Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Hidráulica). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

La tesis doctoral que aquí se resume estudia la coordinación de los diferentes planes administrativos que tienen entre sus objetivos principales la protección directa del medio físico (planes de ordenación del territorio, de urbanismo, de los espacios naturales y la planificación hidrológica de cuenca), con el objetivo de demostrar que las deficiencias que presenta el sistema de coordinación entre los planes estudiados han de corregirse principalmente a través de la consideración de la planificación hidrológica de cuenca como un instrumento esencial para articular la integración y coordinación de las diferentes planificaciones ambientales que ordenan de manera directa el medio físico y, así, contribuir a materializar el mandato constitucional a los poderes públicos de velar "por la utilización racional de todos los recursos naturales, con el fin de proteger y mejorar la calidad de vida y defender y restaurar el medio ambiente" (artículo 45.2). El artículo 25.4 del Texto Refundido de la Ley de Aguas (en adelante TRLA), establece con relación a las cuencas hidrográficas intercomunitarias la necesidad de un informe previo emitido por las Confederaciones Hidrográficas cuando los planes, que las Comunidades Autónomas han de aprobar en ejercicio de sus competencias de ordenación del territorio y urbanismo, afecten al régimen y aprovechamiento de las aguas continentales o a los usos permitidos en terrenos de dominio público hidráulico y en sus zonas de servidumbre o policía, teniendo en cuenta a estos efectos lo previsto en la planificación hidrológica de cuenca. Aparte de considerar este informe previo como un instrumento insuficiente para garantizar la incorporación efectiva de los condicionamientos relativos a la protección física del demanio hídrico y a la garantía de su utilización en los planes de ordenación del suelo, constatamos que éste mecanismo coordinador no ha funcionado, debido a que la remisión reglamentaria que realiza el artículo citado para la determinación de los plazos y supuestos en que se tenía que evacuar el informe no se ha llegado a materializar, y a que, además, se establecía que a falta de emisión del informe en el plazo indicado éste se entendía favorable. Confirma nuestra posición, sobre la insuficiencia del mecanismo de coordinación establecido, el hecho de que pocas semanas antes de depositar esta tesis se reformara parcialmente el artículo 25.4 del TRLA, en el sentido de intentar reforzar el papel del informe, estableciendo la necesidad de un pronunciamiento expreso de la Confederación Hidrográfica sobre la existencia o inexistencia de recursos cuando los actos o planes de las Comunidades Autónomas o de las entidades locales comporten nuevas demandas de recursos hídricos, y cambiando el sentido del informe a desfavorable si no se emite en el plazo establecido al efecto. A pesar de que esta modificación supone una mejora, a nuestro juicio la reforma se ha quedado a medio camino porque el informe aún carece de la fuerza necesaria para garantizar la efectiva incorporación e integración de los condicionamientos protectores del demanio. En cambio, el mecanismo coordinador que proponemos, en concreto la necesidad de que el informe resulte vinculante, sí que se prevé en el resto de la normativa sectorial relativa a la protección del demanio público natural ante la planificación de los usos del suelo. Por ejemplo: en la Ley 22/1988, de Costas; en la Ley 43/2003, de Montes; y en la Ley 27/1992, de Puertos de Estado y de la Marina Mercante. Por otro lado, el TRLA tendría que ampliar los supuestos materiales cuya afectación por la planificación de los usos del suelo requiera, como mínimo, un informe previo y operativo de la Confederación Hidrográfica. Nos referimos: a la afectación de las zonas inundables delimitadas en los planes; a los perímetros que se establecen para proteger a las aguas subterráneas frente a la degradación y contaminación; y a las zonas protegidas contempladas en los planes hidrológicos por determinación de la propia planificación de cuenca. Este déficit de coordinación también podría solucionarse mediante la introducción de una norma de prevalencia que disponga la preeminencia de las determinaciones de los planes hidrológicos de cuenca sobre los instrumentos de ordenación del territorio y urbanismo. Por último, y para reforzar nuestra tesis, mostramos todas las características y circunstancias que otorgan a la planificación hidrológica de cuenca una posición preeminente y cualificada para ejercer un papel esencial como instrumento integrador y coordinador de la planificación dirigida a la protección del medio físico. / The Doctoral Thesis summarized here studies the mechanism for coordinating the various administrative plans aimed partly at protecting the environment (land regulation, urban planning, natural space planning and basin hydrological planning). We show that the deficiencies in this mechanism should be corrected mainly by regarding basin hydrological planning as essential to integrating and coordinating the environmental plans that directly regulate the physical environment. This would also enable public authorities to uphold their constitutional mandate to "safeguard a rational use of all natural resources with a view to protecting and improving the quality of life and preserving and restoring the environment", as outlined in section 45.2 of the Spanish Constitution. With reference to Spain's inter-regional hydrographic basins, section 25.4 of the revised National Water Law (Texto Refundido de la Ley de Aguas; hereafter TRLA) established the need for a preliminary report by the River Basin Authorities (Confederaciones Hidrográficas) that should take into account provisions included in basin hydrological planning and be issued when the administrative plans, which must be approved by Spain's autonomous communities in the exercise of their competence in the regulation of land and urban development, affect "the continental water system and its use, or the permitted uses of land of the hydraulic public domain and its areas of access or control". In our opinion, this preliminary report is not sufficient to ensure the implementation of the mechanisms for protecting the hydraulic public domain or their use in plans for land regulation. We also believe that this mechanism has failed, first because the regulatory reference cited in section 25.4 of the TRLA to determine the deadlines and conditions for the report's issue has not materialized and, second, because it was established that if the report were not issued within the period stipulated, it would be considered favourable. Our opinion is supported by the fact that, only a few weeks before this thesis was deposited, section 25.4 of the TRLA was partially revised. The aim of this revision was to strengthen the role of the preliminary report, first by establishing the need for an express declaration from the River Basin Authorities on the existence or non-existence of resources when the acts or plans of the autonomous communities or local authorities imply new demands for hydraulic resources and, second, by changing the conclusion of the report from favourable to unfavourable if it not issued within the stipulated time period. We agree that this change is an improvement but, in our opinion, the revision only goes half way, since the report still lacks the strength to guarantee the effective incorporation and integration of the mechanisms for protecting the hydraulic public domain. On the other hand, the coordination mechanism we propose, and specifically the need for the report to be made binding, is foreseen in the regulations of other sectors governing the protection of the natural public domain against land use planning. See, for example, the Coastal Law of 1988 (Ley 22/1988 de Costas), the Forest Law of 2003 (Ley 43/2003 de Montes) and the State Ports and Merchant Marine Law of 1992 (Ley 27/1992 de Puertos de Estado y de la Marina Mercante). We also believe that the TRLA should extend the list of situations that require an operative report from the River Basin Authorities if an area is affected by land use planning. Here, we are referring to floodable areas whose boundaries are outlined in the plans, perimeters established to protect subterranean waters against degradation and contamination, and protected areas included in hydrological plans upon decisions taken with respect to basin hydrological planning. This low level of coordination could also be improved by the introduction of a prevalence rule to give priority to basin hydrological plans over instruments for regulating land and urban planning. Finally, to support our thesis, we describe the characteristics and circumstances that have given basin hydrological planning a privileged and qualified position in which to play a key role in the protection of the physical environment.

La cantidad de recursos hídricos disponibles en una región es una variable de importancia que puede limitar el desarrollo de la vida y también incidir en el desarrollo de actividades productivas tales como agricultura, minería e hidroelectricidad. Por ello, resulta fundamental el análisis de cual será la disponibilidad futura de este vital elemento. En este estudio se intentó proveer la información necesaria para comprender los alcances del cambio climático, en términos de vulnerabilidad del sector de los recursos hídricos en la cuenca andina del Río Teno, caracterizada por la estación fluviométrica Río Teno después de Junta con Río Claro, con el fin de contribuir al proceso de toma de decisiones sobre medidas de adaptación frente al Cambio Climático. Para lograr este objetivo se usó un modelo de simulación hidrológica generado por el Instituto del Medio Ambiente SEI (Stockholm Environment Institute), conocido como Water Evaluation And Planning System o simplemente WEAP. El modelo fue calibrado y validado a partir de datos históricos mensuales representativos de la cuenca disponibles entre Abril de 1975 y Marzo de 2005. Los parámetros calibrados y validados fueron utilizados para simular la disponibilidad futura del recurso a base de escenarios futuros de las variables meteorológicas de entrada (precipitación y Temperatura) necesarias para la operación del modelo, derivados de datos obtenidos en el modelo PRECIS por el Departamento de Geofísica de la Universidad de Chile para el escenario A2 en los períodos 2036-2065 y 2071-2100. Los resultados mostraron una baja de los caudales medios mensuales futuros del Río Teno de un 30% y 40% para los periodos 2036-2065 y 2071-2100 respectivamente y un aumento en el número y prolongación de periodos secos en la cuenca, causados principalmente por la disminución de la precipitación anual y del aumento de la temperatura anual. A pesar de los cambios en las magnitudes del caudal, el régimen mixto nivo-pluvial del Río Teno no varió sustancialmente, salvo un desplazamiento del peak de primavera del mes de Diciembre a Noviembre.

El humedal Pajonales de Tilicura es importante por la nidificación de aves y la población de coipos que se estima es la más abundante en la región. En las laderas del humedal existen plantaciones de Pino Insigne por lo que sería interesante estimar el efecto que tienen sobre el nivel de éste. El objetivo de este trabajo es estimar los caudales medios mensuales afluentes al humedal Pajonales de Tilicura y determinar la sensibilidad de éstos a las condiciones de forestación en la cuenca utilizando un modelo de simulación hidrológica. De acuerdo a las características de la zona de estudio y de los datos disponibles se eligió el modelo de simulación hidrológica TOPMODEL. La calibración y validación del modelo, a nivel diario, se efectuó en la cuenca vecina Estero El Manzano, que presenta un régimen hidrológico similar, obteniéndose indicadores de eficiencia (Nash-Sutcliffe) mayores a 0,79. Posteriormente los parámetros fueron transferidos a la cuenca afluente al humedal pero se modificó el parámetro relacionado con la profundidad de las raíces para reflejar las diferencias entre el uso del suelo de ambas cuencas. Luego se simuló el caudal medio diario afluente al humedal para el período octubre 2003- diciembre 2007 obteniendo un caudal medio mensual promedio entre 0,4m3/s en el mes de junio y 2,7m3/s en el mes de agosto. A pesar de que el modelo no es capaz de simular la gestión de cuáles superficies conviene forestar para minimizar el impacto sobre el recurso hídrico afluente al humedal, si permitió evaluar la sensibilidad del caudal medio mensual afluente para las distintas condiciones de forestación en la cuenca. Los resultados muestran que cuando la cuenca tiene un porcentaje bajo de forestación (18,9%) los caudales máximos alcanzan valores entre 3,5 y 5m3/s mientras que para altos niveles de forestación (90%) éstos disminuyen a valores entre 1,5 y 2,5m3/s.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Programa de Pós-Graduação em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos, 2016. / Submitted by Camila Duarte (camiladias@bce.unb.br) on 2017-01-20T20:21:36Z No. of bitstreams: 1 2016_PlácidoSousaBeserra.pdf: 9472878 bytes, checksum: 99266e4d35dd251702db679b3038b06c (MD5) / Approved for entry into archive by Ruthléa Nascimento(ruthleanascimento@bce.unb.br) on 2017-03-21T13:30:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_PlácidoSousaBeserra.pdf: 9472878 bytes, checksum: 99266e4d35dd251702db679b3038b06c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-21T13:30:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_PlácidoSousaBeserra.pdf: 9472878 bytes, checksum: 99266e4d35dd251702db679b3038b06c (MD5) / Este estudo foi realizado na bacia do Rio Grande, afluente do Rio São Francisco, no Oeste Baiano, região que é a maior produtora de grãos do estado Bahia e uma das maiores do país. A área de estudo foi escolhida por ter tido ocupação recente, a partir da segunda metade dos anos 1970, quando já se tem a disponibilidade de imagens de satélite, que viabilizaram o histórico de evolução da cobertura e uso do solo. A avaliação dos efeitos das mudanças na cobertura e uso do solo sobre as vazões foi realizada com a utilização do modelo MGB-IPH. Na avaliação foram consideradas as incertezas do modelo e dos parâmetros, para isso, ao invés de se considerar que há um único conjunto de parâmetros que represente a bacia, foi considerado que diversos parâmetros podem representar a bacia. Foram avaliadas as mudanças nas vazões mensais, anuais e nas vazões mínimas, no período de 1969 a 2005, dividido em 3 períodos: P1, de 1969 a 1985, com o uso do solo de 1980; P2, de 1986 a 1995, com o uso do solo de 1990; e P3, de 1996 a 2005, com uso do solo 2000. A detecção de ocorrência de alterações nas vazões em função das mudanças no uso do solo foi realizada pela comparação dos resíduos entre as vazões observadas e simuladas obtidos do período de referência, anterior à mudança no uso do solo, e nos períodos posteriores. Também foram comparados os conjuntos de parâmetros obtidos de calibrações realizadas nos diferentes períodos e, por fim, foram comparadas as respostas da bacia aos diferentes conjuntos de parâmetros obtidos na calibração de cada período. O modelo se mostrou eficiente em representar a hidrologia da bacia e capaz de detectar efeitos da mudança no uso do solo sobre o escoamento superficial. Em todas as comparações, os resultados indicam que houve redução das vazões devido à substituição da vegetação natural por pastagem e culturas agrícolas. / This study is about the Rio Grande Basin, a São Franscisco River tributary, in the West of the State of Bahia, the region is the biggest grain producer of the State and one of the biggest of the country. This area was chosen for its recent occupation, starting from the latest 70’s, when satellite images became available, which enable the register of land-use or land-cover – LULC. The evaluation of LULC changes effects on streamflow was made using the MGB-IPH model. This evaluation considered model and parameter uncertainty, for this instead of using one parameter set that represents the watershed, was considered that various parameter sets can represent the watershed. Effects on the monthly, annual and minimal streamflow was evaluated between 1969 and 2005, divided in three periods: P1, from 1969 to 1985, using LULC from 1980; P2, from 1986 to 1995, using LULC from 1990; and P3, from 1996 to 2005, using LULC from 2000. The changes detection in streamflow due to changes in LULC was performed by comparing the residuals between observed and simulated streamflow obtained from the reference period prior to the change in land-use, and in subsequent periods. The sets of calibration parameters obtained for each period was also compared, and finally, the simulations obtained with different parameter sets were compared between each other. The MGB-IPH was able to reproduce the watershed hydrology and to detect the LULC changes effects on the runoff. Results have indicated that there was streamflow decrease due to natural cover substitution for pasture and crops.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Departamento de Geografia, Programa de Pós Graduação em Geografia, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-04-06T14:26:47Z No. of bitstreams: 1 2016_ThiagoAvelarChaves.pdf: 5824377 bytes, checksum: 20228199c3091ff30e31ec5e7953a790 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-04-06T21:08:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_ThiagoAvelarChaves.pdf: 5824377 bytes, checksum: 20228199c3091ff30e31ec5e7953a790 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-06T21:08:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_ThiagoAvelarChaves.pdf: 5824377 bytes, checksum: 20228199c3091ff30e31ec5e7953a790 (MD5) / As perdas de solo e nutrientes por meio de processos erosivos constituem um fator importante na redução da capacidade produtiva do solo, podendo provocar impactos econômicos em diversas escalas. Nesse sentido, trabalhos que visem integrar modelos de base física com métodos de valoração econômica podem representar importante ferramenta de gestão do espaço geográfico, uma vez que esta integração pode reduzir o grau de incerteza na avaliação econômica ambiental. Este trabalho possui como objetivo realizar a integração de modelos hidrológico e econômico para estimar os custos internos provocados pela erosão na agricultura. Para tal, foi utilizado o modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool) - para estimar a perda de solos; a perda de nutrientes e corretivos como nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca) e magnésio (Mg); e a produtividade nas áreas de agricultura – associado com o método de Custo de Reposição de Nutrientes para estimar quais os impactos econômicos da reposição de nutrientes no valor da produção. A abordagem metodológica utilizada foi aplicada na bacia experimental do córrego Sarandi – DF, abrangendo o período entre 2012 e 2014, contribuiu para a análise do custo interno da erosão em área agrícola com um menor grau de incerteza. Os resultados indicam que a área de estudo apresenta baixos níveis de perda de solos e nutrientes, refletindo nos custos de reposição de nutrientes, que apresentaram variação de 75,97 a 240,87 R$.ha-1 em 2012, de 86,51 e 212,81 R$.ha-1 em 2013, e de 87,81 e 447,05 R$.ha-1 em 2014, representando, na maior parte da bacia, menos de 2% do valor da produção. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Soil and nutrient loss due to erosive processes is an important factor to soil productive capacity loss, incurring in economic impacts on many scales. In this sense, research that aim to integrate physical based models with economic valuation methods may represent an important tool of geographical space management, since this integration may reduce uncertainties in environmental economic valuation. This thesis aims to integrate hydrological and economic models to estimate on-site costs of erosion in agriculture areas. To achieve this, SWAT model (Soil and Water Assessment Tool) - used to estimate soil loss; nutrient losses of nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (P), calcium (Ca) and magnesium (Mg); and crop productivity in the area of study – was integrated with the Nutrient Replacement Costs method to evaluate the economic impacts of nutrient replacement on production value. The methodological approach was applied in the Sarandi river experimental basin – DF, in a period between 2012 and 2014, which contributed to reduce uncertainty levels in assessing internal erosion costs in agricultural areas. Results show that the area has low levels of soil and nutrient losses, reflecting on nutrient replacement low costs, which varied from 75,97 a 240,87 R$.ha-1 in 2012, 86,51 e 212,81 R$.ha-1 in 2013, and 87,81 e 447,05 R$.ha-1 in 2014, representing on the majority of the area, less than 2% of production value.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Relações Internacionais, Programa de Pós-Graduação em Relações Internacionais, 2011. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2011-05-24T13:28:58Z No. of bitstreams: 1 2011_FabioAlbergariaQueiroz.pdf: 5448422 bytes, checksum: d3a75b0d2d045814ffbf79319a3150ea (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(tempestade_b@hotmail.com) on 2011-05-24T20:22:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_FabioAlbergariaQueiroz.pdf: 5448422 bytes, checksum: d3a75b0d2d045814ffbf79319a3150ea (MD5) / Made available in DSpace on 2011-05-24T20:22:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_FabioAlbergariaQueiroz.pdf: 5448422 bytes, checksum: d3a75b0d2d045814ffbf79319a3150ea (MD5) / Em várias regiões do mundo os múltiplos usos de águas compartilhadas apresentam-se como um componente importante no jogo de poder regional. Esta situação explica porque a gestão de recursos hídricos encontra-se vinculada à preocupações de ordem estratégica ou outras questões de alta política em muitos destes casos. Mas, em que intensidade? Em busca de respostas para essa questão, o presente estudo analisa o caso da América do Sul, uma região que ostenta em seus domínios dois dos sistemas hidrográficos mais relevantes do planeta: as Bacias Platina e Amazônica. A fim de verificar as implicações dos usos destes recursos comunais para a segurança regional, a tese emprega a estrutura teórica desenvolvida pela chamada Escola de Copenhague usando, para tal, conceitos como securitização, atores securitizadores, objetos de referência e Complexos Regionais de Segurança (CRS). Usa-se, também, a idéia dos Complexos Hidropolíticos, originalmente desenvolvida por Michael Schulz como uma forma distinta de CRS aplicável em áreas onde as questões relacionadas aos recursos hídricos destacam-se como uma característica proeminente nas relações internacionais dos atores que a integram. Ao aplicar este quadro teórico, a pesquisa apresenta, como resultado, o papel das idéias compartilhadas como guia para a agência de importantes atores em relação às dinâmicas hidropolíticas. Essa metodologia também permitiu verificar a disposição das unidades e subunidades de análise, os padrões de amizade e inimizade entre os Estados ribeirinhos e as medidas de emergência tomadas por esses atores para lidar com os problemas identificados. Como resultado, as inferências observadas demonstraram a existência de um Complexo Hidropolítico na Bacia do Prata, um arranjo estrutural que prevaleceu até 1979 quando então, imediatamente após a resolução do problema Corpus-Itaipu, houve a linear e progressiva dessecuritização da agenda hidropolítica do Cone Sul. Quanto à Bacia Amazônica, as inferências demonstraram a existência de um proto-complexo hidropolítico uma vez que foram identificadas relações de interdependência hidrológica, mas não fortes o suficiente para se pensar nesta região como um Complexo Hidropolítico plenamente constituído. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / In many regions in the world, especially in those where countries share the resources of watersheds, the multiple uses of transboundary freshwater have been seen as a critically important component for regional stability. This situation explains why, in many cases, water management has commonly become linked to national security concerns or other issues of a high politics nature. But, at what intensity? In the search of answers for this question, the research analyzes the case of South America, a region that encompasses two of the most relevant water systems on Earth: the Prata and Amazon Basins. In order to verify the impacts generated by the shared use of the resources of these two systems for the regional security agenda, the thesis employs the conceptual framework developed by the so-called Copenhagen School by using concepts such as securitization, securitizing actors, referent objects, Regional Security Complex (RSC). It also uses the related concept of Hydropolitical Security Complex (HSC) developed by Michael Schulz as a distinct form of RSC applicable on areas where water-related issues stand out as a relevant feature in international relations dynamics. As a result, the alignments provided by the application of this theoretical framework highlighted the role of shared ideas and beliefs as a guide for the agency of important actors like policy-makers and decision-makers concerning water-related matters. This methodology also allowed us to verify the arrangement of units and subunits, the patterns of amity and enmity among riparian States and the resulted emergency measures taken by those actors to deal with the arisen problems. In this regard, inferences demonstrated the existence of a Hydropolitical Security Complex at the Prata Basin, a structural arrangement that prevailed until 1979 whereupon, immediately after the resolution of Corpus-Itaipu dams‟ issue, a linear and progressive normalization of the Southern Cone‟s hydropolitical agenda took place and laid the foundations of a new stage in South America‟s international relations. Concerning the Amazon Basin, inferences have shown the existence of a proto-hydropolitical complex once sufficient hydrological interdependence was identified but not strong enough to think of this region as a fully fledged Hydropolitical Complex. ______________________________________________________________________________ RÉSUMÉ / Dans plusieurs régions du monde, les divers emplois des eaux partagées sont présentés comme un élément important dans le jeu de la puissance régionale. Cette situation explique pourquoi la gestion des ressources hydriques est liée à des préocupations d'ordre stratégique ou à d‟autres questions d‟ordre politique dans la plupart des cas. Mais à quelle intensité? À la recherche de réponses à cette question, cette étude examine le cas de l‟Amérique du Sud, une région qui étale les deux systèmes hydrographiques les plus pertinents de la planète: Le Bassin Platina et le Bassin Amazonique. Afin de vérifier les implications de l‟emploi de ces ressources pour la sécurité regional, la thèse emploie la doctrine développée par l'école de Copenhague, en utilisant des concepts tels que la sécurisation, les acteurs sécurisants, les objets des référence et les Complexes Régionaux pour la Sécurité'(CRS). Il est ulilisé aussi le concept des Complexes Hydropolitiques, développé par Michael Schulz comme une forme distincte de CRS, applicable aux zones où les questions liées aux ressources hydriques se détachent comme une caractéristique proéminente dans les relations internationales des acteurs qui lui appartiennent. En appliquant ce cadre théorique, la recherche presente, comme résultat, le rôle des idées partagées en tant que guide pour l‟agence des acteurs par rapport aux dynamiques hydropolitiques. Cette méthodologie a également vérifié la disposition des unités et sous-unités d'analyse, les modèles d'amitié et d'inimitié entre les Etats riverains et les mesures d‟urgence pour résoudre les problèmes identifiés. Comme résultat, les inférences observées ont démontré l‟existence d‟un Complexe Hydropolitique dans le Bassin du Prata, un arrangement structurel qui a prévalu jusqu‟à 1979 quand, immédiatement après la résolution du problème Corpus-Itaipu, il y a eu la linéaire et progressive normalisation de l‟agenda hydropolitique du Cône Sud. En ce qui concerne le Bassin Amazonique, les inferences ont demontré l'existence d‟un proto-complexe hydropolitique une fois qui ont été identifiées des corrélations d‟interdépendance hydrologique, mais pas suffisamment fortes pour préciser cette région comme un Complexe Hydropolitique pleinement constitué.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:35:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9507_TAMÍRES PARTÉLLI CORREIA2016.pdf: 3373249 bytes, checksum: 745d9e1d9d1057a74e6d90b15125440c (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / CORREIA, Tamíres Partélli. Aplicação do modelo SWAT para simulação de cenários de uso da terra na bacia hidrográfica do Rio Jucu. 2016. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais) Universidade Federal do Espírito Santo, Jerônimo Monteiro - ES. Orientador: Prof. Dr. Sidney Sara Zanetti. Coorientador: Prof. Dr. Roberto Avelino Cecílio. A bacia hidrográfica do rio Jucu, juntamente com a bacia do rio Santa Maria da Vitória, são responsáveis por 50% do abastecimento de água no estado do Espírito Santo, e pela produção de 11% da energia elétrica do estado, e abrigam remanescentes florestais importantes para a preservação da biodiversidade. Devido à importância dessa área para conservação e manutenção dos mananciais, faz-se necessário o uso de ferramentas que visam a otimização dos usos da terra e entendimento do comportamento da dinâmica da água na bacia hidrográfica. Entre as técnicas utilizadas para representar os processos hidrológicos, destaca-se a modelagem. Dentre os diversos modelos hidrológicos, ressalta-se o modelo SWAT (Soil and Water Assessement Tool), um modelo físico e semi-distribuído. O presente estudo teve como objetivo principal simular cenários do uso e ocupação da terra, utilizando o modelo SWAT, na bacia hidrográfica do rio Jucu, localizada no estado do Espírito Santo. Foram definidos 6 cenários para avaliar a vazão mínima, média e máxima, sendo eles: com 20% de área de floresta nativa na bacia (F20) (cenário 1); cenário 2: com 36% de área de floresta nativa na bacia (uso da terra atual) (F36); cenário 3: com 50% de área de floresta nativa na bacia (F50); cenário 4: com 100% de área de floresta nativa na bacia (F100); cenário 5: com 100% da área da bacia ocupada com cultivo de eucalipto (E100); cenário 6: com 100% da área da bacia ocupada com pastagens (P100). O modelo foi calibrado e validado para a escala diária e mensal, utilizando índices estatísticos: coeficiente de eficiência de Nash e Sutcliffe, coeficiente de eficiência de Nash e Sutcliffe modificado, coeficiente de determinação e o índice PBIAS, que indicaram o desempenho satisfatório nas fases calibração e validação do modelo. Todos os cenários comprovaram a sensibilidade do modelo às alterações de uso da terra na bacia. Para o estudo das vazões mínimas de referência (Q7,10 e Q90), que diz respeito a disponibilidade de água na bacia hidrográfica, os maiores valores foram encontrados para os cenários 4 (F100), 3 (F50), 5 (E100), 2 (F36), 1 (F20) e 6 (P100), respectivamente, em ordem decrescente. O estudo das vazões mínimas é de extrema importância para avaliar como as florestas são importantes para manter a água dentro do sistema, principalmente nos períodos secos. Já para as vazões máximas (vazões de enchentes), os maiores valores ocorreram nos cenários 6 (P100), 5 (E100), 1 (F20), 2 (F36), 3 (F50) e 4 (F100), respectivamente, também em ordem decrescente. Em relação ao cenário atual (F36), observou-se que houve aumento na vazão média nos cenários 6 (P100) e 1 (F20), e decréscimo da vazão média nos cenários 4 (F100), 3 (F50) e 5 (E100). O estudo permitiu mostrar a importância das florestas para manter uma maior regularidade dos cursos de água, associado com maiores vazões mínimas e menores vazões máximas em cenários com mais floresta, tendo ficado evidente que somente a avaliação da vazão média não é suficiente para análise do comportamento hídrico na bacia.

O desenvolvimento urbano altera significativamente o ciclo natural das bacias hidrográficas. Com o surgimento da drenagem urbana sustentável, o rápido escoamento das águas pluviais deu lugar à restituição das características naturais da bacia hidrográfica através do planejamento do desenvolvimento urbano aliado ao uso de técnicas compensatórias que promovem a infiltração e detenção de águas pluviais. Entretanto, em bacias urbanizadas, o uso das técnicas compensatórias tem alcance limitado, principalmente pelo alto grau de impermeabilização das bacias, pela falta de preocupação com a drenagem durante a expansão urbana, pela baixa disponibilidade de espaço e pelos altos custos de aplicação de medidas estruturais de drenagem urbana. Assim, os princípios de drenagem urbana sustentável são muitas vezes considerados inadequados a ambientes de urbanização consolidada. Desta forma, este trabalho teve por objetivo avaliar o desempenho do uso em conjunto de diversas técnicas compensatórias definidas através do desenvolvimento de mapas de adequabilidade de uma bacia hidrográfica urbana à aplicação das técnicas compensatórias e de simulação hidrológica. Foram avaliadas bacias de detenção, pavimentos permeáveis, jardins de chuva, telhados verdes, trincheiras de infiltração e microreservatórios individuais. O desempenho das técnicas compensatórias foi avaliado individualmente e trabalhando em conjunto. Mapas de adequabilidade foram criados para locação e quantificação das técnicas compensatórias na bacia hidrográfica. Os resultados mostraram que a aplicação extensiva de técnicas compensatórias em ambiente urbano pode provocar melhoras significativas na redução de vazão de pico e controle do volume de hidrogramas de cheia, com melhores desempenhos individuais de até 35,5% de redução de pico e 32,48% de redução de volume de hidrogramas (TR 2 anos) com o uso de trincheiras de infiltração e 12,77% de redução de vazão de pico e 9,57% de redução de volume (TR 100 anos) com o uso de telhados verdes. Simulando as técnicas compensatórias mais eficientes funcionando em conjunto, foram obtidas reduções de 59,00% de vazão de pico e 46,37% de redução de volume para precipitações de tempo de retorno de 2 anos e 25,66% de vazão de pico e 26,45% de redução de volume em precipitações de 100 anos de tempo de retorno. Assim, concluiu-se que a adaptação de regiões urbanizadas aos princípios da drenagem urbana sustentável é possível e eficiente, e bons resultados podem ser obtidos mesmo nos ambientes mais densamente ocupados. Entretanto, a falta de planejamento durante o desenvolvimento urbano e a pouca disponibilidade de espaço impede a otimização do arranjo espacial dos dispositivos e limita a eficiência de algumas técnicas compensatórias, principalmente aquelas de grande porte. / Urban development significantly alters the natural cycle of river basins. With the emergence of sustainable urban drainage, rapid stormwater runoff gave way to recovering the natural characteristics of the river basin through the urban development planning coupled with the use of compensatory techniques that promote the infiltration and detention of stormwater. However, in already urbanized basins, the use of compensatory techniques have limited reach, especially by the high impermeabilization of the basins, the lack of concern with drainage during urban sprawl, low space availability and high implementation costs of structural measures of urban drainage. Thus, the principles of sustainable urban drainage are often considered inadequate to consolidated urban environments. Therefore, this study aimed to evaluate the performance of the conjunction use of several compensatory techniques defined after developing suitability maps for the urban basin and hydrologic simulation. We evaluated detention basins, permeable pavements, rain gardens, green roofs, infiltration trenches and individuals cisterns. We assessed the performance of compensatory techniques working individually and working together. Suitability maps were created for positioning and quantification of compensatory techniques in the watershed. The results showed that extensive application of compensatory techniques in an urban environment could lead to significant improvements in peak flow reduction and control of hydrograms volume, with best individual performance up to 35.5% peak reduction and 32.48% hydrograms volume reduction (TR 2 years) using infiltration trenches and 12.77% peak flow reduction and 9 57% volume reduction (TR 100 years) using green roofs. Simulating the most efficient compensatory techniques working together, the results shown 59.00% of peak flow reductions and 46.37% of volume reduction to 2-years rainfalls and 25.66% peak flow reduction and 26.45% of volume reduction in 100-years rainfalls. Thus, we concluded that the adaptation of urbanized areas to sustainable urban drainage principles is possible and efficient, and good results can be obtained even in the more densely occupied environments. However, the lack of planning for urban development and the limited space availability prevents the optimization of devices spatial arrangement and limits the effectiveness of certain compensatory techniques, especially those large as detention basins.

Ingeniera Civil / Las centrales hidroeléctricas cubren aproximadamente un 44% de la potencia instalada del Sistema Interconectado Central (SIC), constituyendo una de las principales fuentes de generación eléctrica del país. La construcción y operación de centrales hidroeléctricas de embalse genera diversos impactos en los sistemas acuáticos. Dada la capacidad de regulación, el bajo costo de operación y la rápida respuesta que tienen frente a variaciones en la demanda energética, algunas de estas centrales presentan una operación concentrada en los horarios punta, o hydropeaking. Este tipo de operación genera alteraciones tanto en el régimen hidrológico como térmico aguas abajo. Este último efecto está relacionado con la operación sobre la estructura térmica del embalse. El objetivo principal de este trabajo es estudiar la alteración hidrológica y térmica de corto plazo en el embalse Rapel asociada a operaciones de hydropeaking. Se consideran tanto el esquema actual de operación como escenarios de restricciones de caudales mínimos turbinados (Qmín) y fluctuaciones máximas horarias de caudal turbinado (ΔQmáx). Los escenarios simulados se incorporaron a un modelo de pre despacho económico de carga, que resuelve el problema de coordinación hidrotérmica de corto plazo. A partir de este modelo se obtienen series temporales de caudales horarios que permiten calcular los Indicadores de Alteración Hidrológica Intradiaria (IAHI) y que a su vez son datos de entrada para el modelo numérico tridimensional que simula la hidrodinámica del embalse (CWR-ELCOM) y que permite determinar la estructura térmica del mismo. Los resultados del modelo CWR-ELCOM incluyen series de tiempo de las temperaturas del agua de salida del embalse, con las que se calculan Indicadores de Alteración Térmica Intradiaria (IATI). A partir de las series de tiempo horarias de caudales y temperaturas de salida se obtienen series diarias de IAHI e IATI, que luego dan lugar a curvas de duración. Los resultados muestran que las restricciones a la operación, tanto al aplicarse cada una por sí sola como en forma combinada, inducen un desplazamiento en las curvas de duración hacia valores menores de los indicadores en comparación con la operación sin restricción. Para analizar el efecto de cada restricción por si sola, se considera un periodo húmedo y uno seco, y en ambos se observa que mientras más limitada la operación, esto es mayores valores de Qmín o menores de ΔQmáx, las curvas de duración se desplazan más hacia el eje de las ordenadas. Para el periodo seco es más efectivo aplicar restricciones de Qmín, mientras que para el periodo húmedo resulta más efectivo limitar las fluctuaciones de caudales máximos horarios turbinados. Al combinar las restricciones se obtienen en todos los casos menores alteraciones que en el caso de aplicar restricciones por separado. Adicionalmente, se observa que en términos generales la restricción ΔQmáx es más efectiva que la de Qmín en términos de las curvas de duración de los IAHI. Los IATI siguen la misma tendencia que los IAHI, en donde los escenarios más restrictivos generan valores menores para los indicadores, con la diferencia que para los IATI las curvas de duración de los casos con restricciones, tanto por sí solas como combinadas, son similares a la obtenida del escenario sin restricciones. Adicionalmente, se observa que la restricción Qmín es la más efectiva en términos de desplazar las curvas de duración con respecto a operación sin restricciones, llegando incluso para valores altos de caudal mínimo a no ser relevante considerar además restricciones de fluctuaciones máximas horarias de caudales.