O presente trabalho tem como principal objetivo saber qual a percepção que os moradores, trabalhadores locais e usuários e gestores públicos têm da água inserida na paisagem em uma bacia hidrográfica urbana. A área de estudo é a bacia de captação da Barragem Mãe d'Água, localizada na Região Metropolitana de Porto Alegre (RMPA), na divisa dos municípios de Porto Alegre e Viamão - RS. O estudo também tenta determinar se essas pessoas, através de sua percepção, têm consciência de que a água que chega nas torneiras de suas casas, que é utilizada para seus diversos usos, deriva daquelas águas que passam pelos cursos d'água onde moram. Para atingir esse objetivo, parte-se da hipótese de que o grau de percepção da população relacionado às questões ambientais, a paisagem e a água inserida na paisagem, o ciclo hidrológico, são influenciadas pela cultura, pelas condições sócio-econômicas e pelo grau de instrução destas pessoas. A pesquisa baseia-se em dados do Índice de Qualidade das Águas (IQA) obtidos em três épocas distintas (1990/91, 2002 e 2007), onde foram feitas coletas para a determinação da qualidade de água em três pontos dessa bacia hidrográfica. É realizado, paralelamente, um estudo sobre o processo de urbanização na área de estudo, através de imagens de Sensoriamento Remoto e levantamento fotográfico dos pontos de amostragem, das habitações e da infra-estrutura oferecida aos moradores, dando-se ênfase às condições ambientais, principalmente dos cursos d'água. Para o entendimento e a determinação do grau da percepção da paisagem urbana e, principalmente, da água na paisagem pelas pessoas que vivem nesta bacia hidrográfica, é aplicado um questionário elaborado a partir do conceito descrito pelas Ciências Sociais como entrevista semi-estruturada. De posse desse universo de dados e do seu processamento e análise, é testada a hipótese formulada nesse estudo em que, a cultura, as condições sócio-econômicas e o grau de instrução têm influencia na percepção das pessoas, interferindo ou atenuando o olhar crítico quanto aos problemas ambientais, principalmente aos relacionados com a percepção da água na paisagem. Os resultados deste estudo estão espacializados em mapas temáticos, onde são incluídas as paisagens preferidas e aquelas que desagradam. Também são propostas intervenções, a partir da percepção dos entrevistados, que tenham o objetivo qualificar o espaço urbano, a paisagem, principalmente naquelas em que a água está presente. / The main objective of the present study is to understand how residents, local workers and users from a urban water basin landscape are aware of the water that surrounds them. The study area comprises the water collection basin Barragem Mãe D'água, located in the Metropolitan area of Porto Alegre, RS, Brazil (RMPA), in the limits of the cities of Porto Alegre and Viamão, RS, Brazil. Our study also aims at attempting to determine whether those people are aware of the fact that the water they use in their homes, in different daily activities, is the same that runs in the water flows close to their houses. Our hypothesis is that the awareness level as to environmental issues, such as local landscape, water, and water cycles, are affected by culture, socioeconomic conditions and education level. The study is based on data from the IQA (Water Quality Index) from three different years (1990/91, 2002 and 2007), when water was collected to have its quality assessed in three different points of the basin.In parallel, we carried out a study about the urbanization process in the area, through Remote Sensing Imaging and photographs of sampling points, dwellings and infra-structure. Focus was given to environmental conditions such as that of water flows. In order to understand and determine the people's awareness level as to the urban landscape and water present in the area, a questionnaire was created and applied following the semi-structured interview model from Social Sciences. After such data were collected, processed and analyzed, we tested the hypothesis that culture, socioeconomic conditions and education level affect people's awareness, interfering or mitigating their critical point of view as to environmental issues, as those associated to water in the landscape. Results of the present study will be spatialized over a map that comprises the interviewee's preferred landscapes, impacts and intervention plans. The main goal is to qualify the urban space, particularly those areas where water is present.

O crescimento rápido e descontrolado da urbanização, principalmente nos países em desenvolvimento, vem provocando impactos significativos tanto no meio ambiente quanto para a própria população. A existência de áreas altamente impermeabilizadas traz como consequência o aumento do volume escoado superficialmente, causando aumento nas vazões máximas de até seis vezes a vazão de pré-urbanização. Surge, então, a necessidade de alternativas que solucionem ou reduzem os problemas relacionados ao aumento do volume escoado, não somente que os transfira para outro local. Neste sentido, pode-se aplicar as Melhores Práticas de Gestão (Best Management Practices – BMPs), medidas que servem no gerenciamento das águas pluviais em áreas urbanas, destacando-se os reservatórios de detenção. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo desenvolver um método para avaliar a minimização do impacto hidrológico de uma bacia urbanizada para que ela se comporte de maneira hidrologicamente semelhante às condições de pré-urbanização, analisando os custos de implantação de bacias de detenção para evitar alagamentos à jusante. Para isso, fez-se uso de simulação hidrológica com modelo IPHS1 para determinação dos hidrogramas de saída dos afluentes da bacia estudada. O dimensionamento dos reservatórios foi realizado com a aplicação do método da curvaenvelope e a escolha dos melhores locais para implantação deu-se a partir da análise dos hidrogramas. Com isso, ajustaram-se funções do tipo Qp=f(V). Estas funções foram utilizadas no modelo de otimização não-linear, considerando-se diferentes restrições de custo. A área de estudo corresponde à bacia hidrográfica Mãe D’água, de 3,39 km², localizada na Vila Santa Isabel no município de Viamão/RS. Os resultados mostraram que a aplicação de uma técnica de otimização associada a um modelo hidrológico mostrou-se útil na avaliação dos custos de projetos de controle do escoamento pluvial (bacias de detenção) urbano para a bacia estudada, podendo servir como material de consulta para o Poder Público e Privado. Além disso, mesmo sem disponibilidade de dados hidrológicos observados e informações mais detalhadas acerca do processo de urbanização da área de estudo, é possível, através da aplicação da metodologia apresentada, desenvolver cenários para análise do aumento da zona urbana e quantificação do impacto hidrológico, para que assim o problema identificado seja minimizado. / The rapid and uncontrolled urbanization, especially in developing countries, has led to significant impacts on both the environment and people themselves. The existence of highly impermeable areas brings as consequence the increase in surface runoff volume, causing an increase in peak flows up to six times the pre-urbanization flow. This requires thus, the need of alternatives to solve or reduce the problems related to the increased volume disposed, and not only transferring it to another location. In this context, the Best Management Practices (BMPs) can be implemented, which are measures for managing storm water in urban areas as, for example, the detention reservoirs. Thus, this work aims to develop a method to evaluate the hydrological impact minimization of an urbanized basin, so that it can behave hydrologically similar to pre-urbanization conditions, analyzing deployment costs of detention basins to prevent flooding downstream. Hence, a hydrologic simulation model with IPHS1 has been used to determine the studied basin tributaries output hydrographs. The reservoirs sizing was evaluated with the application of the Envelope-Curve Method and the choice of the best localizations for their implantation was done by analyzing the hydrographs. Therefore, functions as Qp=f (V) were fitted. These functions were used in the nonlinear optimization model considering different costs constraints. The study area represents the Mãe D’água watershed, with 3,39 km², located at Vila Santa Isabel in Viamão/RS. The results showed that the application of an optimization technique associated with a hydrological model has proven to be useful in storm water runoff control projects costs evaluation (detention basins) for the urban study area and may serve as reference material for Government and Private institutions. Moreover, even without the availability of observed hydrological data and detailed information about the process of urbanization in the study area, it is possible, through the application of the presented methodology, to develop scenarios for analyzing the urban zone expansion and quantification of hydrological impact, in order to minimize the identified problem.

Submitted by BRUNO TAMBELLINI SCALVI null (btscalvi@gmail.com) on 2016-05-04T17:17:29Z No. of bitstreams: 1 Tese Bruno Scalvicompleta.pdf: 4491142 bytes, checksum: 1ea0adf519153a342f43e57534c00817 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-05-06T18:56:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 scalvi_b_me_rcla.pdf: 4491142 bytes, checksum: 1ea0adf519153a342f43e57534c00817 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-06T18:56:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 scalvi_b_me_rcla.pdf: 4491142 bytes, checksum: 1ea0adf519153a342f43e57534c00817 (MD5) Previous issue date: 2016-03-15 / Pró-Reitoria de Pesquisa (PROPe UNESP) / O Sistema Aquífero Guarani (SAG) constitui uma das maiores unidades hidroestratigráficas do continente sul-americano e está entre os aquíferos mais explorados no estado de São Paulo. No município de Araraquara cumpre um importante papel no abastecimento de água, sendo responsável por mais de 65% de toda água distribuída à população. Nesse contexto o presente trabalho teve como objetivo a caracterização do arcabouço hidroestratigráfico do SAG na cidade de Araraquara, bem como a avaliação do rebaixamento dos níveis d’água no aquífero, decorrente da extração atual, por meio do monitoramento automatizado e contínuo dos níveis d’água em poço tubular abandonado situado na região central da cidade. Na área de estudo foram reconhecidas três formações geológicas: Formação Pirambóia; Formação Botucatu e a Formação Serra Geral. Foram caracterizadas quatro hidrofácies: A, B e C, que representam a Formação Piramboia e D constituída pela Formação Botucatu. As unidades estão separadas por descontinuidades geológicas, reconhecidas nos perfis, e foram diferenciadas em função do conteúdo argiloso presente nos arenitos, que condicionam as propriedades hidráulicas do reservatório. Ao longo de 435 dias de monitoramento contínuo, foi observado um rebaixamento total de 4,5 m no poço monitorado, decorrentes do bombeamento realizado na cidade. A contribuição de cada um dos poços, para o rebaixamento total, foi estimada utilizando-se a equação de Cooper-Jacob. Utilizando as vazões médias históricas para cada poço de bombeamento o rebaixamento calculado foi de 4,2 metros. Observou-se que poços mais próximos ao poço de observação, em um raio de 3000 metros, apresentaram contribuições significativas no rebaixamento observado. Com esses dados é possível avaliar e, com base em projeções de demanda futura do recurso hídrico e de crescimento populacional projetado, indicar locais para a perfuração de novos poços e seu impacto nos níveis d’água. / The Guarani Aquifer System (GAS) is one of the biggest hydrostatigraphic units of the sul-american continent and it is highly explored in the São Paulo State - Brazil. In the city of Araraquara the unit plays a very important role in water supply and it is responsible for over than 65% of all water distributed to the population. This current study aimed to characterize the hydrostatigraphic framework of GAS in the city of Araraquara, also to evaluate the lowering of water levels in the aquifer through the automated and continuous monitoring in an abandoned well located in the central region of the city. In the study area were recognized three geological formations : Pirambóia Formation, Botucatu Formation and Serra Geral Formation. Four Hydrofacies were characterized : A, B and C , representing the Piramboia Formation and D the Botucatu Formation. The units have been separated by the clay content in the sandstone and by the presence of discontinuities in the rock package, which determine hydraulic properties of the reservoir using geophysical wireline curves and tray sampling reports. Over 435 days, was observed a total drawdown of 4.5 m on the monitored well, resulting from the pumping to supply the city. The contribution of each well in the total observed drawdown was estimated using the Cooper-Jacob equation. When used the historical average flow rates for each pumping well, the calculated drawdown was 4.2 meters. It was observed that the wells at a distance of maximum 3000 meters had significant contributions in the observed drawdown. With this data is possible to evaluate future projections of water demand, based on the projected population growth, and to indicate potencial locals for drilling new wells and their impact on water levels. / PROPe: 006/2013

O presente trabalho tem como principal objetivo saber qual a percepção que os moradores, trabalhadores locais e usuários e gestores públicos têm da água inserida na paisagem em uma bacia hidrográfica urbana. A área de estudo é a bacia de captação da Barragem Mãe d'Água, localizada na Região Metropolitana de Porto Alegre (RMPA), na divisa dos municípios de Porto Alegre e Viamão - RS. O estudo também tenta determinar se essas pessoas, através de sua percepção, têm consciência de que a água que chega nas torneiras de suas casas, que é utilizada para seus diversos usos, deriva daquelas águas que passam pelos cursos d'água onde moram. Para atingir esse objetivo, parte-se da hipótese de que o grau de percepção da população relacionado às questões ambientais, a paisagem e a água inserida na paisagem, o ciclo hidrológico, são influenciadas pela cultura, pelas condições sócio-econômicas e pelo grau de instrução destas pessoas. A pesquisa baseia-se em dados do Índice de Qualidade das Águas (IQA) obtidos em três épocas distintas (1990/91, 2002 e 2007), onde foram feitas coletas para a determinação da qualidade de água em três pontos dessa bacia hidrográfica. É realizado, paralelamente, um estudo sobre o processo de urbanização na área de estudo, através de imagens de Sensoriamento Remoto e levantamento fotográfico dos pontos de amostragem, das habitações e da infra-estrutura oferecida aos moradores, dando-se ênfase às condições ambientais, principalmente dos cursos d'água. Para o entendimento e a determinação do grau da percepção da paisagem urbana e, principalmente, da água na paisagem pelas pessoas que vivem nesta bacia hidrográfica, é aplicado um questionário elaborado a partir do conceito descrito pelas Ciências Sociais como entrevista semi-estruturada. De posse desse universo de dados e do seu processamento e análise, é testada a hipótese formulada nesse estudo em que, a cultura, as condições sócio-econômicas e o grau de instrução têm influencia na percepção das pessoas, interferindo ou atenuando o olhar crítico quanto aos problemas ambientais, principalmente aos relacionados com a percepção da água na paisagem. Os resultados deste estudo estão espacializados em mapas temáticos, onde são incluídas as paisagens preferidas e aquelas que desagradam. Também são propostas intervenções, a partir da percepção dos entrevistados, que tenham o objetivo qualificar o espaço urbano, a paisagem, principalmente naquelas em que a água está presente. / The main objective of the present study is to understand how residents, local workers and users from a urban water basin landscape are aware of the water that surrounds them. The study area comprises the water collection basin Barragem Mãe D'água, located in the Metropolitan area of Porto Alegre, RS, Brazil (RMPA), in the limits of the cities of Porto Alegre and Viamão, RS, Brazil. Our study also aims at attempting to determine whether those people are aware of the fact that the water they use in their homes, in different daily activities, is the same that runs in the water flows close to their houses. Our hypothesis is that the awareness level as to environmental issues, such as local landscape, water, and water cycles, are affected by culture, socioeconomic conditions and education level. The study is based on data from the IQA (Water Quality Index) from three different years (1990/91, 2002 and 2007), when water was collected to have its quality assessed in three different points of the basin.In parallel, we carried out a study about the urbanization process in the area, through Remote Sensing Imaging and photographs of sampling points, dwellings and infra-structure. Focus was given to environmental conditions such as that of water flows. In order to understand and determine the people's awareness level as to the urban landscape and water present in the area, a questionnaire was created and applied following the semi-structured interview model from Social Sciences. After such data were collected, processed and analyzed, we tested the hypothesis that culture, socioeconomic conditions and education level affect people's awareness, interfering or mitigating their critical point of view as to environmental issues, as those associated to water in the landscape. Results of the present study will be spatialized over a map that comprises the interviewee's preferred landscapes, impacts and intervention plans. The main goal is to qualify the urban space, particularly those areas where water is present.

O crescimento rápido e descontrolado da urbanização, principalmente nos países em desenvolvimento, vem provocando impactos significativos tanto no meio ambiente quanto para a própria população. A existência de áreas altamente impermeabilizadas traz como consequência o aumento do volume escoado superficialmente, causando aumento nas vazões máximas de até seis vezes a vazão de pré-urbanização. Surge, então, a necessidade de alternativas que solucionem ou reduzem os problemas relacionados ao aumento do volume escoado, não somente que os transfira para outro local. Neste sentido, pode-se aplicar as Melhores Práticas de Gestão (Best Management Practices – BMPs), medidas que servem no gerenciamento das águas pluviais em áreas urbanas, destacando-se os reservatórios de detenção. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo desenvolver um método para avaliar a minimização do impacto hidrológico de uma bacia urbanizada para que ela se comporte de maneira hidrologicamente semelhante às condições de pré-urbanização, analisando os custos de implantação de bacias de detenção para evitar alagamentos à jusante. Para isso, fez-se uso de simulação hidrológica com modelo IPHS1 para determinação dos hidrogramas de saída dos afluentes da bacia estudada. O dimensionamento dos reservatórios foi realizado com a aplicação do método da curvaenvelope e a escolha dos melhores locais para implantação deu-se a partir da análise dos hidrogramas. Com isso, ajustaram-se funções do tipo Qp=f(V). Estas funções foram utilizadas no modelo de otimização não-linear, considerando-se diferentes restrições de custo. A área de estudo corresponde à bacia hidrográfica Mãe D’água, de 3,39 km², localizada na Vila Santa Isabel no município de Viamão/RS. Os resultados mostraram que a aplicação de uma técnica de otimização associada a um modelo hidrológico mostrou-se útil na avaliação dos custos de projetos de controle do escoamento pluvial (bacias de detenção) urbano para a bacia estudada, podendo servir como material de consulta para o Poder Público e Privado. Além disso, mesmo sem disponibilidade de dados hidrológicos observados e informações mais detalhadas acerca do processo de urbanização da área de estudo, é possível, através da aplicação da metodologia apresentada, desenvolver cenários para análise do aumento da zona urbana e quantificação do impacto hidrológico, para que assim o problema identificado seja minimizado. / The rapid and uncontrolled urbanization, especially in developing countries, has led to significant impacts on both the environment and people themselves. The existence of highly impermeable areas brings as consequence the increase in surface runoff volume, causing an increase in peak flows up to six times the pre-urbanization flow. This requires thus, the need of alternatives to solve or reduce the problems related to the increased volume disposed, and not only transferring it to another location. In this context, the Best Management Practices (BMPs) can be implemented, which are measures for managing storm water in urban areas as, for example, the detention reservoirs. Thus, this work aims to develop a method to evaluate the hydrological impact minimization of an urbanized basin, so that it can behave hydrologically similar to pre-urbanization conditions, analyzing deployment costs of detention basins to prevent flooding downstream. Hence, a hydrologic simulation model with IPHS1 has been used to determine the studied basin tributaries output hydrographs. The reservoirs sizing was evaluated with the application of the Envelope-Curve Method and the choice of the best localizations for their implantation was done by analyzing the hydrographs. Therefore, functions as Qp=f (V) were fitted. These functions were used in the nonlinear optimization model considering different costs constraints. The study area represents the Mãe D’água watershed, with 3,39 km², located at Vila Santa Isabel in Viamão/RS. The results showed that the application of an optimization technique associated with a hydrological model has proven to be useful in storm water runoff control projects costs evaluation (detention basins) for the urban study area and may serve as reference material for Government and Private institutions. Moreover, even without the availability of observed hydrological data and detailed information about the process of urbanization in the study area, it is possible, through the application of the presented methodology, to develop scenarios for analyzing the urban zone expansion and quantification of hydrological impact, in order to minimize the identified problem.

Dentre as ações antrópicas que caracterizam a urbanização, destacam-se os impactos gerados pela substituição da vegetação original por áreas impermeabilizadas (PACKMAN et al., 1999), o lançamento de grandes cargas de esgoto sem prévio tratamento e a adição de contaminantes químicos através das mais diversas fontes (POLETO & LAURENTI, 2008). Estes contaminantes são dispersos no ambiente urbano pelo poder de fluxo de águas pluviais (JARTUN & PETERSEN, 2010), desta forma, pode-se dizer que os sedimentos são um veículo para a entrada de contaminantes no sistema aquático. Além disso, eles representam e fornecem uma resposta à condição do sistema, atuando como um depósito para os contaminantes presentes no ambiente. Ao analisar os sedimentos de superfície é possível determinar a medida, a distribuição, a origem e os possíveis riscos de uma contaminação real. Já o estudo de colunas sedimentares fornece o registro histórico das substâncias advindas de atividades antrópicas, ou não, que se desenvolveram na bacia hidrográfica ao longo dos últimos anos (MÜLLER et al., 1977). Neste contexto, o presente trabalho investiga o enriquecimento dos sedimentos produzidos na bacia hidrográfica em estudo por elementos traço (Ni e Zn) na busca de inferir sobre a influência do processo de urbanização da área sobre essas concentrações. A área de estudo localiza-se no município de Viamão, região metropolitana de Porto Alegre (RMPA), no estado do Rio Grande do Sul, Brasil. A bacia Mãe d‘Água é composta por quatro arroios, totalizando uma área de 353 ha e tem em seu exutório uma barragem situada na área da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. A barragem Mãe d‘Água foi construída em 1962, visando atender à demanda da Universidade, e transformou-se em um intrincado problema ambiental pela ocupação urbana desordenada da sua área de contribuição nos últimos quarenta anos, que fornece uma gama diversa de poluentes de origem orgânica e inorgânica. Visando a construção de um panorama evolutivo dos processos de degradação ambiental a que a área de estudo vem sendo submetida, foi realizada, em dezembro de 2009, a coleta de três testemunhos sedimentares em pontos distintos no lago da Barragem. Os sedimentos da fração menor que 63μm foram destinados a análise química para verificação da presença e concentração dos elementos traço: Níquel (Ni) e Zinco (Zn). A metodologia de digestão ácida empregada é a EPA 3050, adotada pela U.S. Environment Protection Agency, sendo que as análises foram realizadas em duplicata e, para controle de qualidade, foram utilizados dois materiais de referência da USGS (U.S. Geological Survey): SGR-1b e SCO-1. Na elaboração das análises da evolução da ocupação urbana na bacia hidrográfica foram determinados os valores correspondentes as áreas antropizadas e naturais, sendo utilizados diferentes produtos de sensoriamento remoto: fotografias aéreas (anos 1972 e 1991) e imagens de satélite de alta resolução (anos 2003 e 2008) visando verificar o período correspondente aos últimos 40 anos. As áreas naturais foram reduzidas em 12% em quatro décadas, contudo o adensamento populacional (estimado em 30% nos últimos 20 anos) em áreas já antropizadas mostrou-se como um fator importante para a compreensão do processo de urbanização da área e a crescente degradação dos corpos d‘água da bacia, especialmente do corpo receptor final, o Lago Mãe d‘Água. Todas as amostras analisadas apresentaram concentrações de Zn e Ni acima do valor de background local e com padrões de crescimento, portanto, evidenciam a existência de enriquecimento dos sedimentos por estes elementos. Considerando que a área de estudo caracteriza-se historicamente pela ocupação residencial, com predominância de poluição de fontes difusas, a dinâmica urbana pode ser considerada como o principal agente fornecedor de metais-traço aos corpos d‘água. / Among the human activities that characterize urbanization, stand out the impacts generated by replacing the original vegetation by waterproofed areas (PACKMAN et al., 1999), the release of large sewage loads without previous treatment and the addition of chemical contaminants through the most several sources (POLETO & LAURENTI, 2008).These contaminants are dispersed within the urban environment by the power of storm water flux (JARTUN & PETERSEN, 2010), thus it is possible to say sediments are a vehicle for the entering of contaminants in aquatic systems. Moreover, they represent and provide a response to the condition of the system acting as a deposit for contaminants in aqueous environments. By analyzing the sediment surface is possible to determine the extent, distribution, origin and possible risks of an actual contamination. The cores study provides a historical record of the substances resulting from human activities or not, that developed in the basin over the past year (MÜLLER et al., 1977).In this context, this research investigates the enrichment of the sediments produced in the studied watershed for trace elements and demonstrates their correlation with the urbanization period of this watershed. The study area is located in Viamão city, Metropolitan Region of Porto Alegre city, Rio Grande do Sul state, Brazil. It is composed by four streams, totalizing an area of 353 hectares and has in its outlet a dam located in Federal University of Rio Grande do Sul area. The dam is called Mãe d'Água and it was built in 1962. This dam became a complex environmental problem because there was irregular occupation of this watershed and the dam has started silting very fast besides providing various types of pollutants. Aiming to investigate the evolutionary process of this environmental degradation, it was sampled three sediment cores in December 2009 to study the metal enrichment. Sediment samples fraction less than 63μm analyzed to get trace element concentrations: Nickel (Ni) and Zinc (Zn). The acid digestion method is EPA 3050, the analysis was performed in duplicate and for quality control was used two USGS reference materials: SGR-1b and SCO-1. For evolution analysis of urban settlement in the watershed it was studied the urbanization rates, per decade, using different remote sensing products: aerial photos (year 1972 and 1991) and satellite images of high resolution (year 2003 and 2008), to verify the last 40 years. Natural areas were reduced by 12% in four decades, yet the population density (estimated at 30% in the last 20 years) in areas already disturbed proved to be an important factor in understanding the process of urbanization and the increasing degradation of the watershed´s water bodies, especially the receptor end, Mãe d‘Água Lake. All samples have showed concentrations of Zn and Ni above the background value and growth patterns thus reveal the enrichment of sediments by these elements. Whereas the study area is characterized by residential occupancy and predominance of diffuse sources of pollution, urban dynamics can be regarded as the leading agent provider of trace metals to water bodies.

Este trabalho visa analisar a redução da poluição hídrica a partir do monitoramento de medidas não convencionais de reservação d\'água aplicadas em lotes urbanos a partir da eficiência individual e global integrada no lote. Prioriza também monitorar a quantidade e a qualidade da poluição e do despejo das águas pluviais a partir do seu escoamento. A inclusão dessas medidas em lotes residenciais e/ou comerciais oferece oportunidades de melhorias no controle das cheias, além de favorecer a recarga do aqüífero e diminuir o impacto no ciclo hidrológico em sua própria fonte geradora. Dentre os dispositivos ou medidas instaladas destacam-se: trincheira de infiltração e poço profundo, telhado verde com reservação, reservatório de retenção do escoamento superficial proveniente das águas pluviais e tratamento de águas residuárias com biodigestor visando o reúso do efluente para fins não potáveis. As estruturas de aproveitamento e de reúso favorecem a retenção e a detenção da água no lote e contribuem para diminuir o fluxo em direção aos dispositivos da micro e macrodrenagem. Para cada uma das aplicações adotou-se monitoramento com equipamentos de precisão, como: linígrafos digitais, estação meteorológica, análise de qualidade da água. Os dados gerados contribuem para conferir indicadores, além de preencher uma lacuna deixada pela sugestão de implantação de dispositivos na fonte para adequação e otimização do sistema de drenagem e controle alternativo. Os resultados obtidos pelo monitoramento indicam que a adoção de tais práticas permite uma eficiência integrada na retenção do escoamento de até 80% quando comparada com uma residência sem controle do uso da água. Este cenário, ocupado tendencial ou convencionalmente, resultou lâminas de escoamento de até 90% da precipitação total. Durante um ano em operação, com análise de aproximadamente 120 eventos naturais, não induzidos, em seis meses de dados avaliados, os eventos resultaram em eficiência no desempenho das medidas instaladas. Portanto, o efeito combinado das medidas potencializa a retenção do escoamento e otimiza a capacidade de reservação d\'água em áreas particulares. Recomenda-se, entre outras atividades, o desenvolvimento de um sistema de gestão integrada e descentralizada de águas urbanas, com enfoque em drenagem seletiva a partir do aproveitamento de águas pluviais. / This paper aims to analyze the reduction of hydropollution through monitoring non conventional reservation of water applied in urban lots starting from individual and global efficiency integrated to the lot. It also prioritizes the monitoring of both quality and quantity of pollution and the rain flow from its draining. The inclusion of these measurements on residential and/or commercial lots offers opportunities of improvement on controlling floods besides improving the refilling of the aquifer and on diminishing the hydrological impact on its own generation source. Among the appliances and actions taken towards the goal some can be highlighted: infiltration trenchers and deep well, reservoir with retention of superficial flow that originates from the rain and treatment of residual water for non-drinking use. The structures of reutilization of water favor the detention and retention on the lot and contribute to diminish the flow into the appliances directed to micro and macro-drainage. To each of the applications, monitoring with precision equipment such as digital limnigraphs, weather stations and analysis of quality of the water were applied. The generated data contributed to the storage of indicators and also filled in a gap left by the suggestion of setting the appliances on the source for adapting and optimizing the draining system and an alternative control. The results obtained by the monitoring indicate that their implementation on the lots allow an efficiency of up to 80% on the retention of the flow when compared to a home without water use control. This scenery filled in conventionally on a trend resulted in flowing laminas of up to 90% of the total amount of rain. During the one year of this operation, were analyzed approximately 120 natural, non-induced events and in six months of evaluated data was shown that there is efficiency presented in the installed appliances. So, the combined effect of the procedures improves the control of the flow and increases the capacity for water storage on private areas. It is recommended the development of an integrated and decentralized management system of urban waters focusing on selective draining based on the use of rain water.

Dentre as ações antrópicas que caracterizam a urbanização, destacam-se os impactos gerados pela substituição da vegetação original por áreas impermeabilizadas (PACKMAN et al., 1999), o lançamento de grandes cargas de esgoto sem prévio tratamento e a adição de contaminantes químicos através das mais diversas fontes (POLETO & LAURENTI, 2008). Estes contaminantes são dispersos no ambiente urbano pelo poder de fluxo de águas pluviais (JARTUN & PETERSEN, 2010), desta forma, pode-se dizer que os sedimentos são um veículo para a entrada de contaminantes no sistema aquático. Além disso, eles representam e fornecem uma resposta à condição do sistema, atuando como um depósito para os contaminantes presentes no ambiente. Ao analisar os sedimentos de superfície é possível determinar a medida, a distribuição, a origem e os possíveis riscos de uma contaminação real. Já o estudo de colunas sedimentares fornece o registro histórico das substâncias advindas de atividades antrópicas, ou não, que se desenvolveram na bacia hidrográfica ao longo dos últimos anos (MÜLLER et al., 1977). Neste contexto, o presente trabalho investiga o enriquecimento dos sedimentos produzidos na bacia hidrográfica em estudo por elementos traço (Ni e Zn) na busca de inferir sobre a influência do processo de urbanização da área sobre essas concentrações. A área de estudo localiza-se no município de Viamão, região metropolitana de Porto Alegre (RMPA), no estado do Rio Grande do Sul, Brasil. A bacia Mãe d‘Água é composta por quatro arroios, totalizando uma área de 353 ha e tem em seu exutório uma barragem situada na área da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. A barragem Mãe d‘Água foi construída em 1962, visando atender à demanda da Universidade, e transformou-se em um intrincado problema ambiental pela ocupação urbana desordenada da sua área de contribuição nos últimos quarenta anos, que fornece uma gama diversa de poluentes de origem orgânica e inorgânica. Visando a construção de um panorama evolutivo dos processos de degradação ambiental a que a área de estudo vem sendo submetida, foi realizada, em dezembro de 2009, a coleta de três testemunhos sedimentares em pontos distintos no lago da Barragem. Os sedimentos da fração menor que 63μm foram destinados a análise química para verificação da presença e concentração dos elementos traço: Níquel (Ni) e Zinco (Zn). A metodologia de digestão ácida empregada é a EPA 3050, adotada pela U.S. Environment Protection Agency, sendo que as análises foram realizadas em duplicata e, para controle de qualidade, foram utilizados dois materiais de referência da USGS (U.S. Geological Survey): SGR-1b e SCO-1. Na elaboração das análises da evolução da ocupação urbana na bacia hidrográfica foram determinados os valores correspondentes as áreas antropizadas e naturais, sendo utilizados diferentes produtos de sensoriamento remoto: fotografias aéreas (anos 1972 e 1991) e imagens de satélite de alta resolução (anos 2003 e 2008) visando verificar o período correspondente aos últimos 40 anos. As áreas naturais foram reduzidas em 12% em quatro décadas, contudo o adensamento populacional (estimado em 30% nos últimos 20 anos) em áreas já antropizadas mostrou-se como um fator importante para a compreensão do processo de urbanização da área e a crescente degradação dos corpos d‘água da bacia, especialmente do corpo receptor final, o Lago Mãe d‘Água. Todas as amostras analisadas apresentaram concentrações de Zn e Ni acima do valor de background local e com padrões de crescimento, portanto, evidenciam a existência de enriquecimento dos sedimentos por estes elementos. Considerando que a área de estudo caracteriza-se historicamente pela ocupação residencial, com predominância de poluição de fontes difusas, a dinâmica urbana pode ser considerada como o principal agente fornecedor de metais-traço aos corpos d‘água. / Among the human activities that characterize urbanization, stand out the impacts generated by replacing the original vegetation by waterproofed areas (PACKMAN et al., 1999), the release of large sewage loads without previous treatment and the addition of chemical contaminants through the most several sources (POLETO & LAURENTI, 2008).These contaminants are dispersed within the urban environment by the power of storm water flux (JARTUN & PETERSEN, 2010), thus it is possible to say sediments are a vehicle for the entering of contaminants in aquatic systems. Moreover, they represent and provide a response to the condition of the system acting as a deposit for contaminants in aqueous environments. By analyzing the sediment surface is possible to determine the extent, distribution, origin and possible risks of an actual contamination. The cores study provides a historical record of the substances resulting from human activities or not, that developed in the basin over the past year (MÜLLER et al., 1977).In this context, this research investigates the enrichment of the sediments produced in the studied watershed for trace elements and demonstrates their correlation with the urbanization period of this watershed. The study area is located in Viamão city, Metropolitan Region of Porto Alegre city, Rio Grande do Sul state, Brazil. It is composed by four streams, totalizing an area of 353 hectares and has in its outlet a dam located in Federal University of Rio Grande do Sul area. The dam is called Mãe d'Água and it was built in 1962. This dam became a complex environmental problem because there was irregular occupation of this watershed and the dam has started silting very fast besides providing various types of pollutants. Aiming to investigate the evolutionary process of this environmental degradation, it was sampled three sediment cores in December 2009 to study the metal enrichment. Sediment samples fraction less than 63μm analyzed to get trace element concentrations: Nickel (Ni) and Zinc (Zn). The acid digestion method is EPA 3050, the analysis was performed in duplicate and for quality control was used two USGS reference materials: SGR-1b and SCO-1. For evolution analysis of urban settlement in the watershed it was studied the urbanization rates, per decade, using different remote sensing products: aerial photos (year 1972 and 1991) and satellite images of high resolution (year 2003 and 2008), to verify the last 40 years. Natural areas were reduced by 12% in four decades, yet the population density (estimated at 30% in the last 20 years) in areas already disturbed proved to be an important factor in understanding the process of urbanization and the increasing degradation of the watershed´s water bodies, especially the receptor end, Mãe d‘Água Lake. All samples have showed concentrations of Zn and Ni above the background value and growth patterns thus reveal the enrichment of sediments by these elements. Whereas the study area is characterized by residential occupancy and predominance of diffuse sources of pollution, urban dynamics can be regarded as the leading agent provider of trace metals to water bodies.

O presente trabalho tem como principal objetivo saber qual a percepção que os moradores, trabalhadores locais e usuários e gestores públicos têm da água inserida na paisagem em uma bacia hidrográfica urbana. A área de estudo é a bacia de captação da Barragem Mãe d'Água, localizada na Região Metropolitana de Porto Alegre (RMPA), na divisa dos municípios de Porto Alegre e Viamão - RS. O estudo também tenta determinar se essas pessoas, através de sua percepção, têm consciência de que a água que chega nas torneiras de suas casas, que é utilizada para seus diversos usos, deriva daquelas águas que passam pelos cursos d'água onde moram. Para atingir esse objetivo, parte-se da hipótese de que o grau de percepção da população relacionado às questões ambientais, a paisagem e a água inserida na paisagem, o ciclo hidrológico, são influenciadas pela cultura, pelas condições sócio-econômicas e pelo grau de instrução destas pessoas. A pesquisa baseia-se em dados do Índice de Qualidade das Águas (IQA) obtidos em três épocas distintas (1990/91, 2002 e 2007), onde foram feitas coletas para a determinação da qualidade de água em três pontos dessa bacia hidrográfica. É realizado, paralelamente, um estudo sobre o processo de urbanização na área de estudo, através de imagens de Sensoriamento Remoto e levantamento fotográfico dos pontos de amostragem, das habitações e da infra-estrutura oferecida aos moradores, dando-se ênfase às condições ambientais, principalmente dos cursos d'água. Para o entendimento e a determinação do grau da percepção da paisagem urbana e, principalmente, da água na paisagem pelas pessoas que vivem nesta bacia hidrográfica, é aplicado um questionário elaborado a partir do conceito descrito pelas Ciências Sociais como entrevista semi-estruturada. De posse desse universo de dados e do seu processamento e análise, é testada a hipótese formulada nesse estudo em que, a cultura, as condições sócio-econômicas e o grau de instrução têm influencia na percepção das pessoas, interferindo ou atenuando o olhar crítico quanto aos problemas ambientais, principalmente aos relacionados com a percepção da água na paisagem. Os resultados deste estudo estão espacializados em mapas temáticos, onde são incluídas as paisagens preferidas e aquelas que desagradam. Também são propostas intervenções, a partir da percepção dos entrevistados, que tenham o objetivo qualificar o espaço urbano, a paisagem, principalmente naquelas em que a água está presente. / The main objective of the present study is to understand how residents, local workers and users from a urban water basin landscape are aware of the water that surrounds them. The study area comprises the water collection basin Barragem Mãe D'água, located in the Metropolitan area of Porto Alegre, RS, Brazil (RMPA), in the limits of the cities of Porto Alegre and Viamão, RS, Brazil. Our study also aims at attempting to determine whether those people are aware of the fact that the water they use in their homes, in different daily activities, is the same that runs in the water flows close to their houses. Our hypothesis is that the awareness level as to environmental issues, such as local landscape, water, and water cycles, are affected by culture, socioeconomic conditions and education level. The study is based on data from the IQA (Water Quality Index) from three different years (1990/91, 2002 and 2007), when water was collected to have its quality assessed in three different points of the basin.In parallel, we carried out a study about the urbanization process in the area, through Remote Sensing Imaging and photographs of sampling points, dwellings and infra-structure. Focus was given to environmental conditions such as that of water flows. In order to understand and determine the people's awareness level as to the urban landscape and water present in the area, a questionnaire was created and applied following the semi-structured interview model from Social Sciences. After such data were collected, processed and analyzed, we tested the hypothesis that culture, socioeconomic conditions and education level affect people's awareness, interfering or mitigating their critical point of view as to environmental issues, as those associated to water in the landscape. Results of the present study will be spatialized over a map that comprises the interviewee's preferred landscapes, impacts and intervention plans. The main goal is to qualify the urban space, particularly those areas where water is present.

O crescimento rápido e descontrolado da urbanização, principalmente nos países em desenvolvimento, vem provocando impactos significativos tanto no meio ambiente quanto para a própria população. A existência de áreas altamente impermeabilizadas traz como consequência o aumento do volume escoado superficialmente, causando aumento nas vazões máximas de até seis vezes a vazão de pré-urbanização. Surge, então, a necessidade de alternativas que solucionem ou reduzem os problemas relacionados ao aumento do volume escoado, não somente que os transfira para outro local. Neste sentido, pode-se aplicar as Melhores Práticas de Gestão (Best Management Practices – BMPs), medidas que servem no gerenciamento das águas pluviais em áreas urbanas, destacando-se os reservatórios de detenção. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo desenvolver um método para avaliar a minimização do impacto hidrológico de uma bacia urbanizada para que ela se comporte de maneira hidrologicamente semelhante às condições de pré-urbanização, analisando os custos de implantação de bacias de detenção para evitar alagamentos à jusante. Para isso, fez-se uso de simulação hidrológica com modelo IPHS1 para determinação dos hidrogramas de saída dos afluentes da bacia estudada. O dimensionamento dos reservatórios foi realizado com a aplicação do método da curvaenvelope e a escolha dos melhores locais para implantação deu-se a partir da análise dos hidrogramas. Com isso, ajustaram-se funções do tipo Qp=f(V). Estas funções foram utilizadas no modelo de otimização não-linear, considerando-se diferentes restrições de custo. A área de estudo corresponde à bacia hidrográfica Mãe D’água, de 3,39 km², localizada na Vila Santa Isabel no município de Viamão/RS. Os resultados mostraram que a aplicação de uma técnica de otimização associada a um modelo hidrológico mostrou-se útil na avaliação dos custos de projetos de controle do escoamento pluvial (bacias de detenção) urbano para a bacia estudada, podendo servir como material de consulta para o Poder Público e Privado. Além disso, mesmo sem disponibilidade de dados hidrológicos observados e informações mais detalhadas acerca do processo de urbanização da área de estudo, é possível, através da aplicação da metodologia apresentada, desenvolver cenários para análise do aumento da zona urbana e quantificação do impacto hidrológico, para que assim o problema identificado seja minimizado. / The rapid and uncontrolled urbanization, especially in developing countries, has led to significant impacts on both the environment and people themselves. The existence of highly impermeable areas brings as consequence the increase in surface runoff volume, causing an increase in peak flows up to six times the pre-urbanization flow. This requires thus, the need of alternatives to solve or reduce the problems related to the increased volume disposed, and not only transferring it to another location. In this context, the Best Management Practices (BMPs) can be implemented, which are measures for managing storm water in urban areas as, for example, the detention reservoirs. Thus, this work aims to develop a method to evaluate the hydrological impact minimization of an urbanized basin, so that it can behave hydrologically similar to pre-urbanization conditions, analyzing deployment costs of detention basins to prevent flooding downstream. Hence, a hydrologic simulation model with IPHS1 has been used to determine the studied basin tributaries output hydrographs. The reservoirs sizing was evaluated with the application of the Envelope-Curve Method and the choice of the best localizations for their implantation was done by analyzing the hydrographs. Therefore, functions as Qp=f (V) were fitted. These functions were used in the nonlinear optimization model considering different costs constraints. The study area represents the Mãe D’água watershed, with 3,39 km², located at Vila Santa Isabel in Viamão/RS. The results showed that the application of an optimization technique associated with a hydrological model has proven to be useful in storm water runoff control projects costs evaluation (detention basins) for the urban study area and may serve as reference material for Government and Private institutions. Moreover, even without the availability of observed hydrological data and detailed information about the process of urbanization in the study area, it is possible, through the application of the presented methodology, to develop scenarios for analyzing the urban zone expansion and quantification of hydrological impact, in order to minimize the identified problem.