This paper the assessment of the hydroenergetic potential at Rodolfo da Costa e Silva Barrage, which is the most important water resources reservoir that supplies the city of Santa Maria RS, considering the great dissipated energy and not utilized in its bottom discharge. The Rodolfo da Costa e Silva Barrage is located between the limits of Itaara and São Martinho City with the barrage of the river Ibicuí- Mirim. The area of the hydrographic basin is of approximately 49,4 Km2 and the area of the hydraulic basin 275 ha. The useful volume of accumulation is of 24.900.000 m3, with a regularized medium flow of 1,23 m3/s. Its structure is constituted by gravity concrete, tends maximum height of 36,5 meters, maximum hight in relation to the river-bed is of 34,0 meters, extension in the crest of 684 meters. Electronic spreadsheets and graphs were elaborated, so it was possible to evaluate from the economical-energetic point of view, the point where the operation of a small hydroelectric use was viable, and the increase of the energy benefits, converted in economical values overcame the costs generated for implantation of the enterprise. Studies have shown that you can get a generation of 140 kWh the 390 kWh with a financial return of R$ 1600 the R$ 7900. / Este trabalho avalia as potencialidades hidroenergéticas da Barragem Rodolfo da Costa e Silva, que é o principal reservatório de acumulação de água para abastecimento da cidade de Santa Maria RS, considerando a grande energia dissipada e não aproveitada em sua descarga de fundo. A Barragem Rodolfo da Costa e Silva está localizada na divisa dos municípios de Itaara e São Martinho da Serra, com o barramento do rio Ibicuí Mirim, a área da bacia hidrográfica é de aproximadamente 49,4 Km2 e a área da bacia hidráulica 275 ha. O volume útil de acumulação é de 24.900.000 m3, com uma vazão média regularizada de 1,23 m3/s. Constitui-se estruturalmente por concreto de gravidade, tendo altura máxima de 36,5 metros, altura máxima em relação ao leito do rio de 34,0 metros, extensão na crista de 684 metros. Foram elaboradas planilhas eletrônicas e gráficos que possibilitaram avaliar sob o ponto de vista econômico energético, o ponto onde a operação de um pequeno aproveitamento hidrelétrico fosse viável, sendo que os benefícios energéticos incrementais, convertidos em valores econômicos, superassem os custos gerados para implantação do empreendimento. Os estudos comprovaram que pode-se obter uma geração de 140 kWh a 390 kWh com um retorno financeiro de R$ 1600 a R$ 7900.

A represa do Lobo (Broa) é um ecossistema bastante estudado, entretanto, nos últimos anos foram observadas várias alterações nas suas condições, devido, principalmente, ao processo de eutrofização. Para o maior entendimento dos processos que ocorrem nos sistemas aquáticos, a análise integrada do ecossistema em termos de bacia hidrográfica é de suma importância. Além disso, as comunidades biológicas, com destaque o zooplâncton, representam as respostas estruturais e funcionais do sistema. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi analisar a distribuição da comunidade zooplanctônica frente à heterogeneidade ambiental, de sistemas lóticos e lêntico e dos impactos na área de entorno da bacia hidrográfica do Lobo. Para tanto, foram realizadas coletas em quatro períodos (chuvoso, seco e intermediários) em 17 pontos de coleta distribuídos no reservatório e nos tributários. Foram avaliadas as variáveis físicas e químicas da água (temperatura, pH, oxigênio dissolvido, condutividade, transparência da água, nutrientes, material em suspensão e metais), variáveis climatológicas (temperatura do ar, precipitação e velocidade do vento) e variável biológica (clorofila a). Para a comunidade zooplanctônica foi determinada a composição, densidade e abundância, bem como índices biológicos. De acordo com os resultados, a represa do Lobo apresentou, de uma forma geral, homogeneidade espacial nas variáveis analisadas, apresentando condições eutróficas em todos os pontos. A comunidade zooplanctônica, representada por 64 espécies, também indicou a degradação da represa, como por exemplo, o aumento da representatividade do gênero Brachionus, o desaparecimento de Bosmina coregoni e o aparecimento de Moina micrura. Por sua vez, os tributários apresentaram heterogeneidade ambiental em muitas variáveis, com o ponto AB/L2, com condições características de ambientes mais poluídos, e o ponto JG, com altas concentrações de clorofila a. A comunidade zooplanctônica foi representada por 93 espécies, com a maior constância de espécies que possuem lórica (Kellicottia bostoniensis, Keratella tropica, Platyas quadricornis, Lecane bulla e Lecane lunaris) e da família Chydoridae. A heterogeneidade temporal foi mais marcada que a espacial, com o agrupamento dos meses de maior precipitação (janeiro e outubro) com maiores graus de trofia e maiores concentrações de formas fosfatadas. / The Lobo reservoir (Broa) is a well-studied ecosystem, however, in recent years have passed through several changes in its conditions, mainly, due to the process of eutrophication. For better understanding the processes occurring in aquatic systems, the integrated analysis of the ecosystem in terms of watershed is of utmost importance. In addition, the biological communities, especially zooplankton, represent the structural and functional responses of the system. Thus, the objective was to analyze the distribution of zooplankton front of environmental heterogeneity in lotic and lentic systems and impacts in the area surrounding the basin of the Lobo. For this purpose, samples were collected in four periods (rainy, dry and intermediates) in 17 sampling stations distributed in the reservoir and tributaries. We evaluated the physical and chemical variables of water (temperature, pH, dissolved oxygen, conductivity, water transparency, nutrients, suspended solids and metals), climatic variables (air temperature, precipitation and wind speed) and the biological variable (chlorophyll a). For the zooplankton community was determined the composition, density and abundance, and biological indices. According to the results, the Lobo reservoir showed, in general, spatial homogeneity in the variables analyzed, with eutrophic conditions at all points. The zooplankton community, represented by 64 species, also indicated the degradation of the dam, such as, the increased representation of the genus Brachionus, the disappearance of Bosmina coregoni and the appearance of Moina micrura. On the other hand, the tributaries are heterogeneous in many environmental variables, with the station AB/L2 with conditions characteristic of more polluted environments, and JG station, with high concentrations of chlorophyll a. The zooplankton community was represented by 93 species, with the greater constancy of loricate species (Kellicottia bostoniensis, Keratella tropica, Platyas quadricornis, Lecane bulla and Lecane lunaris) and the family Chydoridae. The temporal heterogeneity was more marked than the spacial heterogeneity, with the grouping of the months of highest rainfall (January and October) with greater degrees of trophy and higher concentrations of phosphorylated forms.

The determination of priority areas for the re-establishment of forest cover in watersheds is directly associated with probability of effective success in forestry project implementation. However, considering analysis complexity and the amount of spatial data necessary to accomplish that goal, state of the art technology tools capable of providing multi-criteria analysis to support decision make are necessary. This research was developed in an area of 476km that corresponds to the Una River basin in the municipality of Taubaté, SP. A multi-criteria analysis was based on continuous classification and paired comparisons using AHP (Analytical Hierarchy Process) techniques, available in the GIS package called SPRING v. 4.3.2 (Georeferenced Information Processing System). A map of priority areas for the reestablishment of forest cover in that watershed was obtained, and results revealed a large area (26.6% of the total watershed area) with extreme priority for forest cover re-establishment. This indicates the urgent need of environmental restoration in this basin. This indicates a strategy improving making decision process in the practical manner toward resource application only on priority areas. / A determinação de áreas prioritárias para o restabelecimento da cobertura florestal nativa em bacias hidrográficas se constitui numa ferramenta diretamente associada à necessidade de otimizar os parcos recursos eventualmente disponíveis, para se obter o sucesso efetivo na implantação de projetos dessa natureza. No entanto, para atender a essa finalidade, a complexidade no tratamento e o volume de dados ambientais espacializados necessários requerem um aparato tecnológico capaz de processar uma análise multicriterial como ferramenta de suporte à decisão, no estado da arte das geotecnologias aplicáveis. Nesse contexto, o presente trabalho desenvolvido para uma área de 476km correspondentes à área da Bacia Hidrográfica do Rio Una no município de Taubaté, SP, aborda uma análise multicriterial baseada na classificação contínua e na técnica de comparação pareada AHP (Analytical Hierarchy Process), incorporados ao SIG completo denominado SPRING v. 4.3.2 (Sistema de Processamento de Informações Georreferenciadas), para a obtenção de um mapa de áreas prioritárias para o restabelecimento da cobertura florestal nativa na bacia. Os resultados obtidos revelaram uma grande área, correspondente a 26,6% da área da bacia, classificada como Prioridade Extrema. Isso indica a necessidade de recuperação ambiental da bacia. Os resultados permitem de forma prática subsidiar a tomada de decisão na alocação de recursos e projetos dessa natureza nessas áreas prioritárias.

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

Ao longo do século XXI, a cultura de solidariedade dentro de uma bacia hidrográfica é baseada em aspectos legais. No caso brasileiro, isto é legitimado pela Constituição Federal de 1988, artigo 225, caput, \"Todos têm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do povo e essencial à sadia qualidade de vida, impondo-se ao Poder Público e à coletividade o dever de defendê-lo e preservá-lo para as presentes e futuras gerações\", e no artigo 3º que trata dos objetivos fundamentais da República Federativa do Brasil, entre eles, o inciso I que diz \"construir uma sociedade livre, justa e solidária\". Ainda neste contexto, o Código Civil Brasileiro, no artigo 265 menciona \"...a solidariedade não se presume; isto é, resulta da lei ou a vontade das partes...\". Também, visando uma gestão compartilhada, a Lei Federal 9.433/1997 cita no artigo 1º \"... a bacia hidrográfica é uma unidade territorial para políticas recursos hídricos... (V)\", e \"... a gestão dos recursos hídricos deve ser descentralizada e contar com a participação do Poder Público, dos usuários e das comunidades \"(VI). Desta forma, emerge o princípio de hidrossolidariedade destes contextos pré-mencionados nos cenários de discussão nacional e internacional. Esta pesquisa avaliou as limitações e os alcances do conceito de hidrossolidariedade, por meio da participação da comunidade nos problemas de drenagem urbana, com foco na gestão de risco de inundações. Embora a hidrossolidariedade seja um conceito pouco conhecido no Brasil, esta pesquisa estudou a viabilidade deste conceito com os atores sociais interessados em diferentes escalas espaciais da drenagem urbana: tanto na escala de lote domiciliar como na escala da bacia hidrográfica. A metodologia avaliou incentivos para os usuários da comunidade que aceitaram as ferramentas de hidrossolidariedade frente a problemas ambientais na gestão de inundações urbanas. Essas atitudes buscaram estimular a solidariedade e a responsabilidade cidadã na dimensão espaço-temporal. Em uma bacia estudada, os usuários participaram da criação de uma associação legalmente constituída por meio da metodologia explicada nesta pesquisa: \"Associação Amigos da Bacia do Tijuco Preto.\" Utilizou-se como ferramenta confirmatória entrevistas pessoais com usuários de duas bacias hidrográficas, Tijuco Preto e Gregório; analisaram-se dúvidas e realimentações de informações para propor e planejar a tomada de decisões no gerenciamento de recursos hídricos. Esta gestão foi caracterizada como participativa, compartilhada, integrada e continuada. Resultados da pesquisa apontaram que as partes possuem interesse e disponibilidade para desenvolver e compartilhar seu conhecimento sobre gestão de risco de inundação, bem como o espírito participativo e de solidariedade, para aplicação em sua comunidade com a finalidade de melhoria ambiental e bem estar do ser humano. / Throughout the XXI century, a culture of solidarity within a river basin is based on legal aspects. In Brazil, it is legitimated by the Federal Constitution of 1988, article 225, caput, \"Everybody is entitled to a ecologically-balanced environment, as well of common using by the people and essential to a healthy life quality, being imposed to the Public Power and the collective society the duty to defend it and to preserve it for the presents and future generations\". In the article 3 states about the fundamental objectives of the Federal Republic of Brazil, where in the item I says \"to build a free, just and solidarity society.\" Still in this context, the Brazilian Civil Code, in the article 265 mentions \"... the solidarity it is not presumed by itself; it is the result by law or by the willingness of the parties....\" Also, seeking a shared management, the Federal Law 9.433/1997 mention in the article 1 \"... the river basin is a territorial unit for water policies... (V)\", and \"... water resources should be decentralized and to count with the participation of the Public Power, of the users and of the communities\" (VI). Thus, the \"hydrosolidarity\" emerged from those fore-mentioned contexts at national and international arena. This research assessed the strengths and weaknesses of the concept of hydrosolidarity, thereby analyzing an application to urban drainage with community participation. Although hydrosolidarity is a concept not well known in Brazil, this research studied the feasibility of this concept with stakeholder and at different scales, either at the domiciliary lot or at the whole river basin scale. The methodology evaluated incentives for the community\'s users that accepted the tools of hydrosolidarity front to environmental problems in the management of urban floods. Those attitudes promoted stimuli toward citizenship solidarity and responsibility at spatiotemporal dimensions. Urban river basin users participated through the statements of the bylaws of a river basin association officially constituted through this research: the \"Association Friends of Tijuco Preto River Basin\". Through personal interviews to uses from two urban river basins, Tijuco Preto and Gregório, some doubts and feedbacks were surveyed in order to propose planning and decisionmaking on water management featured as participative, integrated and continuous. Results of the research depicted that social stakeholders had interests and willingness to develop and share their knowledge on flood risk management as well their participative solidarity to be applied into the community looking forward to achieving a higher environment and human well-being.

Orientador: Antonio Cezar Leal / Resumo: Esta pesquisa em nível de doutorado tem como recorte territorial de estudo a Unidade de Gestão de Recursos Hídricos Paranapanema (UGRH Paranapanema), tendo como objetivo contribuir com uma proposta metodológica para identificação de áreas sujeitas à restrição de uso, com vistas a proteção dos recursos hídricos - um dos conteúdos mínimos dos Planos de Recursos Hídricos, conforme estabelece a Política Nacional de Recursos Hídricos do Brasil -, a partir de estudos de paisagem, especialmente, da UGRH Paranapanema e nas suas seis Unidades de Gestão, Alto Paranapanema, Médio Paranapanema, Norte Pioneiro, Piraponema Pontal do Paranapanema e Tibagi. Para isso, agregou-se estudos de planejamento ambiental de bacias hidrográficas e, sobretudo, a análise da paisagem, a partir da fundamentação teórica da geoecologia das paisagens e com apoio em Sistemas de Informação Geográfica (SIG), na perspectiva de discutir e ampliar o conceito dessas áreas. Com isso, para realizar essa pesquisa foi necessário um amplo levantamento e a revisão bibliográfica de conceitos, temas, legislações, documentos, relatórios e planos do CBH-PARANAPANEMA; tratamento de dados e informações; utilização de Sistema de Informações Geográficas (SIG) para elaboração de diversos mapeamentos, especialmente os de paisagem; trabalho de campo, entre outros. O trabalho apresenta diversos mapeamento temáticos, principalmente, os de paisagens, que contribuíram com a proposta de áreas sujeitas à restrição de uso, visando à prote... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This research at the doctoral level has as a geographical clipping of study the Paranapanema Water Resources Management Unit (UGRH Paranapanema), aiming to contribute to a methodological proposition to identify areas that are subjected to restriction use to protect water resources - being one of the minimum contents of the Water Resources Plans, as established by Brazil's National Water Resources Policy - from landscape studies, especially, UGRH Paranapanema and its six Management Units, Alto Paranapanema, Médio Paranapanema, Norte Pioneiro, Piraponema Pontal do Paranapanema e Tibagi. To accomplish this, were joined studies of environmental planning of watersheds and landscape analysis, from the theoretical foundation of landscape geoecology and supported by Geographic Information Systems (GIS), from the perspective of discussing and broadening the concept of these areas. Thus, to carry out this research, it was necessary a broad survey and bibliographical review of concepts, themes, legislations, documents, reports and CBH-PARANAPANEMA plans; data and information processing; use of Geographic Information System (GIS) to elaborate several mappings, especially of landscape; fieldwork, etc. The work presents several thematic mapping, mainly of landscape, which contributed to the proposition of areas that could be subjected to restriction of use in order to protect water resources for the UGRH Paranapanema, with the appliance of landscape diagnostic indices, such as: diversity, ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

O conhecimento das tendências temporais da qualidade das águas é importante no diagnóstico ambiental de bacias hidrográficas, permitindo avaliar como os corpos d’água vem respondendo ao longo dos anos, em termos qualitativos, à crescente intervenção antrópica. O objetivo deste trabalho é caracterizar a qualidade das águas dos rios das bacias do Piracicaba, Mogi-Guaçu, Turvo Grande, Peixe, Aguapeí, São José dos Dourados e Alto Paranapanema utilizando postos monitorados pela CETESB (Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental), no período entre 1979 e 2001. Os parâmetros biogeoquímicos avaliados quanto a sua tendência temporal e magnitude foram: oxigênio dissolvido (OD), demanda bioquímica de oxigênio (DBO), nitrogênio total, nitrato, fósforo total, cloreto, amônio e coliformes fecais. A análise de tendência temporal exige uma metodologia específica, uma vez que as séries temporais obtidas não seguem uma distribuição normal, as amostragens são realizadas irregularmente, os dados apresentam sazonalidade e são dependentes da vazão dos rios. Essa metodologia é dividida em análise gráfica e aplicação de testes de tendência, onde inicialmente realiza-se uma análise exploratória dos dados, seguida da confirmação através de testes estatísticos. Os resultados mostraram que de uma maneira geral existe uma degradação da qualidade das águas na maior parte das bacias, representado pelas tendências positivas nos parâmetros (DBO, nitrogênios, fósforo total, cloreto e coliformes fecais) e negativa no parâmetro (OD). Dentre as bacias hidrográficas analisadas a bacia do rio Piracicaba é a mais severamente afetada com variações mais acentuadas na magnitude representada pelo coeficiente de regressão, seguida pelas bacias dos rios Mogi-Guaçu, Turvo Grande, Peixe e Aguapeí, sendo que por outro lado, as bacias do Alto Paranapanema e São José dos Dourados são as menos afetadas. / The knowledge of time trends of water quality is important for the environmental diagnosis of hydrographic basins, allowing the evaluation of how water bodies are responding through the years, in qualitative terms, to the growing antropogenic interventions (actions). The aim of this work is to characterize the water quality of rivers of the Piracicaba, Mogi-Guaçu, Turvo Grande, Peixe, Aguapeí, São José dos Dourados and Alto Paranapanema basins using stations monitored by CETESB (Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental), in the period from 1979 to 2001. The biogeochemical parameters evaluated concerning its time trend and magnitude were: dissolved oxygen (DO), biochemical oxygen demand (BOD), total nitrogen, nitrate, total phosphorus, chloride, ammonia and fecal coliforms. Time trend analysis demands a specific methodology, since the time series obtained are not normally distributed, the sampling are performed irregularly, it can present seasonal periodicities and dependence on the rivers discharges. This methodology is divided in graphical analysis and application of trend tests, where initially an exploratory analysis of data is performed, followed by confirmation through statistical tests. The results showed that in a general there exists degradation of the water quality in most of the basins, represented by the positive trends of the parameters (BOD, nitrogens, total phosphorus, clorate and fecal coliforms) and negative trend of the parameter (DO). Among the analysed hydrographic basins, the Piracicaba river basin is the most severely affected with higher variations in the magnitude represented by the regression coeficient, followed by the basins of the Mogi-Guaçu, Turvo Grande, Peixe and Aguapeí rivers. On the other hand, the Alto Paranapanema and São José dos Dourados basins are the least affected.

Água é essencial e o desafio de sua gestão é atender à crescente demanda com recursos limitados, tanto em quantidade como em qualidade. Atingir esse objetivo, de forma sustentável a longo prazo, constitui tarefa complexa. Nesta perspectiva, o Brasil seguiu o modelo descentralizado francês, com adoção da bacia hidrográfica como unidade de planejamento. Porém, a legislação não tem sido suficiente para garantir a implementação de uma gestão descentralizada e participativa. A tomada de decisão nesse modelo demanda atualização constante das informações e dados, como qualidade e quantidade de água, crescimento populacional, uso e ocupação do solo, por exemplo, que devem servir de suporte às decisões; contudo, como a recente crise hídrica vivenciada no Estado de São Paulo mostra, a gestão dos recursos hídricos ainda tem grandes desafios. A partir do debate atual sobre governança da água, esta dissertação, ancorada em um estudo interdisciplinar quali-quantitativo, traz um levantamento histórico sobre a sub-bacia hidrográfica do rio Una, um importante afluente do rio Paraíba do Sul, e busca discutir as atividades desenvolvidas pelo comitê de bacia responsável pela sua gestão, o Comitê da Bacia Hidrográfica do rio Paraíba do Sul (CBH-PS), bem como a dinâmica do processo de tomada de decisão nesta instância. Busca ainda analisar amostras de água e sedimentos coletados ao longo dessa sub-bacia, na perspectiva de sinalizar possíveis ações de melhoria na qualidade de sua água. Para tanto foram realizadas pesquisa bibliográfica e documental, coletas e análises de amostras de águas e sedimentos da sub-bacia, e acompanhamento das atividades do CBH-PS e suas Câmaras Técnicas. As quatro campanhas de coleta e análises realizadas em 2015 mostram como principais problemas desta sub-bacia o lançamento de esgotos domésticos sem tratamento e a contaminação por metais causada pelo arraste de solo, devido à erosão. O estudo do Comitê de Bacias revela que este não envida esforços na publicização de suas ações; além disso os Planos de Bacia e os Relatórios Anuais de Situação não demonstram de forma clara a piora na qualidade da água observada nos últimos anos. Já o acompanhamento das reuniões demonstra lacunas entre as ações definidas no Plano de Bacias e as atividades em andamento. / Water is essential and the management challenge is to meet the growing demand with limited resources, both in quantity and in quality. Achieving this goal, in a sustainable way in the long-term, is a complex task. In this perspective, Brazil followed the French decentralized model, with adoption of the river basin as a planning unit. However, the legislation has not been enough to ensure the implementation of a decentralized and participatory management. This decision-making model demands constant updating of information and data, such as quality and quantity of water, population growth, land use and occupation, for example, which must support the decisions; however, as the recent water crisis experienced in the São Paulo state shows, the water resources management still has major challenges. From the current debate on water governance, this dissertation, anchored in an interdisciplinary qualitative and quantitative study offers a historical survey of the Una sub-basin river, a major tributary of the Paraíba do Sul River, and discusses the managing activities developed by the river basin committee, the Paraíba do Sul River Basin Committee (CBH-PS) as well as the dynamics of the decision-making process in this instance. Also, it seeks to analyze water and sediment samples collected over this sub-basin river with the purpose to indicate possible actions to improve the water quality. Therefore, a bibliographic and documentary research was conducted, as well as sampling and analysis of water and sediment, and observation of the CBH-PS activities and its Technical Chambers. The four sampling campaigns and analyzes carried out in 2015 show as the main problems of this sub-basin the disposal of wastewater without treatment and metal contamination caused by soil drag, due to erosion. The study of the River Basin Committee reveals that they are not making efforts in publicizing their actions, besides the Basin Plans and Annual Reports of Status do not show clearly the decline in water quality observed in recent years. The monitoring of the meetings shows a gap between the actions defined in the Basin Plan and ongoing activities.

Visando conciliar pressões antrópicas para o desenvolvimento das atividades sócio-econômicas com a conservação dos ecossistemas, os serviços ambientais associados aos recursos hídricos são claros benefícios e índices quantitativos que podem ser tomados como parâmetros na tomada de decisões para o uso da terra. No Brasil o Código Florestal prescreve as Áreas de Preservação Permanente (APPs) ao longo das margens dos rios, em topos de morro e áreas de alta declividade como setores onde estes serviços serão potencialmente expressivos. Os efeitos da extensão da vegetação ripária podem variar conforme as características geomorfológicas e extensão da bacia, com os ainda escassos resultados de estudos indicadores da faixa segura de vegetação ripária necessária para minimizar os efeitos das vazões máximas e prover a disponibilidade hídrica em bacias hidrográficas com relevância para o abastecimento humano, como é o caso da bacia do rio Piracicaba, e em bacias de pequena escala, onde também se concentra a agricultura familiar e são as efetivas áreas de mananciais dos grandes reservatórios. O objetivo desta tese foi avaliar o impacto causado pelas APPs ripárias e de áreas íngremes (reflorestamento ripário e de áreas íngremes) no regime hidrológico da bacia do rio Piracicaba ( ~12000 km²) e na sua sub-bacia, Ribeirão das Posses (12 km²) a partir de simulações com o modelo hidrológico distribuído SWAT. A avaliação do efeito das APPs nas bacias foi realizada a partir de simulações numéricas com o modelo SWAT calibrado e validado, com referência aos regimes de vazão e evapotranspiração dos principais ecossistemas dominantes. As simulações foram compostas de cenários variando-se as faixas de extensão do reflorestamento ripário e reflorestamento das áreas íngremes em pequena escala (Ribeirão das Posses, Extrema, MG) e mesoescala (Rio Piracicaba). Os cenários com reflorestamento (ripário e áreas íngremes) reduziram o escoamento superficial em ambas as bacias e aumentaram o escoamento básico em Posses, reduzindo este em Piracicaba. Os resultados dos cenários com maior reflorestamento ripário indicaram para as bacias do Ribeirão das Posses e do Rio Piracicaba, respectivamente, uma queda de aproximadamente 24% e 4% do escoamento superficial, e no escoamento básico um aumento de 2% e redução de 2%. A redução do escoamento superficial reduziu as vazões extremas máximas em aproximadamente 13% no exutório e 28% na cabeceira do Ribeirão das Posses, enquanto no Rio Piracicaba a redução foi de aproximadamente 4% em toda a bacia. As vazões de estiagem no Ribeirão das Posses aumentaram na cabeceira e no exutório em 19 e 9%, respectivamente, enquanto no Rio Piracicaba a vazão de estiagem teve uma redução de até 2%. Os resultados sugerem que as APPs, nas formas de reflorestamento ripário e nas áreas íngremes em pequena escala, mostram uma redução do escoamento superficial e da vazão média anual, mas que em termos de serviços ambientais reflete-se favoravelmente na redução dos eventos de inundação devido à diminuição dos pulsos hidrológicos extremos, e no aumento da vazão de estiagem devido ao aumento do escoamento básico. Na mesoescala mostrou-se analogamente uma qualidade favorável de serviço ambiental nas vazões máximas, mas desfavorável na vazão de estiagem, o que, todavia, deve ser analisada em conjunção com o ajuste dos parâmetros de recarga do aquífero raso e profundo do modelo nesta escala. O estudo indica as APPs como promotoras de serviços ambientais hidrológicos dominantemente favoráveis, a contar pela possibilidade real de recomposição florestal em bacias de menores escalas, com ênfase na influência dos processos nas imediações da rede de drenagem onde habitam as populações rurais que poderiam se beneficiar dos serviços mais direta e frequentemente. / Aimed at reconciling human pressures for the development of socio-economic activities with the conservation of ecosystems, ecosystem services associated with water resources are benefits and quantitative indices that can be taken as parameters in decision-making for land use. In Brazil, its Forest Code prescribes the Permanent Preservation Areas (PPAs) along rivers banks, steep areas and areas of high slope as sectors where these services will be potentially significant. The effects of the size of riparian vegetation may vary depending on geomorphological characteristics and extension of the basin. There are few studies indicators of the safe range of riparian vegetation necessary to minimize the effects of peak flows and provide water availability in relevant river basins for water supply, like Piracicaba river basin, and in small scale watershed, which also focuses on the family farms and are also effective watershed areas of large reservoirs. The objective of this thesis was to evaluate the impact of the riparian and steep PPAs areas in the hydrological regime of the Piracicaba river basin (~ 12000 km²) and its sub-basin, Ribeirão das Posses (12 km²), in Extrema, MG, by means of numerical simulations. Evaluation of the effect of PPAs in the watersheds was carried out using the hydrological model SWAT (Soil and Water Assessement Tool) calibrated (for streamflow and evapotranspiration of the main ecosystems of the basin) and validated (for streamflow). Scenarios were composed of varying extension of riparian reforestation and afforestation of steep areas in small scale (Ribeirão das Posses) and in mesoscale (Piracicaba). The (riparian and steep area) reforestation scenarios reduced surface runoff in both watersheds and increased baseflow in Posses but reduced it in Piracicaba. The results of the annual average scenarios with greater riparian reforestation indicated a runoff decrease of 24% in Ribeirão das Posses and of 4% in Piracicaba. As for the baseflow, it increased by 2% and decreased by 2%, respectively in the two watersheds. The reduction of runoff reduced the maximum streamflows in the mouth in 13% and in 28% at the head of the Ribeirão das Posses. While in Piracicaba, these were reduced to approximately 4% in the entire watershed. Low flows in Posses increased the head and mouth in, respectively, 19% and 9%, while in Piracicaba drought streamflow had a modest reduction of up to 2%. The results suggest that the PPAs, in the forms of riparian and steep reforestation on a small scale, show a reduction of runoff and mean annual flow, but in terms of environmental services reflects favorably on the reduction of flood events due the reduction of extreme hydrological pulses, and the increase of low flow due to increased base flow. The mesoscale showed analogously a favorable quality in providing environmental services in peak flows, but unfavorable as to dry season flow, which however should be analyzed in conjunction with adjusting the parameters of the model of low and deep aquifer recharge at this scale. The study suggest the PPAs as promoters of environmental hydrological services dominantly favorable, emphasizing the benefits of reforestation in smaller scale watersheds, influencing processes nearby the drainage area, where rural populations could be benefited from services more directly and frequently.

O conhecimento das tendências temporais da qualidade das águas é importante no diagnóstico ambiental de bacias hidrográficas, permitindo avaliar como os corpos d’água vem respondendo ao longo dos anos, em termos qualitativos, à crescente intervenção antrópica. O objetivo deste trabalho é caracterizar a qualidade das águas dos rios das bacias do Piracicaba, Mogi-Guaçu, Turvo Grande, Peixe, Aguapeí, São José dos Dourados e Alto Paranapanema utilizando postos monitorados pela CETESB (Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental), no período entre 1979 e 2001. Os parâmetros biogeoquímicos avaliados quanto a sua tendência temporal e magnitude foram: oxigênio dissolvido (OD), demanda bioquímica de oxigênio (DBO), nitrogênio total, nitrato, fósforo total, cloreto, amônio e coliformes fecais. A análise de tendência temporal exige uma metodologia específica, uma vez que as séries temporais obtidas não seguem uma distribuição normal, as amostragens são realizadas irregularmente, os dados apresentam sazonalidade e são dependentes da vazão dos rios. Essa metodologia é dividida em análise gráfica e aplicação de testes de tendência, onde inicialmente realiza-se uma análise exploratória dos dados, seguida da confirmação através de testes estatísticos. Os resultados mostraram que de uma maneira geral existe uma degradação da qualidade das águas na maior parte das bacias, representado pelas tendências positivas nos parâmetros (DBO, nitrogênios, fósforo total, cloreto e coliformes fecais) e negativa no parâmetro (OD). Dentre as bacias hidrográficas analisadas a bacia do rio Piracicaba é a mais severamente afetada com variações mais acentuadas na magnitude representada pelo coeficiente de regressão, seguida pelas bacias dos rios Mogi-Guaçu, Turvo Grande, Peixe e Aguapeí, sendo que por outro lado, as bacias do Alto Paranapanema e São José dos Dourados são as menos afetadas. / The knowledge of time trends of water quality is important for the environmental diagnosis of hydrographic basins, allowing the evaluation of how water bodies are responding through the years, in qualitative terms, to the growing antropogenic interventions (actions). The aim of this work is to characterize the water quality of rivers of the Piracicaba, Mogi-Guaçu, Turvo Grande, Peixe, Aguapeí, São José dos Dourados and Alto Paranapanema basins using stations monitored by CETESB (Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental), in the period from 1979 to 2001. The biogeochemical parameters evaluated concerning its time trend and magnitude were: dissolved oxygen (DO), biochemical oxygen demand (BOD), total nitrogen, nitrate, total phosphorus, chloride, ammonia and fecal coliforms. Time trend analysis demands a specific methodology, since the time series obtained are not normally distributed, the sampling are performed irregularly, it can present seasonal periodicities and dependence on the rivers discharges. This methodology is divided in graphical analysis and application of trend tests, where initially an exploratory analysis of data is performed, followed by confirmation through statistical tests. The results showed that in a general there exists degradation of the water quality in most of the basins, represented by the positive trends of the parameters (BOD, nitrogens, total phosphorus, clorate and fecal coliforms) and negative trend of the parameter (DO). Among the analysed hydrographic basins, the Piracicaba river basin is the most severely affected with higher variations in the magnitude represented by the regression coeficient, followed by the basins of the Mogi-Guaçu, Turvo Grande, Peixe and Aguapeí rivers. On the other hand, the Alto Paranapanema and São José dos Dourados basins are the least affected.