LIRA, Daniely Lidiany Costa. Assoreamento em densas redes de reservatórios: o caso da bacia hidrográfica da barragem Pereira de Miranda, Ce. 2012. 86 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Departamento de Engenharia Agricola, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Fortaleza-CE, 2012. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-20T16:12:24Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_dlclira.pdf: 3463400 bytes, checksum: ace09712a6d5128d789c8d04b03b5bd0 (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-20T16:13:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_dlclira.pdf: 3463400 bytes, checksum: ace09712a6d5128d789c8d04b03b5bd0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-20T16:13:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_dlclira.pdf: 3463400 bytes, checksum: ace09712a6d5128d789c8d04b03b5bd0 (MD5) Previous issue date: 2012 / 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 Ceará, 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 m³, 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 presente estudo tem como objetivo analisar os impactos da densa rede de reservatórios da bacia hidrográfica do açude Pereira de Miranda (Pentecoste) na produção de sedimentos e capacidade de armazenamento hídrica do sistema. A bacia estudada localiza-se no Nordeste Brasileiro, no Estado do Ceará, com uma área de aproximadamente 3.230 km2. Possui uma precipitação média anual de 854 mm e evaporação potencial média observada em tanque do tipo classe A é de 1.464 mm. O solo e a vegetação predominante são do tipo luvissolo e caatinga arbustiva aberta. Imagens de satélite de anos úmidos foram utilizadas para levantamento da açudagem na bacia. Foram identificadas unidades de erosão derivadas da sobreposição de mapas dos parâmetros da Equação Universal de Perdas do Solo (EUPS), o que permitiu a estimativa da erosão localizada na bacia e identificação de áreas potencialmente produtoras de sedimento. Um modelo simplificado foi utilizado para simular a propagação de sedimentos pela densa rede de reservatórios da bacia. Para estimativa do assoreamento no reservatório Pereira de Miranda, diferentes cenários de estrutura do sistema foram considerados. Foi estimada uma taxa de erosão média na bacia de 59 t.ha-1.ano-1, sendo que 42% da área da bacia apresenta grau de erosão moderado. De acordo com o modelo, o assoreamento do reservatório Pentecoste pode variar de 1,1 a 2,6% por década, dependendo do cenário considerado. Observa-se ainda que os reservatórios de montante podem reter até 58% do sedimento que chegaria ao açude Pereira de Miranda. Os reservatórios muito pequenos, com capacidade de até 100.000 m³, embora representem apenas 1,83% da disponibilidade hídrica do sistema, são capazes de reter quase 8% do total de sedimento produzido. Análises de sensibilidade mostram que a capacidade de retenção de sedimentos nos reservatórios de montante pode variar de 20 a 58%, dependendo da estrutura do sistema quanto à existência de reservatórios de diferentes classes de tamanho. Constata-se ainda que a taxa de redução da capacidade de armazenamento hídrica do sistema em função do assoreamento dos reservatórios de montante é relativamente maior do que a observada para o açude Pereira de Miranda, devido à retenção de sedimentos a montante.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The detailed representation of hydrological processes involved in soil water balance and the little knowledge about the influences of tropical forests has acquired great importance for the efficient management of water resources and a better understanding of the hydrological cycle. Therefore, is necessary to use of techniques that allow monitoring and the representation of involved variables, represent in a possible closer way the natural environment. This work aimed to investigate the dynamics of soil hydrological processes and the determination of the most adequate time scale for determining the water balance, utilizing drainage lysimeters containing undisturbed soil, installed in native grassland compared with the native forest, representative of the Atlantic Forest biome under the climatic conditions of the southern Brazil. The monitoring of the variables rainfall, runoff and drainage was performed through electronic rain gauges and the soil water content was monitored by electronic tensiometers installed at different depths of 10, 30 and 70 cm inside the lysimeters. The results showed that due to interception of solar radiation, the native forest provides the formation of an internal microclimate differentiated in relation to the external environment of native grassland, resulting in a lower input energy and exerting significant influences on the processes involved in the water balance. This difference in climatic conditions combined with soil characteristics, allows the lysimeter installed in native forest presents highest soil water storage capacity of water, being observed higher water contents in the soil, at all depths, compared the condition of native grassland. Consequently, the lysimeter installed in the native forest maintains the drainage flows for longer time than the lysimeter installed in the native field, being the drainage process influenced by the season and the antecedent soil moisture. Regarding the runoff, it is observed that the volumes per event are greater in native grassland than in native forest. The water balance calculation based on data monitored in the lysimeters shows that average daily actual evapotranspiration was 36.93% higher than in the native grassland lysimeter compared to lysimeter installed inside the native forest, having significant difference between the two environments. The lysimeters used in this study as well as the methodologies adopted for monitoring hydrological variables involved in water balance, did not show satisfactory results for the determination of evapotranspiration in daily periods since they are not able to represent the observed lags in speed that different processes occur in the interior of the soil profile. The timescale for events showed to be the most appropriate in determining the water balance in relation to the daily period and decendial period. / A representação detalhada dos processos hidrológicos envolvidos no balanço hídrico do solo e o pouco conhecimento sobre a influência das florestas tropicais tem adquirido grande importância para uma gestão eficiente dos recursos hídricos e melhor compreensão do ciclo hidrológico. Para tanto, se faz necessário a utilização de técnicas que permitam o monitoramento e a representação das variáveis envolvidas, de forma mais próxima possível, ao ambiente natural. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo, investigar a dinâmica dos processos hidrológicos do solo e a determinação da escala temporal mais adequada para a determinação do balanço hídrico, utilizando lisímetros de drenagem, contendo em seu interior solo com estrutura não deformada, instalados em área de campo nativo e em área de mata nativa, representativa do bioma mata atlântica. O monitoramento das variáveis precipitação, escoamento superficial e drenagem foi realizado por meio de pluviógrafos eletrônicos e o conteúdo de água no solo foi monitorado por tensiômetros eletrônicos instalados nas profundidades de 10, 30 e 70 cm, no interior dos lisímetros. Os resultados demonstram que devido a interceptação da radiação solar, a vegetação de mata nativa proporciona a formação de um microclima interno diferenciado em relação ao ambiente externo de campo nativo, resultando em um menor aporte de energia e exercendo influências significativas sobre os processos hidrológicos envolvidos no balanço hídrico. Esta diferença nas condições climáticas aliadas as características do solo, permite que o lisímetro instalado na mata nativa apresente maior capacidade de armazenamento de água, sendo observados maiores conteúdos de água no solo, em todas as profundidades, quando comparado a condição de campo nativo. Em consequência, o lisímetro instalado na mata nativa mantem os fluxos subterrâneos de drenagem por mais tempo que o lisímetro instalado no campo nativo, sendo o processo de drenagem influenciado pela época do ano e conteúdo antecedente de água no solo. Quanto ao escoamento superficial, observa-se que os volumes escoados, por evento, são maiores no campo nativo do que na mata nativa. O cálculo do balanço hídrico com base nos dados monitorados nos lisímetros demonstra que a evapotranspiração real média diária foi 36,93% superior no lisímetro do campo nativo quando comparado ao lisímetro instalado no interior da mata nativa, havendo diferença significativa entre os dois ambientes. Os lisímetros utilizados neste estudo bem como, as metodologias adotadas para o monitoramento das variáveis hidrológicas envolvidas no balanço hídrico, não apresentaram resultados satisfatórios para a determinação da evapotranspiração em períodos diários já que não são capazes de representar as defasagens observadas na velocidade com que os diferentes processos ocorrem no interior do perfil do solo. A escala temporal por eventos mostrou ser a mais adequada na determinação do balanço hídrico em relação ao período diário e decêndial.

Made available in DSpace on 2016-12-08T15:50:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGMS13DA014.pdf: 1591213 bytes, checksum: 9756da1f65906bd483f89f29dd67849b (MD5) Previous issue date: 2013-02-05 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Swine and poultry production consists one of the main activities with economic and social importance in Santa Catarina, Southern Brazil. The intensive animal production systems produce large quantities of manure requiring a proper disposal. The impact of these materials in the soil depends on the conditions of use and the amounts added. The aim of this study was to evaluate the effect of swine manure and poultry litter on the total organic carbon contents, its distribution in aggregate and granulometric size fractions and changes in physical properties and water storage on Rhodic Kandiudox, in Concordia, SC. The areas analyzed had different uses and times of application of swine manure and poultry litter, namely: maize for silage (M7 years), maize for silage (M20 years); ryegrass (P3 years); ryegrass ( P15 years); perennial pasture (PP20 years); mate (EM20 years); native forest (NF) and native pasture with no manure application (P0 years). Soil samples were collected at 0-5, 5-10 and 10-20 cm, were evaluated for total organic carbon (TOC), particulate organic carbon (POC), organic carbon associated to minerals (OCam), organic carbon contained in aggregates size fractions (C-aggregates). In the layer 0-5 cm humic substances were analyzed. The soil physical properties evaluated were bulk density, total porosity, macro and microporosity, aggregate stability, degree of flocculation, penetration resistance and water storage through curves of water retention. We carried out the Proctor test to determine maximum compaction. Values of TOC and POC were higher in native forest in the mean of the three layers. The largest stock of TOC was observed in P3 compared with other areas receiving animal manures, in the sum of three layers. The highest OCam values were observed in MN and P3, which differed from other areas. NM had the highest levels of C-aggregate of all treatments in all three classes of aggregates evaluated and M7 had the lowest levels. The application of animal manure did not increase levels of soil organic carbon. The use of animal manures and different use systems adopted reduced degree of flocculation of the clays and low macroporosity was observed in some of the evaluated areas. Nevertheless, we observed good physical condition related to soil structure, such as bulk density and penetration resistance. The soil use changed water retention curves in relation to MN. Areas with application of manure had higher water retention that MN, considering tensions between field capacity and wilting point. The amount of available water was lower than the ideal required by crops / Suinocultura e avicultura representam para Santa Catarina uma das principais atividades de importância econômica e social. Os sistemas intensivos originam grandes quantidades de estercos. O impacto no uso desses materiais no solo depende das condições de uso e das quantidades adicionadas. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da aplicação de estercos de suínos e cama de aves no conteúdo de carbono orgânico total, sua distribuição nas frações granulométricas e em classes de agregados e nos atributos físicos e armazenamento de água de um Nitossolo Vermelho Eutrófico, em Concórdia, SC. As áreas analisadas abrangeram diferentes usos e tempos de aplicação de estercos de suínos e cama de aves, a saber: milho para silagem (M7 anos); milho para silagem (M20 anos); pastagem de azevém (P3 anos); pastagem de azevém (P15 anos); pastagem permanente (PP20 anos); erva mate (EM20 anos); mata nativa (MN) e pastagem nativa sem aplicação de estercos (P0 anos). As amostras de solo foram coletadas nas camadas 0-5; 5-10 e 10-20 cm, sendo avaliados os teores de carbono orgânico total (COT), carbono orgânico particulado (COP), carbono orgânico associado aos minerais (COam) e carbono orgânico contido nos agregados (C-agregados). Na camada 0-5 cm foram analisadas as substâncias húmicas. Dentre os atributos físicos avaliou-se densidade, porosidade total, macro e microporosidade, agregação, grau de floculação, resistência à penetração e armazenamento de água através das curvas características de retenção de água no solo. Realizou-se o ensaio de Proctor para determinar valores de densidade máxima de compactação. Os estoques de COT e COP foram maiores na área de mata nativa na média das três camadas. O estoque de COT foi maior em P3 em relação as demais áreas que receberam estercos de animais, na soma das três camadas. Os maiores valores de COam foram observados na MN e P3, que diferiram das demais áreas. A MN teve os maiores teores de C-agregados de todos os tratamentos nas três classes de agregados avaliados e M7 teve os menores teores. As áreas com aplicação de estercos não evidenciaram aumento nos teores de CO do solo. As áreas com uso de estercos e diferentes sistemas de uso tiveram menor grau de floculação das argilas e foi observada baixa macroporosidade em algumas áreas avaliadas. Apesar disso, observaram-se condições físicas satisfatórias ligadas à estrutura do solo, como densidade do solo e resistência à penetração. O uso do solo alterou as curvas de retenção de água do solo em relação a MN. As áreas com aplicação de estercos tiveram maior retenção de água que MN nas tensões entre capacidade de campo e ponto de murcha permanente. A quantidade de água disponível ficou abaixo do ideal requerido pelas culturas

Made available in DSpace on 2016-12-08T15:50:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGMS12DA010.pdf: 3217381 bytes, checksum: 345dcfe3caa8168fae0e2fe64e17df72 (MD5) Previous issue date: 2012-02-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The wine industry has been expanding its participation in the economy of the Planalto Sul Santa Catarina. The soil and climate are two important factors in defining the composition of grapes for winemaking. This study aimed to evaluate the spatial and temporal variability of the chemical, physical and soil water storage elevation and assess what are the conditions that foster productivity and composition of wine grapes. The experiment was conducted in a commercial vineyard, located in São Joaquim (SC), Cfb type climate, subtropical (mesothermal) in a Pachic Humudepts and a Typic Dystrudepts in yields between 2008 and 2011. The variety was Cabernet Sauvignon, established in 2003, grafted on Paulsen in 1103 and conducted cordon training system, shady. Each soil in a grid with 37 points, samples were collected for determination of physical and chemical properties of soil. Soil moisture was measured periodically in two seasons. At each point were collected bunches of grapes to determine their physical, physico-chemical and phenolic compounds. Data were submitted to exploratory analysis, geostatistics, analysis of variance (ANOVA) and Pearson linear correlation. Means were compared by "t" test. The soil type and its position in the landscape influence the spatial variability of physical and chemical properties of soils in the vineyards of altitude. There is spatial variability of chemical and physical attributes in the two Inceptisols, classified as medium to high for the physical attributes and high and very high for the chemical. In Pachic Humudepts variability water storage is less than the Typic Dystrudepts, and is more water available to the vines. The Typic Dystrudepts, with better drainage produces grapes with the most suitable composition to the making of fine wines, while the Pachic Humudepts in years with higher rainfall has negatively affected the composition of the grape. The physical and physico-chemical properties of the grape are dependent on soil and climate, with more pronounced effect of climate / A vitivinicultura vem expandindo a sua participação na economia da região do Planalto Sul Catarinense. O solo e o clima são dois fatores importantes na definição da composição da uva para vinificação. O presente trabalho objetivou avaliar a variabilidade espacial e temporal de atributos químicos, físicos e o armazenamento de água de solos de altitude e avaliar quais são as condições que favorecem a produtividade e a composição das uvas viniferas. O experimento foi realizado em um vinhedo comercial, localizado em São Joaquim (SC), com clima do tipo Cfb, subtropical (mesotérmico), em um Cambissolo Húmico e um Cambissolo Háplico, nas safras entre 2008 a 2011. A variedade foi a Cabernet Sauvignon, implantada em 2003, enxertada sobre Paulsen 1103 e conduzida no sistema de condução espaldeira, sob sombrite. Em cada solo, em uma malha com 37 pontos, amostras foram coletadas para a determinação dos atributos físicos e químicos do solo. A umidade do solo foi determinada periodicamente, em duas safras. Em cada ponto foram coletados cachos de uvas para a determinação de suas características físicas, físico-químicas e compostos fenólicos. Os dados foram submetidos à análise exploratória, geoestatística, análise de variância (ANOVA) e correlação linear de Pearson. As médias foram comparadas pelo teste t . O tipo de solo e sua posição na paisagem influenciam a variabilidade espacial dos atributos físicos e químicos dos solos nos vinhedos de altitude. Há variabilidade espacial dos atributos químicos e físicos nos dois Cambissolos, classificada em média a alta para os atributos físicos e alta e muito alta para os atributos químicos. No Cambissolo Húmico a variabilidade do armazenamento de água é menor do que no Cambissolo Háplico, e tem mais água disponível para as videiras. O Cambissolo Háplico, com melhor drenagem produz uva com composição mais adequada à elaboração de vinhos finos, enquanto o Cambissolo Húmico em anos de maior pluviosidade tem a composição da uva afetada negativamente. As características físicas e físico-químicas da uva são dependentes do solo e do clima, com efeito mais pronunciado do clima

Este estudo teve como objetivo analisar o efeito da contaminação por saliva humana na resistência de união (RU) da interface adesiva em dentina por microtração, nas características morfológicas da camada híbrida (CH) em microscopia confocal e no grau de conversão (GC) de 2 sistemas adesivos: Adper Single bond 2 (SB) e Single Bond® Universal (SU). Cento e oitenta dentes terceiros humanos hígidos foram divididos em 12 grupos (n=10), de acordo com o sistema adesivo utilizado, a presença de saliva e o tempo de armazenagem. Após o procedimento adesivo e aplicação da resina composta Filtek Z250, os dentes foram mantidos em água destilada em estufa a 37°C por 48 horas, 6 meses ou 12 meses antes de serem seccionados em palitos (0,8mm x 0,8mm, aproximadamente) para serem levados à máquina de ensaios universal Instron para os testes de microtração. Para à análise da interface adesiva em microscopia confocal de varredura a laser para verificação e mensuração de alterações internas na interface foram utilizados 60 dentes divididos em 6 grupos (n=10) de acordo com os tempos de 48 horas, 6 meses, e 12 meses respectivamente, empregando os sistemas adesivos (SB) e (SU). O efeito da presença de saliva também foi avaliado pelo grau de conversão dos adesivos, empregando-se espectroscopia de infravermelho transformada de Fourier empregando os sistema adesivos (SB) e (SU) com incorporação de saliva humana na sua composição (n=5) com concentrações 10%, 25% e 50% em vol. Para a comparação das variáveis: RU, (GC), espessura da CH, na presença de saliva e tempo de armazenamento foram utilizados os testes de Análise de Variância a três critérios e de comparações múltiplas de Tukey (p<0,05). Os valores de RU (MPa±dp: 48horas/6meses/1ano) foram: SB (43,53 ±6,0; 40,10±3,4; 38,59±5,4); SalSB (43,09±6,2; 39,86±6,6; 37,255,8); SU (42,98±4,3; 39,30±3,6; 40,44±5,7); Sal SU (44,39±4,2; 42,26±2,5; 38,26±5,7). Os Valores médios da CH (MPa±dp: 48horas/6meses/1ano) foram: SalSB (3,59±0,8; 3,59±1,0; 2,08±1,5). SalSU (1,26±0,5; 1,73±0,8; 1,07±0,3). Os valores de GC (MPa±dp: 10%/25%/50%vol) foram: SB (85,59±3,4; 49,68±12,8; 38,56±11,8); SU (85,52±3,3; 86,27±3,5; 57,82±11,1).Conclui-se, portanto, que a contaminação por saliva humana não interferiu na RU da interface dentina/resina composta após 48 horas, 6 meses e 12 meses. A morfologia da camada hibrida foi alterada pela presença da saliva nos períodos 6 e 12 meses,. O GC dos sistemas adesivos foi afetado pela presença de saliva após a polimerização imediata. Entretanto o fator tempo foi determinante para a deformação da interface dentina/resina para ambos os sistemas adesivos. / The objective of this study was to analyze the effect of human saliva contamination on bond strength of the dentin/adhesive interface, morphology of the hybrid layer by confocal microscopy and SEM analysis and degree of conversion of 2 adhesive systems: Adper Single bond 2 (SB) and Single Bond® Universal ( SU). One hundred and eighty healthy human third teeth were divided into 12 groups (n = 10), according to the adhesive system used, the presence of saliva and the storage time. After the adhesive procedure and placement of resin composite (Filtek Z250), the teeth were stored in distilled waterat 37 ° C for 48 hours, 6 months or 12 months before being cut into sticks (0.8mm x 0.8mm, approximately) to the microtensile strength tests. For the analysis of the adhesive interface in confocal microscopy of laser scanning for verification and measurement of internal interface changes, 60 teeth were used divided into 6 groups (n = 10) according to the storage time: 48 hours, 6 months, and 12 monthsand (SB) and (SU). The effect of the presence of saliva was also evaluated by the degree of conversion of the adhesives using Fourier transform infrared spectroscopy employing adhesive (SB) and (SU) systems incorporating human saliva in its composition (n = 5) with 10%, 25% and 50% vol. For the comparison of the variables: bond strength, degree of conversion, and hybrid layer thickness in the presence of saliva and storage time, the three criteria Variance Analysis and Tukey multiple comparisons tests (p <0.05) were used. The values of bond strength (MPa ± dp: 48hours / 6meses / year) were: SB (43.53 ± 6.0, 40.10 ± 3.4, 38.59 ± 5.4); SalSB (43.09 ± 6.2, 39.86 ± 6.6, 37.255.8); SU (42.98 ± 4.3, 39.30 ± 3.6, 40.44 ± 5.7); SU salt (44.39 ± 4.2, 42.26 ± 2.5, 38.26 ± 5.7). The mean values of hybrid layer thickness (MPa ± dp: 48hours / 6meses / year) were: SalSB (3.59 ± 0.8, 3.59 ± 1.0, 2.08 ± 1.5). SalSU (1.26 ± 0.5, 1.73 ± 0.8, 1.07 ± 0.3). The values of degree of conversion (MPa ± dp: 10% / 25% / 50% vol) were: SB (85.59 ± 3.4, 49.68 ± 12.8, 38.56 ± 11.8); (85.52 ± 3.3, 86.27 ± 3.5, 57.82 ± 11.1). It was therefore concluded that human saliva contamination did not interfere on bond strength of the dentin/adhesive interface after 48 hours, 6 months and 12 months. The morphology of the hybrid layer was altered by the presence of saliva after 6 and 12 months. The degree of conversion of adhesive systems was affected by the presence of saliva immediately after polymerization. However, the time factor was determinant for the dentine/resin interface deformation for both adhesive systems.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:33:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_clistenes_antonio_guadagnin.pdf: 835986 bytes, checksum: 25fc3a6cc44435c193b1e97429759ec7 (MD5) Previous issue date: 2013-09-23 / The family-based agriculture in the Western region of Santa Catarina State is characterized by a diversity of integrated crop-livestock systems, combining different uses and managements in a complex set of soil types. These systems can changes in their physical and hydrological properties and influence its physical qualities, including the capacity to storage of water available to crops. In the studied region, periods of water deficiencies frequently reduce the productivity of maize, the crop of major socioeconomic importance. This study complies a priority demand set in 2009 by Epagri UGT9 in the field of water resources management, focusing methods of catchment, storage and use of water in agriculture. Our goals were to analyze the changes in the soil's physical and hydrological properties in several production systems and the effects of water limitation on maize production. We analyzed the effect of land uses and management in the commonest soil types and on the readily available water storage and estimated the reduction in productivity due to water limitation in simulations, considering different seeding seasons. We conducted the research in 36 family-based properties in the West region of Santa Catarina State. We collected soil samples of three classes, in three land uses and management types, four properties and four soil layers (0-0.10, 0.10-0.20, 0.20-0.40 e 0.40-0.60 m), totaling 144 samples, following a factorial design. We used the software ISAREG to calculate the water balance according to the Penman-Monteith/FAO methodology and estimated the loss of maize productivity for the seasons 1989/90 to 2010/11, simulating 19 different seeding dates and three different maturation cycles. We concluded that (1) the changes in the soil's physical and hydrological properties due to the land uses and management didn't impair the physical quality of the soils in the region; (2) the managements of minimum tillage, direct seeding and permanent pastures didn't affected the readily available water storage; (3) that, otherwise, the variations in water storage were influenced by the soil classes; (4) the mean content of readily available water storage was 31.4 and 49.6% higher in Cambissoils, comparing respectively with Latossoils and Nitossoils in the minimum tillage system; (5) the ISAREG model estimated a mean reduction of maize productivity of 25.1%; (6) the highest loss was for August seeding and the lowest for seeding in January and February, varying up to 3.9% among maturation cycles evaluated; (7) the ISAREG model was appropriate to estimate the loss in productivity, but overestimates the loss when Etr / Etc-1 rate is greater than 0.8; (8) there is a 50% probability of maize productivity losses of 25% in the evaluated seasons for the western region of Santa Catarina. / A agricultura familiar do Extremo Oeste Catarinense se caracteriza por diversificados sistemas de integração lavoura-pecuária, combinando diferentes usos e manejos em distintas classes de solos. Estes sistemas podem provocar alterações nas propriedades físico-hídricas e influenciar a qualidade física do solo e o armazenamento de água disponível para as plantas. Nesta região os períodos de deficiência hídrica frequentemente reduzem a produtividade do milho, principal cultura de importância socioeconômica. O estudo justifica-se em função da demanda definida em 2009 pela Epagri UGT9 na área de gestão de recursos hídricos com ênfase em metodologias de captação, armazenamento, utilização/reuso da água na agricultura. O objetivo do trabalho foi gerar informações sobre as alterações nas propriedades físico-hídricas do solo nos diversificados sistemas de produção da região e avaliar os impactos da deficiência hídrica sobre a redução de produtividade do milho. Neste sentido avaliaram-se os efeitos de diferentes usos e manejos nas classes predominantes de solos sobre o armazenamento de água facilmente disponível e estimou-se a redução de produtividade devido à deficiência hídrica através de simulações de épocas de semeadura. A pesquisa foi desenvolvida em 36 estabelecimentos de agricultores familiares da região do Extremo Oeste Catarinense. Amostras de solo de cada classe e sistema de uso e manejo foram coletadas em quatro estabelecimentos, em quatro camadas (0-0,10, 0,10-0,20, 0,20- 0,40 e 0,40-0,60 m), totalizando 144 amostras (3 solos x 3 usos e manejos x 4 camadas x 4 estabelecimentos), seguindo um delineamento fatorial. Através do modelo ISAREG calculou-se o balanço hídrico decendial baseado na metodologia Penman-Monteith/FAO, e estimou-se a redução de produtividade do milho para o período 1989/90 a 2010/11, simulada para dezenove datas de semeadura e três ciclos de maturação. Os resultados obtidos permitem concluir que: as alterações nas propriedades físico-hídricas devido aos usos e manejos não comprometeram a qualidade física dos solos da região do Extremo Oeste Catarinense; os manejos em cultivo mínimo, semeadura direta e uso de pastagem perene não afetaram o armazenamento de água facilmente disponível, porém as variações foram influenciadas pelas classes de solos; o conteúdo médio de armazenamento de água facilmente disponível foi 31,4 e 49,6% superior no Cambissolo, respectivamente em relação ao Latossolo e Nitossolo no manejo em cultivo mínimo; o modelo ISAREG estimou uma redução de produtividade média de 25,1%; a maior redução ocorre na semeadura de agosto e a menor nas semeaduras entre janeiro e fevereiro, com variação de até 3,9% entre os ciclos de maturação avaliados; o modelo ISAREG é apropriado para estimar a redução de produtividade, porém superestima seu valor quando a razão Etr Etc-1 é maior que 0,8; há 50% de probabilidade de ocorrer redução de 25% na produtividade de milho nas épocas avaliadas na região do Extremo Oeste Catarinense.

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This work aims to study the behavior of the variables precipitation, evapotranspiration, runoff and water storage in the soil, involved in water balance of the arroio Cancela basin, in Santa Maria, RS. The monitoring was conducted from 02 May to 07 november of 2014. The measurement of volumetric water content in the soil to the water balance was made priority every 7 days, with TDR probe at average depths of 20, 40, 60 and 80 cm, in access tubes installed until 1,0 m of depth in three sites on the basin: CACISM (53°48 1,41‖ W e 29º42 5,5‖S), Cerrito (53º47 21,9‖ W e 29º42 7,2‖ S) e DAER (53º48 9,4‖W e 29º41 38,5‖ S). In the period from 12 to 26 june was measured soil moisture content daily to observe the behavior of this variable between two rain events. Rainfall was monitored from rain gauges installed in points Cerrito and DAER. The runoff was obtained with level recorder installed at river section of CACISM site using a existing rating curve and evapotranspiration was calculated by Penman-Monteith-FAO method using data colected through data measured in meteorological station installed at this point and others purchased from the National Institute of Meteorology network (INMET), from weather stations installed on the campus of the Federal University of Santa Maria (UFSM). The monthly precipitation was higher for the month of June and lowest for the month of August. Evapotranspiration was growing between the months from june to october and its behavior over the period was justified by the change in climatic factors. The variation of the run off accompanied with the variation of rainfall 0.9519 correlation between variables. The influence of precipitation on the water content was confirmed in the daily measurements in the fortnight. Variations of textural characteristics to the soil types of the sites are the factor that best explains the soil moisture behavior in profiles. The textural variations are the factor that better explains the soil moisture behavior in profiles. The water balance of the basin for the period studied shows greater variations (excess of water) near the beginning of winter, in the period between 19 june to 03 july and near the beginning of spring, between 29 august and 16 september. In august had the highest water deficit. / Este trabalho tem por objetivo o estudo do comportamento das variáveis precipitação, evapotranspiração, escoamento fluvial e armazenamento de água no solo, envolvidas no balanço hídrico da bacia do arroio Cancela, em Santa Maria, RS. O monitoramento foi realizado no período de 02 de maio a 07 de novembro de 2014. A medição do conteúdo volumétrico de água no solo para o balanço hídrico foi feita prioritariamente a cada 7 dias, com sonda TDR, nas profundidades médias de 20, 40, 60 e 80 cm, instalando-se tubos de acesso de 1,0 m profundidade nos pontos CACISM (53°48 1,41‖ W e 29º 42 5,5‖S), Cerrito (53º47 21,9‖ W e 29º42 7,2‖ S) e DAER (53º48 9,4‖W e 29º41 38,5‖ S). No período de 12 a 26 de junho mediu-se o conteúdo de umidade do solo diariamente, para se observar o comportamento dessa variável entre dois eventos de chuva. A precipitação foi monitorada a partir de pluviômetros instalados nos pontos Cerrito e DAER. O escoamento fluvial foi obtido com dados de linígrafo instalado no ponto CACISM a partir de curva-chave e a evapotranspiração foi calculada pelo método Penman-Monteith-FAO através de dados medidos em estação meteorológica instalada nesse ponto e outros adquiridos da rede do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) de estações meteorológicas instaladas no campus da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). A precipitação mensal foi maior para o mês de junho e menor para o mês de agosto. A evapotranspiração foi crescente entre os meses de junho a outubro e seu comportamento ao longo do período foi justificado pela variação dos fatores climáticos. A variação do escoamento acompanhou a variação da precipitação com correlação de 0,9519 entre as variáveis . A influência da precipitação na umidade volumétrica foi confirmada nas medições diárias na quinzena. As variações texturais características aos tipos de solo dos pontos são o fator que melhor justifica o comportamento da umidade do solo nos perfis. O balanço hídrico da bacia para o período estudado apresenta maiores variações (excesso hídrico) próximo ao início do inverno, no período entre 19 de junho a 03 de julho e próximo ao início da primavera, entre 29 de agosto a 16 de setembro. No mês de agosto ocorreu a maior deficiência hídrica.

Wetlands within South Africa are an important source of water and nutrients necessary for biological productivity and often the survival of the local people. In a country where the rural communities depend on wetlands for their day to day provision of water, food and materials it has become necessary to understand the functions within wetland systems, so that proper conservation measures can be applied in order to protect and ensure the sustainable use of wetlands. Due to the fact that South Africa has a semi arid climate, thereby affecting the availability of water it is sensible that studies are under-taken in which, more is explored about the water resources, the protection as well as the sustainable use of the wetlands within the region. Despite the fact that the total area which wetlands cover in South Africa is relatively small, the functions which they provide is of fundamental magnitude not only to wildlife but also as an essential part of the human life support system. Wetlands have the ability to regulate regional flow regimes and are often situated in areas of impeded drainage, which may contribute to the regulation of water. It is thus plausible that if headwater/palustrine wetlands are destroyed, many of the streams and rivers which under normal circumstance are perennial, would not only become non- perennial but the consequence of a drought would be far more severe, as well as increasing the risk in flood damage further down the river. In Giants Castle Game Reserve, situated in the KwaZulu-Natal Drakensberg, several palustrine wetlands where studied to identify the geomorphic attributes which contribute to the origin and maintenance of these wetlands. An added motive for the study was the fact that, according to Ramsar, one of the reasons for conserving the Drakensberg wetlands is to ensure the maintenance and production of water quality to KwaZulu-Natal. Seven wetlands within the Boesmans river upper catchment were identified and studied. Soil investigations were undertaken in an effort to determine the driving forces behind the origin and maintenance, as well as to improve the understanding relating to the functioning of the wetlands. The geomorphic attributes which were identified as being important to the genesis and maintenance of wetlands were found to be the following: low relief, soil piping within wetlands, sediment trapping ability of wetlands, the surface roughness of wetlands, channeling within wetlands, organic matter accumulation as well as geological barriers within wetland system. The adaptability of Longmore’s (2001) Hydro-Geomorphic classification to different catchment areas was also tested and was found suitable for these wetlands, although the influence of piping on wetlands evidently requires further investigation and incorporation into classifications. / Dissertation (MA)--University of Pretoria, 2006. / Geography, Geoinformatics and Meteorology / MA / Unrestricted

<p>Drainage water recycling (DWR) is the practice of capturing, storing, and reusing subsurface drained agricultural water to support supplemental irrigation and has recently been proposed as a practice for improving the crop production and water quality performance in the tile-drained landscape of the U.S. Midwest. This study describes the development of a modeling framework to quantify the potential irrigation and water quality benefits of DWR systems in tile-drained landscapes and the application of the model using ten years of measured weather, tile drain flow and nutrient concentrations, water table, and soil data from two sites in the U.S. Midwest. From this modeling framework, the development and testing of an open-source online tool is also presented.</p><p></p><p>A spreadsheet model was developed to track water flows between a reservoir and drained and irrigated field area at each site. The amount of tile drain flow and associated nutrient loads that could be captured from the field and stored in the reservoir was estimated to calculate the potential water quality benefits of the system. Irrigation benefits were quantified based on the amount of applied irrigation annually. A reservoir size representing 6% to 8% of the field area with an average depth of 3.05 m was sufficient in meeting the annual irrigation requirements during the 10-year period at each site. At this reservoir size, average annual nitrate-N loads were reduced by 20% to 40% and soluble reactive phosphorus loads by 17% to 41%. Variability in precipitation within and across years, and differences in soil water characteristics, resulted in a wide range of potential benefits at the two sites.</p><p>An online tool was developed from the model, and a variance-based global sensitivity analysis was conducted to determine influential and low-sensitivity input parameters. The input parameter, depth of root zone, was the most influential input parameter suggesting that the estimation of total available water for the field water balance is a critical component of the model. Input settings describing the irrigation management and crop coefficients for the initial establishment and mid-season crop growth periods were also influential in impacting the field water balance. Reservoir seepage rate was influential in regard to the reservoir water balance, particularly at larger reservoir sizes. Sensitivity analysis results were used to develop a user-interface for the tool, Evaluating Drainage Water Recycling Decisions (EDWRD).</p><p>This study shows that DWR is capable of providing both irrigation and water quality benefits in the tile-drained landscape of the U.S. Midwest. The developed modeling framework supports future research on the development of strategies to implement and manage DWR systems, and the online tool serves as a resource for users to increase their awareness and understanding of the potential benefits of this novel practice.</p><p></p>