Made available in DSpace on 2016-06-02T20:00:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3898.pdf: 8411793 bytes, checksum: 7a8cb8b4771e50a445e7c52217a51ace (MD5) Previous issue date: 2011-08-23 / Universidade Federal de Sao Carlos / Infiltration systems aim to reduce the effects of urbanization, waterproofing and runoff, acting at the origin of the runoff. The objective of this project was to monitor a Filter - Swale Trench (FVT) system, built at UFSCar s campus in real scale by retaining the runoff produced by waterproofed areas. The FVT system was built in soil described as sandy loam, with infiltration capacity between 2,30x10-5 and 6,05x10-6 meters/second, and was obtained by doing testes in field using double ring infiltrometer and inverted well, respectively. The FVT system was monitored by measuring the precipitation, the inflow system, the level of water stored, and by verifying that the system functioned during the rainfalls. Sixty rainfalls were monitored, with up to a 48 year return period, with no extravasations. We observed differences between the design and operation of the system, such as the catchment area, the infiltration area and losses in the channel distribution. This shows that the structure is larger than actual scenario. We compared the fine content of the gravel and sand filter and the geotextile s permeability of the infiltration trench, sampled after construction and after about a year of system operation. After the period of operation, the gravel and sand filter showed an average reduction in fine content of 29% and 52%, respectively. The geotextile showed partial clogging, which reduced its permeability by an average of 45%. The system has been modeled using the PULS method and SWMM model. The PULS modeling method allowed us to determine the water storage level satisfactorily. Graphically, the storage level curves are similar, with average values of the Nahs - Sutcliffe coefficient (NS) of 0,43, a mean maximum storage level error of 29% and mean empting time absolute error of 36%, obtained in the validation model. The SWMM model enabled the microbasin simulation to run a Departmento de Medicina bulding and the FVT system performed unsatisfactorily and demonstrated some limitations. The model validation presented absolute mean errors of peak runoff at 58%, accumulated inflow volume of 35%, mean error of the maximum storage level of 72%, mean error of emptying time of 79%, mean NS values of inflow of 0,02 and mean NS values of storage level of - 0,79. Using the SWMM model resulted in lower levels of storage and smaller emptying times than those using the PULS model. The system maintenance summed up in cleaning the land, removing sediments from the measurement channel, and performing gardening services. The system maintenance cost in the first year of operation was R$ 85,00 / month or R$ 0,67 for each square foot of impervious drained area, considered high compared to maintenance costs of conventional drainage systems. / Estruturas de infiltração objetivam minimizar os efeitos da urbanização, da impermeabilização do solo, do aumento do escoamento superficial direto (ESD) e das inundações, agindo na origem da produção do ESD. O objetivo deste trabalho foi monitorar e modelar um sistema Filtro - Vala - Trincheira de infiltração (FVT), construído no campus da UFSCar em escala real para retenção do ESD produzido por áreas impermeabilizadas. O sistema FVT foi construído em solo caracterizado como areia média argilosa, com capacidade de infiltração entre 2,30x10-5 m/s e 6,05x10-6 m/s, obtidas em ensaio de campo com duplo anel e poço invertido, respectivamente. Fez-se o monitoramento do sistema FVT através de medidas de precipitação, vazão afluente ao sistema, nível de água armazenado na trincheira e vala de infiltração e verificação do funcionamento do sistema durante as chuvas. Foram monitorados 60 eventos de chuva com até 48 anos de período de retorno, sem registro de extravasamento do sistema. Observaram-se diferenças entre projeto e operação do sistema, como área de captação, área de infiltração e perdas no canal diafragma de distribuição. Constatou-se que a estrutura está superdimensionada para o cenário atual. Compararam-se o teor de finos da brita de preenchimento e da areia do filtro e a permeabilidade do geotêxtil da trincheira de infiltração, amostrados após a construção e após o funcionamento de um ano do sistema. Após o período de funcionamento, a brita de preenchimento e a areia do filtro apresentaram redução do teor de finos em média de 29% e 58%, respectivamente. O geotêxtil apresentou colmatação parcial e redução de sua permeabilidade em média em 45%. Modelou-se o sistema de infiltração utilizando PULS e o modelo SWMM. A modelagem pelo método de PULS possibilitou representar as etapas de funcionamento do sistema FVT e nível de armazenamento de maneira satisfatória. Graficamente, as curva de nível de armazenamento são semelhantes, com valores médios de coeficiente de Nahs - Sutcliffe (NS) de 0,43, de erro absoluto de nível máximo de 29% e de erro absoluto dos tempos de esvaziamento de 36%, obtidos na validação do modelo. A modelagem utilizando SWMM possibilitou a simulação da microbacia composta pelo Edifício do Departamento de Medicina e sistema FVT de maneira insatisfatória e apresentando limitações. A validação do modelo resultou em erros médios absolutos das vazões de pico afluente ao sistema de 58%, de volume afluente de 35%, de nível máximo de armazenamento 72%, de tempo de esvaziamento de 79%, de NS médio das vazões afluentes de 0,02 e de NS médio dos níveis de armazenamento de -0,79. As modelagens utilizando SWMM resultaram em menores níveis de armazenamento e menores tempos de esvaziamento do que aquelas utilizando PULS. A manutenção do sistema FVT resumiu-se em serviços de limpeza do terreno, remoção de sedimento do canal de medição e serviços de jardinagem. O custo de manutenção do sistema em seu primeiro ano de funcionamento foi de R$85,00/mês ou R$0,67 por unidade de área impermeável drenada, considerado alto em relação aos custos de manutenção de sistemas de drenagem convencional.

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.

The effect of forest plantations with eucalyptus on water resources in the Pampa biome it has been little studied, resulting in a lack of information related to these impacts especially on the watershed scale. The objective of this study was to evaluate the influence of land use on hydrological behavior of watersheds, quantifying the hydrological variables precipitation, plant interception, evapotranspiration, drainage, and flow into two paired watershed located in the Pampa biome, one of them with eucalyptus (BE) (75.8 ha) and one with grassland and livestock production (BC) (96.2 ha). The study was conducted between August 2012 and March 2015. In the watersheds, we installed rain gauges and equipment to monitor and quantify the hydrological variables and runoff plots to quantify the loss of water and soil. The meteorological data were obtained from a weather station installed in the area with eucalyptus. The flow in the watershed with eucalyptus was 60% lower compared to the grassland watersehd. Flow rates were higher in BC than in BE between 5 and 80% retention, indicating that the BC provides greater downstream volume of water 75% of the time. Watershed with grassland produced relative values of interception, evapotranspiration and deep drainage smaller by, respectively, 34.3, 23.4 and 15.3% compared to eucalyptus, which resulted in flow increase in this watershed. During the study period the partitioning of rain in eucalyptus stands provided interception, throughfall, streamflow, litter interception and effective precipitation of 19.8, 76.7, 5.1, 1.6 and 80.2% of the total precipitation, respectively. Water and soil losses in the plot scale were higher in watershed with grassland than in eucalyptus. These water and soil losses were related to rainfall and were higher in months of higher rainfall. / O impacto das plantações florestais com eucalipto sobre os recursos hídricos no Bioma Pampa tem sido pouco estudado, o que resulta em uma carência de informações relacionadas a estes impactos especialmente na escala de bacia hidrográfica. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a influência do uso do solo sobre o comportamento hidrológico das bacias, visando à descrição detalhada das variáveis hidrológicas como a precipitação, interceptação vegetal, evapotranspiração, percolação e vazão em duas bacias hidrográficas pareadas localizadas no Pampa gaúcho, uma ocupada com povoamentos de eucalipto (BE) (75,8 ha) e outra com campo nativo e pastagem manejada utilizada para a produção pecuária (BC) (96,2 ha). O estudo foi realizado entre agosto de 2012 e março de 2015, nas bacias foram instalados pluviômetros e equipamentos para monitorar e quantificar as variáveis hidrológicas além de parcelas de escoamento superficial para quantificar as perdas de água e de solo. Os dados meteorológicos foram obtidos de uma estação meteorológica instalada na bacia com eucalipto. A vazão na bacia com eucalipto foi 60% menor em relação à vazão na bacia de campo e pastagem manejada. As vazões na BC foram maiores que na BE entre 5 e 80% de permanência, o que indica que a BC disponibiliza maior volume de água nos cursos de água a jusante da bacia em 75% do tempo. A BC apresentou valores relativos de interceptação, evapotranspiração e percolação profunda menores em aproximadamente 34,3, 23,4 e 15,3% comparados à BE, o que refletiu em um aumento na vazão dessa bacia. Durante o período de estudo a compartimentação da chuva nos povoamentos de eucalipto proporcionou observar interceptação, precipitação interna, escoamento pelo tronco, interceptação pela serapilheira e precipitação efetiva de, respectivamente, 19,8, 76,7, 5,1, 1,6 e 80,2% da precipitação total, respectivamente. As perdas de água e solo na escala de parcela foram maiores no campo nativo do que no povoamento de eucalipto. Essas perdas de água e solo estiveram relacionadas à precipitação e foram maiores nos meses de maior pluviosidade.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:23:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1488355 bytes, checksum: c26d0884f275294bed1c861487788e20 (MD5) Previous issue date: 2012-05-23 / The erosion in unpaved roads associated with the runoff has negative implication in social, economic and environmental development of a region. Therefore the incorporation of techniques for prevention and control of erosion on these roads is important. The techniques developed for this purpose require knowledge of the indices of soil resistance to erosion, principally the soil erodibility and critical shear stress. In this context, the aim of this study was to determine the erodibility and critical shear stress in the channel of an unpaved road implanted in an Oxisol horizons B and C. Study was conducted on an unpaved road in Viçosa-MG, Brazil, where the indices were obtained using a runoff simulator installed on the channel road, which allows to estimate soil loss associated with different shear stress. The results obtained in each test was adjusted using simple linear regression models and, the models identity test proceeded to obtain a representative value of the indices for the study site, and to obtain the confidence interval associated with the erodibility, considering 95% of probability. The erodibility value determined for the horizon B was 0.0044 g cm-2 min-1 Pa-1, and its associated confidence interval with 95% probability was 0.0035 to 0.0053 g cm-2 min-1 Pa-1. The critical shear stress determined for this horizon was 7.61 Pa. The horizon C erodibility value determined was 0.0347 g cm-2 min-1 Pa-1, and its xv associated confidence interval with 95% probability was 0.0288 to 0.0406 g cm-2 min-1 Pa-1. The critical shear stress value for this horizon was 8.16 Pa. / A erosão em estradas não pavimentadas associada ao escoamento superficial interfere negativamente no desenvolvimento social, econômico e ambiental de uma região. Por isso é importante a incorporação de técnicas que visem a prevenção e o controle da erosão nestas estradas. As diferentes técnicas desenvolvidas para este fim requerem o conhecimento dos índices de resistência do solo ao processo erosivo, sendo a erodibilidade e a tensão crítica de cisalhamento os índices de maior importância. Neste sentido, objetivou-se com a realização deste trabalho, determinar a erodibilidade e a tensão crítica de cisalhamento no canal de uma estrada não pavimentada implantada nos horizontes B e C de um Latossolo Vermelho-Amarelo. O estudo foi realizado em uma estrada não pavimentada do município de Viçosa- MG, onde os índices foram obtidos utilizando um método de determinação direta com o uso de um simulador de escoamento instalado no canal da estrada, que permitiu estimar as perdas de solo associadas a diferentes tensões cisalhantes. Aos resultados obtidos em cada teste foi ajustado um modelo de regressão linear simples e, posteriormente, se aplicou a técnica de teste de identidade de modelos, a fim de obter um valor representativo destes índices para o local de estudo, além de obter o intervalo de confiança associado à erodibilidade com um nível de confiança de 95%. O valor de erodibilidade determinado para o horizonte B, foi de 0,0044 g cm-2 min-1 Pa-1, sendo a ele associado um intervalo de confiança com 95% de probabilidade de 0,0035 a 0,0053 g cm-2 min-1 Pa-1. A tensão crítica de cisalhamento determinada para este horizonte foi de 7,61 Pa. Para o horizonte C o valor de erodibilidade determinado foi de 0,0347 g cm-2 min-1 Pa-1, sendo a ele associado um intervalo de confiança com 95% de probabilidade de 0,0288 a 0,0406 g cm-2 min-1 Pa-1. A tensão crítica de cisalhamento determinada para este horizonte foi de 8,16 Pa.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:03:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FlavianeOS.pdf: 1380312 bytes, checksum: 518e0adee76572546790a5d20252124a (MD5) Previous issue date: 2008-09-15 / In northeastern semiarid, seasonality on precipitation temporal distribution, high intensity storm events and inadequate management of native vegetation can promote soil erosion. Vegetation removal causes soil surface exposure, reduces soil water storage capacity and can be the source degradation processes. In this context, this approach aims to analyze water and soil erosion processes on a 250 m2 undisturbed experimental plot with native vegetation, slope 2.5% by using 2006 and 2007 monitoring data. The site was instrumented to monitor rainfall, overland flow runoff and erosion by using a 5 m? tank downstream the plot. Soil erosion monitoring was made by transported sediment and organic matter collection after each event. Field infiltration experiments were made at 16 points randomly distributed within the plot area by using a constant head infiltrometer during drought and rainy seasons, respectively. Infiltration data revealed high spatial and temporal variability. It was observed that during the beginning of the rainy period, 77% of the events showed runoff coefficient less than 0.05. As the rainy season began, soil water increase produced annual species germination. High intensity storms resulted in runoff coefficients varying between 0.33 and 0.42. Once the annual species was established, it was observed that approximately 39% of the events produced no runoff, which reflects an increase on soil water retention capacity caused by the vegetation. A gradual runoff reduction during the rainy season emphasizes the effect of vegetative density increase. Soil erosion observed data allowed to fit an empirical relationship involving soil loss and precipitation height, which was used to analyze the plot installation impact on soil erosion. Observed soil loss in 2006 and 2007 was 230 Kg/ha and 54 Kg/ha, respectively / No semi-?rido nordestino, a sazonalidade na distribui??o temporal da precipita??o, a ocorr?ncia de tormentas de alta intensidade e o manejo inadequado da vegeta??o nativa podem intensificar os processos erosivos. A retirada da vegeta??o desprotege a superf?cie do solo, diminui a capacidade de armazenamento de ?gua e d? origem aos processos de degrada??o. Nesse contexto, o objetivo dessa pesquisa ? analisar os processos hidrossedimentol?gicos numa parcela experimental com vegeta??o nativa, protegida, ?rea de 250 m2, declividade 2,5% a partir dos dados de monitoramento durante 2006 e 2007. Foram instalados equipamentos de medi??o e coleta autom?ticos da precipita??o e n?vel da ?gua num reservat?rio de 5 m? situado a jusante da parcela. O monitoramento da perda de solo foi feito atrav?s da coleta de solo e mat?ria org?nica transportada ap?s cada evento. Foram realizados ensaios de infiltra??o utilizando infiltr?metro com carga constante em 16 pontos distribu?dos na ?rea de estudo nas esta??es seca e chuvosa, respectivamente. Os ensaios revelaram alta variabilidade temporal e espacial na capacidade de infiltra??o. Observou-se que no per?odo correspondente ao in?cio das chuvas, 77% dos eventos apresentaram coeficientes de defl?vio menores que 0,05. Ao longo da esta??o chuvosa, o aumento da umidade no solo produziu a germina??o de esp?cies anuais. Tormentas de alta intensidade resultaram em coeficientes variando entre 0,33 e 0,42. Uma vez estabelecida a vegeta??o na parcela, observou-se que aproximadamente 39% dos eventos n?o produziram escoamento superficial, o que reflete o aumento da capacidade de reten??o da ?gua no solo pelas plantas. Uma gradual redu??o no escoamento superficial ao longo da esta??o chuvosa ressalta o efeito do aumento na densidade vegetal. Os dados observados de perda de solo permitiram ajustar uma fun??o emp?rica entre perda de solo e lamina precipitada, onde foi poss?vel observar o impacto causado pela instala??o da parcela. As perdas de solo em 2006 e 2007 totalizaram, respectivamente, 230 Kg/ha e 54 Kg/ha

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:03:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeoneteCAF.pdf: 2381464 bytes, checksum: b8b649d6580da5fa31a3ad86cfc9eb5c (MD5) Previous issue date: 2008-10-02 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The urban drainage is one of the powers of environmental sanitation and its scope is the quantitative and qualitative aspects. In decision making of managers and the engineering aspects of design are almost always taken into account only the quantitative aspects. However, the waters of the runoff have the highest concentrations of pollutants at the beginning of precipitation. Thus, if the plot pollution removed, the remaining portion can be used for other purposes. This work has aimed to present the variation of water quality of two drainage basins in the city of Natal / RN-Brazil to support the implementation of drainage to consider the qualitative aspect, and identify potential for the use of water. The basins (M and C) are analyzed closed-type, are in the urban area, are predominantly residential occupation and its waters are used for detention ponds and infiltration. The samples were divided into three phases, the first two direct to final points in a basin and the third in traps distributed over the surface drainage. The parameters had been analyzed were pH, conductivity, dissolved oxygen, Color, Turbidity, COD, Ammonia, nitrite, nitrate, total phosphorus, orthophosphate, Sediments solids, total solids, chloride, sulfate, alkalinity, calcium, magnesium, sodium, potassium, Heavy Metals (Chromium, Cadmium, Lead, Zinc and Copper), Eschichia coli and total coliforms. The parameters studied showed high initial pollution load, events and located in different proportions, except nitrite, heavy metals and biological indicators. The size of the surface drainage and topographic its features influence the quality of water. However, the form of sampling is crucial in the qualitative study in the basin. The samplers developed at work, were generated economic and representative results. The urban rainwater presents organic faecal indicators. The runoff of water from both basins shows no risk of salinity and sodicity for use in irrigation, should be noted the content of chloride in the choice of method of irrigation / A drenagem urbana ? uma das compet?ncias do saneamento ambiental e em seu escopo est?o os aspectos quantitativos e qualitativos. Na tomada de decis?o dos gestores e nos aspectos de projeto de engenharia, s?o levados em considera??o quase sempre somente os aspectos quantitativos. No entanto, as ?guas do escoamento superficial possuem as maiores concentra??es de poluentes no in?cio da precipita??o. Desta forma, caso seja removida a parcela poluidora, a parcela restante pode ser aproveitada para outros fins. Este trabalho tem com objetivo apresentar a varia??o da qualidade da ?gua de duas bacias de drenagem na cidade de Natal/RN-Brasil de modo a subsidiar a aplica??o de pr?ticas de drenagem que considerem o aspecto qualitativo, bem como identificar potencial para o uso dessas ?guas. As bacias (M e C) analisadas s?o do tipo fechadas, se encontram na ?rea urbana, possuem ocupa??o predominantemente residencial e suas ?guas s?o destinadas para lagoas de deten??o e infiltra??o. As coletas foram divididas em tr?s fases, as duas primeiras diretas no exut?rio de uma das bacias e a terceira, em coletores distribu?dos ao longo sua superf?cie de drenagem. Foram analisados os par?metros de pH, Condutividade El?trica, Oxig?nio Dissolvido, Cor, Turbidez, DQO, Am?nia, Nitrito, Nitrato, F?sforo Total, Ortofosfato, S?lidos Sediment?veis, S?lidos totais, Cloretos, Sulfatos, Alcalinidade, C?lcio, Magn?sio, S?dio, Pot?ssio, Metais Pesados (Cromo, C?dmio, Chumbo, Zinco e Cobre), Eschichia coli e Coliformes Totais. Os par?metros estudados apresentaram elevada carga poluidora inicial, em eventos localizados e com propor??es diferentes, exceto nitrito, os metais e os indicadores biol?gicos. A dimens?o da superf?cie de drenagem e suas caracter?sticas topogr?ficas influenciam na qualidade da ?gua. Contudo, a forma de amostragem ? decisiva na caracteriza??o qualitativa da bacia em estudo. Os amostradores desenvolvidos durante o trabalho apresentaram-se econ?micos e geraram resultados representativos. As ?guas pluviais urbanas apresentam indicadores biol?gicos fecais. A ?gua do escoamento superficial de ambas as bacias n?o apresenta risco de salinidade e sodicidade para uso em irriga??o, devendo ser observado o teor de cloreto na escolha do m?todo de irriga??o

As atividades agrícolas promovem modificações na estrutura física do solo e nas interações que ocorrem no seu interior. As mudanças promovidas nestas atividades podem gerar alterações do processo hidrogeoquímico no solo. Este estudo tem por objetivo estudar o processo hidrológico e o transporte de espécies químicas em solos agrícolas do Sul do Brasil, quando submetidos à chuva de alta intensidade, em lisímetros de drenagem, que são dispositivos experimentais. Sete lisímetros instalados em quatro bacias hidrográficas situadas nos estados do Sul do Brasil foram utilizados nos experimentos, apresentando os mesmos procedimentos metodológicos de dimensionamento e instalação. Nestes, foram realizadas simulações, com diferentes intensidades de chuva, com monitoramento do escoamento superficial e o de drenagem, analisadas quimicamente para as espécies químicas amônio, nitrato, nitrito, fosfato, carbono orgânico e inorgânico total. Foram realizados 77 ensaios de simulação de chuva, com intensidades de chuva variando entre 30 e 140 mm h-1, correspondendo a um período de retorno da ordem de 1 a 1000 anos, respectivamente, correspondendo a chuvas extremas. As séries de dados geradas foram analisadas quanto às suas evoluções temporais e espaciais, magnitude e o processo de transporte envolvido. Os modelos SWAP - Soil, Water, Atmosphere, Plant Environment e ANIMO - Agricultural Nutrient Model foram aplicados às séries, visando avaliar o processo hidrogeoquímico representados. Os modelos são de base física e apropriados para uso em escala de lisímetro. A geração de escoamento superficial, as taxas de infiltração de água no solo e a drenagem interna, em eventos pluviométricos de alta intensidade são influenciadas pelas práticas de manejo e pelo estádio de desenvolvimento da cobertura vegetal e a própria intensidade da chuva. Para elevadas intensidades de chuva tem-se o aumento da água retida na superfície, com consequente alteração na carga hidráulica, proporcionando aumento das taxas de infiltração e do escoamento no perfil do solo. As simulações de chuvas intensas mostram que as concentrações de nitrato nas águas de escoamento superficial e de drenagem são mais elevadas do que aquelas de amônio, nitrito, fosfato, carbono orgânico total e carbono inorgânico. O modelo SWAP simulou adequadamente os componentes do balanço hídrico no lisímetro nas escalas de tempo diário e das chuvas simuladas. Os coeficientes de eficiência de Nash-Sutcliffe na calibração e na verificação, na escala diária, foram superiores a 0,8 para o escoamento de drenagem. Para o nitrato e o fosfato, o modelo ANIMO simulou corretamente as concentrações nas datas de coletas de amostras de águas do escoamento superficial e de drenagem da série de dados diários. Nos períodos dos ensaios de chuvas simuladas, o modelo SWAP apresentou coeficientes de eficiência da ordem de 0,8 para a calibração e verificação do escoamento de drenagem. As evoluções das vazões dos ramos de ascensão e das vazões máximas dos hidrogramas foram adequadamente reproduzidas. O modelo ANIMO simulou com boa precisão as variações temporais das concentrações de nitrato e de fosfato nos períodos de verificação e de calibração das séries de ensaios de simulação de chuva. / Agricultural activities promote modifications in the physical structure of the soil and the interactions that occur within. The changes promoted these activities can generate changes in hydrogeochemical processes in the soil. This study aims to the hydrological processes and transport of chemical species in agricultural soils in southern Brazil, when subjected to rain of high intensity in drainage lysimeters, are experimental devices. Seven lysimeters installed in four catchment areas in the southern states of Brazil were used in the experiments, which present the same methodology and manufacturing facility. In these were performed simulations with different rainfall intensities. Were monitored runoff, drainage and analyzed water samples collected for chemical species ammonium, nitrate, nitrite, phosphate, total organic and inorganic carbon. 77 tests were performed to simulate rain, precipitation intensities ranging between 30 and 140 mm h-1, corresponding to return period of about 1 to 1,000 years, respectively, corresponding to extreme rainfall. The datasets generated were analyzed for their spatial and temporal evolutions, their magnitudes and transport processes involved. The models SWAP - Soil, Water, Atmosphere, Environment and Plant and ANIMO - Agricultural Nutrient Model, was applied to the series, to evaluate the hydrogeochemical processes represented. The models are based on physical and suitable for use in lysimeter scale. The generation of runoff, infiltration rates and soil water drainage built in high intensity rainfall events are influenced by management practices and the development stage of the vegetation cover and the very intensity of precipitation. For high intensity rainfall has increased water retained in the surface, with a consequent change in hydraulic head, providing increased rates of infiltration and runoff in the soil profile. The simulations show that the heavy rainfall nitrate concentrations in water runoff and drainage are higher than those of ammonium, nitrite, phosphate, total organic carbon and inorganic carbon. The SWAP model adequately simulated the water balance components in the lysimeter and daily time scales of simulated rainfall. The coefficient of efficiency Nash-Sutcliffe calibration and verification in a daily were more than 0.8 drain for disposal. For nitrate and phosphate, the model correctly simulated ANIMO concentrations on the dates of sample collection of water runoff and drainage series of daily data. During periods of rainfall test, the model presented SWAP efficiency ratios on the order of 0.8 for calibration and verification of drainage outlets. The evolutions of the flow of arms to rise and peak flows of hydrographs were properly reproduced. The model adequately simulated ANIMO temporal variations in the concentrations of nitrate and phosphate during periods of verification and calibration of the test suites rainfall simulation.

As atividades agrícolas promovem modificações na estrutura física do solo e nas interações que ocorrem no seu interior. As mudanças promovidas nestas atividades podem gerar alterações do processo hidrogeoquímico no solo. Este estudo tem por objetivo estudar o processo hidrológico e o transporte de espécies químicas em solos agrícolas do Sul do Brasil, quando submetidos à chuva de alta intensidade, em lisímetros de drenagem, que são dispositivos experimentais. Sete lisímetros instalados em quatro bacias hidrográficas situadas nos estados do Sul do Brasil foram utilizados nos experimentos, apresentando os mesmos procedimentos metodológicos de dimensionamento e instalação. Nestes, foram realizadas simulações, com diferentes intensidades de chuva, com monitoramento do escoamento superficial e o de drenagem, analisadas quimicamente para as espécies químicas amônio, nitrato, nitrito, fosfato, carbono orgânico e inorgânico total. Foram realizados 77 ensaios de simulação de chuva, com intensidades de chuva variando entre 30 e 140 mm h-1, correspondendo a um período de retorno da ordem de 1 a 1000 anos, respectivamente, correspondendo a chuvas extremas. As séries de dados geradas foram analisadas quanto às suas evoluções temporais e espaciais, magnitude e o processo de transporte envolvido. Os modelos SWAP - Soil, Water, Atmosphere, Plant Environment e ANIMO - Agricultural Nutrient Model foram aplicados às séries, visando avaliar o processo hidrogeoquímico representados. Os modelos são de base física e apropriados para uso em escala de lisímetro. A geração de escoamento superficial, as taxas de infiltração de água no solo e a drenagem interna, em eventos pluviométricos de alta intensidade são influenciadas pelas práticas de manejo e pelo estádio de desenvolvimento da cobertura vegetal e a própria intensidade da chuva. Para elevadas intensidades de chuva tem-se o aumento da água retida na superfície, com consequente alteração na carga hidráulica, proporcionando aumento das taxas de infiltração e do escoamento no perfil do solo. As simulações de chuvas intensas mostram que as concentrações de nitrato nas águas de escoamento superficial e de drenagem são mais elevadas do que aquelas de amônio, nitrito, fosfato, carbono orgânico total e carbono inorgânico. O modelo SWAP simulou adequadamente os componentes do balanço hídrico no lisímetro nas escalas de tempo diário e das chuvas simuladas. Os coeficientes de eficiência de Nash-Sutcliffe na calibração e na verificação, na escala diária, foram superiores a 0,8 para o escoamento de drenagem. Para o nitrato e o fosfato, o modelo ANIMO simulou corretamente as concentrações nas datas de coletas de amostras de águas do escoamento superficial e de drenagem da série de dados diários. Nos períodos dos ensaios de chuvas simuladas, o modelo SWAP apresentou coeficientes de eficiência da ordem de 0,8 para a calibração e verificação do escoamento de drenagem. As evoluções das vazões dos ramos de ascensão e das vazões máximas dos hidrogramas foram adequadamente reproduzidas. O modelo ANIMO simulou com boa precisão as variações temporais das concentrações de nitrato e de fosfato nos períodos de verificação e de calibração das séries de ensaios de simulação de chuva. / Agricultural activities promote modifications in the physical structure of the soil and the interactions that occur within. The changes promoted these activities can generate changes in hydrogeochemical processes in the soil. This study aims to the hydrological processes and transport of chemical species in agricultural soils in southern Brazil, when subjected to rain of high intensity in drainage lysimeters, are experimental devices. Seven lysimeters installed in four catchment areas in the southern states of Brazil were used in the experiments, which present the same methodology and manufacturing facility. In these were performed simulations with different rainfall intensities. Were monitored runoff, drainage and analyzed water samples collected for chemical species ammonium, nitrate, nitrite, phosphate, total organic and inorganic carbon. 77 tests were performed to simulate rain, precipitation intensities ranging between 30 and 140 mm h-1, corresponding to return period of about 1 to 1,000 years, respectively, corresponding to extreme rainfall. The datasets generated were analyzed for their spatial and temporal evolutions, their magnitudes and transport processes involved. The models SWAP - Soil, Water, Atmosphere, Environment and Plant and ANIMO - Agricultural Nutrient Model, was applied to the series, to evaluate the hydrogeochemical processes represented. The models are based on physical and suitable for use in lysimeter scale. The generation of runoff, infiltration rates and soil water drainage built in high intensity rainfall events are influenced by management practices and the development stage of the vegetation cover and the very intensity of precipitation. For high intensity rainfall has increased water retained in the surface, with a consequent change in hydraulic head, providing increased rates of infiltration and runoff in the soil profile. The simulations show that the heavy rainfall nitrate concentrations in water runoff and drainage are higher than those of ammonium, nitrite, phosphate, total organic carbon and inorganic carbon. The SWAP model adequately simulated the water balance components in the lysimeter and daily time scales of simulated rainfall. The coefficient of efficiency Nash-Sutcliffe calibration and verification in a daily were more than 0.8 drain for disposal. For nitrate and phosphate, the model correctly simulated ANIMO concentrations on the dates of sample collection of water runoff and drainage series of daily data. During periods of rainfall test, the model presented SWAP efficiency ratios on the order of 0.8 for calibration and verification of drainage outlets. The evolutions of the flow of arms to rise and peak flows of hydrographs were properly reproduced. The model adequately simulated ANIMO temporal variations in the concentrations of nitrate and phosphate during periods of verification and calibration of the test suites rainfall simulation.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O objetivo central desse trabalho foi avaliar e comparar o comportamento hidrolÃgico e sedimentolÃgico em pequenas bacias rurais no semiÃrido nordestino, verificando a influÃncia da aÃÃo antrÃpica sobre os recursos solo e Ãgua. O estudo desses processos à de suma importÃncia na definiÃÃo de estratÃgias para o melhor gerenciamento de pequenas bacias hidrogrÃficas e na definiÃÃo de planos de sustentabilidade. A Ãrea de investigaÃÃo localiza-se na bacia do Alto Jaguaribe, mais precisamente no municÃpio de Iguatu, na regiÃo conhecida como Centro Sul do estado do CearÃ. A Ãrea experimental à composta por quatro microbacias com denominaÃÃo de B1, B2, B3 e B4 localizadas prÃximas entre si, foram delimitadas e equipadas com calhas Parshall, sensores de nÃvel de Ãgua, pluviÃgrafos e coletores automÃticos de sedimentos visando estudos hidrossedimentolÃgicos em condiÃÃes de chuva natural. Nessa pesquisa as Ãreas das bacias em avaliaÃÃo nÃo excederam 3 hectares, sendo na microbacia B1 aplicado um tratamento (raleamento), que permitiu avaliar a influÃncia da alteraÃÃo na cobertura vegetal da Caatinga sobre o escoamento superficial, descarga mÃxima e produÃÃo de sedimentos. As demais microbacias experimentais B2, B3 e B4 foram mantidas inalteradas, sem intervenÃÃo antrÃpica, representando condiÃÃes naturais de pequenas bacias rurais do semiÃrido do nordeste. Os dados analisados abrangem toda a estaÃÃo chuvosa de 2009 nas quatro unidades experimentais e alguns eventos nos meses de janeiro, fevereiro e marÃo de 2008 na microbacia B2. Apesar da proximidade entre as unidades de monitoramento, os resultados revelaram grande variabilidade espaÃo-temporal das respostas hidrossedimentolÃgicas, sendo a umidade anterior do solo a variÃvel de destaque na modificaÃÃo destas. Os resultados mostraram que a prÃtica de raleamento da Caatinga teve influÃncia na alteraÃÃo do escoamento superficial e produÃÃo de sedimentos, sendo os efeitos maiores sobre os primeiros eventos. A produÃÃo acumulada de sedimentos atingiu ao final de 2009 valores de 1,45; 1,39 e 0,12 ton ha-1 para as microbacias B1, B2 e B4, respectivamente. De todas as microbacias investigadas, B3 apresentou os maiores valores de escoamento superficial, e descargas mÃximas, com coeficiente de escoamento mÃdio em torno de 86%. A unidade experimental B4 mostrou-se com comportamento hidrossedimentolÃgico bastante diferenciado das demais microbacias, sendo nesta encontrado as menores magnitudes de descarga mÃxima, escoamento superficial e produÃÃo de sedimentos, comportamento este associado principalmente Ãs caracterÃsticas fÃsicas do solo da microbacia. Os resultados encontrados fornecem elementos importantes no campo hidrossedimentolÃgico em regiÃes semiÃridas, podendo ser empregados para nortear pesquisas futuras em microbacias com escoamento efÃmero. / This work was carried out to evaluate and to compare the hydrologic and sedimentologic behaviour of small rural catchments in the semiarid Northeast of Brazil, as well as to asses the influence of the anthropogenic action over soil and water resources. The study of theses processes is very important for the definition of strategies to a better management of small watersheds and the definition of sustainability plans. The study area is located in the Alto Jaguaribe basin, in the Iguatu County, State of CearÃ, Brazil. Four small catchments B1, B2, B3 and B4, neibor to each other, were delimited and equipped with Parshall flumes, water level sensors, rain-gauges and automatic sediment samplers, aiming hydrossedimentologic studies under natural rainfall conditions. In this research, the areas of studied catchments areas are smaller than three ha. In the B1 part of cover vegetation was cut, making it possible to assess the influence of changes in the vegetation cover over runoff, peak discharge and sediment yield. In the others catchments (B2, B3 and B4), cover vegetation was keeping in undisturbed condition, representing the natural condition in the semiarid region of northeast Brazil. The data analysed comprises the hydrologic year of 2009 on the four experimental unities and some events on the months of January, February and March of 2008 on the small catchment B2. Despite the proximity of the monitored unities, the results show high spatial and temporal variability of the hydrossedimentologic answer, and the antecedent soil moisture as the main variable responsible for such modifications. It was observed that lowering the density of the Caatinga vegetation influenced runoff and sediment yield, with greater effects over the first events. Accumulated sediment yield reached values of 1.45, 1.39 and 0.12 ton.ha-1 for the micro-catchments B1, B2 e B4, respectively, at the end of the year 2009. Among all investigated catchments, B3 presented the highest values of runoff and peak discharges, with runoff coefficient average around 28%. The B4 experimental unit had a hydrossedimentologic behaviour very different from the other catchments, showing the lowest values of peak discharge, runoff and sediment yield, and this behaviour can be explained to the soil characteristics. The results presented in this study contribute with important information for the hydrossedimentologic study of semiarid regions, and can be used to guide further research in small catchments with ephemeral regime.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:23:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jonathan Dieter.pdf: 2302102 bytes, checksum: e9ab008e789823e27a423fd2b3bb0228 (MD5) Previous issue date: 2013-11-13 / Swine wastewater application (SWW) in soils under no-tillage system can result in increased levels of phosphorus on soil surface layers, reducing the transferring risk via runoff into the aquatic environment. This trial aimed at evaluating, in two periods of soybean cropping, phosphorus transportation with the drained surface due to SWW application and mineral fertilization (MF) to a soil under no-tillage system with different declivities (i) and submitted to the simulation of different rain intensities (Ip). The trial was carried out on a Eutrophic Red Latosol. The study consisted in applying SWW doses (0, 75, 150, 225 and 300 m3.ha-1) with MF doses of (0%, 25%, 50%, 75% and 100% recommended to the crop) on 0.70 m2 soil plots with different declivities (i) (4, 9, 14, 19 and 24%) followed by the Ip simulation (45, 60, 75, 90 and 105 mm h-1) in two periods just after fertilizer application and seeding (AFAP) and after soybean harvest (ASH). After the runoff, it was simulated the Ip during 72 minutes by collecting independent samples drained solution at intervals of 24 minutes. The concentrations of total phosphorus (Pt), particulate phosphorus (Pp) and soluble phosphorus (Ps) were determined based on the collected samples. The central composite rotational design (CCRD) was used in a complete factorial design 24, with axial points (α = (2n)1/4), totaling 28 essays analyzed as a repeated measure along time. It was observed that concentrations of Pt, Ps and Pp in the runoff solution were positively influenced and showed the following order ARS> i> Ip. The multiple linear regression models adjusted for Ps and Pp concentrations in the runoff solution showed that SWW enhances the Ps transferring to the aquatic environment, while the factors that influence the transportation (i and Ip) showed greater importance in the concentration of transported Pp. During runoff, it was observed that the highest concentrations of Pt, Ps and Pp occurred at the beginning of runoff from the AFAP period, whose Pt concentrations reduced nearly 0.45 mg.L-1 during the ASH period. SWW application enhanced phosphorus transportation through runoff and reached higher concentrations when compared to those established ones by law. Thus, it represents a potential contamination to the environment / A aplicação de água residuária da suinocultura (ARS) em solos sob plantio direto pode resultar no aumento dos teores de fósforo em suas camadas superficiais, a fim de atenuar o risco de transferência via escoamento superficial para o meio aquático. O objetivo do trabalho foi avaliar, em dois períodos da cultura da soja, o transporte de fósforo junto à solução escoada na superfície devido à aplicação de ARS e a adubação mineral (ADM) no solo conduzido em plantio direto com diferentes declives (i) e submetido à simulação de diferentes intensidades de chuva (Ip). O experimento foi conduzido em Latossolo Vermelho eutroférrico. O trabalho consistiu da aplicação de doses de ARS (0, 75; 150; 225 e 300 m3.ha-1) juntamente com doses de ADM (0%, 25%, 50%, 75% e 100% recomendadas para a cultura) sobre parcelas de solo de 0,70 m2 com diferentes declives (i) (4, 9, 14, 19 e 24 %), seguido da simulação da Ip (45, 60, 75, 90 e 105 mm h-1) em dois períodos, logo após aplicação das adubações e semeadura (APA) e após a colheita da soja (APC). Após o início do escoamento superficial, simulou-se a Ip por um período de 72 minutos. Coletaram-se amostras independente da solução escoada em intervalos de 24 minutos. Determinaram-se as concentrações do fósforo total (Pt), fósforo particulado (Pp) e fósforo solúvel (Ps) nas amostras coletadas. Utilizou-se o delineamento composto central rotacional (DCCR), em planejamento fatorial completo 24, com pontos axiais (α =(2n)1/4), totalizando 28 ensaios, analisados como medida repetida no tempo. Observou-se que as concentrações de Pt, Ps e Pp na solução escoada foram influenciadas positivamente e na seguinte ondem ARS>i>Ip. Os modelos de regressão linear múltiplos ajustados sobre as concentrações Ps e Pp na solução escoada demostraram que a ARS potencializa a transferência de Ps para o meio aquático, enquanto os fatores que influenciam no transporte (i e Ip) têm maior importância na concentração de Pp transportado. Durante o escoamento superficial, se observou que as maiores concentrações de Pt, Ps e Pp ocorrem no início do escoamento superficial do período APA, cujas concentrações de Pt foram reduzidas em torno de 0,45 mg.L-1 no período APC. A aplicação de ARS potencializou o transporte de fósforo via escoamento superficial e atingiu concentrações superiores às estabelecidas pela legislação, representando assim um potencial de contaminação ambiental