[pt] Na maior parte das bacias hidrográficas do mundo, observa-se a ocupação intensiva, com usos inadequados do solo e da água. No Brasil, a situação não é diferente, onde se constata graves problemas de deslizamentos de encostas e enchentes. Assim, esse trabalho pretende contribuir para as intervenções em bacias hidrográficas urbanas, baseada nos princípios do desenvolvimento sustentável. A área de estudo adotada é a Bacia Hidrográfica do Rio Joana, localizada nos bairros do Andaraí, Tijuca, Vila Isabel e Maracanã, que foi objeto de projeto piloto, sub-bacia do Canal do Mangue, uma das bacias mais antigas urbanizadas e problemáticas da cidade. O projeto citado apresenta avaliação e diagnóstico do regime do rio; da forma de ocupação da bacia; dos impactos ambientais gerados; dos efeitos das enchentes, dentre outros. Buscou-se, através de pesquisa bibliográfica em documentos históricos e em outras fontes, elucidar as origens e desenvolvimento dos problemas enfrentados atualmente na bacia e melhor compreender o processo de ocupação/uso do solo e os seus impactos sobre os recursos naturais. Constata-se a necessidade de implantar uma gestão integrada do uso da água, do solo e do saneamento básico apoiados em programas de educação ambiental. / [en] This research seeks to provide a contribution on intervention in urban watersheds, based on the principles of sustainable development. The study area adopted is the Joana River s Basin, located at the Andaraí, Tijuca, Vila Isabel neighborhoods and at the Maracanã Stadium, which was the object of this pilot project of the Mangue Channel sub-basin (UFRJ, 2002; UERJ, 2002). It should be emphasized that sustainable development is understood by those ones who seeks to satisfy the needs of the present generation without compromising the ability of future generations when they meet their own needs. Main Topics included in the principal study: a) Studying the historical evolution of the usage of urban - land in the City of Rio de Janeiro, with emphasis on aspects of pluvial water drainage. b) Characterizing the physiography including the network of macro - drainage, and land use at the Joana River s Basin. c) Evaluating the structural flood control measures in the Watershed study, understanding flood control as well as the flow control of the macro-drainage network focused at its containment within the adductor bodies. d) Analyzing the problem of flooding in the object of the basin study. e) Presenting and discussing alternatives to the problem studied.

Made available in DSpace on 2016-08-19T18:20:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LAURINDA FERNANDA SALDANHA SIQUEIRA.pdf: 940563 bytes, checksum: 997451038c9761fcacf436b4488d38e5 (MD5) Previous issue date: 2010-03-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / What has been observed on the beaches of the island of Maranhao (Brazil) is an intense process of urbanization started from the 70's, not always accompanied by urban space structuring and planning, causing many environmental problems, mainly with respect to environmental sanitation. In coastal areas, the challenge of integrated management is mainly to harmonize urban development with conservation and sustainable use. Whereas improve the quality of decisions in the management of sustainability, are necessary closer links between the results of sustainability monitoring and the policy responses of decision makers. Under the hypothesis that increasing levels of total coliform in the beaches water, as indicative of contamination by domestic sewage and therefore a poor urban planning, are results of the performance variables of urban sprawl and sanitation indicators, had the objective to propose tools to aid the integrated management and sustainability in the form of time series and numerical predictive models of levels of total coliform bacteria in water from the beaches of Ponta da Areia, São Marcos, Calhau, Olho d Água and Araçagy, coastline of the island of Maranhao (Brazil). To this end, a study was performed documental and field research to obtain data about urban sprawl, sanitation and water quality of the beaches studied for construction and analysis of time series of total coliform in water, study the correlations between variables urban expansion and sanitation on the levels of total coliforms and construction and proposal of numerical models based in correlations found and peculiarities of the beaches studied. The results indicate confirmation of research hypothesis. The analysis of time series indicated a significant increase in levels of total coliform in the water of the beaches studied, being more significant on the beaches Calhau, São Marcos and Olho d Água, and less significant on the beaches of Ponta da Areia and Araçagy. The amplitude of the seasonal behavior of these levels was variable, subject to seasonal multiplicative factors responsible for checking the variability, this strike was obtained which allowed equations to calculate them for each time period. The variables explained most of the growth of total coliforms in water and are used in the construction of predictive numerical models, was urban population, population density, number of households connected to the sewer system, number of households with inadequate sewage, water pH and release numbers in natura sewage on the beaches, associated characteristics of each beach in the form of seasonal factors obtained by the time series analysis. This study is an indirect measurement and should be used as an alternative tool in the sustainable management of the area studied and evaluation of public policies to the management of water resources. The research merit on integrated coastal management was to represent reverse direction to the your proposed goals and sustainability of the coastline of the island of Maranhão (Brazil). / O que se tem observado nas praias da Ilha do Maranhão (Brasil) é um processo intenso de urbanização iniciado a partir da década de 70, nem sempre acompanhado por uma estruturação e planejamento do espaço urbano, ocasionando inúmeros problemas ambientais, principalmente no que concerne ao saneamento ambiental. Nas áreas costeiras o desafio do gerenciamento integrado está, sobretudo, em harmonizar o desenvolvimento urbano com a conservação e o uso sustentável. Neste âmbito, considerando a melhoria da qualidade das decisões em gestão da sustentabilidade, são necessárias relações mais estreitas entre os resultados do monitoramento da sustentabilidade e as respostas políticas dos tomadores de decisão. Sob a hipótese de que os níveis crescentes de coliformes totais na água das praias, como indicativos de contaminação por esgotos domésticos e, por conseguinte de um planejamento urbano deficiente, são resultado da atuação de variáveis de expansão urbana e de indicadores de saneamento básico, teve-se o objetivo propor ferramentas de auxilio ao gerenciamento costeiro integrado na forma de séries temporais e modelos numéricos preditivos dos níveis de coliformes totais na água das praias da Ponta da Areia, São Marcos, Calhau, Olho d água e Araçagy, da orla marítima da Ilha do Maranhão (Brasil). Neste intuito, foi realizada pesquisa documental e em campo para obtenção de dados referentes à expansão urbana, ao saneamento básico e à qualidade da água das praias estudadas, para construção e análise das séries temporais de coliformes totais na água, estudo das correlações entre as variáveis de expansão urbana e saneamento básico sobre os níveis de coliformes totais e para construção e proposição de modelos numéricos com base nas correlações identificadas e nas peculiaridades das praias estudadas. Os resultados indicam confirmação da hipótese da pesquisa. A análise das séries temporais indicou haver tendência crescente nos níveis de coliformes totais na água das praias em estudo, sendo mais significativa nas praias do Calhau, São Marcos e Olho d Água, e menos significativa nas praias da Ponta da Areia e Araçagy. A amplitude da sazonalidade do comportamento destes níveis foi variável, condicionada a fatores sazonais multiplicativos responsáveis por conferir a variabilidade, neste intento obteve-se equações que permitiram calculá-los para cada período de tempo. As variáveis que mais explicaram o crescimento dos níveis de coliformes totais na água, sendo utilizadas na construção dos modelos numéricos preditivos, foram população urbana, densidade populacional, número de domicílios ligados a rede coletora de esgotos, número de domicílios com estruturas inadequadas de esgotamento sanitário, pH da água e números de lançamento de esgoto in natura nas praias, associadas as peculiaridades de cada praia na forma de fatores sazonais obtidos pela análise das séries temporais. Há de se ter em mente que este estudo é uma aferição indireta e que deve ser utilizada como instrumento subsidiário na gestão sustentável do espaço estudado e na avaliação das políticas públicas traçadas na área de gerenciamento dos recursos hídricos. O mérito da pesquisa diante o gerenciamento costeiro integrado foi verificar o retrocesso em direção às suas metas e à sustentabilidade da orla marítima da Ilha do Maranhão (Brasil).

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No entanto, a confecção destes mapas requer um método de interpolação que melhor represente as características pluviométricas em locais não amostrados para posterior análise quantitativa do comportamento da precipitação. Para tanto, foram realizados análises exploratórias descritivas amostral e espacial como requisito de estacionaridade do método de interpolação geoestatístico, ajuste e validação do modelo teórico que se adéque ao variograma de precipitação anual. Após a confecção do mapa de isoietas pelo método de Krigagem Ordinária (sem tendência) e Krigagem Universal (com tendência) foi realizado o cálculo do volume precipitado na região hidrográfica pelo método dos contornos. A dinâmica espacial da precipitação foi realizada com base na análise da estatística descritiva, mapa de isoietas, mapa hipsométrico, Índice de Irregularidade Meteorológica (IMM) e Coeficiente de Variação. A dinâmica temporal foi analisada pela distribuição dos totais anuais de precipitação volumétrica para cada sub-bacia da RHTA, pelo Índice de Anomalia Padronizada, na variação interanual de precipitação e teste de tendência e magnitude representados respectivamente pelo Teste de Mann Kendall e Sen’s. Os resultados correlacionados com as anomalias meteorológicas do Oceano Atlântico (Dipolo) e Pacífico (ENOS) indicam o comportamento da precipitação bastante heterogêneo e com grande variabilidade temporal principalmente na sub-bacia Tocantins-Alto (TOA) (14%). Diminuição da amplitude pluviométrica, em anos de anomalia meteorológica intensa ocasionando um incremento de precipitação ao sul das sub-bacias TOA e ARA e diminuição da precipitação na sub-bacia TOB, em eventos de El Niño. Não se pode comprovar pelo teste de Mann Kendall que há uma tendência estatisticamente significativa no volume precipitado na RHTA, mas o estimador Sen’s dá indícios de queda na precipitação na sub-bacia TOA (-1,24 Km³/ano) e Araguaia (ARA) (-1,13 Km³/ano) e aumento da precipitação na sub-bacia do Tocantins Baixo (TOB) (0,53 Km³/ano) e para a RHTA (-1,5 Km³/ano). Assim a variabilidade espacial e temporal nas sub-bacias está intimamente relacionada aos eventos de anomalia meteorológica, na qual, a sua ação ocorre de maneira irregular ao longo da área de estudo e pode influenciar as diversas atividades sócio-econômicas na RHTA de acordo com sua magnitude e área de ocorrência. / The analysis of the rainfall behavior in a watershed is fundamental for engineering and management of the hydric resources. The Tocantins-Araguaia Basin (TAB) for your recent occupation and economic potentialities, earns prominence in the national scenery. This work evaluates the spatial-temporal dynamics of the annual precipitation in this region quantitatively during a period of 30 years of data. The dynamics of rainfall can be analyzed by the calculation of the mean precipitation in a given area, by composing isohyets maps of annual precipitation. However, the confection of these maps require one interpolation method what better please represent the rainfall characteristics in places not shown for posterior please analyze quantitative of the behaviour of the rainfall. For much, went realized descriptive exploratory analyses sample and spatial how requisition of stationarity of the interpolation method geostatistics, fill and validation of the theoretical model what he embed to the variograma of annual rainfall. The confection of isohyets maps for the method of ordinary kriging (no drift) and Universal Kriging (drift) went afterwards realized the calculation of the precipitate volume in the hydrographic region for the method of the contours. The spatial dynamics of the precipitation was realized with base in the analysis of descriptive statistics, isohyets maps, map hypsometric, Meteorological Irregularity (MI) and Coefficient Variation. Temporal dynamics was analyzed by the distribution of the total annual of volumetric precipitation for every secondary basin of the TAB, Standarized Anomaly, in the variation interanual of precipitation and trend test and magnitude represented respectively by Mann Kendall Test and Sen's. Interrelated upshots with the meteorological anomalies of the Atlantic Ocean (Dipole) and Pacific (ENOS) indicate the behaviour of the enough precipitation heterogeneous and with big variability principally in the under subbasin Tocantins Alto (TOA) (14%.) Diminution of the pluviometric amplitude, in years of intense meteorological anomaly causing a precipitation increment to the south of the under basins TOA and Araguaia (ARA) and diminution of the precipitation to the north of the secondary subbasin Tocantins Baixo (TOB), in El Niño events. One cannot prove for Mann Kendall test precipitate in the TAB, has an trend significative statistically in the volume but the estimated Sen's gives clues of fall in the precipitation in the sub-basin TOA (-1,24 km³/year) and Araguaia (ARA) (-1,13 km³/year) and increase of the precipitation in the under basin TOB (0,53 Km³/year) and for the TAB (-1,5 km³/year). So spatial and temporal variability in the under basins is intimately reported to the events of meteorological anomaly, in which your action occurs of irregular way to the long of the area to study and lop influence the socioeconomic different activities in the TAB in accordance with your magnitude and area of occurrence.