Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Evalúa los datos recolectados en la zona de captación (topográfico y batimétrico), con la finalidad de determinar y evaluar la morfología a través de perfilamientos topobatimétricos en los tres sectores definidos como alternativa de emplazamiento de la bocatoma en el proyecto de la C.H. El Naranjal, así como también, el cálculo del caudal del río Vilcanota mediante aforo en uno de los perfiles topobatimétricos del sector Captación. / Trabajo de suficiencia profesional

La siguiente investigación se titula “Modelación hidráulica mediante la utilización del software swmm para una red pluvial ubicada en Fila Alta, provincia de Jaén 2021”. Esta investigación surgió a partir de observaciones de problemas de inundaciones y desbordes provocados por fuertes lluvias en el sector de Fila Alta en la provincia de Jaén. El objetivo principal fue realizar una modelación hidráulica mediante la utilización del Software SWMM-Stormwater Management Model (Modelo de Gestión de Aguas Pluviales); teniendo como finalidad el comportamiento hidrológico e hidráulico de un avenamiento urbano, entre los objetivos específicos se evaluó la situación actual del alcantarillado de Fila Alta, se definió los parámetros geomorfológicos y se delimitó la cuenca urbana. Además, se hizo una propuesta de plan de mantenimiento periódico con el fin de conservar el sistema de alcantarillado pluvial existente.

La presente investigación ha buscado hacer el estudio de inundación de la ciudad de Cutervo y su zona rural colindante, a través de un análisis hidrológico-hidráulico, con el propósito de determinar el nivel de riesgo del mismo generado por el efecto de precipitaciones extraordinarias, además de elaborar una cartografía de la zona de estudio susceptible a ser inundada. Esto se llevó a cabo empleando las herramientas que nos ofrecen los SIG (Sistema de Información Geográfica). El desarrollo comenzó por el estudio de la cuenca hidrográfica, para establecer la dirección de flujo de las quebradas y la topografía del terreno natural que bordean la ciudad, incluyendo los afluentes que cruzan zonas urbanas. Asimismo, se realizó modelaciones hidráulicas que permitieron calcular la capacidad de la infraestructura necesaria para contener y canalizar este tipo de eventos máximos de precipitación. La metodología del estudio se funda en la utilización de diferentes software como lo son el ArcGIS, HEC-RAS e Iber, estudiando parámetros hidromorfométricos. Adicionalmente, se ofrecieron soluciones que responden a los eventos pluviales extraordinarios, habiéndose propuesto opciones desde dos puntos de vista: uno estructural y otro no estructural, que se ajusten a la geomorfología de la zona y al ordenamiento urbano, adaptándose a las condiciones de un desarrollo sostenible.

La protección del medio ambiente, en especial la preservación del agua, como parte del desarrollo sostenible, se convirtió en uno de los temas más importantes de las agendas políticas en los últimos años. Por lo tanto, resulta indispensable poder contar con herramientas que permitan cuantificar y calificar el grado de sostenibilidad del recurso agua en una región. Los índices de sostenibilidad son herramientas útiles para el planeamiento, gestión y educación en el ámbito de los recursos hídricos. Una de estas, es la conocida como Índice de Sostenibilidad de Cuencas (WSI), desarrollado por Chavez y Alipaz (2007). Este índice incluye en su formulación indicadores hidrológicos, ambientales, de vida y políticos, de esta forma, es posible identificar problemas hidrológicos, ambientales, sociales y políticos para luego decidir por una solución integrada. La presente investigación presenta la aplicación del índice WSI en la cuenca hidrográfica del río Mantaro. Esta es considerada como una de la más importante del país debido a su extensivo desarrollo en el sector agrícola y ganadero, actividades mineras y por ser una fuente de generación de energía eléctrica. El análisis se realiza en cada una de sus 23 subcuencas, la división en unidades menores permite evaluar regiones con características similares, ya que dependiendo de la ubicación donde se encuentren (norte, centro y sur de la cuenca) predominarán diferentes actividades productivas y diferentes concentraciones de la población. La evaluación se realiza entre el 2006 y 2010, en un contexto donde existe muy limitada disponibilidad de datos. Con ello, no se logra obtener una calificación del nivel de sostenibilidad de todas las subcuencas, a excepción de Chinchaycocha. Para el resto, se presenta un análisis de manera aislada de los indicadores hidrología-cantidad de agua, medio ambiente, vida y políticas públicas. En la subcuenca Chinchaycocha, se obtuvo el valor de 0.63, valor que la califica con una sostenibilidad intermedia. En la cuenca total del Mantaro, se obtuvieron los valores de 0.54 para el indicador de medio ambiente, 0.64 para el indicador de vida y 0.47 para el de políticas públicas. El indicador cantidad de agua muestra que existen subcuencas con niveles relativamente bajos de disponibilidad de agua. En el indicador de vida, si bien existe una evolución positiva en el IDH, existen subuencas que aún no sobrepasan los umbrales de desarrollo. Asimismo, se identificó que en el periodo de estudio no existían muchas herramientas para la gestión y conservación de los recursos, ya que a partir del 2009 con la Ley de Recursos Hídricos, se prioriza la regulación e implementación de la gestión integrada del agua en el país.

La presente tesis doctoral aborda el estudio de la gestión de los recursos hídricos, su institucionalidad y gobernanza de la cuenca del río Vinces que forma parte de la gran cuenca del río Guayas aplicado a los cambios del uso del suelo y los usos del agua para riego agrícola. El área específica de estudio se localiza mayormente en la provincia de Los Ríos y otra parte en las provincias de Santo Domingo de los Tsáchilas y Cotopaxi ubicadas en el sector centro - este del Ecuador. Se estudiaron las características físico - naturales y topográficas de la cuenca del río Guayas y del río Vinces. Se centró en la evolución del manejo histórico de la cuenca del río Guayas, el mapa de actores públicos y privados, así como la normativa vigente para la gestión integrada del manejo de cuencas hidrográficas en el Ecuador. Se analizó los proyectos de riego establecidos en la cuenca del río Guayas y los usos del suelo agrícola de la zona alta, media y baja de la cuenca del río Vinces complementados con el análisis de la demanda de agua para riego agrícola en la cuenca del río Vinces. De la misma manera se realizó un análisis de las limitaciones que presenta el actual sistema de administración estatal de la cuenca del río Guayas y el río Vinces. Se realizaron mapas básicos y temáticos a escalas global, regional y local de la cuenca del río Guayas, cuenca del río Vinces y zonas alta, media y baja de la cuenca del río Vinces respectivamente. Se generó una geodatabase que incluye la cartografía digital en un entorno de Sistemas de Información Geográfica con toda la información presentada en la presente tesis correspondiente a varias fuentes cartográficas oficiales del país y a la elaboración propia del autor de modo de constituirse para los usuarios particulares en una fuente de información con capacidad de ser desplegada, integrada, editada y analizada mediante el uso de herramientas básicas de los SIG. El estudio de la gestión integrada de recursos hídricos – territoriales y gobernanza de la cuenca del río Vinces demostró que existe una alta demanda de agua para riego agrícola de importantes monocultivos cuya mayor tasa de productividad coincide con los ocho meses de duración del verano del país, por lo que la presión sobre los cursos hídricos superficiales es muy importante poniendo en un escenario de déficit critico en un futuro cercano. Se pudo evidenciar además falencias en la actual gestión de las cuencas hidrográficas del Ecuador, siendo necesario aplicar modelos de gobernanza integrados para lograr un manejo sostenible de las cuencas hidrográficas. / This doctoral thesis addresses the study of the management of water resources, its institutionality and governance of the Vinces river basin that is part of the great Guayas river basin applied to changes in land use and the uses of water for irrigation agricultural. The specific study area is located mainly in the province of Los Ríos and another part in the provinces of Santo Domingo de los Tsáchilas and Cotopaxi located in the central-eastern sector of Ecuador. The physical-natural and topographic characteristics of the Guayas River and Vinces River basins were studied. It focused on the evolution of the historical management of the Guayas river basin, the map of public and private actors, as well as the current regulations for the integrated management of hydrographic basin management in Ecuador. The irrigation projects established in the Guayas river basin and the agricultural land uses of the upper, middle and lower zone of the Vinces river basin were analyzed, complemented with the analysis of the demand for water for agricultural irrigation in the river basin. Vinces. In the same way, an analysis of the limitations presented by the current state administration system of the Guayas River and Vinces River basin was carried out. Basic and thematic maps were made at global, regional and local scales of the Guayas river basin, Vinces river basin and upper, middle and lower areas of the Vinces river basin respectively. A geodatabase was generated that includes digital cartography in a Geographic Information Systems environment with all the information presented in this thesis corresponding to several official cartographic sources of the country and the author's own elaboration in order to constitute a source of information with the capacity to be displayed, integrated, edited and analyzed through the use of basic GIS tools. The study of the integrated management of water resources - territorial and governance of the Vinces river basin showed that there is a high demand for water for agricultural irrigation of important monocultures whose higher productivity rate coincides with the eight months of the country's summer, therefore, the pressure on surface water courses is very important, setting a critical deficit scenario in the near future. It was also possible to show shortcomings in the current management of the hydrographic basins of Ecuador, being necessary to apply integrated governance models to achieve a sustainable management of the hydrographic basins.

El presente trabajo de investigación estudia, identifica y analiza los patrones de cambio morfológico y meándrico de 13 ríos ubicados en la Región Hidrográfica del Amazonas en el rango de años comprendido entre 1987 y 2011 mediante la aplicación del modelo multitemporal de comparación de imágenes satelitales y de herramientas informáticas proporcionada por los sistemas de información geográfica (SIG). Con ello, se busca obtener los ratios de migración y la tendencia que siguen estos ríos amazónicos y expresarla en función de fórmulas empíricas. Además, se destaca la importancia de los estudios de fluviomorfología para el desarrollo del país. La zona de estudio escogida se encuentra ubicada dentro de la Selva Amazónica, en la denominada Región Hidrográfica del Amazonas que involucra, principalmente, al departamento de Loreto (Perú). Aquí es donde se delimitan los 13 ríos que han sido analizados. Estos se caracterizan por carecer de estabilidad y desplazarse continuamente, un fenómeno que representa un peligro inminente para las obras civiles ubicadas ya sea sobre el lecho fluvial como en su zona de inundación. Como consecuencia, los ingenieros deben tener en cuenta el comportamiento de un río e identificar sus características morfodinámicas para poder diseñar este tipo de construcciones. Con el fin de determinar los patrones de cambio fluviomorfológico y meándrico se procedió a aplicar la metodología del análisis multitemporal, el cual se basa en digitalizar imágenes satelitales adecuadamente recopiladas de acuerdo al rango de años de estudio preestablecido y, utilizando el software SIG, obtener los ratios de migración de los ríos seleccionados. De esta manera, se obtiene un patrón de tendencia de comportamiento que pueda aplicarse a toda la zona de estudio y se la compara con otras investigaciones similares. Además, se describen las propiedades geométricas de los ríos y se analizan las interrelaciones entre los distintos parámetros, tales como ancho de río, longitud de meandro, entre otros.. Con los resultados obtenidos, se comprobó que el comportamiento de los ríos meándricos guarda una tendencia global que se diferencia según las propiedades geométricas y el ecosistema al cual pertenecen. Finalmente, se destacó la importancia de estos estudios de fluviomorfología para el desarrollo del país.

La caracterización y estimación de las crecidas de un río son indispensables para garantizar el correcto desempeño y seguridad de infraestructura hidráulica. Nuestro país, en tanto se ubica en una de las zonas con la mayor actividad relacionada a fenómenos hidroclimáticos extremos, requiere de herramientas y métodos desarrollados para nuestro contexto y situaciones hidrológicas. En tal virtud, el objetivo principal de la presente investigación es el desarrollo y aplicación de técnicas que permitan estimar caudales máximos naturales, para diferentes probabilidades de ocurrencia, en puntos estratégicos de los principales ríos de la zona centro de la vertiente del Pacifico, los cuales se ubican en la región denominada 5a4 en el “Estudio de la hidrología del Perú” (IILA et al., 1982). Las referidas estimaciones plasmadas en mapas permiten el dimensionamiento de infraestructura hidráulica y el control de riesgos asociados a los caudales máximos. Es importante mencionar que la presente contribución se distingue de la habitual forma de estimar caudales máximos en cuencas con pocas o sin estaciones de aforo, complementando información existente con bases de datos satelitales, aplicando modelos conceptuales que representen procesos físicos y que permitan validar la información generada. La presente tesis se distribuye como sigue. En el capítulo 1 se presentan los aspectos generales de la investigación que comprende la introducción, problema de investigación y objetivos; asimismo, se describe el área de estudio especificando sus características fisiográficas y aspectos de hidrología e hidrografía; finalmente, se hace una breve revisión de conceptos importantes enfatizando aspectos usados en la metodología para el desarrollo de la investigación. En el capítulo 2 se presentan los datos y la metodología que se empleó en el presente trabajo, la primera sección comprende la descripción de los datos relevantes del ´área de estudio tales como la información hidrometeorológica convencional e información sobre estimaciones satelitales de variables climáticas. La segunda sección comprende la descripción detallada de los métodos y el procedimiento desde la recolección de información hasta la generación de mapas de caudales máximos. En el capítulo 3 se presenta la discusión y los resultados del procedimiento el cual inicia con la selección y recolección de registros de estaciones hidroclimáticas en la zona de estudio. Subsecuentemente, los registros fueron evaluados mediante diversas técnicas para verificar la confiabilidad, consistencia y homogeneidad de los datos. Debido a la limitada cantidad de estaciones de aforo disponibles en la zona de estudio, la evaluación de caudales máximos en diversos puntos de la red fluvial requirió aplicar técnicas de extrapolación de datos observados. Para tal efecto, se priorizó el uso de modelos hidrológicos calibrados en forma tal que puedan reproducir adecuados resultados en puntos aforados y reproducirlos a puntos no aforados con un buen nivel de confiabilidad. Por otro lado, la baja densidad de registros pluviométricos y ausencia de registros de variables climáticas requeridas para desarrollar un modelo que relacione las precipitaciones con las descargas, requirieron el uso de diversas bases de datos y productos satelitales con el fin de optimizar, en espacio y tiempo, los registros disponibles de precipitación y suplir las limitaciones de información relativa a las variables climáticas. Entonces se eligieron los datos con estimaciones satelitales de lluvia y evapotranspiración que mejor representen los datos observados conformando una nueva base de datos compuesta de registros convencionales y satelitales. Posteriormente, se seleccionaron puntos de análisis al interior de las cuencas y adecuaron las subcuencas generadas por estos puntos al modelo GR2M para simular caudales mensuales, considerando adecuada una superficie de cuenca mayor a 300 km2. Los registros de caudales máximos en puntos aforados que pasaron la etapa de evaluación se ajustaron a funciones de distribución con la finalidad de determinar su ley de frecuencia. Asimismo, para los puntos no aforados, apoyándonos en los caudales simulados obtenidos de la etapa de modelamiento y a través de un análisis regional a nivel de cuenca se establecieron relaciones entre las curvas de frecuencia de caudales máximos mensuales y máximos diarios. Así se obtuvieron aproximaciones confiables de la probabilidad de ocurrencia de caudales máximos diarios en puntos no aforados, a partir de los cuales se construyeron mapas para los periodos de retorno de 2, 5, 10, 25, 50 y 100 años. Finalmente la tesis concluye con el capítulo 4 donde se presentan las conclusiones generales de la investigación y el trabajo futuro recomendado. / The river’s floods characterization and estimation are indispensable to guarantee the correct performanceand and safety of hydraulic infrastructure. Our country, while located in one of the areas with the highest activity related to extreme hydroclimatic phenomena, requires tools and methods developed for our context and hydrological situations. In this virtue, the main objective of this research is development and application of techniques that allow estimating natural maximum flows, for different probabilities of occurrence, in strategic points of main rivers in the central area of Pacific slope, located in the region named 5a4 in the ”Study of Hydrology of Peru” citep IILA1982. The referred estimations contained in maps allow the sizing of hydraulic infrastructure and the control of risks associated with the maximum flow rates. It is important to mention that present contribution is different from the usual way of estimating maximum flows in watersheds with few or no gauging stations, complementing existing information with satellite databases, applying conceptual models that represent physical processes and that allow validating the generated information. The present thesis is distributed as follows. In the chapter 1 general aspects of the investigation that includes the introduction, research problem and objectives are presented; also, the study area is described specifying its physiographic characteristics and aspects of hydrology and hydrography; finally, a brief review of important concepts is made emphasizing aspects used in the methodology for the development of the research. In the chapter 2 data and methodology that was used in the present work are presented, the first section includes a description of the relevant data of study area such as conventional hydrometeorological information and information about satellite estimations of climatic variables. The second section includes detailed description of methods and procedure from the information collection to the generation of maximum flow maps. In the chapter 3 the discussion and the results of the procedure are presented, which begins with selection and collection of hydroclimatic stations records in the study area. Subsequently, the records were evaluated using various techniques to verify the data reliability, consistency and homogeneity. Due to the limited number of gauging stations available in the study area, the maximum flow evaluation at various points in the fluvial network required the application of extrapolation techniques in observed data. For this purpose, the use of hydrological models calibrated in such way that they can reproduce adequate results in gauged points and reproduce them at ungauged points with a good level of reliability was prioritized. On the other hand, the low density of rainfall records and absence of climatic variables records required to develop a model that relates precipitation and discharge, required the use of various databases and satellite products in order to optimize, in space and time, the available records of precipitation and supply the limitations of information related to climatic variables. The data was then chosen with satellite rainfall and evapotranspiration estimates that best represent the observed data, forming a new database composed of conventional and satellite records. Subsequently, analysis points were selected within the basins and the sub-basins generated by these points were adapted to the GR2M model to simulate monthly flows, considering a basin area greater than 300 km textsuperscript 2 adequate. The maximum flows records in gauged points that passed the evaluation stage were adjusted to distribution functions in order to determine their frequency law. Likewise, for ungauged points, based on the simulated flows obtained from the modeling stage and through a regional analysis at the basin level, relationships were established between the frequency curves of maximum monthly and maximum daily flows. Thus, reliable approximations of the probability of occurrence of maximum daily flows in ungauged points were obtained, from which maps were constructed for the return periods of 2, 5, 10, 25, 50 and 100 years. Finally the thesis concludes with the chapter 4 where general conclusions of the investigation and recommended future work are presented. / Tesis

Orientador: Rafaela Vieira. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal, Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau.

Areas cultivated with eucalyptus forests have increased in Southern Brazil, and the effects on hydrosedimentological processes are not well known particularly at the watershed scale and in watersheds where land use has been changing. The Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model has been applied in a few forested watersheds to evaluate and predict effects of commercial forest cultivation or land use change in hydrological processes, whilst erosion processes has not been the main goal. The present study aimed (i) to evaluate the effects of eucalyptus plantation on hydrosedimentological processes, and to evaluate the efficiency and limitations of the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model to simulate streamflow and sediment yield (daily and monthly) in nested eucalyptus watersheds and in two paired watersheds with eucalyptus and grassland, and (ii) to identify the contribution of the bank channel, unpaved roads and eucalyptus stands sediment-sources for two different size fractions of sediment (< 0.063 mm and 0.063-2 mm) deposited along the drainage network, and suspended sediment collected in the outlet of small watersheds. SWAT was used to evaluate hydrological and erosion processes for two nested forest watersheds (watershed-0.98 km2 and sub-watershed-0.39 km2) and two paired watersheds in Pampa Biome, one with grassland (1.10 km2) and other with eucalyptus (0.83 km2). Measured streamflow and sediment yield at the watersheds outlets was used to evaluate model sensitivity to selected model parameters, and for calibration from 2009 to 2013 for nested watersheds, and from 2009 to 2013 for paired watersheds. Time series plots and standard statistical measures were used to verify model predictions. For nested watersheds, predicted monthly streamflow was very good during calibration for the watershed and for the sub-watershed, respectively. Predicted monthly sediment yield was very good and satisfactory for the watershed, and unsatisfactory for the sub-watershed. Simulations for daily time-scale were satisfactory to predict streamflow and sediment yield for the watershed. For the sub-watershed, predicted streamflow was satisfactory , but sediment yield was unsatisfactory . For paired watersheds, predicted monthly streamflow was good during calibration for the grassland watershed and for the eucalyptus watershed. Predicted monthly sediment yield was satisfactory for the grassland watershed, and very good and satisfactory for eucalyptus watershed. Daily simulations were satisfactory to predict streamflow in both grassland and eucalyptus watersheds. The results suggest that the SWAT model is a promising tool to evaluate hydrological processes in Brazilian watersheds. However, more field work with continuous monitoring is required and empirical equations of SWAT must change to better represent the processes that predominate in each watershed and to represent the hydrological and erosion processes in sub-daily time-scale and, especially, for small watersheds where the time of concentration is less than one day. Sediment-sources was evaluated using geochemical properties, determined by inductively coupled plasma mass spectrometry and X-ray fluorescence analyses, and the data used to calculate proportional contributions of sediment. Source contributions were determined at points spatially-distributed along the main channel of the watershed. Source determination for in-stream sites was done using samples collected in one spot to evaluate source-contribution of area upstream of this site of interest to indicate how different sources dominate at different downstream locations. To examine whether different size-fractions shared similar origins, two size fractions of both source and suspended samples including fine (<0.063 mm) and coarse (0.063 2 mm) particles were analyzed. Fingerprinting approach indicated particle-size and location of sources within a watershed are major factors affecting the measured contribution of sources for coarse and fine sediments. The closer a sediment sampling site is to a potential source, the more likely this sediment-source will dominate the sampled material, especially for coarse particles. Based on the classification analysis, the relative contribution of each source to eroded sediments was bank channel, i.e. from the stream network. Modeling results and sediment-source identification can provide an improved understanding effect of land use or change in land use on sediment yield in watershed scale, which are useful and may be used as a management tool of natural resources. / Áreas cultivadas com florestas de eucalipto têm aumentado no Sul do Brasil e os efeitos sobre os processos hidrossedimentológicos são pouco conhecidos, especialmente em escala de bacia hidrográfica e para áreas em que ocorreu mudança no uso do solo. O modelo Soil and Water Assesment Tool (SWAT) tem sido utilizado em bacias hidrográficas florestais para avaliar e simular o efeito do cultivo de florestas comerciais ou mudança de uso do solo sobre os processos hidrológicos, mas os processos erosivos não têm sido avaliados. O presente estudo objetivou (i) avaliar os efeitos do plantio de eucalipto sobre os processos hidrossedimentológicos e a eficiência e as limitações do SWAT em simular o escoamento superficial e produção de sedimentos (diários e mensais) em bacias hidrográficas embutidas, ocupadas com eucalipto, e em duas bacias hidrográficas pareadas ocupadas principalmente com eucalipto e com campo natural, e (ii) identificar a contribuição das fontes margem da rede de drenagem, as estradas e os povoamentos de eucalipto na geração de duas diferentes frações de sedimentos (< 0,063 mm e 0,063-2 mm) depositados ao longo da rede de drenagem, e de sedimentos em suspensão coletados no exutório de bacias embutidas. O SWAT foi utilizado para avaliar os processos hidrológicos e de erosão em duas bacias florestais embutidas (bacia-0,94 km2 e sub-bacia-0,39 km2) e em duas bacias hidrográficas pareadas no Bioma Pampa, uma com campo natural (1,10 km2) e outra com eucalipto (0,83 km2). A vazão e a produção de sedimentos medidas nas seções de monitoramento das bacias hidrográficas foram utilizadas para avaliar a sensibilidade dos parâmetros selecionados do modelo e para calibração para as bacias embutidas (2009-2013), e para as bacias pareadas (2009-2013). As séries temporais e os parâmetros estatísticos foram utilizados para avaliar o potencial preditivo do modelo. Para as bacias embutidas, a representação da vazão mensal foi muito boa durante a calibração para a bacia e para a sub-bacia, respectivamente. A representação da produção de sedimentos mensal foi muito boa e satisfatória para a bacia, e insatisfatória para a sub-bacia. As simulações na escala diária foram satisfatórias para a representação da vazão e da produção de sedimentos para a bacia. Para a sub-bacia, a representação da vazão foi satisfatória, mas da produção de sedimentos foi insatisfatória. Para as bacias hidrográficas pareadas, a representação da vazão mensal foi boa durante a calibração para a bacia com pastagem e para a bacia com eucalipto. A representação da produção de sedimentos mensal foi satisfatória para a bacia com pastagem, e muito boa e satisfatória para a bacia com eucalipto. As simulações diárias foram satisfatórias para a vazão em ambas as bacias pareadas. Os resultados sugerem que o modelo SWAT é uma ferramenta promissora para avaliar processos hidrológicos em bacias hidrográficas brasileiras. No entanto, fazem-se necessários mais tempo de monitoramento contínuo das variáveis hidrossedimentológicas e alteração de equações empíricas do SWAT para melhor representar processos erosivos que predominam em cada bacia e para representar os processos hidrológicos e erosivos em escala sub-diária, especialmente para pequenas bacias em que o tempo de concentração é menor do que um dia. As fontes de sedimentos foram avaliadas por meio do uso de propriedades geoquímicas, determinadas por análises de espectrometria de massas com plasma e de fluorescência de raios-X. A contribuição das fontes de sedimentos foi determinada em pontos espacialmente distribuídos ao longo do canal principal da bacia. Amostras de sedimento de um ponto de coleta foram utilizadas para avaliar a contribuição das fontes da área de contribuição à montante desse local de interesse e para indicar o a diferença da contribuição dessas fontes em diferentes localizações à jusante. Para avaliar se as diferentes frações de sedimentos tem origem semelhante, duas frações de tamanho de partículas das fontes e amostras de sedimento fino (< 0,063 mm) e grosso (0,063-2 mm) foram analisadas. A técnica fingerprinting indicou que o tamanho das partículas e localização das fontes dentro da bacia hidrográfica são os principais fatores que afetam a contribuição das fontes para a produção de sedimentos finos e grossos. As fontes mais próximas do local de amostragem são as potenciais fontes de sedimentos, sendo provável que essa fonte de sedimentos será dominante na amostra de sedimentos, principalmente para as frações grossas. Com base na análise de classificação, a contribuição relativa de cada fonte indicou que a principal fonte de sedimentos foi a margem do canal da rede de drenagem. Os resultados da modelagem e identificação das fontes de sedimentos contribuem para uma melhor compreensão do efeito do uso do solo ou da alteração no uso sobre a produção de sedimentos na escala de bacia hidrográfica, que são úteis e podem ser utilizados como ferramenta de gestão dos recursos naturais.

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Neste sentido, os processos eficientes de planejamento e de gestão de bacias hidrográficas, contribuem substancialmente para a consolidação e desenvolvimento de contextos de bens e serviços. Há uma estreita relação entre o desenvolvimento de áreas metropolitanas e a gestão dos sistemas hierárquicos das bacias hidrográficas. O presente trabalho apresenta uma proposta metodológica para avaliar a relação entre a funcionalidade das bacias hidrográficas e a conformação de duas áreas metropolitanas, no Brasil e na Colômbia, mediante uma análise comparativa dos arcabouços normativos e institucionais aplicados. Para isso, seguindo o modelo Pressão-Estado-Resposta, foram selecionadas três variáveis de pressão nas bacias (mudanças nas coberturas das terras, usos urbanos em fundos de vale, variabilidade climática) e quatro variáveis de estado (abastecimento de água, perda de solos, produção de serviços ecossistêmicos, estrutura ecológica da paisagem fluvial). Seguidamente, se avaliou e comparou os mecanismos de resposta normativa e institucional metropolitanos. Entre os resultados, se destaca uma abundante normativa, em ambos casos, focada na proteção das bacias com objetivos de produção hídrica, mas insuficientes para controlar as ocupações irregulares, decorrentes da especulação imobiliária das metrópoles. No caso brasileiro há uma relação mais coesiva entre a funcionalidade das microbacias abastecedoras e a projeção do desenvolvimento metropolitano, inserido em um sistema de gestão hídrico maior, concluindo-se que, o sucesso dessa integração está relacionado, entre outros fatores, com o cumprimento das funções institucionais por componentes ambientais e não por jurisdições territoriais, como no caso da Colômbia. / The demographic and urban population growth of South America is reflected in the increase of conurbations, in the consolidation of metropolitan areas and in the increase of demands of infrastructure and resources. In this sense, efficient watershed management processes contribute substantially to the consolidation and development of metropolitan contexts through the provision of goods and services, that is, there is a close relationship between the development of metropolitan areas and the management of the hierarchical systems of the watersheds. This research presents a methodological proposal to evaluate the relationship between watershed functionality and the conformation of two metropolitan areas, in Brazil and Colombia, through a comparative analysis of the normative and institutional structures applied for each case. For that, based on the Pressure-State-Response model, three pressure variables were selected about basins (changes in land cover, urban uses in valley bottoms, climatic variability) and four state variables (supply of water, soil loss, production of ecosystem services, ecological structure of the river landscape), then the metropolitan normative and institutional response mechanisms were evaluated and compared. Among the results of the comparison, there is an abundance of normativity, in both cases, regarding the protection of watersheds with water production objectives, but insufficient to control, for example, the irregular occupations resulting from real estate speculation typical of the metropolises. In Brazil there is a more cohesive relationship between the functionality of the supplying microbasins and the projections of metropolitan development, which in turn are part of a larger water management system. These results allow us to conclude that the success of the integration between the two contexts is related, among others, to the fulfillment of the institutional functions by environmental components and not by territorial jurisdiction as it is done in Colombia. / El crecimiento demográfico y de población urbana de América del Sur se refleja en el aumento de conurbaciones, en la consolidación de áreas metropolitanas y en el incremento de demandas de infraestructura y de recursos. En este sentido, los processos eficientes de planificación y gestión de cuencas hidrográficas contribuyen substancialmente a la consolidación y desarrollo de los contextos metropolitanos mediante la provición de bienes y servicios, es decir, hay una estrecha relación entre el desarrollo de áreas metropolitanas y la gestión de los sistemas jerarquicos de las cuencas hidrográficas. El presente trabajo presenta una propuesta metodológica para evaluar las relaciones entre la funcionalidade de las cuencas hidrográficas y la conformación de dos áreas metropolitanas, en Brasil y Colombia, mediante un análisis comparativo de las estructuras normativas e institucionales aplicadas para cada caso. Para eso, con base en el modelo Presión-Estado-Respuesta se seleccionaron tres variables de presión sobre las cuencas (cambios en las coberturas de la tierra, usos urbanos en los fondos de valle, variabilidad climática) y cuatro variables de estado (abastecimiento de agua, perdida de suelos, producción de servicios ecosistémicos, estrutura ecológica del paisaje fluvial), seguidamente se evaluacon y compararon los mecanismos de respuesta normativa e institucional metropolitana. Entre los resultados de la comparación se destaca la abundante normatividade, en los dos casos, respecto a la protección de las cuencas con objetivos de producción hídrica, pero insuficientes para controlar, por ejemplo, las ocupaciones irregulares resultantes de la especulación inmobiliária propia de las metrópoles. En el Brasil hay una relación más cohesiva entre la funcionalidade de las microbacias abastecedoras y las projecciones del desarrollo metropolitano, que a su vez hacen parte de un sistema de gestión hídrica mayor. Estos resultados permiten concluir que el éxito de la integración entre los dos contextos está relacionado, entre otros, con el cumplimiento de las funciones institucionales por componentes ambientales y no por jurisdicción territorial como se realiza en Colombia. / CAPES PEC-PG 15042-12-0