Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / With the increase of waterproofing in urban centers, mainly generated by urbanization, it is necessary to search for new sustainable structures that act not only quantitative control, but also in the qualitative part of the rainwater. The little infiltration in urban areas, turns out to contributes to the contamination of water bodies, since the waters emanating from the runoff tends to "wash" the streets and sidewalks dragging pollutants found there until receiving bodies, this first part of the rain is known as the first flush. As an example of this type of structure, we have infiltration trenches, evaporation, mixed permeable pavements, as well as detention tanks and other. In Brazil there are not many studies that can provide accurate about sizing and functioning of these structures over the long term. Therefore, a bioretention or mixed trench (evapotranspiration and infiltration) was constructed on the campus of the Federal University of Santa Maria, and monitored from January 2011 until the month of March 2013 The main objective of this study is to evaluate the ability of the trench in quality control of effluents drained of a catchment area (roof), as well as the ability of the structure to treat the first flush originating from the roof. The quantitative monitoring revealed that the structure had a good performance in all events of the monitoring period, where the maximum level recorded was 80 cm, while the useful level of the structure is 1.20 m. The analysis of the colmatation, revealed a decrease in infiltration rate from the beginning until the end of the survey, showing the occurrence of the process of colmatation in the structure. The qualitative evaluation showed that the top layer does not have sufficient capacity to filter the effluent in the patterns requested. The coliform analysis, showed absence for total coliform and E colli on analyzes of the plants. Based on the results obtained in this study, it can be said that the trench mixed emerges as an effective alternative in the treatment quality / quantity of stormwater effluent when properly sized and operated. / Com aumento da impermeabilização nos centros urbanos, gerado principalmente pela urbanização, faz-se necessário à busca por novas estruturas sustentáveis, que atuem não só no controle quantitativo, mas também na parte qualitativa das águas pluviais. A pouca infiltração nas áreas urbanas, acaba por contribuir para a contaminação dos corpos de água, uma vez que, as águas provindas do escoamento superficial tendem a lavar ruas e calçadas carreando os poluentes ali encontrados até os corpos receptores, essa primeira parcela da chuva, é conhecida como first flush Como exemplo desse tipo de estrutura, estão às trincheiras de infiltração, evapotranspiração, mistas, pavimentos permeáveis, assim como ,reservatórios de detenção entre outras. No Brasil, existem poucos estudos, que possam fornecer dados precisos de dimensionamento e funcionamento em longo prazo de tais estruturas. Dessa forma, uma biorretenção ou trincheira mista (evapotranspiração e infiltração) foi construída no campus da Universidade Federal de Santa Maria, e monitorada no período de janeiro de 2011 até o mês de março de 2013. O objetivo principal deste estudo é avaliar a capacidade da estrutura no controle qualitativo dos efluentes escoados de uma área de captação (telhado), assim como, a capacidade da estrutura de tratar o first flush oriundo do mesmo. O monitoramento quantitativo revelou que a estrutura suportou todos os eventos ocorridos no período monitorado, onde o nível máximo registrado foi de 80 cm, enquanto o nível útil da estrutura é de 1.20 m. A análise da colmatação revelou um decréscimo na taxa de infiltração do inicio até o termino da pesquisa, ou seja, a estrutura colmatou A avaliação qualitativa mostrou que, a camada superior não tem capacidade suficiente para filtrar o efluente nos padrões requeridos, cabendo à análise se o efluente que infiltra no solo do fundo, teria ou não, capacidade de ser tratado pelo mesmo sem contamina-lo. A análise colimétrica apontou ausência de coliformes totais, termotolerantes e E colli nas análises das plantas. A partir dos resultados obtidos nesse estudo, pode-se dizer que a trincheira mista surge como uma alternativa eficiente no tratamento quali/quantitativo dos efluentes pluviais quando bem dimensionada e operada.

The need for differentiated utilization of surface runoff at Hydrographic Basins is causing a series of disagreements related to its method of using. In some sites at Vale do Paraíba (Paraíba Valley) distribution and water consumption break-downs have been occurring. Hydric resources utilized until recently at Hydrographic Basin of Serragem Stream was predominantly from rice producers and the great impacts caused by water shortage have brought changes in local rural activities. However, in nowadays, activities are being distributed over industries, fish hatcheries, frog breeding and abandoned sandfurrows areas. The objective of this work was surface runoff study (down stream) from amortization reservoir aiming to supply rice irrigation associated with various landusages (upstream). The Floater was the method applied to measure outflow from July to December, 2004. In terms of physical characteristics, hydrologic studies of maximum outflow were done by applying I-paiwu Method and by using Microsoft Excel Program. In order to generate thematic maps of usage and land occupation, maps and satellite images were also utilized. From the data obtained it was concluded that within six properties (downstream) of the dam the volume captured is elevated compared to theprior-approved by DAEE (Water Management Department). Although this basin is intensively used, it presents a significant regenerated grassy cover (22,6%) that could contribute to water availability in the future specially if managed according to criteria of conservation and selected planting at cultivated plains. / A necessidade do uso diferenciado do escoamento superficial nas bacias hidrográficas vem gerando séries de conflitos de uso, e alguns locais do Vale do Paraíba, vêm ocorrendo colapsos com a distribuição e consumo do uso da água. Os recursos hídricos utilizados até recentemente na bacia hidrográfica do Ribeirão da Serragem, era de predomínio dos produtores de arroz e o grande efeito que a falta de água trouxe foram às mudanças das atividades rurais locais, contudo, atualmente as atividades foram diversificadas em indústrias, pesqueiros, monocultura do eucalipto e cavas de areia abandonadas. Objetivou-se neste trabalho estudo sobre o escoamento superficial ajusante do reservatório de amortização para abastecimento da irrigação na cultura do arroz, associado com os diferentes usos do solo a montante e também o balanço hídricoclimatológico. A metodologia empregada para medir a vazão foi a do flutuador ocorrendo nos períodos de julho a dezembro de 2004, e na geração da caracterização física, estudos hidrológicos de vazão máxima feita pelo método de I-paiwu foi aplicado em planilha Excel, e também, mapas, imagens de satélite foram empregadas para gerar o mapa temático de uso e ocupação do solo. Constatou-se a partir dos dados obtidos nas seis propriedades a jusante da barragem que os volumes captados estão elevados em relação ao outorgado pelo DAEE. Embora essa bacia seja de uso intensivo, ela apresenta uma cobertura significativa de vegetação regenerada (22,6%) o que pode contribuir, no futuro, para a disponibilidade de água, especialmente, se a bacia for gerenciada segundo critérios de conservação e com plantios escalonados nas áreas de várzea.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:01:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao parte1 Thiago Quintiliano de Castro.pdf: 5430014 bytes, checksum: f3e872648dc1cc1c6c038172a0c1138e (MD5) Previous issue date: 2011-09-22 / This study aimed to evaluate the experimental performance of three types of permeable pavements constructed in three different structural conditions in order to control runoff in urbanized areas of the city of Goiania, Goias, adapting to the legal requirements and using local manufactured materials. It was evaluated nine experimental plots of 3.2 m² as the following types: PAV - concrete block "paver", PCP - porous concrete plate and GCC - concrete block "concregrama" and the following structural conditions: I - base of sand and natural subgrade, II - base of sand and compacted subgrade and III - base of sand, gravel subbase and compacted subgrade. Using an artificial rain simulator, 18 tests were performed with two pre-defined rain, a medium intensity (69 mm / h) and a high intensity (180 mm / h). The subgrade soil and building materials were characterized, measured the surface and subsurface runoff, and moisture of the layers of the pavement. The parameters of the models of Horton and Green-Ampt were obtained by adjusting the calculated data infiltration. Combinations PCP-II, PCP-III, II-CCG, CCG-III and PAV-III showed little or no runoff. The delay and persistence in critical times of the runoff hydrograph also secured good results to the PCP, which generally showed higher soaking times (7,2 to 30,4 minutes) compared to the other types of pavement. The structure that showed the best hydrological performance was the III, whose results ranged from 0 to 0,19 for the runoff coefficient. The results showed that porous pavements evaluated in this study contribute to the reduction of runoff, because of low runoff coefficients (0 to 0,36) obtained. Constructive guidelines on the type of permeable pavement that performed better were drawn and described. / O presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho experimental de três tipos de pavimentos permeáveis construídos em três condições estruturais diferentes com vistas ao controle do escoamento superficial em áreas urbanizadas do município de Goiânia, Goiás, adequando-se às exigências legais e utilizando-se de materiais provenientes de fabricantes locais. Foram avaliadas nove parcelas experimentais de 3,2 m² conforme os seguintes tipos de revestimento: PAV - Bloco de concreto maciço tipo paver , PCP Placa de concreto poroso e CCG Bloco de concreto vazado tipo concregrama , e as seguintes condições estruturais: I - base de areia e subleito natural, II - base de areia e subleito compactado e III - base de areia, sub-base de brita tipo 1 e subleito compactado. Utilizando-se de um simulador de chuva artificial, foram realizados 18 ensaios com duas chuvas pré-definidas, uma de média intensidade (69 mm/h) e outra de alta intensidade (180 mm/h). Foram caracterizados o solo do subleito e os materiais de construção, medidos os escoamentos superficial e subsuperficial, bem como a umidade das camadas dos pavimentos. Os parâmetros dos modelos de Horton e de Green-Ampt foram obtidos por meio do ajuste dos dados calculados de taxa de infiltração. Os pavimentos PCP-II, PCP-III, CCG-II, CCG-III e PAV-III apresentaram pouco ou nenhum escoamento superficial. O retardo e o prolongamento nos tempos críticos do hidrograma de escoamento superficial também garantiram bons resultados ao revestimento PCP, que no geral apresentou os maiores tempos de embebição (7,2 a 30,4 minutos) em comparação aos demais tipos de revestimento. A estrutura que apresentou o melhor desempenho hidrológico foi o Trecho III, cujos resultados variaram de 0 a 0,19 para o coeficiente de escoamento. A análise dos resultados mostrou que os pavimentos permeáveis avaliados neste trabalho contribuem à redução do escoamento superficial, em razão dos baixos coeficientes de escoamento (0 a 0,36) obtidos, assim como ao armazenamento temporário de águas de chuva e ao incremento da infiltração de água no solo urbano. As diretrizes construtivas do tipo de pavimento permeável que obteve melhor desempenho foram traçadas e descritas.

A inadequada utilização do meio físico tem gerado desequilíbrios ambientais com sérias consequências socioeconômicas, por vezes de proporções desastrosas, como é o caso das feições erosivas encontradas em vários estados do país. No estado de São Paulo, somente na região entre as cidades de São Pedro e Corumbataí (SP) ocorrem milhares de feições erosivas de portes variados. Os estudos sobre erosão têm apresentado resultados diversos em função de aspectos como a variabilidade das informações consideradas, a diversidade e pequeno número de pesquisas com validação espacial e temporal e a falta de continuidade e detalhamento dos estudos. Os modelos de previsão de erosão existentes mensuram e avaliam principalmente a quantidade de sedimento gerado por erosão laminar. É possível observar a inexistência de modelos que considerem os processos envolvidos na incisão e permanência de erosões lineares, ou que forneçam uma previsão de ocorrência desse tipo de erosão. A complexidade e dificuldade de obtenção de dados para alimentar e validar um modelo estão entre as principais justificativas do baixo número de tentativas de desenvolvimento de modelos de erosão linear. A presente tese buscou identificar e gerar dados de variáveis envolvidas nos processos erosivos lineares e analisar a variabilidade espacial e temporal dos resultados. Adicionalmente, foi avaliada a dificuldade de obtenção de tais dados. Ensaios de caracterização geotécnica, resistência à penetração dinâmica, taxa de infiltração e erodibilidade do solo foram empregados para esse fim. O levantamento da rugosidade do terreno e ensaios com simulador de chuva foram utilizados para a determinação de valores de escoamento superficial e geração de sedimento. Os ensaios com simulador de chuva promoveram, ainda, a observação da ocorrência de incisões no terreno e do processo erosivo. Como resultado obtiveram-se séries de dados para alimentar um modelo de erosão linear. Optou-se por tratar os dados como uma distribuição aleatória e utilizar a ferramenta estatística de análise de variância, a ANOVA, para comprovar a igualdade significante dos valores obtidos. Dentre as respostas obtidas a partir dos resultados, destaca-se a comprovação da dificuldade em gerar dados para alimentar um modelo de erosão, principalmente de obter dados de incisão no solo, para validar um possível modelo de erosão linear. Em uma área que possui um determinado material geológico, em geral, a variabilidade dos dados de caracterização do solo mostrou-se pequena. E a resistência do solo à penetração, por sua vez, apresentou grande variabilidade em função da umidade do solo. / Inappropriate use of physical environment has led to an environmental imbalance with serious social and economic consequences. In many cases, such as erosive features found in several Brazilian States, these problems reached disastrous proportions. Thousands of erosive features with different sizes and depths can be found between the municipalities of São Pedro and Corumbataí, in São Paulo State, Brazil. Researches regarding erosion processes in this region have provided inconclusive results due to aspects related to data variability, and lack of both researches with reliable validation and continuity of studies. Current erosion prediction methods are mainly concerned with the amount of sediment resulted from laminar erosion processes. In addition, prediction models for linear erosion processes are rarely reported in technical literature, mainly due to their complexity and difficulty of obtaining reliable validating data. In this regard, the objective of this study is to identify the variables involved in linear erosion processes and build a database with these parameters in order to analyze both spatial and temporal distribution of such phenomenon. As a secondary objective, the difficulty of collecting data was evaluated. Field and laboratory tests were performed in this research, including geotechnical characterization, dynamic penetration test, infiltration rate and erodibility tests. Besides, a rain simulator was developed and used in field tests to cause an erosive process. These observations combined with characteristics of terrain roughness allowed the determination of both runoff and infiltration amounts. As a result, it was possible to provide validation data to a linear erosion prediction model. Data was evaluated as a random distribution using a statistical tool for variance analysis (ANOVA). Among the results, it is important to notice the difficult to collect reliable data to be used in validation of a linear erosion model, mainly those related with the soil incision. Areas with the same soil cover have presented similar data variability referred to soil characterization. On the other hand, penetration resistance values were found to be highly dependent on the soil water content.

O encrostamento superficial é um dos fatores de favorecimento da erosão e degradação dos solos. O estudo e monitoramento das crostas superficiais são importantes para o manejo e conservação do solo e da água, principalmente em regiões de clima tropical, onde a degradação do solo é mais intensa e percebe-se um descuido em relação à proteção do ambiente. O presente projeto teve como objetivo o monitoramento da formação e evolução das crostas superficiais para solos de texturas contrastantes. Foram monitoradas as modificações ocorridas nos solos escolhidos para cada evento chuvoso acima de 25 mm/h durante os meses de dezembro de 2008 a maio de 2009. O projeto foi composto por três tipos de solo Argissolo Vermelho-Amarelo de textura média, Latossolo Vermelho-Amarelo e Nitossolo Vermelho eutroférrico argiloso e ocorreram concomitantemente em diferentes áreas. O delineamento experimental escolhido foi blocos ao acaso. Para monitoramento da formação de crosta associada a ocorrência de eventos chuvosos foram coletadas amostras deformadas e indeformadas para análises físicas e químicas de rotina, medidas da densidade do solo, confecção de curvas de retenção de água e para análises micromorfológicas e de imagens. Em campo foi realizado o monitoramento da infiltração de água e da rugosidade superficial do solo. A redução na rugosidade do solo pode ser observada já nas primeiras chuvas e ocorreu de maneira rápida para todos os tipos de solo. As crostas superficiais foram formadas para todos os solos, porém sem causar modificações significativas na porosidade total, na condutividade hidráulica e nas curvas de retenção de água. Sendo assim, as crostas observadas para os solos estudados são formadas pela reorganização estrutural e mobilização do material do solo sem, no entanto, interferir nas características hídricas dos solos. / Soil crusting is one of the main negative effects of human beings on soil degradation. This process of physical origin diminishes soil water infiltration increasing runoff and consequently soil loss by water erosion and soil degradation. The study and monitoring of soil crusts is important for soil management and conservation, mainly in tropical regions in which research is scarce in this field of study. The purpose of this study was to monitor the formation and evolution of crusts in soils with contrasting particle size distributions. Soil crusts were monitored on a sandy/sandy loam Argissolo Vermelho-Amarelo (Typic Hapludult), sandy loam Latossolo Vermelho-Amarelo (Typic Hapludox) and a clayey Nitossolo Vermelho eutroférrico (Rhodic Kandiudalf). Sampling and soil data were taken after 0, 3, 5 and 10 rain storms with intensities above 25 mm.h-1 during the period from December 2008 to May 2009. Soil routine chemical and particle size distribution analysis were performed for soil characterization. To monitor the soil changes caused by the rainfall determination of the soil roughness, hydraulic conductivity, soil water characteristic curves and micromorphological analysis were performed. The reduction of soil roughness and the formation of soil crusts were observed for all the studied soils during the different rainfall events. The formation of the soil crusts did not significantly change the total porosity and pore morphology and distribution, and, consequently, the hydraulic conductivity and soil water retention of the surface layers of the studied soils.

A urbanização acelerada e mal planejada pode ocasionar diversas alterações e consequências para o ambiente, como a sistemática impermeabilização do solo, que pode ocasionar aumento do escoamento superficial da água e redução do tempo de escoamento, gerando problemas como enchentes, alagamentos, aumento do risco de desastres naturais, entre outros. A criação de mais áreas verdes pode ser considerada uma alternativa adequada para reduzir esses fenômenos, frente à rápida e crescente expansão urbana. Como os benefícios hidrológicos das árvores em ambiente urbano ainda são pouco explorados por pesquisadores, sobretudo no Brasil, existe a necessidade de se determinar o quanto a cobertura arbórea é capaz de influenciar na redução das consequências de eventos extremos para os ambientes urbanos. O i-Tree Hydro é um programa pioneiro em relacionar explicitamente os efeitos das árvores nas águas pluviais em área urbana, fornecendo diretrizes para o planejamento do espaço em áreas sensíveis à fenômenos ambientais. Portanto, este trabalho pretende aplicou o programa em uma bacia hidrográfica da cidade de São Paulo, com o objetivo de melhor compreender como a disposição das árvores podem influenciar em uma área densamente urbanizada. Foi possível concluir utilizando o programa i-Tree Hydro que se aumentamos a cobertura arbórea e diminuímos a impermeabilização da bacia a uma queda de 12% na vazão média anual. Enquanto, fazendo o processo oposto e aumentando a impermeabilização e diminuindo a cobertura arbórea o volume médio anual da bacia aumenta cerca de 6%. Também foi possível concluir neste trabalho que apenas aumentando a cobertura arbórea da bacia de estudo sem alterar a impermeabilização é possível uma redução de 4% na vazão média anual da bacia e que a remoção de toda cobertura arbórea da mesma provoca um aumento de cerca de 21% , aumentando a média anual em aproximadamente 700 m³. / Accelerated and poorly planned urbanization can cause a number of changes and consequences for the environment, such as systematic soil sealing, which can lead to increased water runoff and reduced run-off time, generating problems such as flooding, flooding, natural disasters, among others. The creation of more green areas can be considered an adequate alternative to reduce these phenomena, in front of the rapid and increasing urban expansion. As the hydrological benefits of trees in urban environments are still little explored by researchers, especially in Brazil, there is a need to determine how much tree cover is capable of influencing the reduction of the consequences of extreme events for urban environments. The i-Tree Hydro is a pioneering program to explicitly relate the effects of trees to rainwater in urban areas, providing guidelines for space planning in areas sensitive to environmental phenomena. Therefore, this work intends to apply the program in a river basin of the city of São Paulo, in order to better understand how the use of permeable pavements and the quantity and arrangement of trees can influence in a densely urbanized area. It was possible to conclude by using the i-Tree Hydro program that we increased the tree cover and decreased the waterproofing of the basin to a fall of 12% in the average annual flow. Meanwhile, by doing the opposite process and increasing waterproofing and decreasing tree cover the average annual volume of the basin increases by about 6%. It was also possible to conclude in this work that only increasing the tree cover of the study basin without altering the waterproofing is possible a reduction of 4% in the average annual flow of the basin and that the removal of all the tree cover of the same causes an increase of about 21 %, increasing the annual average by approximately 700 m³.

A urbanização acelerada e mal planejada pode ocasionar diversas alterações e consequências para o ambiente, como a sistemática impermeabilização do solo, que pode ocasionar aumento do escoamento superficial da água e redução do tempo de escoamento, gerando problemas como enchentes, alagamentos, aumento do risco de desastres naturais, entre outros. A criação de mais áreas verdes pode ser considerada uma alternativa adequada para reduzir esses fenômenos, frente à rápida e crescente expansão urbana. Como os benefícios hidrológicos das árvores em ambiente urbano ainda são pouco explorados por pesquisadores, sobretudo no Brasil, existe a necessidade de se determinar o quanto a cobertura arbórea é capaz de influenciar na redução das consequências de eventos extremos para os ambientes urbanos. O i-Tree Hydro é um programa pioneiro em relacionar explicitamente os efeitos das árvores nas águas pluviais em área urbana, fornecendo diretrizes para o planejamento do espaço em áreas sensíveis à fenômenos ambientais. Portanto, este trabalho pretende aplicou o programa em uma bacia hidrográfica da cidade de São Paulo, com o objetivo de melhor compreender como a disposição das árvores podem influenciar em uma área densamente urbanizada. Foi possível concluir utilizando o programa i-Tree Hydro que se aumentamos a cobertura arbórea e diminuímos a impermeabilização da bacia a uma queda de 12% na vazão média anual. Enquanto, fazendo o processo oposto e aumentando a impermeabilização e diminuindo a cobertura arbórea o volume médio anual da bacia aumenta cerca de 6%. Também foi possível concluir neste trabalho que apenas aumentando a cobertura arbórea da bacia de estudo sem alterar a impermeabilização é possível uma redução de 4% na vazão média anual da bacia e que a remoção de toda cobertura arbórea da mesma provoca um aumento de cerca de 21% , aumentando a média anual em aproximadamente 700 m³. / Accelerated and poorly planned urbanization can cause a number of changes and consequences for the environment, such as systematic soil sealing, which can lead to increased water runoff and reduced run-off time, generating problems such as flooding, flooding, natural disasters, among others. The creation of more green areas can be considered an adequate alternative to reduce these phenomena, in front of the rapid and increasing urban expansion. As the hydrological benefits of trees in urban environments are still little explored by researchers, especially in Brazil, there is a need to determine how much tree cover is capable of influencing the reduction of the consequences of extreme events for urban environments. The i-Tree Hydro is a pioneering program to explicitly relate the effects of trees to rainwater in urban areas, providing guidelines for space planning in areas sensitive to environmental phenomena. Therefore, this work intends to apply the program in a river basin of the city of São Paulo, in order to better understand how the use of permeable pavements and the quantity and arrangement of trees can influence in a densely urbanized area. It was possible to conclude by using the i-Tree Hydro program that we increased the tree cover and decreased the waterproofing of the basin to a fall of 12% in the average annual flow. Meanwhile, by doing the opposite process and increasing waterproofing and decreasing tree cover the average annual volume of the basin increases by about 6%. It was also possible to conclude in this work that only increasing the tree cover of the study basin without altering the waterproofing is possible a reduction of 4% in the average annual flow of the basin and that the removal of all the tree cover of the same causes an increase of about 21 %, increasing the annual average by approximately 700 m³.

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2019-02-27T17:52:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Andreza Rocha de Freitas.pdf: 8684706 bytes, checksum: ec6dba5566bcde08b4ca415194eb5e6e (MD5) / Made available in DSpace on 2019-02-27T17:52:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Andreza Rocha de Freitas.pdf: 8684706 bytes, checksum: ec6dba5566bcde08b4ca415194eb5e6e (MD5) Previous issue date: 2018-08-30 / Os fenômenos de inundações e enxurradas têm se tornado cada vez mais preocupantes quando se trata de medidas a serem tomadas no planejamento urbano. Neste sentido, o objetivo da presente tese é entender as inundações e enxurradas ao identificar áreas potencializadoras desses processos na Bacia Arroio dos Pereiras no Município de Irati-Pr. Foi proposta a metodologia do Índice de Áreas Potencializadoras de Inundações e Enxurradas (IAPIE), por meio do qual é possível identificar quais as áreas, de uma bacia hidrográfica urbana, apresentam maior potencial para desencadear inundações e enxurradas em áreas a jusante. Além disso, a metodologia pode ser empregada na elaboração de cenários futuros de uso e ocupação da bacia em análise, por meio dos parâmetros: Precipitação, Infiltração da água no solo, Declividade, Balanço Hídrico, Morfometria e Tipos de solos. Inicialmente deve-se realizar a setorização da bacia estudada e cada parâmetro será analisado, por setor, através de classificações quantitativas e qualitativas dos mesmos. O parâmetro Precipitação considera valores de precipitação por meio de pluviogramas que utilizam totais mensais de chuvas em um dado lugar e no período escolhido; a Capacidade de Infiltração da água em diferentes usos é identificada por meio de mapas detalhados de uso do solo; o parâmetro Declividade identifica as áreas com potencial maior ou menor de escoamento da água; o Balanço Hídrico contabiliza a disponibilidade hídrica de uma região em bases climatológicas e comparativas; a Suscetibilidade Morfométrica a inundações e enxurradas, avalia morfometricamente as bacias que apresentam maiores condições no desenvolvimento de inundações e enxurradas, através de parâmetros que têm ligação direta com a ocorrência destes fenômenos e Tipos de Solos, avalia a capacidade de permeabilidade dos Solos. Por meio da aplicação do IAPIE foi possível identificar que o setor 2, correspondente ao Centro da cidade de Irati, potencializa em 57,11% a ocorrência de inundações e enxurradas na Bacia Arroio dos Pereiras. Isto ocorre devido a alta taxa de impermeabilização do solo, pois neste setor estão concentradas atividades comerciais e de prestação de serviços, além de residências. O Setor que menos influencia na ocorrência de inundações e enxurradas é o 6, localizado no alto curso da bacia (Área Rural), contribuindo com 33,31%. Para este setor devem ser pensadas políticas que incentivem a permeabilização do solo, pois trata-se de uma área onde são encontrados os solos mais profundos, que propiciam a infiltração da água. Devido à condição atual determinada pelo IAPIE, o setor 6 apresenta potencial baixo na influência de inundações e enxurradas, no entanto, se a impermeabilização da área for ampliada, este setor poderá ser caracterizado com potencial médio na ocorrência de inundações e enxurradas. Nesta perspectiva, caso aconteçam mudanças no uso do solo na Bacia Arroio dos Pereiras, que impermeabilizem o solo, a ocorrência de inundações e enxurradas pode ser potencializada em áreas onde já ocorrem e podem acontecer em áreas que ainda não foram acometidas por estes fenômenos. / Flood processes have become increasingly worrying when it comes to measures to be taken in urban planning. In this sense, the objective of this thesis is to understand the floods and floods when identifying potential areas of these processes in the Arroio dos Pereiras Basin in the Municipality of Irati-PR. The methodology of the Index of Potentializing Areas of Flood and Enxurradas (IAPIE) was proposed, through which it is possible to identify which areas of an urban river basin present greater potential to trigger floods in downstream areas. In addition, the methodology can be used in the elaboration of future scenarios of use and occupation of the basin under analysis, through the parameters: Precipitation, Infiltration of water in the soil, Declivity, Water Balance, Morphometry and Soil Types. Initially the sectorization of the studied basin should be carried out and each parameter will be analyzed, by sector, through quantitative and qualitative classifications of the same. The Precipitation parameter considers precipitation values by means of pluviograms that use monthly rainfall totals in a given place and in the chosen period; the Infiltration Capacity of water in different uses is identified through detailed maps of land use; the parameter Declivity identifies the areas with greater or lesser potential of water flow; the Water Balance accounts for the water availability of a region on a climatological and comparative basis; the Morphometric Susceptibility, evaluates morphometrically the basins that present greater conditions in the development of floods and floods, through parameters that have direct connection with the occurrence of these phenomena and the last parameter Types of Soils, evaluates the permeability capacity of Soils. Through the application of the IAPIE, it was possible to identify that sector 2, corresponding to the Center of the city of Irati, increases the occurrence of floods and floods in the Arroio dos Pereiras Basin by 57.11%. This is due to the high rate of waterproofing of the soil, since in this sector are concentrated commercial and service activities, as well as residences. The sector that has the least influence on the occurrence of floods and floods is the 6, located in the high course of the basin (Rural Area), contributing with 33.31%. For this sector, policies that encourage the permeabilization of the soil must be considered, since it is an area where the deepest soils are found, which provides water infiltration. Due to the current condition determined by IAPIE, sector 6 has low potential in the influence of floods and floods, however, if the waterproofing of the area is increased, this sector can be characterized with average potential in the occurrence of floods and floods. In this perspective, if there are changes in land use and occupation in the Arroio dos Pereiras Basin, which waterproof the soil, the occurrence of floods and floods can be potentiated in areas where they already occur and may occur in areas that have not yet been affected by these phenomena.

planejamento, ainda carece de metodologia adequada. Este trabalho norteou-se em realizar uma avaliação geoambiental, com enfoque na compreensão dos padrões dos principais componentes do ciclo hidrológico e de ocupação territorial. Adicionalmente, buscou desenvolver uma metodologia para análises visando ao gerenciamento de bacias hidrográficas. A pesquisa foi desenvolvida na região do Médio Rio Grande (GD7), com área de drenagem de 9800km², localizada no sul do estado de Minas Gerais. A metodologia está dividida nas etapas de análises: básicas, integradas e finais. Em todas as etapas, um grande volume de informações foi adquirido, armazenado, processado e analisado, com auxílio de geotecnologias (incluindo: GPS, imagens orbitais e ferramentas de sensoriamento remoto e geoprocessamento disponíveis nos softwares ENVI, ArcGIS e TerraView), consideradas indispensáveis. A etapa de análises básicas envolveu a aquisição e a avaliação de informações consideradas fundamentais, como uso e ocupação, clima, fluviometria e geomorfometria. Na segunda etapa, efetuou-se uma análise integrada de dados, adquiridos na etapa anterior, o que permitiu a avaliação de: a) potencialidades morfométricas à ocorrência de cheias relâmpago, inundação de planícies e a regularização de vazões; b) potencialidades dos meios físico e antrópico ao escoamento superficial; e c) de demandas hídricas potenciais. A análise de potencialidades de escoamento superficial procurou compreender a influência dos componentes do meio físico e da ocupação territorial nesse processo. Adicionalmente, testou-se uma nova metodologia que demonstrou ser uma forma mais automatizada e padronizada de obtenção de um documento cartográfico, a partir de índices geomorfométricos, que demarca grandes unidades com padrões de escoamento homogêneos. Nas análises finais (3ª etapa), associaram-se informações, obtidas tanto nas análises básicas quanto nas análises integradas, definindo-se assim regiões com diferentes potencialidades quanto à disponibilidade hídrica e excedentes hídricos (relacionadas às cheias relâmpago e inundação de planícies). Os parâmetros geomorfométricos ICCD, ICR, ICGC e HAND demonstraram bons resultados e perspectiva futura para o mapeamento, mais ágil e padronizado, de regiões hidrológica, ecológica e geomorfologicamente distintas. As bacias afluentes da margem direita do Rio Grande apresentam as maiores potencialidades à ocorrência de cheias relâmpago. Enquanto que, na porção à esquerda, a alta potencialidade ocorre em áreas específicas como nas bacias do Ribeirão São Pedro e do Rio Santana, onde, em função da ocorrência de áreas urbanas (municípios de Jacuí, Pratápolis, Passos, Itaú de Minas e Pratápolis), leva a altos níveis de risco decorrentes da inundação. Os parâmetros do ciclo hidrológico apresentam uma nítida sazonalidade anual e uma alternância interanual (geralmente de 3 em 3 anos) com padrões de mais secos e úmidos. A porção sudeste da GD7 apresenta menor disponibilidade hídrica, enquanto os maiores níveis potenciais encontram-se nas porções norte e sudoeste. As perdas de água por evapotranspiração constituem a parcela mais significativa de demanda hídrica (51% do total precipitado). As demanda azul é baixa quando comparada a valores encontrados na bacia do Paraná e em relação à disponibilidade hídrica da área de estudo, contudo há probabilidade de ocorrência de períodos de deficiência hídrica, há hot spots de demanda quali e quantitativa nas proximidades das áreas urbanas de São Sebastião do Paraíso, Passos e Itaú de Minas, principalmente nas bacias afluentes do rio Santana. / Environmental assessment of hydrographic basins addressing their effective management still lacks of an adequate method. In this research a geoenvironmental assessment has been performed focusing on the understanding of the behavior of the main components of the hydrological cycle and the landuse. Beyound, it was intended to develop a method directed to manage hydrographic basins. The method consists in three basic stages of analysis: basic, integrated and final. The study area was established on the middle course of the Rio Grande river (GD7) located at the south of the Minas Gerais state in Brazil. The GD7 region is a hydrologic resource administration unit with 9800 km2 of drainage area and it is managed by the CBH-GD7. Then, a considerably large volume of information was acquired, stored, processed and analyzed with the aid of geotechnologies like GPS, satellite images and remote sensing tools available in commercial software packages (ENVI, ArcGIS and TerraView). These tools were essential to successfully reach the expected results in this method. The basic analysis stage consisted on data acquisition and on the analysis of key information like landuse, weather, fluviometric and geomorphometry. At the second stage, it was made an integrated analysis of the available data. This analysis allowed assessing (a) morphometric potentialities to flash flood, plain inundation and flow regularization (b) runoff potentialities of the physical and anthropic environment (c) potential hydric demands. The analysis of potential runoff aimed to understand the influence of the components of the physical environment and the landuse in this process. Additionally, it was tested a new method to delimitate large units with homogenous runoff patterns. This method showed to be faster and easier than the classic methods to performing cartographic documents with base on geomorphometric indexes. Into the third stage final stage- output data from basic and integrated analysis were integrated again to define regions with different flow potentials associated to flash flood and plain inundation. The geomorphometric parameters ICCD, ICR, ICGC and HAND demonstrated satisfactory results and also, the integration of these models showed to be a faster and easier way to map regions with ecologic and geomorphometric differences. The tributary basins of the right margin of the Rio Grande river showed higher flash flood potential. Meanwhile, in the left margin high potential of flood occurs in some urban areas as those of São Pedro stream and Santana river basins (municipalities of Jacui, Passos, Itaú de Minas and Pratápolis). The presence of these potential hazards in urban areas can generate risks associated to the occurrence of floods. The parameters of the hydrologic cycle showed dry and wet seasonality along the year and a 3-year interval period with hydrologic extremes. The southeast portion of GD7 presented a the smaller hydric availability. In the other hand, the largest levels of hydric potential were located at the north and southwest portions. The water losses due to evapotranspiration constitute the most significant portion of the hydric demand (51% of the precipitation). The blue water footprint is low when compared to the values of the same parameter found at the Paraná basin and also when compared to the hydric availability of the study area. Nevertheless, there exists a probability of occurrence of periods of hydric deficiency. Moreover, there were found hot spots of qualitative and quantitative demand on the São Sebastião do Paraiso, Passos and Itaú de Minas urban areas. The demands affect mainly the tributary basin of the Santana river.

O presente trabalho teve por objetivos a aplicação do modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool) na simulação da produção de sedimentos e do volume de escoamento superficial na microbacia hidrográfica do Ribeirão do Marins, localizada em Piracicaba, SP, e a simulação de cenários alternativos de uso do solo para exemplificar o modelo e verificar as possibilidades de cobertura do solo. Para alimentação do modelo são necessários dados espacializados, os quais foram manipulados com o auxílio do Sistema de Informações Geográficas (SIG). A interface SWAT-SIG extrai os dados para caracterizar cada sub-bacia dos Planos de Informações (PI’s): Modelo Numérico do Terreno (MNT), solo e uso do solo, e do banco de dados do modelo. Os resultados obtidos foram comparados aos dados observados no posto hidrossedimentométrico localizado na microbacia, e submetidos a análise estatística para verificação da eficiência da simulação. Os cenários alternativos gerados foram divididos em dois grupos. No primeiro, foram criados seis cenários de acordo com o tipo de solo encontrado na microbacia: litólico e podzólico. Esse critério foi adotado com o objetivo de observar a produção de sedimentos e volume de escoamento superficial em cada tipo de solo combinados com os três usos encontrados na microbacia, com a finalidade de observar as respostas de cada solo, e possivelmente indicar uma melhor combinação solo/uso. No segundo, foram gerados sete cenários de uso do solo de acordo com a suscetibilidade do solo à erosão. Esse grupo foi criado com o objetivo de avaliar o comportamento da produção de sedimentos e do volume de escoamento superficial, nas áreas mais suscetíveis à erosão. As simulações dos cenários alternativos foram comparadas com os resultados encontrados no cenário atual. A utilização da interface SWAT-SIG permitiu avaliar os dados simulados em relação aos dados coletados no posto hidrossedimentométrico, os resultados obtidos foram satisfatórios, pois os dados simulados acompanharam os dados observados. Permitiu também, gerar cenários alternativos para verificar os efeitos da cobertura do solo na produção de sedimentos e no volume de escoamento superficial na microbacia. Comparando as simulações dos cenários alternativos, foi possível observar que quando no uso do solo predominava o cultivo da cana-de-açúcar, a produção de sedimentos e o volume de escoamento superficial aumentaram consideravelmente em relação ao cenário atual. No entanto, quando a vegetação nativa predominava, ocorria um decréscimo. Com base nas simulações de cenários é possível concluir que a MHRM é muito suscetível aos processos erosivos. Os resultados obtidos ressaltaram a necessidade de reconhecer nas bacias hidrográficas as áreas sensíveis aos processos erosivos, onde são necessárias práticas de controle da erosão ou mudanças na cobertura do solo, e não somente a proteção aos corpos d’água através da implantação da mata ciliar. Também é possível concluir que no contexto deste trabalho, o modelo não possui sensibilidade de reconhecer pequenas áreas em meio de áreas maiores. / The present work had as objectives to apply the SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model in the simulation of sediment production and runoff volume in the Ribeirão do Marins watershed, located in Piracicaba, SP, and to simulate alternative sceneries of soil use to exemplify the model and to study the possibilities of soil covering. To feed the model, it is necessary specialized data, which were manipulated with the aid of GIS’s (Geographical Information System). The SWAT-GIS interface extracts the data to characterize each sub-basin with Information Plans (IP's): Digital Elevation Model (DEM’s), soil and soil use, and from the model database. The results were compared to the data observed at the gauge station located in the watershed, and submitted to statistical analysis for validation of the simulation efficiency. The generated alternative sceneries were divided in two groups. In the first one, six sceneries were created in conformity with the soil type found in the watershed: litholic and podzolic. This criterion was adopted with the objective of observing the sediment production and the runoff volume in each soil type combined with the three soil usages found in the watershed with the purpose of observing each soil response, and the prospect to indicate a better soil/management combination. In the second one, seven sceneries of soil exploitation were generated in conformity with the susceptibility of the soil to erosion. This group was created with the objective to evaluate the behavior of sediment production and runoff volume in the areas most susceptible to erosion. The simulations of the alternative sceneries were compared with the results found in the current scenery. The use of the interface SWAT-SIG allowed to evaluate the simulated data in relation to the data collected in the gauge station, the obtained results were satisfactory, because the simulated data accompanied the observed data. Also allowed, to generate alternative sceneries to verify the effects of the covering of the soil in the production of sediments and in the volume of superficial drainage in the watershed. Comparing the simulations of the alternative sceneries, it was possible to observe that where sugarcane cultivation prevailed as major soil use, sediment production and runoff volume increased considerably in relation to the current scenery. However, when the native vegetation prevailed, there was a decrease in these factors. Based on the simulations of sceneries, it is possible to conclude that WRM is very susceptible to erosive processes. These results emphasized the need to recognize in watershed the sensitive areas to erosive processes, where it is necessary erosion control practices or changes in soil covering besides protecting bodies of water through the implantation of riparian forest. It is also possible to conclude that in the context of this work, model shows no sensibility to recognize small areas within larger ones.