CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Este estudo apresenta a aplicaÃÃo e a avaliaÃÃo de sistemas de previsÃo climÃtica, baseados em duas metodologias distintas para obtenÃÃo de Ãndices Regionais de Chuva no perÃodo da Quadra Chuvosa (IRCQC), sobre a regiÃo semi-Ãrida do nordeste do Brasil (RSANEB). No primeiro caso, tem-se um conjunto de simulaÃÃes numÃricas, 30 anos (1971-2000), obtidas atravÃs da aplicaÃÃo de um sistema de previsÃo baseado na teoria da reduÃÃo de escala da previsÃo (downscaling dinÃmico), por meio do aninhamento dos modelos global ECHAM4.5 (Max Plank Institute) e regional RSM97 (National Centers for Environmental Prediction). O Segundo à baseado na teoria dos conjuntos difusos (fuzzy sets), usando como variÃveis de entrada parÃmetros termodinÃmicos sobre e nos Oceanos AtlÃntico e PacÃfico Tropicais, para o perÃodo de 1985 a 1996. Avaliaram-se os resultados obtidos a partir da aplicaÃÃo de cada metodologia sobre a RSANEB e sobre as regiÃes das bacias hidrogrÃficas do Estado do CearÃ. No primeiro caso, para a simulaÃÃo da climatologia do IRCQC e para compostos de anos de contraste climÃticos, categorizados como anos secos, normais e chuvosos, usando-se Ãndices estatÃsticos que avaliam o desempenho do sistema de previsÃo climÃtica e Ãndice de correlaÃÃo estatÃstica entre as sÃries dos IRCQC simulados e observados sobre cada uma das regiÃes citadas acima. No segundo, usando-se Ãndice de correlaÃÃo estatÃstica entre os IRCQC simulados e observados sobre as regiÃes em estudo. Os resultados mostram que a utilizaÃÃo da tÃcnica de downscaling dinÃmico obteve desempenho satisfatÃrio, apresentando habilidade na tarefa de simulaÃÃo da climatologia do IRCQC, capturando as tendÃncias das sÃries dos dados observados, apesar de se observar subestimativa dos valores determinÃsticos observados (bias seco) em todas as regiÃes das bacias hidrogrÃficas analisadas. Adicionalmente, menciona-se que, para a aplicaÃÃo do modelo baseado na teoria dos fuzzy sets, os resultados mostraram que qualitativamente, na escala interanual, a tÃcnica foi capaz de prever pelo menos uma das categorias da variÃvel de saÃda (IRCQC), sobre a RSANEB. Quantitativamente, os menores erros foram observados para os anos classificados na variÃvel de saÃda nas categorias de Normal (N), Chuvoso (C), e Muito Chuvoso (MC), com correlaÃÃes que variam de 0.8 a 0.85, dependendo do mÃtodo de desfuzificaÃÃo usado. Para as regiÃes das bacias hidrogrÃficas do CearÃ, em geral, os resultados foram semelhante aos obtidos na RSANEB, com os IRCQC simulados mais prÃximos do observado para os anos classificados nas categorias de normal (N) a muito chuvoso (MC), apresentando maiores diferenÃas para os anos de muito seco (MS) a seco (S), apresentando Ãndices de correÃÃo estatÃstica que variam entre 0.66 e 0.84. Assim, conclui-se que o uso desses sistemas de previsÃo climÃtica pode auxiliar a previsÃo sazonal de chuva na RSANEB e nas regiÃes das bacias hidrogrÃficas do Estado, fornecendo informaÃÃes de previsÃes climÃticas que possam auxiliar os estudos de quantificaÃÃo dos recursos hÃdricos e o setor agrÃcola dessas regiÃes. / This study presents the application and evaluation of two distinct forecast systems Seasonal Regional Rainfall Indices on the Semi-Arid Northeast of Brazil and Basins of the Cearà State Regions. In the first case a set of numerical simulations (1971-2000) obtained from system forecast based on the theory of dynamic downscaling is used as data to input in the Regional Spectral Model (RSM97) atmospherics variables simulated by ECHAM4.5 global model. The second case is application of fuzzy sets theory as a tool for the period of 1985-1996. Thermodynamic parameters in Tropical Atlantic and Pacific Oceans were used as input variables for the model. The results from the application of each methodology had been evaluated for the climatological simulation and for composites of climatic years of contrast, categorized as dry, normal and rainy years, using statistical performance indices and correlation coefficients among the series simulated and observed on the regions. The results show that the use of the dynamic downscaling technique presents satisfactory performance, presenting ability in the task of simulation of the climatologic indices, capturing the trends series of the observed data, although to observe underestimated of the values observed in all regions analyzed. For the model application based on the theory of fuzzy sets, the results have shown that qualitatively, in an annual scale, this technique was able to forecast at least one of the categories of the output variable (total February/May rain in the of Semi-Arid Northeast Region of Brazil). Quantitatively, the smallest errors have been observed for the years classified according to the output variable in the categories of Normal, Rainy, and Very Rainy, with correlation coefficients ranging from 0.8 to 0.85. For regions of Basins in the State of CearÃ, the results showed that indexes simulated presents values close to that observed in the years ranked in the categories of Normal and Very Rainy, presenting larger differences for the years of Very Dry and Dry, with index correction varying between 0.66 and 0.84. Thus, concludes that the applications techniques can assist the forecast of the Seasonal Regional Rainfall Indices in the regions of the Basins in the State of CearÃ, and supply information of climatic forecasts that can assist the studies of quantification of the water resources and the agricultural sector of these regions.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / As sub-bacias dos riachos Cipà e Carrapateira estÃo inseridas nos Distritos de Barra Nova e Carrapateira, os quais fazem parte do MunicÃpio de Tauà â CE. Estas sub-bacias estÃo em uma das Ãreas mais degradadas do MunicÃpio de TauÃ, segundo estudos do Projeto WAVES. O MunicÃpio de Tauà possui 1.906,3 km de Ãreas degradadas suscetÃveis a desertificaÃÃo, o que representa 44,3% da Ãrea municipal, sendo caracterizada, segundo os Ãndices estabelecidos pela ONU, como Ãrea semi-Ãrida com alto Ãndice crÃtico (0,4), que reflete a fragilidade das terras secas. Configura-se com as seguintes limitaÃÃes geoecolÃgicas naturais: predominÃncia de rochas do embasamento cristalino, temperatura mÃdia em torno de 25ÂC a 28ÂC, propiciando intensa evapotranspiraÃÃo e, conseqÃentemente, Ãndices negativos no balanÃo hÃdrico anual; solos rasos e pedregosos; cobertura vegetal ciliar degradada em face da secular atividade agroextrativista, favorecendo o assoreamento do leito, alargamento das margens, o que acarreta riscos no potencial hÃdrico e pedolÃgico da regiÃo. A aÃÃo conjunta do clima, das condiÃÃes geolÃgicas e dos solos rasos da regiÃo produz um ecossistema frÃgil, que se reflete na vegetaÃÃo da regiÃo, onde a formaÃÃo caducifÃlia, com fisionomia arbÃreo-arbustiva, à incapaz de oferecer proteÃÃo aos solos contra os efeitos erosivos, conforme observado na Ãrea de estudo. Em virtude de a vegetaÃÃo ciliar encontrar-se seriamente ameaÃada pelo uso inadequado do solo, existe a necessidade de estudos especializados, como: composiÃÃo florÃstica e estrutura da comunidade, para verificar a condiÃÃo da comunidade vegetal no seu estado atual, com vistas ao seu aproveitamento racional e sustentabilidade, ante a situaÃÃo de desequilÃbrio em que esta se encontra. Vale ressaltar que a proteÃÃo da mata ciliar à de extrema importÃncia para a boa condiÃÃo dos recursos hÃdricos. A importÃncia da preservaÃÃo ou restauraÃÃo das florestas ao longo dos rios e ao redor de lagos e reservatÃrios fundamenta-se no amplo espectro de benefÃcios que este tipo de vegetaÃÃo traz ao ecossistema, exercendo funÃÃo protetora sobre os recursos naturais biÃticos e abiÃticos. Deste modo, a pesquisa preconizou os seguintes objetivos fundamentais: a) analisar o ecossistema mata ciliar dos riachos Cipà e Carrapateiras, de forma a obter indicadores de degradaÃÃo ambiental, verificando-se atravÃs dos efeitos das atividades agropecuÃrias e o extrativismo vegetal, sobre as condiÃÃes das comunidades potenciais dessa vegetaÃÃo, associando-as aos demais componentes ambientais e; b) fazer levantamento fitossociolÃgico da mata ciliar, fornecendo subsÃdios para um banco de dados que conduza ao uso sustentÃvel da terra para evitar ou deter o processo de degradaÃÃo, propiciando uma melhor qualidade de vida para a populaÃÃo local. Os estudos fitossociolÃgicos apontaram diferenciaÃÃes bastante significativas entre as duas Ãreas amostrais, onde a mata do riacho Cipà se apresentou mais conservada com exemplares de mata ciliar, enquanto que a mata do riacho Carrapateiras se encontra totalmente descaracterizada em funÃÃo da forte aÃÃo antrÃpica. / The sub-basins of the Cipà and Carrapateira belong to the districts of Barra Nova and Santo AntÃnio, which are part of Tauà Town in Cearà State, Brazil. These sub-basins are situated in one of the most degraded areas in Tauà Town, according to studies of the WAVES Project. Tauà Town has 1,906.3 km of degraded areas susceptible to desertification, what represents 44.3% of the municipal area, being characterized, according to the indexes established by the United Nations Organization, as a semi-arid area with a high critical index (0.4), what expresses the fragility of the dry lands. It has the following natural geo-ecological limitations: predominance of rocks having a crystalline base, average temperature around 25ÂC to 28ÂC, enabling a high evaporation rate and, as a result, negative values in the annual water balance; shallow and stony soils; a degraded ciliary plant cover due to the secular agro-extractivist activity, favoring sediment deposition in the riverâs bed and the river marginsâ widening, what endangers the water and pedological potential of the region. The combined action of the weather, of the geological conditions and the shallow soils of the region produces a fragile ecosystem, which reflects on the vegetation in the area, in which the caducifolia formation, with an arboreous and shrubby physiognomy, is unable to offer protection to the soils against the erosive effects, as observed in the study area. Because the ciliary vegetation is seriously threatened by the inadequate soil use, there is a need of detailed studies, such as: floristic composition and structure of the community, to check the plant community's condition in its current state in order to enable its rational use and sustainability in view of the unbalance in which it is. It is worth pointing out that the protection of the ciliary forest is of utmost importance for the good condition of water resources. It is important to preserve and restore the forests along the rivers and around lakes and reservoirs because that vegetation brings lots of benefits to the ecosystem, having the function of protecting the biotic and abiotic natural resources. This way, the research had the following main objectives: a) to analyze the ecosystem of the ciliary forest of the brooks Cipà and Carrapateiras, in order to obtain indicators of environmental degradation by checking the effects of agricultural activities and of the vegetable extractivism on the conditions of the potential communities of that vegetation conditions, combining those activities with other environmental factors, and; b) to make a phytosociological survey of the ciliary forest, supplying information to a database that leads to the sustainable land use to avoid or stop the degradation process, enabling a better life quality for the local population. The phytosociological studies showed significant differences between the two sample areas, in which the forest of the brook Cipà was more conserved with specimen of the ciliary forest, while the forest of the brook Carrapateiras totally is completely uncharacterized because of the high anthropic action.

Esta pesquisa propÃe um modelo institucional para seguranÃa de Ãgua em bacias hidrogrÃficas, inspirado no Plano de SeguranÃa de Ãgua para Abastecimento Humano (PSA), de Portugal. O modelo consiste de duas etapas: o diagnÃstico das fontes poluidoras e a elaboraÃÃo de uma Matriz Institucional, relacionando, para cada fonte de poluiÃÃo, o seu agente gerador, a sua classe, o agente fiscalizador e o regulador, e a identificaÃÃo da obrigatoriedade, ou nÃo, da licenÃa ambiental e da outorga. Aplicou-se o modelo proposto na bacia hidrogrÃfica do aÃude Acarape do Meio, no Estado do CearÃ, onde foram identificadas e classificadas as fontes de poluiÃÃo, a sua localizaÃÃo geogrÃfica em relaÃÃo Ãs Ãreas de preservaÃÃo permanente, de influÃncia direta e indireta, e a Ãrea complementar da bacia (ABC). ApÃs a sistematizaÃÃo, observou-se que a maioria dos 82 pontos, potencialmente geradores da poluiÃÃo, està situada a montante e/ou entorno do AÃude. A Ãrea que apresentou mais fontes de poluiÃÃo foi a ACB. Fontes pontuais sÃo predominantes na Bacia o que pode facilitar o monitoramento e o controle. Percebeu-se, ainda, com base na Matriz Institucional, que os principais agentes geradores da poluiÃÃo sÃo a concessionÃria CAGECE (com lanÃamento contÃnuo de efluentes provenientes das estaÃÃes de tratamento de Ãgua e esgoto) e as prefeituras municipais (matadouros, serviÃos de saÃde, resÃduos sÃlidos, dentre outros). O principal agente fiscalizador, de acordo com a legislaÃÃo, à o ÃrgÃo ambiental SEMACE. Fica evidenciada a importÃncia da interaÃÃo do plano de seguranÃa de Ãgua em bacias hidrogrÃficas com os demais planos setoriais â Plano de Saneamento BÃsico Nacional, Regional e Local, o Plano Diretor Municipal, Plano Local de HabitaÃÃo de Interesse Social, Plano de Recursos HÃdricos, Plano de Bacia HidrogrÃfica, Plano Ambiental Municipal, dentre outros. O Modelo Institucional desenvolvido nesta pesquisa pode ser um importante instrumento da gestÃo de qualidade de Ãgua em bacias hidrogrÃficas. / This research proposes an institutional framework for water security in watersheds, inspired by the Water Safety Plan for Human Supply (PSA) in Portugal. The model consists of two stages: the diagnosis of polluting sources and the development of an institutional matrix, relating to each source of pollution, its generating agent in its class, the supervisory agent and the regulator, and the identification of the requirement, or not, the environmental license and the grant. We used the model proposed in the watershed of Acarape the Middle dam in the state of CearÃ, where they were identified and classified sources of pollution, its geographical location in relation to the areas of permanent preservation, direct and indirect influence, and additional basin area (ABC). After systematization, it was observed that most of the 82 points, potentially generating pollution, is located upstream and / or around the weir. The area had more sources of pollution was the ACB. Point sources are prevalent in the basin which can facilitate monitoring and control. It was noted, though, based on Institutional Matrix, the main generating agents of pollution are CAGECE dealership (with continuous discharge of effluents from the treatment plants water and sewage) and municipalities (slaughterhouses, health services, solid waste, among others). The main supervisory agent, according to legislation, is the environmental agency SEMACE. It highlighted the importance of the interaction of water safety plan in river basins with other sectoral plans - National Plan of Basic Sanitation, Regional and Local, Municipal Master Plan, Local Plan of Social Housing, Water Resources Plan, Plan Watershed, Municipal Environmental Plan, among others. The institutional model developed in this research can be an important instrument of quality management of water in river basins.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Desde os primÃrdios da civilizaÃÃo elementos naturais em bacias hidrogrÃficas â Ãgua, solo, vegetaÃÃo, entre outros â sÃo utilizados em prÃticas humanas, suprindo suas necessidades. Entre estes, a Ãgua à um recurso tÃo importante, que sua escassez, pode influenciar o desenvolvimento de uma regiÃo e refletir-se em problemas sÃcio-econÃmicos, problemÃtica presente na RegiÃo SemiÃrida do Brasil. A Ãrea do presente estudo, alto vale da bacia hidrogrÃfica do Jaguaribe, convive sazonalmente com a indisponibilidade de Ãgua - decorrente dos baixos Ãndices anuais de pluviometria (650 a 550 mm/a), e elevados Ãndices de temperatura (250C a 280C) e evaporaÃÃo (119 a 307 mm), que levam a dÃficits hÃdrico. Caracteriza-se tambÃm pela potencialidade limitada de outros recursos naturais, entre eles â solos rasos (Nessolos LÃticos, Luvissolos e Neossolos FlÃvios) e formaÃÃo vegetal complexa aberta (caatinga), que em perÃodos de seca sÃo intensificadas. Ficando, entÃo, a populaÃÃo condicionada ao quadro de pobreza sÃcio-econÃmica e de vulnerabilidade ambiental, refletidos em suscetibilidade à desertificaÃÃo. Neste contexto, o presente trabalho objetiva desenvolver anÃlise geoambiental em sub-bacias hidrogrÃficas no municÃpio de Tauà â CE; caracterizando e classificando-as diante das condiÃÃes hidrodinÃmicas, expressando cenÃrios de vulnerabilidades, a fim de subsidiar a busca da sustentabilidade dos seus recursos naturais. A metodologia correspondeu a integraÃÃo da anÃlise quantitativa sobre a rede de drenagem, com abordagem qualitativa em perspectiva sistÃmicas sobre as componentes fÃsico-ambientais e sÃcioeconÃmicas. Foram aplicados parÃmetros e concepÃÃes baseadas em HORTON (1945), STRAHLER (1952), entre outros citados por CHRISTOFOLETTI (1980); BERTALANFY (1932), BERTRAND (1972); bases cartogrÃficas da SUDENE/ASMIC (1967), SUDENE (1973) e WAVES (2001). Nos resultados obtidos quanto as caracterÃsticas hidrodinÃmicas, as sub-bacias dos riachos Carrapateiras e Catumbi apresentaram hierarquias mais complexas (4a ordem), que as sub-bacias Cipà e Trici (3a ordem). As anÃlises dos Ãndices morfomÃtricos potencializaram a caracterizaÃÃo das sub-bacias, quanto a maior ou menor prÃ-disposiÃÃo aos processos erosivos e outras dinÃmicas hidrolÃgicas. Assim os parÃmetros de Ãndice de forma (Ff, Kc e âCâ), levaram a autora a classificar, todas as sub-bacias com forma irregular; favorecendo o tempo adequado para formaÃÃo do deflÃvio. DinÃmica refletida tambÃm pelos Ãndices âCmcâ e âEpsâ â comprimento mÃdio dos canais e escoamento superficial. O primeiro evidenciou em quase todas as sub-bacias, exceto Catumbi, a busca ao ajuste apropriado dos canais; atravÃs do qual, o comprimento mÃdio maior està para os canis de 1a ordem, com reduÃÃo do percurso mÃdio para as ordens superiores. No segundo Ãndice, as sub-bacias Catumbi e Cipà - 0,86 km e 0,81 km respectivamente â apresentaram indicativos mais acentuados aos processos erosivos, que as sub-bacias Carrapateiras e Trici, com 0,78 km e 0,76 km, respectivamente. Nas densidades de rios e de drenagem â âDrâ e âDdâ â os resultados para CipÃ, Carrapateiras, Trici e Catumbi, em cada Ãndice respectivamente foram: 0,1 c/km, 0,08 c/km, 0,14 c/km, 0,21 c/km e 0,61km/km2, 0,64 km/km2, 0,65 km/km2, 0,58 km/km2; indicando baixa freqÃÃncia de canais e baixo padrÃo de drenagem por Ãrea padrÃo, representando equilÃbrio entre o escoamento superficial â infiltraÃÃo. DinÃmica tambÃm analisada no conjunto declividade mÃdia e coeficiente de rugosidade -âDâ e âRgâ â que nas sub-bacias Carrapateiras e Trici expressaram melhor equilÃbrio, atravÃs dos resultados â 8,09%, 5,10% e 5,17; 3,31 para cada Ãndice respectivamente; em relaÃÃo as sub-bacias Catumbi e CipÃ, respectivamente com, 3,96%, 4,20% e 2,29; 2,56. A anÃlise sÃcio-ambiental evidenciou relaÃÃes desarmÃnicas, estabelecidas nas Ãreas de abrangÃncia das sub-bacias hidrogrÃficas, pela estrutura econÃmica e modo de uso e ocupaÃÃo do solo, ao longo de aproximadamente cinco (5) sÃculos de exploraÃÃo dos recursos naturais. Na compartimentaÃÃo das sub-bacias hidrogrÃficas em unidades e sub-unidades geoambientais, resultou em destaque, quanto a menor e maior variaÃÃo geoambiental respectivamente, para as sub-bacias Cipà (3 unidades e 5 sub-unidades) e Carrapateiras (5 unidades e 18 sub-unidades), e que tambÃm realÃam as vulnerabilidades naturais mais acentuadas. Enquanto as sub-bacias dos riachos Trici e Catumbi (ambas com 4 unidades e 12 sub-unidades), destacaram-se pelas condiÃÃes de maior interaÃÃo e preservaÃÃo das componentes fÃsico-ambientais, refletindo em vulnerabilidades naturais menos intensas. Em quase todas as sub-bacias identificou-se a ocupaÃÃo relativa pela unidade Z3 â Ãreas parcialmente dissecadas, exceto no riacho Catumbi, que està ocupada relativamente pela unidade Z2 â Ãreas aplainadas a pouco dissecadas. Evidenciando que ao longo do tempo geolÃgico-geomorfolÃgico, as sub-bacias sÃo alvos de intensos processos de desnudaÃÃo. As anÃlises realizadas levaram a autora, a classificaÃÃo das sub-bacias hidrogrÃficas nas seguintes categorias: alta vulnerabilidade ambiental para CipÃ; MÃdia/alta vulnerabilidade ambiental em Carrapateiras; MÃdia/mÃdia vulnerabilidade ambiental para Trici, e MÃdia/baixa vulnerabilidade ambiental em Catumbi. Em face do exposto, conclui-se que as condiÃÃes ambientais nas sub-bacias hidrogrÃficas refletem um conjunto de fenÃmenos com forte antagonismo, entre o equilÃbrio hidrodinÃmico e fÃsico-ambiental para a RegiÃo Semi-Ãrida, com as dinÃmicas sÃcio-econÃmicas de exploraÃÃo dos recursos naturais. Revelando-se em intensas alteraÃÃes ambientais negativas, decorrendo em fenÃmenos que aguÃam as vulnerabilidades ambientais naturais, e que estÃo associados à degradaÃÃo / desertificaÃÃo nas sub-bacias hidrogrÃficas no alto Jaguaribe no municÃpio de TauÃ-CE. / Since the origins of civilization, natural elements of river basins â water, soil, vegetation, among others â are used in human activities to meet manâs needs. Among them, water is such an important resource that its shortage can influence the development of a region and can cause socioeconomic problems, a problem existing in the semi-arid area of Brazil. The area of the present study â a high valley of Jaguaribe river basin â has a seasonal water unavailability caused by the low annual rainfall rates (550â 650 mm/year), high temperatures (25oC to 28oC) great evaporation rates (119 to 307 mm), which produce a water deficit. This area is also characterized by a the limited potential of other natural resources, among them - shallow soils (Lithic Nessolos, Luvissolos and Neossolos FlÃvios) and complex open vegetable formation open (caatinga), which in drought periods are intensified. As a result, the population is subjected to the situation of socioeconomic poverty and environmental vulnerability, producing a susceptibility to desertification. In this context, the present work aims to develop a geoenvironmental analysis in sub river basins in Tauà Town, Cearà State, Brazil by characterizing and classifying those basins according to hydrodynamic conditions, expressing vulnerability scenarios in order to enable the sustainability of its natural resources. The methodology consisted of integrating the quantitative analysis of the drainage net with the qualitative approach in systemic perspective about the physical-environmental and socioeconomic components. We applied parameters and concepts based on HORTON (1945), STRAHLER (1952, among others mentioned by CHRISTOFOLETTI (1980);BERTALANFY (1932), BERTRAND (1972); cartographic bases of SUDENE/ASMIC (1967), SUDENE (1973) and WAVES (2001). In the results obtained concerning the hydrodynamic characteristics, the sub-basins of the brooks Carrapateiras and Catumbi presented more complex hierarchies (4th order), than the sub-basins of the brooks Cipà and Trici (3rd order). The analyses of the morphometric indexes enhances the characterization of the sub-basins in relation to the larger or smaller predisposition to erosion processes and other hydrological dynamics. Therefore, the parameters of shape index (Ff, Kc and âCâ), made the author classify all the sub-basins with an irregular shape, favoring the proper time for formation of runoff. This dynamics was also expressed by the âCmcâ and âEpsâ indexes â average length of canals and runoff. The first one evidenced in almost all the sub-basins, except for Catumbi, the search for the proper adjustment of the canals, through which the largest average length is to the canals of 1st order, with reduction of the average course for highest orders. In the second index, the sub-basins of Catumbi and Cipà â 0.86 km and 0.81 km respectively â presented indicators more pronounced to the erosion processes than the subbasins of Carrapateiras and Trici, with 0.78 km and 0.76 km, respectively. In the river and drainage densities â âDrâ âDdâ â the results for CipÃ, Carrapateiras, Trici and Catumbi brooks, for each index, respectively, were: 0.1 c/km, 0.08 c/km, 0.14 c/km, 0.21 c/km and 0.61km/km2, 0.64 km/km2, 0.65 km/km2, 0.58 km/km2; indicating low frequency of canals and the low pattern of drainage per pattern area, representing a balance between runoff and infiltration. This dynamics was also analyzed in the set composed of average slope roughness coefficient â âDâ âRgâ â which in the sub-basins of Carrapateiras and Trici expressed a better balance by the results â 8.09%, 5.10% and 5.17%; 3.31 for each index respectively; concerning the sub-basins of Catumbi and CipÃ, respectively, with, 3.96%, 4.20% and 2.29%; 2.56%. The socio-environmental analysis evidenced unharmonious relationships, established in the areas covered by the sub river basins because of the economic structure and through soil use during approximately five (5) centuries of exploitation of natural resources. In the division of the river sub basins in geoenvironmental units and sub-units, there was a predominance, with relation to the smallest and largest geoenvironmental variation, respectively, of the sub-basins of Cipà brook (3 units and 5 sub-units) and Carrapateiras (5 units and 18 sub-units), and that also emphasize the more pronounced natural vulnerabilities. While the sub-basins of the brooks Trici and Catumbi (both with 4 units and 12 sub-units) stood out through the conditions of greater interaction and preservation of the physical-environmental components, resulting in lower natural vulnerabilities. In almost all of the sub-basins, we identified the relative occupation by the unit Z3 - areas partially dissected, except for the brook Catumbi, which is relatively occupied by the unit Z2 - flat to dissected areas. Evidencing that, as the geologicalgeomorphological time goes by, the sub-basins go through intense denudation process. The analyses conducted allowed the author to classify the river sub-basins into the following categories: high environmental vulnerability for Cipà brook; medium to high environmental vulnerability for Carrapateiras brook; medium environmental vulnerability for Trici brook, and medium to low environmental vulnerability for Catumbi brook. Therefore, we conclude that the environmental conditions in the river sub-basins express a group of phenomena with strong antagonism, between the hydrodynamic and physical-environmental balance for the semi-arid area, with the socioeconomic dynamics of the exploitation of natural resources. They are revealed through strong negative environmental changes, resulting in phenomena that stimulate the natural environmental vulnerabilities, and that are related to the degradation/desertification in the river sub-basins in the high Jaguaribe river in Tauà town, CE.

Estimation of sediment yield in large river basins has great importance for the analysis and monitoring of water availability and, consequently, for water resources management. However, there are several difficulties related to such estimation. Thus, the scope of this study was to propose a methodology to estimate sediment yield in large river basins with a large number of dams. The study basin is located within the Upper Jaguaribe basin and presents an area, obtained by SRTM data, of 20,670 kmÂ. The sediment yield estimation was based on a suspended sediment rating-curve, obtained by measurements of liquid and solid discharges at the basin outlet. The bedload was estimated using the model of Einstein and Brown. Also, the estimation of sediment retention in reservoirs located upstream the basin outlet was carried out. They were classified as small dams (< 50 hmÂ), which were grouped into five classes according to their storage capacity, and strategic dams (> 50 hmÂ). Note that sediment yield was obtained for a 25-years period (1984-2008). The results obtained for total sediment yield within the basin was about 450 t.km-Â.year-1. From this total, about 130 t.km-Â.year-1 reach the basin outlet, of which 79% correspond to suspended sediment and 21% is bedload. On the other hand, approximately 320 t.km-Â.year-1 are retained in the surface reservoirs: 91% are trapped in small reservoirs and 9% are trapped in the large dams of the basin. It can be concluded that the results obtained in this study for the total sediment yield in a large river basin is in agreement to that obtained by other authors in South America. It should also be pointed out that the small dams play an important role in the region, not only in relation to the accumulation of water, but also to the retention of sediment generated in the basin. Such retention prevents that the sediment reaches the strategic dams (OrÃs, for instance), reducing their sedimentation rates and thus, minimizing the impact of sedimentation on overall water availability in the basin. / A estimativa da produÃÃo de sedimentos em grandes bacias hidrogrÃficas possui vasta importÃncia para a anÃlise e o monitoramento da disponibilidade hÃdrica e, por consequÃncia, para a gestÃo dos recursos hÃdricos. Todavia, vÃrios sÃo os Ãbices relacionados a tal estimativa. Desta forma, o escopo geral deste estudo foi propor uma metodologia para estimar a produÃÃo de sedimentos em grandes bacias hidrogrÃficas com nÃmero elevado de aÃudes. A bacia estudada encontra-se inserida na bacia do Alto Jaguaribe e apresentou uma Ãrea, obtida atravÃs do SRTM, de 20.670 kmÂ. A estimativa da produÃÃo de sedimento foi realizada com base na curva-chave de sedimento em suspensÃo, obtida atravÃs de mediÃÃes de descargas lÃquidas e sÃlidas no exutÃrio da bacia. A carga de sedimento de leito foi estimada aplicando-se o modelo Einstein e Brown. Procedeu-se, ainda, a estimativa do total de sedimento retido em reservatÃrios a montante do exutÃrio da bacia monitorada. Estes foram classificados em pequenos aÃudes (<50 hmÂ), os quais foram agrupados em cinco classes de acordo com sua capacidade total de acumulaÃÃo, e aÃudes estratÃgicos (>50 hmÂ). Salienta-se que a produÃÃo de sedimento foi obtida para uma sÃrie histÃrica de 25 anos (1984-2008). O resultado encontrado para a produÃÃo de sedimento total dentro da bacia foi da ordem de 450 t.km2.ano1. Desse total, cerca de 130 t.km-2.ano-1 passam pelo exutÃrio da bacia, dos quais 79% correspondem a sedimento em suspensÃo e 21% a sedimento de leito. Por sua vez, 320 t.km-2.ano-1 ficam retidos nos reservatÃrios, sendo que 91% ficam presos nos pequenos reservatÃrios e 9% ficam presos nos grandes aÃudes da bacia. Conclui-se, desta forma, que o resultado encontrado neste estudo para a produÃÃo total de sedimento em grandes bacias aproxima-se do obtido por outros autores para a AmÃrica do Sul. Ressalta-se, ainda, que a pequena aÃudagem exerce um papel de grande relevÃncia na regiÃo, nÃo somente em relaÃÃo ao acÃmulo de Ãgua para dessedentaÃÃo e irrigaÃÃo, mas tambÃm, quanto à retenÃÃo de sedimento erodido na bacia. Tal retenÃÃo evita que o sedimento chegue aos aÃudes estratÃgicos (OrÃs, por exemplo) diminuindo sua taxa de assoreamento e, portanto, minimizando a reduÃÃo da disponibilidade hÃdrica na bacia.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / The understanding of processes such as the generation of surface runoff, sediment yield and their relations with the rainfall regime is the basis for the planning and effective management of soil and water resources in a watershed. In this context, the present study aims to identify the main processes that influence the generation of surface runoff and sediment yield in small watersheds, and determine parameters for empirical sedimentological models, as well as the Sediment Delivery Ratio (SDR) for the tropical, semi-arid region of Brazil. The study area is the Iguatu Experimental Basin (IEB), which comprises a watershed of 16.74 km2, three small nested watersheds (from 1 to 3 ha) and three erosion plots of 20 m2. One of the watersheds had been under regenerating Caatinga for 35 years, another subjected to a management, which involved thinning the Caatinga, and the last faced deforestation followed by burning and the cultivation of grass. The period of study was six years (2009 to 2014). Collections to quantify surface runoff and sediment yield were taken for each erosive rainfall event in an accumulated period of 24 hours. Surface runoff in the watersheds was quantified using Parshall flumes, and sediment yield was measured with towers and trenches to collect suspended sediment and bedload. On the watershed scale, runoff was measured by means of a spillway, and sediment yield by a turbidimeter. Cluster analysis was used to determine rainfall regimes and groups of similar rainfall-runoff events. With data from the erosion plots and watersheds, the C factors and coefficients of the Modified Universal Soil Loss Equation (MUSLE) were calibrated and validated. From data measured in the basin, sediment delivery ratios were determined. The occurrence of dry spells and the formation of cracks in the soil were important factors in controlling the generation of runoff and consequently sediment yield. The dry spells made it possible for the soil to dry out, with the formation of cracks, which acted as pathways for preferential flow, generating higher initial abstraction during the start of the rainy season. Changes in ground cover had little influence on accumulated flow, demonstrating that the soil characteristics and conditions as moisture and the presence of cracks, best explain the generation of runoff on expansive soils. The greatest runoff losses in all the watersheds under study were for Rainfall Regime II, characterized by higher depth, intensity and occurrence of the rainfall. For the ground covers under study, values for the C factors and the fit of the coefficients "a" and "b" of MUSLE, proved to be appropriate and recommended according to the statistical indices employed. Values for sediment delivery ratio for individual rainfall events ranged from 0.08 to 1.67%, with an average of 0.68%. In the basin, extreme events may cause high disaggregation of soil particles, but without sufficient transporting energy for dragging the sediment, generating low SDR. / O entendimento de processos como geraÃÃo do escoamento superficial, produÃÃo de sedimentos e suas relaÃÃes com o regime pluviomÃtrico à a base para o planejamento e a gestÃo eficaz dos recursos solo e Ãgua em uma bacia hidrogrÃfica. Nesse contexto, o presente estudo tem como objetivos identificar os principais processos que influenciam a geraÃÃo do escoamento superficial e a produÃÃo de sedimento em pequenas bacias hidrogrÃficas, e calibrar parÃmetros de modelos sedimentolÃgicos empÃricos, bem como a razÃo de aporte de sedimentos (SDR) para a regiÃo semiÃrida tropical do Brasil. A Ãrea de estudo à a Bacia Experimental de Iguatu (BEI), composta de uma bacia de 16,74 km2, trÃs pequenas microbacias aninhadas (de 1 a 3 ha) e trÃs parcelas de erosÃo de 20 m2. Uma das microbacias foi mantida com Caatinga em regeneraÃÃo hà 35 anos, outra submetida ao manejo de raleamento da Caatinga e na Ãltima foi realizado o desmatamento seguido de queimada e cultivo de capim. O perÃodo de estudo foi de seis anos (2009 a 2014). As coletas para quantificaÃÃo do escoamento superficial e da produÃÃo de sedimentos foram realizadas a cada evento de chuva erosiva, no acumulado de 24 horas. O escoamento superficial nas microbacias foi quantificado atravÃs de calhas Parshall e as produÃÃes de sedimentos foram mensuradas atravÃs de torres e fossos coletores de sedimentos em suspensÃo e arraste. Na bacia de 16,74 km2, o escoamento superficial foi mensurado por meio de um vertedor e a produÃÃo de sedimentos atravÃs de um turbidÃmetro. AnÃlises de agrupamento foram utilizadas para determinaÃÃo de regimes de chuvas e grupos de eventos similares de chuva-deflÃvio. Com dados das parcelas de erosÃo e das microbacias foram calibrados e validados os fatores C e os coeficientes da EquaÃÃo Universal de Perdas de Solo Modificada (MUSLE). A partir dos dados medidos na bacia foram determinadas as razÃes de aporte de sedimentos. A ocorrÃncia de veranicos e a formaÃÃo de fendas no solo foram determinantes no controle da geraÃÃo de escoamento e consequentemente da produÃÃo de sedimentos. A ocorrÃncia de veranicos possibilitou o secamento do solo com a formaÃÃo de fendas, que agem como caminhos preferenciais para o fluxo de Ãgua, gerando elevadas abstraÃÃes inicias durante o inÃcio da estaÃÃo chuvosa. As mudanÃas da cobertura vegetal apresentaram pouca influÃncia sobre o escoamento acumulado, indicando que as caracterÃsticas e condiÃÃes do solo, como umidade e presenÃa de fendas, explicam melhor a geraÃÃo de escoamento em solos expansivos. Maiores perdas por escoamento em todas as microbacias estudadas foram para chuvas do Regime II caracterizado por maiores alturas pluviomÃtricas, intensidades e ocorrÃncias. Quanto aos valores dos fatores C e dos coeficientes de ajuste âaâ e âbâ da MUSLE, para as coberturas estudadas, mostraram-se apropriados e recomendados de acordo com os Ãndices estatÃsticos empregados. Os valores da razÃo de aporte de sedimentos para eventos pluviomÃtricos individuais variaram de 0,08 a 1,67%, com mÃdia de 0,68%. Na bacia, eventos extremos podem causar elevada desagregaÃÃo de partÃculas de solo, mas podem nÃo dispor de energia de transporte suficiente para arrastÃ-las, gerando baixo SDR.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / AvaliaÃÃes de produÃÃo de sedimentos em bacias hidrogrÃficas sÃo necessÃrias quando se deseja melhorar a qualidade da anÃlise tÃcnica, contribuindo para uma avaliaÃÃo consistente da disponibilidade hÃdrica e, consequentemente, para a gestÃo dos recursos hÃdricos. O objetivo geral da pesquisa foi avaliar a produÃÃo de sedimentos em bacias hidrogrÃficas sob a influÃncia de diferentes contextos geoambientais. TrÃs pequenas bacias foram monitoradas: a Bacia Experimental de Aiuaba, com Ãrea de drenagem de 12,0 km2, localizada em uma Ãrea de conservaÃÃo ambiental do bioma caatinga, no sertÃo dos Inhamus, sob clima semi-Ãrido; e as Bacias de Pai JoÃo (9,3 km2) e Santo AntÃnio (6,8 km2), localizadas no maciÃo de BaturitÃ, sob clima tropical sub-Ãmido, que se encontram impactadas por aÃÃes antrÃpicas, particularmente agricultura. A caracterizaÃÃo das bacias mostrou que Aiuaba, Pai JoÃo e Santo AntÃnio tÃm respectivamente, percentual de cobertura vegetal natural de 100%, 86% e 76% e regime predominante de escoamento efÃmero, intermitente e perene. Realizou-se monitoramento no ano de 2007, de variÃveis hidrossedimentolÃgicas nestas Ãreas. A estimativa anual de produÃÃo de sedimentos foi feita atravÃs da determinaÃÃo de descargas lÃquidas e sÃlidas afluentes no exutÃrio, e de equaÃÃes de curvas-chave de sedimentos a partir destes dados. Nas bacias de Pai JoÃo e Santo AntÃnio, as cargas de leito foram estimadas por meio de simulaÃÃo com o modelo EB (equaÃÃes de Einstein e Brown), por nÃo ter sido possÃvel a mediÃÃo desta parcela. Realizou-se ainda avaliaÃÃo do modelo HIDROSED2 na estimativa de produÃÃo de sedimentos nas Ãreas. Na bacia de Aiuaba realizou-se simulaÃÃo para o perÃodo de 2003 a 2007 e os resultados foram comparados com os medidos indiretamente (curva-chave). Nas Bacias de Pai JoÃo e Santo AntÃnio o modelo foi apenas calibrado, com base em alguns eventos monitorados em 2007. Na avaliaÃÃo da produÃÃo de sedimentos nas bacias de Aiuaba, Pai JoÃo e Santo AntÃnio, os valores obtidos foram respectivamente 1, 136 e 686 ton.km-2.ano-1. Observa-se que a ordem de grandeza da produÃÃo de sedimentos aumenta com o nÃvel de degradaÃÃo ambiental. Entretanto, nÃo à possÃvel traÃar conclusÃes unicamente em funÃÃo do uso do solo, pois outros fatores influenciam a produÃÃo de sedimentos. Na avaliaÃÃo individual de eventos nas trÃs bacias o modelo HIDROSED2 nÃo apresentou resultados satisfatÃrios para os pequenos eventos. Por outro lado, na estimativa anual e de eventos intensos de produÃÃo de sedimentos o modelo apresentou resultados satisfatÃrios em comparaÃÃo com as medidas. Os resultados sugerem: (1) foi verificada correlaÃÃo direta entre a degradaÃÃo ambiental e a produÃÃo de sedimentos quantificada nas bacias estudadas; (2) a modelagem deve ser aprimorada com base na fÃsica de processos; (3) ainda hà necessidade de monitoramento de variÃveis hidrolÃgicas e sedimentolÃgicas com a elaboraÃÃo de bancos de dados em bacias hidrogrÃficas do Estado do CearÃ, contribuindo para a implantaÃÃo de instrumentos de gestÃo dos recursos hÃdricos. / Sediment yield assessment is necessary in watersheds when it is desired to improve the quality of analysis, contributing for a consistent evaluation of water availability and, therefore, high-quality water resources management. The general objective was to evaluate the sediment yield in watersheds under different geo-environmental contexts. Three small basins had been monitored: the Aiuaba Experimental Basin, with drainage area of 12.0 km2, located in an environmental conservation area of the biome caatinga, in the Inhamus hinterland, under semi-arid climate; and the Basins of Pai JoÃo (9.3 km2) and Santo AntÃnio (6.8 km2), located in the Baturità mountain, under tropical sub-humid climate, which are impacted by anthropogenic actions, particularly agriculture. The basins characterization showed that Aiuaba, Pai JoÃo and Santo AntÃnio have, respectively, 100%, 86% and 76% of natural vegetation cover; and predominant fluvial regimes are ephemeral, intermittent and perennial. In the year of 2007, Hydrological and sedimentological variables were measured in these areas. The annual sediment yield estimate was made using liquid and solid discharges recorded in the basin outlet and the determination of sediment rating curves with these data. In the catchments Pai JoÃo and Santo AntÃnio, the bed load were simulated with model EB (Einstein and Brown equations), for not being possible the direct measurement of this parcel. The performance of model HIDROSED2 was assessed concerning sediment yield. In the Aiuaba basin the model was calibrated and validated using the monitored events. Simulations for 2003 to 2007 were carried out and the results had been compared with the measured ones using rating curves. In the Pai JoÃo and Santo AntÃnio basins the model only was calibrated, on the basis of some events monitored in 2007. The research provided the following results for Aiuaba, Pai JoÃo and Santo AntÃnio basins, respectively: the sediment yield was 1, 136 and 686 ton.km-2.year-1. It is observed that the order of magnitude of sediment yield increases with the level of environmental degradation. It is not possible to trace final conclusions solely in function of the soil use, because other factors influence sediment yield. In the event evaluation of the three basins, model HIDROSED2 did not present satisfactory results for the small events. On the other hand, in the annual estimate and of intense events of sediment yield, the model presented satisfactory results in comparison with the measurements. The results suggest: (1) there was a direct correlation between environmental degradation and sediment yield, quantified in the studied basins; (2) the improvement of modeling based on the physical processes is needed; and (3) hydrological and sedimentological measurements in catchments with the elaboration of data bases are still necessary for the State of CearÃ. This should contribute for the implantation of management instruments of the water resources.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / O planejamento e gestÃo ambiental em uma bacia hidrogrÃfica sÃo necessÃrios para o estabelecimento da utilizaÃÃo adequada dos recursos naturais existentes. Daà se ressalta a importÃncia de estudos que reÃnem e discutam os aspectos naturais, econÃmicos e sociais que influenciam na dinÃmica daquela unidade ambiental. Com efeito, realizou-se o diagnÃstico ambiental da bacia hidrogrÃfica do rio Guaribas, litoral oeste do CearÃ, Nordeste do Brasil, com a aplicaÃÃo de indicadores do modelo DPSIR (Driving Forces, Pressures, State, Impact, Responses). Dentre os objetivos especÃficos, citam-se: (i) realizar a caracterizaÃÃo ambiental e socieconÃmica da bacia hidrogrÃfica do rio guaribas, (ii) analisar o conjunto de indicadores do modelo DPSIR como instrumento de apoio à tomada de decisÃo no Ãmbito de polÃticas pÃblicas, (iii) Forncer um conjuto de propostas que visam melhorar a qualidade de vida da populaÃÃo presete na Ãrea de estudo. O embasamento teÃrico-metodolÃgico foi alicerÃado no modelo conceitual DPSIR, desenvolvido pela OrganizaÃÃo para a CooperaÃÃo e Desenvolvimento EconÃmico em 2002. O modelo citado privilegia a anÃlise das relaÃÃes ecossistÃmicas e antropogÃnicas inseridas nos sistemas ambientais presentes na Ãrea de estudo. Desse modo, a pesquisa proporcionou uma anÃlise integrada dos problemas ambientais em relaÃÃo Ãs causas que os produzem, sendo ainda incluso as respostas entendidas como aÃÃes propositivas que podem ser fomentadas e desenvolvidas pelas administraÃÃes pÃblicas, pela sociedade civil e pelos setores econÃmicos. Entende-se que a apropriaÃÃo do espaÃo na Ãrea de estudo ocorre em funÃÃo do processo de urbanizaÃÃo, das instalaÃÃes do complexo portuÃrio e da utilizaÃÃo dos recursos naturais, atraÃdos pela polÃtica de desenvolvimento econÃmico estadual que, ao entrar em conflito com as comunidades tradicionais, evidencia uma distribuiÃÃo desigual dos usos do espaÃo litorÃneo. Assim, à possÃvel afirmar que a aplicabilidade do modelo DPSIR foi de grande relevÃncia, pois proporcionou uma anÃlise integrada dos problemas socioambientais, sendo ainda incluso as aÃÃes propositivas que podem ser fomentadas pelas administraÃÃes pÃblicas, sociedade civil e setores econÃmicos. Considera-se que hà necessidade urgente de disciplinamento na utilizaÃÃo dos ambientes litorÃneos presentes no setor oeste do Estado do CearÃ. / The planning and environmental management within a watershed are needed to establish the appropriate use of natural resources. From this, it is emphasized the importance of studies that gather and discuss the aspects of natural, economic and social dynamics that influence the environmental unit. In effect, it was done the environmental diagnosis of river basin of Guaribas, west coast of CearÃ, Northeast of Brazil, with the application of indicators of DPSIR model (Driving Forces, Pressures, State, Impact, Responses). Among the specific objectives are: (i) identify the main environmental problems affecting the population that inhabits the river basin of Guaribas, (ii) analyze the set of indicators of the DPSIR framework as a tool to support decision making in context of public policy, (iii) identify the actions needed to solve the environmental problems found in the study area. The theoretical and methodological framework was founded on DPSIR conceptual model, developed by the Organization for Economic Cooperation and Development in 2002. The above model focuses on the analysis of the ecosystemic and anthropogenic relationships embedded in the environmental systems present in the study area. Thus, the research provided an integrated analysis of environmental problems in relation to the causes that produce them, and even included the answers understood as purposeful actions that can be fostered and developed by government, civil society and economic sectors. It is understood that the appropriation of space in the study area occurs as a result of the urbanization process, the facilities of the port complex and the use of natural resources, attracted by the policy of state economic development state that, when conflict with the traditional communities, shows an uneven distribution of uses of coastal space. Thus, it was possible to say that the applicability of the DPSIR model was of great importance because it provided an integrated analysis of environmental problems, which still included the purposeful actions that can be fostered by government, civil society and economic sectors. It is considered that there is urgent need for discipline in the use of coastal environments present in the western sector of the State of CearÃ.