values, indicating influence of the volcanic activities from El Altar. The area was divided into eight distinct zones (Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6, Z7, Z8), with particular morphological and water availability characteristics. The zoning will serve as a reference for the elaboration of water resource management plans in the Riobamba municipality and other Ecuadorian provinces.

Diante das modificações ocorridas com o crescimento urbano ao longo dos anos e a consequente falta de saneamento básico observada no início deste crescimento, a degradação dos rios e córregos da Região Metropolitana de São Paulo foram devastadoras para a sua qualidade, trazendo desconforto e doenças de veiculação hídrica para a população do entorno. Este projeto tem por objetivo analisar como os corpos dágua que não possuem relevância para o abastecimento e que estão localizados na Bacia do Alto Tietê estão sendo tratados pela legislação e por seus gestores, compilando as ações tomadas que favorecem a despoluição dos mesmos. Desenvolveu-se uma pesquisa qualitativa de estudo de caso, com caráter exploratório a partir de dados fornecidos pelo Comitê de Bacia Hidrográfica do Alto Tietê e dados secundários. Conclui-se que apesar de ser discutido dentro do Comitê, os corpos hídricos inseridos na Região Metropolitana de São Paulo não possuem grande importância, tendo o Comitê assuntos prioritários, como abastecimento, assim como a destinação de recursos indicados e aprovados pelo FEHIDRO e os investimentos da SABESP / In the face of the changes that have occurred with urban growth over the years and the consequent lack of basic sanitation observed at the beginning of this growth, the degradation of the rivers and water streams of the São Paulo Metropolitan Area were devastating to its quality, bringing discomfort and waterborne diseases of circulation for the surrounding population. The objective of this project is to analyze how the water bodies among those that do not have relevance for the supply and that are located in the Alto Tietê Watershed are being treated by the legislation and its managers, compiling the actions that were taken to favor the depollution of those specific kind of water body. A qualitative study of a case study was developed, with an exploratory character based on data provided by the Committee of the Alto Tietê Watershed and secondary data. It was concluded that, despite being discussed within the Committee, the water bodies inserted in the São Paulo Metropolitan Region are not of great importance, with the Committee having priority subjects, such as supply, as well as the allocation of resources indicated and approved by FEHIDRO and investments of SABESP

Perante a situação atual de degradação dos recursos hídricos, destacando os reservatórios destinados a usos múltiplos, e a necessidade de se buscar soluções para tal problema, foi proposto o presente trabalho. O reservatório de Barra Bonita, localizado no interior do Estado de São Paulo, foi escolhido para estudo, por estar inserido em uma área densamente povoada, industrializada e ocupada por agricultura intensiva. Os dados adquiridos foram de natureza cartográfica (cartas de pedologia, geomorfologia, geologia, drenagem e malha municipal); orbitais (imagens multiespectrais dos satélites Landsat 5 e 7); censitários (produção agrícola municipal e densidade demográfica); limnológicos (característicasfísicas, químicas e biológicas do reservatório estudado, obtidas em campo e na literatura); pluviométricos e fluviométricos. A organização e o tratamento das diversas informações foram realizados com o auxílio de Sistema de Informação Geográfica (Spring 3.6), obtendo também um banco de dados limnológicos multitemporal. As ferramentas de geotecnologias foram aplicadas na caracterização dos fatores fisiográficos, no mapeamento do uso e cobertura da terra e do potencial poluidor das sub-bacias da bacia de drenagem, sendo os resultados analisados em conjunto com os dados referentes à qualidade da água do reservatório de Barra Bonita, de forma espacial e temporal (período de 1990 a 2002). Os resultados mostraram que ocorreu um incremento significativo do nível trófico da água, de forma diferenciada para cada compartimento do reservatório em questão, durante o período avaliado. A análise integrada dos sistemas aquático e terrestre, no espaço e no tempo, permitiu concluir que a degradação da qualidade da água se deve às alterações no uso e cobertura da terra e ao aumento populacional, traduzidos em fontes difusas e pontuais de poluição. Desta forma, fica evidenciada a importância da gestão de recursos hídricos na bacia estudada e espera-se que as informações obtidas e metodologias aplicadas neste trabalho possam subsidiar ações direcionadas a este propósito. / Nowadays, water quality deterioration is a common problem related to pollution inputs from point and nonpoint sources. The situation becomes worse in the reservoirs due to multiple water uses. Barra Bonita reservoir was selected for this study because it is located in an overpopulated area of the São Paulo State, southern Brazil. Moreover, it is a region of many industries and intensive agriculture. The data used to carry out the study included physical features (pedology, geomorphology, geology, drainage, precipitation and flow) provided by several public agencies in different scales and formats; land use and land cover maps derived from interpretation of Landsat TM ETM satellite images; limnologycal variable measurements derived from field work and literature spanning the period comprised between 1979 and 2002 and census data (population density and agriculture production). The first step in the study was to build a limnologycal database to compile and organize all the information available regarding water quality in the Barra Bonita reservoir. A second major step was to implement and feed the Médio Tietê Basin Geographic Information System with the selected pollution forcing variables. After that, the geotechnogies were applied to diagnose physical features, to map land use and land cover and to model potential pollution instances for each sub-basin. This data was analyzed in the space and time considering the water quality degradation from 1990 to 2002. The results showed an increase in the eutrophication level of Barra Bonita reservoir in the period considered in response to changes in land use and land cover patterns. The water-land integrated analysis allowed to verify that the water degradation is related to the land use and land cover changes and population increase (diffuse and point contribution). Therefore, the water resources management is paramount in order to improve the water quality in this basin. It is expected that information and methodologies applied in this research can be used to support this sustainable process.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2016-03-24T17:15:12Z No. of bitstreams: 2 Tese - Ana Luiza Rios Caldas - 2012.pdf: 4813040 bytes, checksum: 28e7e8b9e97cb686997407a71d9c2876 (MD5) license_rdf: 19874 bytes, checksum: 38cb62ef53e6f513db2fb7e337df6485 (MD5) / Rejected by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com), reason: - A inicial das palavras-chaves são em maiúsculo, portanto está errado: modelos conceituais; gestão de recursos hídricos. o certo é Modelos ... ; Gestão de ... - A citação está com problemas: use a forma que o nome aparece no campo identificação - Nome em citações bibliográficas- do currículo lattes; use f. e não p. CALDAS, A. L. R. Método de diagnóstico para gestão participativa de recursos hídricos: estudo de caso e modelagem conceitual com enfoque DPSIR. 2012. 179 f. Tese (Doutorado em Ciências Ambientais) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2012. - Colocar currículo lattes para os co-orientadores. on 2016-04-04T10:49:09Z (GMT) / Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2016-04-04T13:35:54Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 19874 bytes, checksum: 38cb62ef53e6f513db2fb7e337df6485 (MD5) Tese - Ana Luiza Rios Caldas - 2012.pdf: 4813040 bytes, checksum: 28e7e8b9e97cb686997407a71d9c2876 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-04-04T14:07:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 19874 bytes, checksum: 38cb62ef53e6f513db2fb7e337df6485 (MD5) Tese - Ana Luiza Rios Caldas - 2012.pdf: 4813040 bytes, checksum: 28e7e8b9e97cb686997407a71d9c2876 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-04T14:07:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 19874 bytes, checksum: 38cb62ef53e6f513db2fb7e337df6485 (MD5) Tese - Ana Luiza Rios Caldas - 2012.pdf: 4813040 bytes, checksum: 28e7e8b9e97cb686997407a71d9c2876 (MD5) Previous issue date: 2012-08-24 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Several studies emphasize the greater effectiveness of participatory environmental management of water resources. This requires that social actors have the necessary conditions to participate in the debates, evaluate the general demands and make informed and negotiated decisions. Concept maps are adequate tools to formalize relevant knowledge, scientific and popular, facilitate the creation of a common understanding, strengthening negotiations in the processes of decision making and have been used in various ways in the management of water resources. The conceptual framework DPSIR (driving forces, pressures, state, impacts, responses) was used to guide the collection of structured information from the conceptual map, evidencing relations between the state of the environment and the pressures to which it is submitted. The overall objective is to contribute to the participative management of river basins, through the modeling of conceptual maps oriented by the DPSIR conceptual framework, starting from an qualitative environmental diagnostic, and for that it is based on a Case Study in the sub-basin of the Rio das Almas, in Pirenópolis, GO. The qualitative socio-environmental diagnosis followed a Case Study methodology from the Social Sciences. Sought to answer the question: "What are the main uses of the basin and their impacts on the conservation status of the Rio das Almas and how this comes to compromise the multiple use of water"? Three techniques were evaluated as adaptable to environmental research: investigation of environmental change over time, starting from semi-structured interviews; assessment of the current state of conservation through Rapid Assessment Protocols, as part of the technique of systematic observation; quantitative analysis of water quality data. The analysis of the results under the DPSIR focus subsidized thematic maps at the end of each section, which compositionally formed the total conceptual map. The conservation of the Rio das Almas sub-basin is good, but not homogeneous, and has been changing over the decades, as suggests all the evidence. The main impacts in the basin are mischaracterization of margins, siltation and reduction of wells and recreation sites, with lower use value by local population. With regard to water, it has been detected high concentrations of thermo tolerant coliforms, low oxygen concentration and the unviability of fishing. It was concluded that the techniques chosen complemented themselves positively. The complex diagnostic map presented here gathers within itself all the results of the Case Study. The use of concept maps in the process of data reduction allows visual identification of themes and patterns, as observed in the cultural patterns for water use observed in Pirenópolis. It was found that the DPSIR increases the effectiveness in using the concept maps, making them more robust and relevant since: it guides and supports the selection of elements to be included in the conceptual map; directs the map to a wide and complex chain of causality; shows the visualization of where and how the human dimension integrates and interferes on the state of the ecosystem. All in all, it makes the construction of conceptual maps more objective, targeting the direct application in the exercise of participatory management. / Vários estudos vêm enfatizando a maior efetividade da gestão ambiental participativa de recursos hídricos. Para isso é necessário que atores sociais tenham condições de participar dos debates, avaliar as demandas gerais e tomar decisões conscientes e negociadas. Mapas conceituais são ferramentas adequadas para formalizar conhecimentos relevantes, tanto científicos como populares, facilitam a criação de um entendimento comum, fortalecendo as negociações nos processos de tomada de decisão e vem sendo utilizados de várias formas na gestão de recursos hídricos. A estrutura conceitual DPSIR (do inglês driving forces, pressures, state, impacts, responses) foi utilizada para orientar a coleta estruturada de informações do mapa conceitual, evidenciando relações entre o estado do ambiente e as pressões a que está submetido. O objetivo geral é contribuir na gestão participativa de bacias hidrográficas, através da modelagem de mapas conceituais orientados pela estrutura conceitual DPSIR, a partir de um diagnóstico ambiental qualitativo, e que para isso fundamenta-se no delineamento Estudo de Caso, na sub-bacia do Rio das Almas, em Pirenópolis, GO. O diagnóstico socioambiental qualitativo seguiu a metodologia Estudo de Caso, das Ciências Sociais. Buscou responder à pergunta: “Quais os principais usos da bacia e seus impactos no estado de conservação do Rio das Almas e como isto vem comprometendo o uso múltiplo da água”? Três técnicas foram avaliadas como adaptáveis à pesquisa ambiental: investigação das modificações ambientais ao longo do tempo, a partir de entrevistas semi-estruturadas; avaliação do estado atual de conservação através dos Protocolos de Avaliação Rápida, como parte da técnica de observação sistemática; análise de dados quantitativos para a qualidade da água. A análise dos resultados sob o enfoque DPSIR subsidiou os mapas temáticos ao final de cada seção, que composicionalmente formaram o mapa conceitual total. A conservação da sub-bacia do Rio das Almas é boa, mas não homogênea, e vem se modificando ao longo das décadas segundo todas as evidências. Os principais impactos na bacia são descaracterização das margens, assoreamento e redução de poços e locais de recreação, com menor valor de uso pela população local. Com relação à água, foi detectada elevada concentração de Coliformes termotolerantes, baixa concentração de oxigênio e a inviabilização da pesca. Conclui-se que as técnicas escolhidas complementam-se positivamente. O complexo mapa de diagnóstico apresentado aqui reúne dentro de si todos os resultados do Estudo de Caso. Usar mapas conceituais no processo de redução de dados permite a identificação visual dos temas e padrões, conforme observaram-se os padrões culturais para uso da água em Pirenópolis. Constatou-se que o DPSIR aumenta a eficácia de uso dos mapas conceituais, tornando-os mais robustos e relevantes, uma vez que ele orienta e auxilia a escolha dos elementos a serem incluídos no mapa conceitual; direciona o mapa para uma grande e complexa cadeia de causalidade; explicita a visualização de onde e como a dimensão humana se integra e interfere no estado do ecossistema. Somando tudo, torna mais objetiva a construção dos mapas conceituais, visando a aplicação direta no exercício de gestão participativa

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:44:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Neimar_Afonso_Sornberger.pdf: 2465528 bytes, checksum: a6b61d82b21e105c35d728512b55b37e (MD5) Previous issue date: 2015-02-25 / Fundação Araucária / This paper aims at discussing about water management in Paraná Basin 3 - BP3, whose focus is on the role of the BP3 Committee, management and conservation of water resources. The interdisciplinary dialogues presented here are guided in the environmental crisis on the perspective of modernity risks and the Science role; the right to an ecologically balanced environment and drinking water and; water management based on the Integrated Management of Water Resources, concerning the nowadays legal framework in Brazil and Paraná State. The overall purpose of this research is to study water resources management within the BP3, from the National Water Resources Policy of 1997 and the BP3 Committee. This is an exploratory study according to its goals, which is also classified as a case study. Data were obtained from questionnaires or semi-structured interviews with members of the BP3 Committee and the representative of the Basin Management BP3 (integrated into the Institute of Paraná waters), in 2014. Its results are analyzed and presented in accordance with the theoretical and methodological assumptions according to Bardin's content analysis (1995) and aim at contributing to further discussions regarding water resources management. In addition, this trial has instigated some reflections recommended by the Post-Graduation Program in Sustainable Rural Development (PPGDRS) at the Western Paraná State University (Unioeste), structured at the Concentration Area of Sustainable Rural Development / Este trabalho discorre sobre a gestão da água no território da Bacia Hidrográfica do Paraná 3 BP3, com enfoque no papel do Comitê da BP3, na gestão e conservação dos recursos hídricos. Os diálogos interdisciplinares aqui apresentados pautam-se na crise ambiental sobre a ótica dos riscos da modernidade e o papel da Ciência; o direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado e à água potável e; a gestão das águas pautada na Gestão Integrada dos Recursos Hídricos, sobre as perspectivas legais em vigor no Brasil e no Estado do Paraná. O objetivo geral desta pesquisa é estudar a gestão dos recursos hídricos no território da BP3, a partir da Política Nacional de Recursos Hídricos de 1997 e do Comitê da BP3. Este é um estudo exploratório de acordo com seus objetivos, classificado como um estudo de caso. Os dados foram obtidos a partir de questionários ou entrevistas semiestruturadas aos integrantes do Comitê da BP3 e ao representante da Gerência de Bacia da BP3 (integrado ao Instituto das Águas do Paraná), no ano de 2014. Os resultados deste trabalho são analisados e apresentados segundo os pressupostos teóricos e metodológicos da análise de conteúdo de Bardin (1995) e buscam contribuir para novas discussões sobre a gestão dos recursos hídricos. Além de instigar reflexões preconizadas pelo Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento Rural Sustentável (PPGDRS) da Universidade Estadual do Oeste do Paraná (Unioeste), enquadrado na Área de Concentração de Desenvolvimento Rural Sustentável

Recent prolonged droughts make the urgent need to revise the criteria for water use permits in Brazil, especially in basins under conflicts for water use. Mechanisms for water risks transfer are an important adaptation tool. However, in Brazil, there is no established methodology that adapts this technique to assist the water use permit instrument. Moreover, there is no water risk insurance methodology with uncertainty analysis that complements its effectiveness in reducing losses from extreme events. Hydrologic modelling is the basis for development of these tools, which carries uncertainties that must be considered in decision-making. The objectives of this project were: i) coupling climatic, hydrologic and water insurance models to evaluate the use permit decision-making; ii) analyse sensitivity of performance indicators of a water risk insurance model through the application of different hydrologic models driven by climate change projections. The methodology was applied in donor basins of the Cantareira Water Supply System, which supplies water to an important metropolitan region that showed itself vulnerable to hydrologic extremes in the last years. The MHD-INPE and SWAT hydrologic models were applied, driven by the Eta- HadGEM2-ES climate model projections to characterize the future hydrologic regime in the region and also to compare the structure, performances and gaps of the models. Structural differences are most likely the greater responsible for the results differences, though no result could be identified as \"more certain\". With the hydrologic models outputs fitted the the Gumbel extreme values distribution, a proposed insurance fund simulator, MTRH-SHS, was run with 100 equiprobable scenarios of 50-year annual low-flow events to calculated an optimized premium capable of paying all indeminities of hydrologic drought. Besides the future hydrologic regimes, water demand scenarios were also tested. The optimized premiums were compared to the local GDP to assess the apparent affordability of the insurance, with some premium representing up to 0.54% of local GDP, but in the water resources management framework, the decision should be made collectively by several actors within the basin's committee. / Recentes estiagens fazem reconsiderar a necessidade de aperfeiçoar critérios de outorga de água no Brasil, especialmente em bacias com conflitos pelo uso da água. Seguros (transferência de risco) são importante ferramenta de adaptação. Contudo, no Brasil ainda não há metodologia consolidada que adapte esta técnica para auxiliar o instrumento de outorga de recursos hídricos. Ainda, não há metodologia de seguros hídricos com análise de incertezas, complementando sua efetividade ao reduzir os prejuízos advindos de eventos extremos. Modelos hidrológicos são a base de desenvolvimento destas ferramentas e carregam incertezas que devem ser integralizadas nos processos de decisão. Os objetivos deste projeto foram: i) acoplar modelos: climático, hidrológico e de seguros hídricos para a avaliação do processo de decisão de outorga; ii) realizar análise de sensibilidade dos indicadores de desempenho de modelo de seguros hídricos com diferentes modelos hidrológicos sob cenários de mudanças do clima. A metodologia foi aplicada nas bacias doadoras do Sistema Cantareira, que abastece importante região metropolitana e mostrou-se vulnerável a extremos hidrológicos nos últimos anos. Os modelos hidrológicos MHD-INPE e SWAT foram aplicados, forçados pelas projeções climáticas do modelo Eta-HadGEM2-ES a fim de caracterizar o regime hidrológico future na região, assim como comparar a estrutura, diferenças e performances dos modelos hidrológicos. As diferenças estruturais são provavelmente as maiores responsáveis pela diferença nos resultados, embora não seja possível apontar um modelo "melhor" que o outro. As saídas dos modelos foram ajustadas na distribuição de Gumbel e utilizada no modelo proposto de simulação de fundo de seguros, MTRH-SHS, rodado com 100 séries equiprováveis de 50 anos de eventos mínimos anuais. A cada série um prêmio otimizado é calculado para cobrir todas as indenizações de seca hidrológica. Além das projeções hidrológicas, cenários de demanda foram testados. Os prêmios otimizados foram comparados com o PIB local para demonstrar a viabilidade em implementar o seguro. Os valores representam até 0.54% do PIB local em um dos casos, mas na gestão de recursos hídricos, a decisão final pela implementação deve ser feita no âmbito do comitê de bacias por múltiplos atores.

Orientador: Carlos Gomes da Nave Mendes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-19T00:37:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_PriscillaMarianode_M.pdf: 10824605 bytes, checksum: 47b264ae4588180810a4be93864e2f1b (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Visando subsidiar a gestão ambiental das indústrias do estado de São Paulo, aperfeiçoar o planejamento e execução de suas ações, a Companhia Ambiental do Estado de São Paulo CETESB instituiu o monitoramento por indicadores ambientais envolvendo a captação de água, a geração e lançamento de efluentes versus produto principal produzido. Atendendo a estas especificações propõe-se a aplicação do Indicador de Geração de Efluente (IGE) permitindo as indústrias de refinaria de petróleo gerenciar sua emissão de efluentes em relação ao produto final produzido, o petróleo processado. Na Petrobras Refinaria de Paulínia, local de aplicação deste estudo, os sistemas de drenagens são abertos, sofrendo a influencia de precipitação, o que exigiu a aplicação de modelos de chuva-vazão para quantificar e descontar este incremento do volume de efluente real gerado. Na simulação do escoamento superficial utilizou-se do método NRCS para determinar a chuva efetiva e do método do hidrograma unitário adimensional para a obtenção dos hidrogramas relativos às áreas de diferentes usos e condições de impermeabilização, além do método da onda cinemática para a propagação na rede de canais de drenagem no âmbito da refinaria, permitindo a dedução dos volumes escoados. A partir disto, foram gerados os índices mensais de comparação entre os volumes de petróleo processado e efluente gerado pelo processo no período de um ano. Os resultados conduziram a obtenção de índices variando entre 1,0 a 2,3 % incluindo modificações na dinâmica de processo e a sazonalidade meteorológica. O IGE permite centralizar e aprimorar as informações sobre a produção de efluentes industriais em relação ao desempenho do processo da empresa, adquirindo dados e ferramentas de colaboração necessárias para enfrentar desafios na experiência na gestão de processo com foco ambiental promovendo a maximização de desempenho do seu ativo / Abstract: To subsidize the environmental management of industries in the state of Sao Paulo, improve the planning and execution of their actions, the Companhia Ambiental do Estado de São Paulo CETESB established the monitoring for environmental indicators involving water caption, the generation and release of effluent versus main product produced. Given these requirements it is proposed the application of the Effluent Generation Index (IGE) allowing industries to manage their oil refinery effluent emissions in relation to the final product produced processed oil. In the Petrobras Paulínia Refinaria REPLAN, local application of this study, the drainage systems are open, suffering the influence of precipitation, requiring the application of rainfall-runoff models to quantify and deduct this increase in the volume of effluent generated real. In the simulation of surface runoff NRCS method was used to determine effective rainfall and the dimensionless unit hydrograph method to obtain hydrographs of areas relating to different uses and conditions of waterproofing, in addition to the kinematic wave method for propagation in the network of drainage channels within the refinery, allowing the deduction of runoff volumes. From this, the monthly indices were generated to compare the volumes of oil and processed wastewater generated during the period of one year. The results led to obtain indices ranging from 1.0 to 2.3% including changes in process dynamics and the seasonal weather. The IGE allows centralize and improve the information on the production of industrial effluents in relation to the performance of the business process, acquiring data and collaboration tools needed to face challenges on experience in process management with a focus on promoting environmental maximizing performance of its assets / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Submitted by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2016-06-03T21:37:39Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Aprimoramento computacional do modelo Lavras Simulation of Hydrology.pdf: 18241232 bytes, checksum: 8066a641ca6665c34c70a177efe853e9 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2016-06-03T22:26:35Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Aprimoramento computacional do modelo Lavras Simulation of Hydrology.pdf: 18241232 bytes, checksum: 8066a641ca6665c34c70a177efe853e9 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2016-06-03T22:26:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Aprimoramento computacional do modelo Lavras Simulation of Hydrology.pdf: 18241232 bytes, checksum: 8066a641ca6665c34c70a177efe853e9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-03T22:27:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Aprimoramento computacional do modelo Lavras Simulation of Hydrology.pdf: 18241232 bytes, checksum: 8066a641ca6665c34c70a177efe853e9 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Sem bolsa / A modelagem hidrológica em bacias hidrográficas consiste numa das principais e mais modernas ferramentas para gestão de recursos hídricos e dimensionamentos hidrológicos, no entanto, muitos modelos demandam um grande número de informações temporais e espaciais, o que muitas vezes impede que sejam aplicados, principalmente em países em desenvolvimento, como é o caso do Brasil, onde é mais observado o monitoramento de bacias de grande porte. Frente a este fato, em 2008 uma equipe de pesquisadores da Universidade Federal de Lavras, em parceria com a Universidade de Purdue (EUA), deram início ao desenvolvimento de um modelo hidrológico conceitual voltado à bacias com limitações na base de dados; em 2008 surgia a primeira versão deste modelo e, em 2009, a segunda, quando passaria a ser chamado de Lavras Simulation of Hydrology (LASH). O modelo LASH passou por aprimoramentos computacionais entre o desenvolvimento da primeira e da segunda versão, contudo, não apresentava-se “amigável” para suprir a demanda por parte de profissionais fora do ambiente acadêmico. Foi então que surgiu a ideia de desenvolver sua terceira versão, contando agora também com a parceria da Universidade Federal de Pelotas. O objetivo deste trabalho foi desenvolver e apresentar a terceira versão do modelo LASH, contemplando módulos auxiliares, inúmeros aprimoramentos computacionais e a adaptação da rotina hidrológica e de calibração automática para modelagem com discretização espacial por sub-bacias hidrográficas, bem como avaliar a aplicabilidade desta versão à duas bacias hidrográficas localizadas no sul do Rio Grande do Sul, sob duas estratégias distintas de calibração. Os resultados obtidos apontam para um enorme avanço computacional: i) o módulo para processamento da base de dados temporal (SYHDA) tomou grandes proporções durante seu desenvolvimento, ao ponto de ter sido registrado junto ao Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI) e vir sendo empregado de forma isolada ao modelo, como uma importante ferramenta de análises hidrológicas; ii) o módulo de processamento da base dados espaciais se mostrou bastante eficiente e, neste momento, encontra-se sob aguardo de deferimento de registro junto ao INPI iii) os módulos de banco de dados, integração e calibração automática se mostraram indispensáveis frente às funcionalidades que lhes foram atribuídas; e iv) o tempo de processamento foi bastante inferior quando comparado à segunda versão. Do ponto de vista hidrológico, a análise do desempenho da terceira versão do LASH frente à calibração e validação para as bacias analisadas indica que o modelo foi capaz de capturar o comportamento geral das vazões observadas, no entanto, a representatividade espacial dos processos hidrológicos é menor quando comparada à segunda versão. No que tange à calibração, as estratégias empregadas apresentaram resultados distintos, assim como as funções objetivo, tendo sido o modelo mais eficiente quando todos parâmetros foram calibrados de forma concentrada. Esta constatação dá indícios de que a estrutura do módulo de calibração automático precisa ser melhor avaliada e de que deve-se analisar a possibilidade de empregar métodos de calibração multiobjetivo, os quais são mais aconselháveis, segundo a literatura, quando objetiva-se a utilização do modelo em ambientes não acadêmicos. / Hydrological watershed modeling is considered one of the main and most modern tools for water resources management and hydrological designs; however, many models require a large amount of temporal and spatial information. This commonly makes it difficult their application, especially in Brazil and in other developing countries, where hydrological monitoring has been predominantly observed for large watersheds. In 2008, a research team from Federal University of Lavras in collaboration with Purdue University (USA) began the development of a conceptual hydrological model intended for data-scarce watersheds. The researchers finished the first version of such model in 2008 and, its second version in 2009, which was known as Lavras Simulation of Hydrology (LASH). The second version of LASH model had many computational refinements in relation to its first version; nevertheless, it does not have a friendly integrated development environment (IDE) to fulfil the needs of non-academic professionals. Then, the research team decided to develop its third version, having collaboration with Federal University of Pelotas. The objectives of this study were to: i) develop and present the third version of the LASH model, addressing auxiliary modules, countless computational enhancements and adaptation of hydrological and automatic calibration routines for modeling with spatial discretization of subwatersheds; and ii) evaluate the applicability of this version to two watersheds situated in the southern Rio Grande do Sul State, considering two calibration schemes. The results found in this study indicated a considerable computational upgrade: i) the module designed for processing of temporal data bases (SYHDA) has been frequently used in many applications as an independent software since its development, such that it was protected by copyright (Instituto de Propriedade Industrial – INPI); ii) the module for processing of spatial data bases was considered efficient and also protected by copyright (INPI); iii) the modules of database, integration and automatic calibration were indispensable considering their designed functionalities; and iv) the time of processing was undoubtedly less than that spent by the second version. Under the hydrological point of view, the performance analysis of the third version of LASH, with respect to calibration and validation of the studied watersheds, indicated that the model was able to capture the overall behavior of the observed hydrograph; however, it should be mentioned that the spatial representativeness of the hydrological processes is inferior when compared to that existing in the second version. Relative to calibration, the used schemes and objective functions presented somewhat contrasting results; the most efficient scheme was that in which all the calibration parameters were lumped. This finding suggests that the framework of the automatic calibration module needs to be better evaluated and that there might be the necessity to implement multi-objective calibration algorithms, which have drawn attention in scientific community, when the goal is the model application for non-academic purposes.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Considering that water is limited and requires appropriate planning to ensure its proper use, pondering future generations as well as the socio-economic development, some impacts may create conflicts among users of the same stretch of river. Currently, the major competing uses in a stretch of river are: hydropower generation, irrigation and use for sewage dilution, additionally the use for ensuring the environment balance. For hydropower generation water is usually repressed and / or diverted from its original course to a lower point resulting in a stretch of river with modified flows. The water used for Irrigation depends on the plant demand and climatic conditions of the region in analysis. Accordingly, the crop productivity is directly related to water availability for the plant. In the use of water for sewage dilution, the sewage treatment conditions are often poor or non-existent, resulting in the flow values for treatment. The proposed paper presents a method for quantifying the impacts among competing uses of water in a stretch of river with modified flows due to a development of hydropower generation. The main study case for this analysis is a stretch of river with modified flows caused by the hydropower Passo São João, in the Ijuí river. Hypothetical scenarios are simulated to evaluate the competitiveness among different uses of water in the stretch of river including demand in irrigation for soy and corn. Also including demand for sewage treatment on the stretch of an urban population. Different regimes of ecological flow are taked as basis for balancing the stretch. Gains and losses in relation to the prices of energy and agricultural production are also considered for the analysis. The described other uses competing with hydropower generation result in different operating rules of the hydropower plant. These rules affect energy production, but lead to the multiple use of water in the stretch. By analysising the outcome of the the proposed simulations it is verified that irrigation caused minor impact on the electricity generation in comparison to sewage dilution, for a population of ten thousand. In addition there is a much larger gain in monetary terms than the loss on the energy that are not generated. This fact provided a strong argument for irrigation competitiveness analysis in the stretch of river. The sewage dilution causes significant losses for electricity generation. However it is a necessary use to compensate poor or nonexistent treatment for sewage dilution. This study presents a generic methodology that can be applied for strategic planning to water rights, evaluating cases where there are conflicts over the multiple uses of water in the presence of hydropower generation. The resulting operation rule for competing uses of water in a stretch of river can be used to support the decision making process for the environmental licensing in a stretch of river with modified flows. / A água é limitada e requer uma gestão apropriada para garantir seu aproveitamento, ponderando gerações futuras, bem como o desenvolvimento socioeconômico. Em um trecho de rio com usos múltiplos, alguns casos podem configurar um conflito entre os usuários. Entre os usos competitivos em um trecho de rio destacam-se a geração de energia hidrelétrica, a irrigação e a diluição das cargas urbanas. Além do uso para garantir o equilíbrio do ambiente. Na geração hidrelétrica a água é geralmente represada e/ou desviada de seu curso original resultando em um trecho de vazões alteradas. Na irrigação a água utilizada depende da demanda hídrica da planta e das condições climatológicas da região, sendo a produtividade da lavoura diretamente relacionada à disponibilidade hídrica. No uso da água para diluição de cargas de esgoto urbano as condições de tratamento deste esgoto são muitas vezes precárias ou inexistentes, refletindo nos valores de vazões para a diluição. O trabalho proposto apresenta um método para quantificar os impactos entre os usos competitivos da água em um trecho de rio com as vazões alteradas devido a um empreendimento de geração hidrelétrica. Considerou-se como objeto do estudo o trecho de vazões alteradas pela usina hidrelétrica Passo São João, no Rio Ijuí, localizado na região Noroeste do Estado do rio Grande do sul, Brasil. Para avaliar a competitividade entre diversos usuários da água neste trecho foram simulados cenários hipotéticos considerando demandas para irrigação da soja e do milho com captação da água no rio, e demandas para a diluição de cargas de uma população urbana, despejadas no trecho. Estas simulações foram realizadas para diferentes regimes de vazões ecológicas, como base para o balanço hídrico do trecho. Nas simulações também foram considerados os ganhos e perdas em relação às cotações de energia e produção agrícola. A análise resultou em diferentes regras de operação da usina. Estas regras impactaram a produção de energia, mas propiciaram o uso múltiplo da água no trecho. Verificou-se que a irrigação causou menor impacto na geração de energia do que o uso urbano para as áreas simuladas e uma população urbana de 10 mil habitantes, além de representar um ganho muito maior em termos monetários, do que a perda relativa à energia que deixou de ser gerada. Isso proporcionou para a irrigação um argumento forte na análise da competitividade pelo uso da água no trecho de rio. A diluição de cargas causou uma perda na geração da energia, sendo este um uso necessário para compensar a falta ou não eficiência da remoção da carga dos esgotos domésticos urbanos. A metodologia desenvolvida é genérica, com base em dados prospectáveis e tem potencial para ser aplicada na avaliação estratégica de outorga dos casos de conflitos sobre os múltiplos usos da água em um trecho de rio na presença de geração hidrelétrica. A regra de operação resultante da alocação da água para os diversos usos no trecho do rio pode servir de subsidio do processo de apoio à decisão no licenciamento ambiental de empreendimentos que utilizam a água no trecho de vazão alterada.