A regionalização hidrológica é uma técnica que permite transferir informação entre bacias hidrográficas semelhantes, a fim de calcular em sítios que não dispõem de dados, as variáveis hidrológicas de interesse; assim, a mesma caracteriza-se por ser uma ferramenta útil na obtenção de outorga de direitos de uso de recursos hídricos, instrumento previsto na Lei 9433/97. Devido à desatualização do modelo atual de regionalização hidrológica do Estado de São Paulo, proposto na década de 80, este estudo tem como objetivo geral avaliar se o mesmo está adequado ao uso, de acordo com a atualização de seu banco de dados, e propor um novo que supere as limitações do antigo. O estudo foi realizado no Estado de São Paulo, que tem área de aproximadamente 248197 km², localizado entre as longitudes -44° 9\', e -53º 5\', e entre as latitudes -22° 40\', e -22° 39\'. Utilizou-se, inicialmente, dados de 176 estações fluviométricas administradas pelo DAEE e pela ANA, disponíveis em http://www.sigrh.sp.gov.br. Determinou-se para as estações, a precipitação média anual da bacia hidrográfica (P), a vazão média plurianual (Q), a vazão mínima média de 7 dias seguidos com período de retorno de 10 anos (Q7,10) e as vazões com 90 e 95% de permanência no tempo (Q90 e Q95). Posteriormente, fez-se análise de consistência excluindo as estações inconsistentes do estudo; assim, restaram 172 para serem utilizadas na avaliação do modelo e formulação de um novo. A avaliação do modelo fez-se pelo índice de confiança (c), que é definido pelo produto entre o coeficiente de correlação (r) e o índice de concordância (d), utilizando como valor de estimativa as vazões geradas pelo modelo, e como valor padrão as calculadas por intermédio das estações fluviométricas. Todas as vazões avaliadas foram classificadas como ótimas, com índice de confiança (c) acima de 0,85; assim, o atual modelo rejeitou a hipótese de que a atualização de seu banco de dados pudesse inferir em sua capacidade preditiva; portanto, o mesmo pode ser usado na obtenção das vazões estudadas que são referência na emissão de outorga em diferentes Estados do Brasil. Entretanto, o modelo apresentou algumas limitações, como extrapolação para áreas de bacias de drenagem menores do que as utilizadas para formulá-lo, e problemas em seu aplicativo computacional: o mesmo informa a precipitação média anual na coordenada geográfica do local de captação da água, e não da bacia de drenagem a montante do referido local. Neste enfoque, foi formulado um novo modelo, que superou as limitações e proporcionou capacidade preditiva maior que a do antigo. / A hydrological regionalization is a technique that allows to transfer information between similar watersheds in order to calculate, in sites where there are no data on the hydrological variables of interest. This technique becomes a useful tool to ensure the rights of water resources use, instrument provided by Law 9433/97. Due to the outdated hydrological regionalization model of São Paulo State, proposed in the 1980\'s, this study aims to broadly assess whether the current model is appropriate to use, according to an analysis of its update database and to propose a new model to overcome the limitations of the current one. The study was conducted in State São Paulo with area of approximately 248197 km ², located between longitudes -44 ° 9 \', and -53 ° 5\', and between latitudes 40 ° -22\' and -22 ° 39\'. We used data from 176 initially gauged stations administered by ANA and DAEE available at http://www.sigrh.sp.gov.br, where it was determined to the stations, the average annual rainfall of the basin (P) multiannual average streamflow (Q), streamflow minimum average of 7 consecutive days with a return period of 10 years (Q7,10) and streamflows with 90 and 95% of permanence in time(Q90 e Q95). Afterwards, we analyzed the consistency excluding the inconsistent stations from the study, thus, remaining 172 to be used in the model evaluation and development of a new model. The model evaluation was made by the confidence index (c), which is the product between the correlation coefficient (r) and the agreement index (d), using as estimate value the streamflows generated by the model and as the standard value, the streamflows calculated through the gauged stations. All streamflows evaluated were classified as optimal, with confidence index (c) above 0.85, therefore, the current model rejected the hypothesis that upgrading the database could infer its predictive ability, so, it can be used to obtain the streamflows studied that refer to use grants in different States of Brazil. However, the model had some limitations, such as extrapolation to areas of smaller watersheds than those used to formulate it, and computer application problems, being that, it reports the average annual precipitation at the geographic coordinate at the local catchment water, not the watershed upstream of that location. A new model was formulated that surpasses the limitations and provides greater predictive ability than the current one.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-09-30T14:13:18Z No. of bitstreams: 2 Seibt, Ana Carolina-2013-dissertação.pdf: 5037341 bytes, checksum: 38a12e79b86bc07ba01840f886afd010 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-09-30T15:27:14Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Seibt, Ana Carolina-2013-dissertação.pdf: 5037341 bytes, checksum: 38a12e79b86bc07ba01840f886afd010 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-30T15:27:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Seibt, Ana Carolina-2013-dissertação.pdf: 5037341 bytes, checksum: 38a12e79b86bc07ba01840f886afd010 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-07-29 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The numerous problems arising from the increased amount of impermeable areas and drainage system of rainwater lagged consist of a hard challenge for public administrations. The hydrological modeling appears as a strong support engineering, however, is subject to a distinct set of constraints rarely explicitly considered by analysis of uncertainty to the results. The present study aims to highlight the role of hydrological modeling through a model transformation process for rainfall-runoff watershed stream Botafogo (Goiania - GO), called UFGModel1.0 and ascertain the uncertainty analysis applied in simulation flows. To achieve the goal, after exposure of the problem, we propose a methodology for uncertainty analysis using the Monte Carlo method, based on the method of estimation uncertainty GLUE. We stress the importance given in consideration of the precipitation fields, and the effect of simplifying the response of a model of a precipitation-runoff. The results demonstrate that multiple sets of parameters were considered excellent high efficiency enabling a model for events intense precipitation. Parameters studied concluded that the sealed area holds great sensitivity, significantly altering the design flow. / Os inúmeros problemas advindos do aumento da quantidade das áreas impermeabilizadas e do sistema de drenagem das águas pluviais defasado consistem em um árduo desafio para as gestões públicas. A modelagem hidrológica aparece como um forte suporte da engenharia, porém, está sujeita a um conjunto de restrições distintas, raramente consideradas explicitamente através da análise de incerteza associada aos resultados obtidos. O presente trabalho propõe-se a ressaltar o papel desempenhado pela modelagem hidrológica através de um modelo de transformação do processo precipitação-vazão para bacia hidrográfica do córrego Botafogo (Goiânia – GO), denominado de UFGModel1.0 e averiguar a análise de incerteza aplicada na simulação de vazões. Para o cumprimento do objetivo, após a exposição do problema, propõe-se uma metodologia de análise da incerteza através do método de Monte Carlo, baseada no método de estimação de incerteza GLUE. Ressalta-se a importância dada em consideração aos campos de precipitação, e ao efeito de sua simplificação na resposta de um modelo do tipo precipitação-vazão. Os resultados obtidos demonstram que vários conjuntos de parâmetros foram considerados ótimos possibilitando uma alta eficiência do modelo para eventos intensos de precipitação. O modelo apresentou maior sensibilidade ao parâmetro de área impermeabilizada e Manning do plano.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Departamento de Geografia, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-06-02T19:01:29Z No. of bitstreams: 1 2016_RainaSantosFerreira.pdf: 6113094 bytes, checksum: b37936cca32ed7ea669a0b40f5b8fd29 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-07-08T18:22:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_RainaSantosFerreira.pdf: 6113094 bytes, checksum: b37936cca32ed7ea669a0b40f5b8fd29 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-08T18:22:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_RainaSantosFerreira.pdf: 6113094 bytes, checksum: b37936cca32ed7ea669a0b40f5b8fd29 (MD5) / A degradação dos recursos naturais, dentre eles solo e água, tem crescido nas últimas décadas como resultado da ampliação da ocupação da terra pelo homem. A modelagem hídrica vem se tornando uma ferramenta importante para a avaliação dos processos hídricos e para compreender os impactos no meio ambiente, advindos, principalmente, das alterações feitas no uso da terra. Com base nessa premissa, esse trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho do modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool) na predição da vazão na bacia hidrográfica do ribeirão do Gama/DF.. O modelo SWAT foi calibrado automaticamente, com a utilização do SWATCUP, em relação à vazão média mensal e diária observada da estação fluviométrica da CAESB em um período de 9 anos (2004 a 2012) e depois validado com uma série independente de 2 anos (2013 e 2014). Foi realizada a análise de sensibilidade do modelo a 14 parâmetros escolhidos pelo grau de importância com relação a outros estudos feitos com o modelo no Distrito Federal. De acordo com os resultados da análise de sensibilidade, ESCO (fator de compensação de evaporação do solo) e GW_DELAY (intervalo de tempo para a recarga do quifero) demonstraram ser os parâmetros mais influentes na simulação da vazão. Índices de desempenho foram aplicados aos resultados do modelo gerando os seguintes números para a avaliação da vazão mensal no período de calibração: Nash-Sutcliffe (ENS)= 0,86 e Índice de correlação(R2)= 0,90 e para os resultados diários: Nash-Sutcliffe (ENS)= 0,53 e Índice de correlação(R2)= 0,63. Esse resultados indicaram que o modelo SWAT é uma ferramenta passível de utilização para a simulação das vazões médias mensais e diárias do ribeirão do Gama após um período de calibração. Com relação a compração feita com dados de sedimento observados e os estimados pelo modelo apenas com a calibração da vazão; tem-se que o modelo SWAT subestimou os valores da produção da carga sólida tanto no período de estiagem quanto no período chuvoso, ou seja, nota-se que há a necessidade da calibração dessa variável. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The degradation of natural resources, including soil and water, has grown in recent decades as a result of the expansion of the occupation of the land by the man. The hydrological modeling is becoming an important tool for the assessment of water processes and to understand the impacts on the environment, arising mainly from changes made in land use. Based on this premise, SWAT model (Soil and Water Assessment Tool ) was used for simulation of stremflow yield in the Gama watershed, Federal District/Brazil. First was created a database of hydrological and physiographic data required for modeling. The SWAT model was calibrated automatically, using the SWATCUP, for monthly and daily flow comparing the results with CAESB's flow-station using a 9 years record (2004-2012) and then validated with an independent data set used to calibrate the model, using a 2 years record of historical data (2013-2014). The model sensitivity analysis was performed to 14 parameters chosen by the degree of importance in relation to other studies of the model in the Federal District. According to the results of the sensitivity analysis , ESCO and GW_DELAY proved to be the most influential parameters in the simulation of flow. Efficiency coefficients were applied to the models' results generating the following numbers for streamflow simulation during the calibration period (monthly step): Nash - Sutcliffe (ENS) = 0,86 and correlation index (R2) = 0,90 and (daily step) ENS = 0.53 and R2= 0.64 and during validation, (monthly step): ENS = 0,85 and R2 = 0,94, (daily step): ENS= 0,57 and R2=0,74 was obtained. The results indicated that the SWAT model is a capable tool of use for daily and monthly simulations of Gama's river basin flow. Regarding the comparison made with observed sediment data and estimated by the model only with the calibration of the flow; SWAT model underestimated the solid charge of production values both in the dry season and in the rainy season.

LOPES, José Wellington Batista. Disponibilidade hídrica em reservatórios no semiárido brasileiro: interações entre assoreamento e escassez. 2016. 106 f. Tese (Doutorada em Engenharia Agrícola)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Anderson Silva Pereira (anderson.pereiraaa@gmail.com) on 2017-03-21T21:48:13Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_jwblopes.pdf: 14728461 bytes, checksum: ce0cf461a728e30ff24258111aec4559 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-03-23T18:21:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_jwblopes.pdf: 14728461 bytes, checksum: ce0cf461a728e30ff24258111aec4559 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-23T18:21:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_jwblopes.pdf: 14728461 bytes, checksum: ce0cf461a728e30ff24258111aec4559 (MD5) Previous issue date: 2016 / The available water resources, in the Brazilian semiarid, depend on the available discharge from the local reservoirs. Therefore, when managing water resources, its use must be most judiciously granted, given that the prevailing natural conditions make the system particularly vulnerable to water scarcity. Considering this, the present work is centered on methods which allow better management of surface water resources in the Brazilian Semi-Arid, considering fundamental aspects, such as water availability reduction (due to alluviation) and water scarcity (due to droughts). This approach made necessary to divide the work in three phases, corresponding to one chapter each. The initial chapter presents a simplified method for bathymetric survey (aided by remote sensing) and evaluates the errors obtained using this method to calculate the long-term water availability. The proposed method is applied to the Pentecoste reservoir (current maximum storage capacity: 360 hm³). The second chapter presents a modified hydrological drought index, which allows the evaluation of alluviation impact on water availability. The proposed modification focuses on evaluating reservoir discharge. Two reservoirs are analyzed in this chapter, the Marengo (current maximum storage capacity: 15.3 hm³) and the Pentecoste . In the last chapter, the effective water availability in multi-annual droughts, under different reservoir operating rules (and taking into account reservoir alluviation since construction ) is evaluated. Three reservoirs with storage capacity of different orders of magnitude are analyzed: Marengo (15 hm³), Pentecoste (360hm³) and Orós (1956 hm³). The results from Chapter I support the conclusions that: (i) From the application of the simplified bathymetric method with remote sensing, it is possible to estimate the storage capacity and to evaluate (update) the height-area-volume curves of the reservoirs with an error margin of up to 10%; (ii) The simplified method had its alluviation estimate deviate by almost 100% (from measurement), indicating that it is not adequate for assessing the alluviation itself; (iii) Estimation of water availability shows good results (average error below 4%) when using data from the proposed simplified method;(iv) The high deviation of the estimated alluviation values does not extend to the estimated water availability, indicating that the proposed technique can be applied for water management purposes. In Chapter II, it is concluded that: (i) The proposed modification in the analysis of reservoir discharge in periods of severe drought is unprecedented, since it quantifies the alluviation impact on a hydrological drought index; (ii) The change in the time step of the water balance of the hydrological drought index (monthly to annual), does not cause significant changes in the drought variable that can show evidence of alluviation effect; (iii) It was verified that alluviation intensifies the already deleterious drought effects, but it was not possible to observe variations of risk class, for instance, one in which a drought of moderate severity evolves into another one of higher severity. The last stage of this research allows to conclude that: (i) effective water availability in the period of scarcity presents a positive correlation with the reservoir maximum storage capacity, indicating that larger reservoirs tend to be less vulnerable to multiannual droughts; (ii) The severity level of the multiannual drought is decisive in reducing the regularizable discharge; (iii) The regularizable discharges associated with the lower water security (security levels evaluated: 99, 95, 90 and 85%) show greater losses due to severity intensification on a multiannual drought; (iv) The rigidity of the operational rule of the reservoir has an inverse relationship with the effective water availability, ie, the more rigid the operation (ie, the earlier the rationing starts), the lower the available discharge for a given security level ; (v) Alluviation has relevant impact on the effective water availability in times of severe droughts (multiyear droughts) in the Brazilian semiarid region. / No Semiárido Brasileiro, a disponibilidade hídrica está associada à vazão disponível nos reservatórios superficiais. No contexto da política de gestão dos recursos hídricos, o instrumento legal de outorga de uso deve ser emitido de modo criterioso, haja vista que as condições naturais predominantes tornam o sistema vulnerável à escassez hídrica. Diante dessa perspectiva, essa pesquisa aborda métodos que possam permitir o melhor gerenciamento dos recursos hídricos superficiais no Semiárido Brasileiro, considerando aspectos fundamentais, como a redução da disponibilidade hídrica devido ao assoreamento e à escassez advinda de períodos de estiagem. Para contemplar essa abordagem, fez-se necessária a divisão do trabalho em três fases, que correspondem a um capítulo cada. O capítulo inicial visa propor um método simplificado para o levantamento batimétrico com auxílio do sensoriamento remoto e avaliar os erros provenientes do uso desse método no cálculo da disponibilidade hídrica de longo prazo. O método proposto é aplicado ao reservatório Pentecoste (capacidade máxima de armazenamento atual: 360 hm³). O segundo capítulo apresenta um índice de secas hidrológicas modificado, que permite avaliar o impacto do assoreamento na disponibilidade de água. A modificação proposta se concentra no equacionamento da vazão ofertada pelos reservatórios. Dois reservatórios são analisados nesse capítulo, o Marengo (capacidade máxima de armazenamento atual: 15,3 hm³) e o Pentecoste. No último capítulo, avalia-se a disponibilidade hídrica efetiva em secas plurianuais, sob diferentes regras de operação do reservatório e considerando o assoreamento desde a construção desses. Três reservatórios com diferentes ordens de grandeza de capacidade de armazenamento são analisados: Marengo (15 hm³), Pentecoste (360 hm³) e Orós (1956 hm³). Os resultados encontrados no desenvolvimento do Capítulo I permitem concluir que: (i) a partir da aplicação do método simplificado de batimetria com uso do sensoriamento remoto é possível estimar a capacidade de armazenamento e avaliar (atualizar) as curvas cota-área-volume dos reservatórios com margem de erro de até 10%; (ii) o método simplificado errou em quase 100% a estimativa do assoreamento, indicando que não é adequado para avaliação em si do assoreamento; (iii) a estimativa da disponibilidade hídrica apresenta bons resultados (erros inferiores a 4%) quando se utilizam dados provenientes do método simplificado proposto; (iv) as divergências constatadas entre os valores de assoreamento não se propagam para a estimativa da disponibilidade hídrica, indicando que a técnica proposta pode, sim, ser aplicada para fins de gerenciamento das águas. Para o Capítulo II, conclui-se que: (i) a modificação no equacionamento da vazão ofertada pelos reservatórios em períodos de escassez severa é inédita, pois quantifica o impacto do assoreamento sobre um índice de seca hidrológica; (ii) a mudança do passo de tempo do balanço hídrico do índice de seca hidrológica (mensal para anual), não causa alterações significativas na variável seca que possam evidenciar o efeito do assoreamento; (iii) verificou-se que o assoreamento intensifica os efeitos já deletérios da seca, porém não foi possível constatar variações de classe de risco, em que uma seca de severidade moderada evolua para outra de maior intensidade, por exemplo. A última etapa dessa pesquisa permite concluir que: (i) a disponibilidade hídrica efetiva em período de escassez apresenta correlação positiva com a capacidade máxima de armazenamento do reservatório, indicando que reservatórios maiores tendem a ser menos vulneráveis a secas plurianuais; (ii) o nível de severidade da seca plurianual é determinante na redução da vazão regularizável; (iii) as vazões regularizáveis associadas as menores garantias (níveis de garantia avaliados: 99, 95, 90 e 85%) apresentam maiores perdas pela intensificação da severidade da seca plurianual; (iv) a rigidez da regra operacional do reservatório tem relação inversa com a disponibilidade hídrica efetiva, isto é, quanto mais rígida for a operação (isto é, quanto mais cedo se iniciar o racionamento), menor será a vazão disponível para uma dada garantia; (v) o assoreamento tem impacto relevante na disponibilidade hídrica efetiva em momentos de escassez severas (secas plurianuais) na região semiárida brasileira.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-07T17:58:29Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1923087 bytes, checksum: e5b814c431e57c85ed8aea99289998c6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T17:58:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1923087 bytes, checksum: e5b814c431e57c85ed8aea99289998c6 (MD5) Previous issue date: 2002-03-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A infiltração de água no solo é um dos principais fenômenos componentes do ciclo hidrológico, pois é um dos fatores que determinam a disponibilização de água para as culturas, a recarga dos aqüíferos subterrâneos, a ocorrência e magnitude do escoamento superficial e o manejo do solo e da água. O modelo de Green-Ampt é um dos mais utilizados na previsão da infiltração por se basear em aspectos físicos do processo, entretanto diversos autores alertam para a necessidade de adequação dos parâmetros de entrada deste modelo para as condições de campo. Como este modelo foi desenvolvido para solos homogêneos faz-se necessário a realização de estudos deste em solos estratificados, principalmente para solos típicos de regiões de clima tropical. Neste trabalho, procurou-se avaliar o modelo de Green-Ampt, assim como as diversas proposições de correção dos seus parâmetros de entrada (umidade de saturação, θ s ; condutividade hidráulica do solo saturado, K 0 ; e, potencial matricial na frente de umedecimento, ψ), aplicado a um típico solo brasileiro sob condições de estratificação de sua textura, o Latossolo Vermelho-Amarelo. Foram conduzidos dois experimentos, um utilizando colunas e outro uma caixa de solo, dentro dos quais compactou-se material de solo pertencente a cada um dos três horizontes do Latossolo Vermelho- Amarelo (A, B e C). Determinou-se a infiltração acumulada (I), taxa de infiltração (Ti), bem como as características físicas do perfil necessárias para a aplicação do modelo de Green-Ampt. Verificou-se que o valor de umidade de saturação de campo (θ w ) que melhor simulou os valores medidos de infiltração quando não se considera θ w variável com a textura do solo variou entre 0,81 θ s (caixa de solo) e 0,86 θ s (colunas de solos). Quando se considera, para a caixa de solo, θ w variável com a textura, os melhores valores foram de 0,79 θ s para o material de solo de textura argilosa (horizontes A e B) e 0,86 θ s para o material de solo de textura franca (horizonte C). Utilizando-se estes valores nas simulações de Ti, I e profundidade da frente de umedecimento, percebeu-se que a textura do solo exerce grande influência no valor de θ w , pois todas as simulações foram melhores quando se considerou a variação deste parâmetro de acordo com a granulometria do material de solo. Utilizando-se, nas simulações, combinações entre seis metodologias para o cálculo de ψ e três para a determinação da condutividade hidráulica, percebeu-se que três diferentes combinações simularam bem a infiltração ocorrida nas colunas (condição de baixa umidade inicial) e que quatro diferentes combinações simularam bem o processo de infiltração ocorrido na caixa de solo (condição de alta umidade inicial). Para a condição de baixa umidade inicial (colunas de solo), as proposições que melhor simularam a infiltração foram: K w igual a 0,5 K 0 associada a ψ igual a ψ (θ i ); K w igual a K 0 associada a ψ igual à média entre ψ (θ w ) e ψ (θ i ) e; K w igual à taxa de infiltração estável (T ie ) associada a ψ calculado com base na textura e porosidade do solo. Já para a condição de alta umidade inicial (caixa de solo), estas proposições foram: condutividade hidráulica (K w ) igual a 0,5 K 0 associada ao potencial matricial na frente de umedecimento (ψ) igual a ψ (θ i ); K w igual à T ie associada a ψ igual à média entre ψ (θ w ) e ψ (θ i ); K w igual a K 0 associada a ψ calculado com base na textura e porosidade do solo e; K w igual à T ie associada a ψ calculado com base na textura e porosidade do solo. Duas das combinações foram exatamente as mesmas tanto para a condição de alta, quanto de baixa umidade inicial. O modelo de Green-Ampt simulou melhor o processo de infiltração da água no Latossolo Vermelho- Amarelo estratificado quando este apresentou menor variação na condutividade hidráulica ao longo do perfil. / Soil water infiltration is one of the most important components of the hydrological cycle because it is one of the factors that determines the water that will be avaible for the cultures, the recharge of the underground aquifers, the occurrence and magnitude of the surface runoff and the handling of soil and water. The Green-Ampt model is one of the most used in the prediction of infiltration because it’s based in the physical aspects of the process, however several authors alerts for the need of some adaptation in the model’s input parameters for field conditions. As the Green and Ampt model was developed for homogeneous soils it’s necessary the accomplishment of studies in stratified soils, mainly for typical soils of tropical climate areas. In this work, it was tried to evaluate the Green-Ampt model, as well as several propositions of correction of its entrance parameters (saturation moisture, θ s ; saturated hydraulic conductivity, K 0 ; and, matric potential in the wetting front, ψ), applied to a typical Brazilian soil under stratified conditions, the Red-Yellow Latosol. Two experiments were led, one using soil columns and other using a soil box, were soil material belonging to each one of the three horizons (A, B and C) of the studied soil was compacted. The accumulated infiltration (I) was determined, as well as the infiltration rate (Ti) and the physical characteristics of the profile that were needed for the application of the Green-Ampt model. It was verified that the value of field saturation moisture (θ w ) that best fitted experimental data when it’s not considered θ w variable with the texture of the soil varied among 0,81 θ s (soil box) and 0,86 θ s (soil columns). For the soil box, when was considered that θ w was variable with the texture, the best values were 0,79 θ s for the material of soil of clay texture (horizons A and B) and 0,86 θ s for the material of soil of sandy loam texture (horizon C). Using these values in the Ti, I and wetting front depth simulations, it was noticed that the soil texture exercises great influence in the value of θ w , because all the simulations were better when it was considered the variation of this parameter in agreement with the soil material texture. Using, in the simulations, combinations among six methodologies for the ψ calculation and three for the hydraulic conductivity determination, it was noticed that three different combinations simulated well the infiltration that happened in the columns (condition of low initial moisture) and that four different combinations simulated well the infiltration process that happened in the soil box (condition of high initial moisture). For the condition of low initial moisture (soil columns), the propositions that best simulated the infiltration process were: hydraulic conductivity (K w ) equals to 0,5 K 0 associated with ψ equals to ψ (θ i ); K w equals to K 0 associated to ψ equals to the average among ψ (θ w ) and ψ (θ i ) and; K w equals to the stable infiltration rate (T ie ) associated to ψ calculated with base in soil texture and soil porosity. For the high initial moisture condition (soil box), these propositions were: hydraulic conductivity (K w ) equals to 0,5 K 0 associated with ψ equals to ψ (θ i ); K w equals to T ie associated to ψ equal to the average among ψ (θ w ) and ψ (θ i ); K w equals to K 0 associated to ψ calculated with base in soil texture and soil porosity and; K w equals to T ie associated to ψ equal to calculated with base in soil texture and soil porosity. Two of the combinations were exactly the same for both of the experiments. The Green-Ampt model simulated better the water infiltration process when the soil profile presented lower variation in the hydraulic conductivity. / Dissertação importada do Alexandria

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-06T15:28:12Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3456017 bytes, checksum: 95589c8dd518b0837ba83c4a16e3e81e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-06T15:28:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3456017 bytes, checksum: 95589c8dd518b0837ba83c4a16e3e81e (MD5) Previous issue date: 2004-10-18 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Neste trabalho desenvolveu-se um modelo, e um software a ele associado, para a geração de séries sintéticas de dados climáticos, por meio do aprimoramento da metodologia para a geração das variáveis associadas ao perfil da precipitação utilizada no modelo para geração de séries sintéticas de precipitação (ClimaBR) e do desenvolvimento de um modelo para geração de séries sintéticas de temperaturas máxima e mínima, radiação solar, velocidade do vento e umidade relativa. Para a geração da duração, intensidade máxima instantânea e tempo para sua ocorrência foram estabelecidas sete regiões homogêneas em termos de precipitação, para as quais determinou-se os parâmetros de entrada necessários para a geração de cada variável. Utilizou-se a distribuição gama para a geração da duração e da intensidade máxima instantânea da precipitação, e a exponencial para a geração do tempo de ocorrência da intensidade máxima instantânea. Os parâmetros de cada distribuição foram obtidos conforme o mês e a faixa de total precipitado para se considerar a influência da época do ano e a correlação entre as variáveis e o total precipitado. As temperaturas máxima e mínima e a radiação solar foram geradas de forma conjunta, considerando o alto grau de associação existente entre elas, sendo considerada ainda a condição do dia (seca ou chuvosa). A velocidade do vento e a umidade relativa foram geradas com base nas distribuições de probabilidade Pearson tipo III normalizada e beta, respectivamente, sendo também considerada na sua geração a condição do dia. A avaliação do desempenho do modelo foi feita comparando-se os dados gerados pelo modelo com os observados, analisando-se o erro relativo percentual, o índice de confiança, o coeficiente de correlação da reta de regressão linear e os testes de Kolmogorov-Smirnov e Qui-quadrado. Os erros relativos percentuais variaram entre 5 e 30% para as variáveis associadas ao perfil de precipitação, sendo observados valores mais baixos nos meses mais chuvosos. O índice de confiança também apresentou resultados muito bons para esta variável, variando entre 0,64 e 0,99 nas sete regiões homogêneas, sendo ainda que os testes de aderência aplicados às distribuições de freqüência dos eventos observados e gerados foram significativos em todas as regiões. Com relação às temperaturas máxima e mínima, radiação solar, velocidade do vento e umidade relativa, os resultados foram ainda mais expressivos, com o erro relativo percentual variando entre 1 e 10%, o índice de confiança sempre superior a 0,75 e os testes de aderência significativos. As correlações entre as variáveis geradas de forma conjunta no modelo multivariado foram mantidas, porém o modelo não representou bem a expressiva correlação da temperatura máxima e da radiação solar com a umidade relativa. Além disso, apesar do modelo ter apresentado resultados muito bons quanto à relação de cada variável com a condição do dia, a correlação com o total precipitado não foi bem representada. O modelo computacional desenvolvido, denominado ClimaBR 2.0, que emprega os aprimoramentos e desenvolvimentos realizados, permite a seleção de estações pluviométricas e climatológicas a partir de um banco de dados de fácil manipulação, possibilitando então a geração de séries sintéticas de dados climáticos para diversas localidades do Brasil. / A new climate generator was developed to generate synthetic series of precipitation, maximum and minimum temperatures, solar radiation, wind speed and relative humidity. The parameters associated to the precipitation profile were calculated to seven precipitation homogeneous regions. Event duration and instantaneous maximum precipitation were represented with a gamma distribution, while the time from the beginning of the event to peak intensity was represented with an exponential distribution. The parameters of each distribution were obtained for each month and each group of precipitation amount, in order to consider the influence of the station of the year and the correlation among the variables associated to the precipitation profile and the precipitation amount. The maximum and minimum temperatures and the solar radiation were generated simultaneously, to consider the high correlation observed between these variables. The wind speed and the relative humidity were described by the Pearson tipo III and beta distributions, respectively. All the five climatic variables were conditioned on the wet/dry status of the present day. The validation of the model was done comparing the generated data with the observed one, analisyng the relative error, agreement index, correlation coefficient of a least-squares regression and the Kolmogorov-Smirnov and chi-square goodness of fit tests. The relative errors had varied between 5 to 30% for the variables associated to the precipitation profile. It was observed lower values on the rainy days. The agreement index showed good results for this variable too, varying between 0,64 to 0,99 in the seven homogeneous regions. The K-S and chi-square tests were significant in all regions. The results to the maximum and minimum temperatures, solar radiation, wind speed and relative humidity were still more satisfactory, with the relative error varying between 1 and 10%, the agreement index allways higher than 0,75 and the goodness of fit tests significant. The correlations among the variables included in the multivariate process were maintained; however the model didn’t represent the high correlation observed between the maximum temperature and the solar radiation with the relative humidity. Moreover the model presented good results to the relation of each variable with the wet/dry status of the day, the correlation with the precipitation amount was not preserved. The software ClimaBR allows the selection of pluviometric and climatologic stations from a data base, making possible the generation of synthetic series of climate data. / Tese importada do Alexandria

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-08T12:33:43Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 988097 bytes, checksum: ead7113c2731cea911f0f2357e0e50db (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-08T12:33:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 988097 bytes, checksum: ead7113c2731cea911f0f2357e0e50db (MD5) Previous issue date: 2005-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O crescimento econômico evidenciado na sub-bacia do Paracatu a partir da década de 70 ocasionou um expressivo crescimento no consumo de água, sendo que, em vários locais da bacia, nos meses de maior demanda, as vazões de retirada tem sido superiores às máximas permissíveis para outorga, o que indica a necessidade de uma adequada quantificação da disponibilidade dos recursos hídricos na bacia. A modelagem hidrológica é uma ferramenta utilizada para melhor entender e representar o comportamento hidrológico de uma bacia hidrográfica, sendo que a utilização dos modelos hidrológicos apresenta grande potencial para caracterizar a disponibilidade hídrica em condições de mudanças no clima ou no uso do solo. No presente trabalho teve-se como principais objetivos: desenvolver um modelo que permita estimar as vazões mínimas no Paracatu e seus afluentes a partir de dados pluviométricos; comparar as vazões mínimas e média de longa duração estimadas por diferentes métodos de regionalização de vazões; e desenvolver procedimento de ajuste das vazões média e mínima ao longo da hidrografia da bacia do Paracatu, visando otimizar o processo de gestão de recursos hídricos. Na realização do estudo analisou-se os dados hidrológicos pertinentes à precipitação média, vazão média de longa duração, vazão mínima com sete dias de duração e período de retorno de 10 anos (Q 7,10 ) e vazões associadas às permanências de 90% (Q 90% ) e 95% (Q 95% ) em 21 estações fluviométricas situadas na bacia do Paracatu no período de 1970 a 2000. O desenvolvimento do modelo para estimar as vazões mínimas a partir de dados pluviométricos foi feito com base na curva de recessão do escoamento subterrâneo, identificando-se, para as 21 estações fluviométricas, os parâmetros que a definem, sendo estes o coeficiente de recessão do escoamento subterrâneo (α) e a vazão correspondente ao início do período de recessão (Q 0 ). De posse destes parâmetros foram obtidas diversas combinações entre estes para verificar qual combinação gerou a curva de recessão mais representativa dos dados observados, sendo evidenciado que os melhores resultados obtidos pelo modelo para estimativa das vazões mínimas foram obtidos quando da consideração do valor de α médio da estação fluviométrica em análise e da Q 0 estimada pela equação ajustada aos dados de precipitação média na área de drenagem da estação fluviométrica considerada. O estudo de regionalização de vazões foi realizado utilizando-se cinco diferentes métodos de regionalização de vazões, sendo estes: tradicional, interpolação linear e CHAVES et al. (2002). Os outros dois métodos analisados constituem em modificações nas metodologias da interpolação linear e CHAVES et al. (2002), sendo estes denominados métodos da interpolação linear modificado e CHAVES modificado, respectivamente. Avaliando as vazões estimadas pelos cinco métodos de regionalização de vazões estudados evidenciou-se que não ocorreram diferenças expressivas no desempenho destes na bacia do Paracatu. O procedimento de ajuste das vazões média e mínima ao longo da hidrografia da bacia do Paracatu foi realizado ajustando-se equações de regressão para a representação das vazões em função da área de drenagem no rio principal, e a partir destas equações obteve-se as vazões na foz de cada rio afluente direto do rio principal. Determinadas estas vazões foram ajustadas equações de regressão para a representação das vazões em função da área de drenagem ao longo do rio afluente direto do rio principal, sendo este ajuste realizado de tal forma que a equação resultante passasse pela origem e pelo ponto correspondente à vazão estimada na foz deste rio. Analisando as vazões médias e mínimas estimadas pelas equações propostas pelo procedimento descrito evidenciou-se que estas vazões apresentaram continuidade ao longo da rede hidrográfica da bacia do Paracatu, ao contrário do que foi evidenciado quando da aplicação dos demais métodos de regionalização de vazões. / The economic growth manifested in the sub basin of the Paracatu River since the seventies has caused an expressive increase in water expenditure, such that in several locals of the basin, in the months of highest demand, the uptake flow has been higher than the maximum allowed warrant, which indicates the need of an adequate quantification and management of the availability of the water resources of the basin. The hydrological modeling constitutes a tool used to better understand and represent the hydrological behavior of a hydrographic basin, having the use of hydrological models a great potential to characterize the water availability in conditions of changing climate and use of the soil. In this investigation we had as main objectives: Development of a model that would allow for the estimate of the minimal flows of the Paracatu River and its feeders based on pluviometric data; compare long term minimal and averages estimated by different methods of regionalization of flows; and to develop actions to adjust average and minimal flows along the Paracatu hydrographic basin, aiming to optimize the process of management of water resources. In the course of the investigation the hydrological data pertinent to average rainfall, average long term flow, minimal seven days flow and return period of 10 years ( Q 7,10 ) and flow associated with the permanencies of 90% (Q 90% ) and 95% (Q 95% ) at 21 fluviometric stations situated in the Paracatu River basin in the period from 1970 to 2000 were analyzed. The development of the model to estimate the minimal flow from pluviometric data was carried out based on the recession curve of underground flow, identifying, from 21 fluviometric stations, the defining parameters , being those the underground recession coefficient (α) and the flow corresponding to the beginning of the recession period (Q 0 ). From these parameters several combinations of these parameters were obtained to verify which combination generated the recession curve most representative of the observed data, being evidenced that the best results obtained by the model for the estimate of minimal flow were obtained considering the value of the mean α of the fluviometric station under analysis and of the estimated Q 0 from the equation adjusted to the mean rainfall of the drainage area. The study of regionalization of flows was undertaken using five different methods of regionalization of flows, being those: traditional, linear interpolation and CHAVES et al. (2002). The other two methods analyzed constitutes in modifications of the linear interpolation and CHAVES et al. (2002) methodologies, being those named modified linear interpolation and modified CHAVES, respectively. Evaluating the estimated flows by the five regionalization of flow methods employed demonstrated that no expressive differences occurred in the fulfillment of these flows in the Paracatu basin. The adjusting procedure of the average and minimal flow along the hydrography of the Paracatu basin was carried out adjusting the regression equations for the flow representation as a function of the drainage area in the main river, and from these equations the flows from each of the feeding rivers was obtained directly from the main river. After determining these flow regression equations were adjusted for the representation of flows as a function of the drainage area along the feeding river directly from the main river, being such adjustment made in such a way that the resulting equation passes by the origin and by the point corresponding to the estimated flow for the mouth of this river. Analyzing the minimal and average flows estimated by the proposed equations by mean of the procedure described it was evidenced that these flows exhibit continuity along the hydrographic network of the Paracatu river, contrary to what was evidenced by the application of the other regionalization of flow methods. / Dissertação importada do Alexandria

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-07-04T13:03:15Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 11336124 bytes, checksum: b2c97d117602dc59484aee1d78cb63de (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-04T13:03:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 11336124 bytes, checksum: b2c97d117602dc59484aee1d78cb63de (MD5) Previous issue date: 2016-11-07 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A modelagem hidrológica tem-se tornado ferramenta expressiva para a Engenharia de Recursos Hídricos – por ser utilizada na gestão de reservatórios, elaboração do programa de operação de usinas hidrelétricas, elaboração de cenários de planejamento e gestão dos recursos hídricos – e para a previsão e mitigação de eventos hidrológicos extremos. Devido a essa importância, objetivou-se neste trabalho modelar o regime diário de vazões em uma bacia hidrográfica por meio de modelos conceituais chuva- vazão e por método de inteligência artificial. O trabalho foi dividido em três artigos, em que no Artigo I o objetivou foi avaliar o desempenho dos modelos conceituais chuva-vazão Soil Moisture Accounting (SAC-SMA) e IPH II para a estimativa das vazões diárias na Bacia Hidrográfica do Rio Piracicaba, MG. O estudo foi realizado em três seções de monitoramento de vazão da bacia hidrográfica, sendo a calibração do modelo realizada com o algoritmo Shuffled Complex Evolution (SCE-UA), em que se utilizou como função objetivo o índice de eficiência de Nash-Sutcliffe (ENS). Com a análise estatística dos resíduos, foi possível constatar, de maneira geral, concordância entre os valores de vazões estimados pelos modelos SAC- SMA e IPH II e os observados nas seções de medição, destacando-se que em ambos os modelos houve dificuldade na simulação de valores de pico. Concluiu-se, portanto, que os modelos SAC-SMA e IPH II são adequados para a estimativa das vazões diárias de cursos de água da Bacia do Rio Piracicaba, demonstrando potencial para serem utilizados em estudos relacionados com simulação hidrológica e gestão de recursos hídricos em bacias hidrográficas brasileiras. No artigo II, o objetivo foi utilizar métodos de análise de sensibilidade global (ASG) para verificar a sensibilidade dos parâmetros do modelo hidrológico SAC-SMA e identificar quais parâmetros são responsáveis pelas maiores variações nas vazões simuladas pelo modelo. Para análise de sensibilidade global, utilizaram-se os métodos de Morris e de Sobol. O método de Morris requer pequeno esforço computacional, é simples de ser implementado e de fácil interpretação. Devido a essas características e por permitir avaliação qualitativa da sensibilidade dos parâmetros, esse método pode ser utilizado como análise preliminar dos métodos ASG baseados em variância, como é o caso do método de Sobol. Este método é considerado mais robusto que o de Morris e permite quantificar os efeitos dos parâmetros e de suas interações, de forma individual, nos dados de saída do modelo. Os parâmetros do modelo SAC-SMA que apresentaram alta sensibilidade foram LZPK, LZSK, LZFPM, LZFSM, UZFWM e ADIMP. O parâmetro UZFWM representa a lâmina de água livre na zona superior do solo e interfere no escoamento subsuperficial e na recarga do aquífero freático. Já o parâmetro ADIMP representa a área impermeável adicional da bacia e interfere na geração do escoamento superficial direto. Os demais parâmetros citados estão relacionados ao escoamento de base da bacia. Com base nos resultados, concluiu-se que a maior parte dos parâmetros do modelo SAC-SMA não proporciona variações expressivas nas vazões estimadas e os métodos de Morris e Sobol possibilitam a potencial simplificação do modelo hidrológico SAC-SMA, visto que viabilizaram a identificação dos parâmetros que não possuem sensibilidade. Por fim, no Artigo III foram desenvolvidas Redes Neurais Artificiais (RNAs) para estimar vazões diárias da Bacia Hidrográfica do Rio Piracicaba. Além disso, foi avaliada a utilização das RNAs associadas aos modelos hidrológicos conceituais IPH II e SAC-SMA, de forma a obter um modelo híbrido para estimativa de vazões que representem, ao mesmo tempo, os processos conceituais e não lineares relacionados ao escoamento. No desenvolvimento das redes neurais para estimativa da vazão diária, foram adotados os seguintes passos: coleta e seleção de dados; definição da arquitetura da rede; treinamento; e validação dos resultados. Assim, concluiu-se que as RNAs são adequadas para a estimativa das vazões diárias na Bacia do Rio Piracicaba; que as variáveis de entrada das RNAs que proporcionam os melhores resultados para estimava das vazões são precipitação, evapotranspiração de referência e vazões do próprio curso de água defasadas no tempo; que para o bom desempenho das RNAs para estimativa das vazões é preciso considerar como variável de entrada a vazão do curso de água defasada no tempo; e que a associação das RNAs com o modelo hidrológico IPH II, caracterizando uma conformação híbrida, permite melhorar as estimativas das vazões diárias. / Hydrologic modeling has become a significant tool for water resources engineering since it can be used in reservoir management, scheduling of hydroelectric plant operation, water resources planning and management, and forecasting and mitigation of extreme hydrologic events. Given this importance, this study aimed to model the daily flow regime of a river basin by means of rainfall-flow conceptual models and the application of artificial intelligence. The research results were divided into three papers. The first one showed the performance of two conceptual models, the Sacramento - Soil Moisture Accounting (SAC-SMA) and the IPH II, in estimating the daily flows of the Piracicaba river basin (MG). Three sections were outlined to monitor the river basin flow. The model calibration was carried out by Shuffled Complex Evolution (SCE-UA) algorithm, whose objective function was the Nash-Sutcliffe (ENS) efficiency index. By the statistical analysis of the residues, we could broadly observe that the flows estimated by SAC- SMA and by IPH II correlated with the values measured in the monitoring sections. It is noteworthy mention that peak values were hard to identify in both models. Therefore, we concluded that the SAC-SMA and IPH II models are suitable to estimate daily flows of watercourses in the Piracicaba river basin. Thus, these models can be used in studies of hydrological simulation and management of water resources for Brazilian river basins. In the second paper, we tested the methods of global sensitivity analysis (ASG) for the sensitivity of parameters from the SAC-SMA hydrological model. In addition, we identified the parameters providing the largest variations in flows simulated by the model. For global sensitivity analysis, we use the methods of Morris and Sobol. The Morris method requires little computational effort, being of easy implementation and interpretation. Added to this, it allows a qualitative evaluation of parameter sensitivity; therefore, this method can be used as a preliminary analysis to the ASG methods based on variance, such as the Sobol one. This is considered method stronger than the Morris' one, enabling the quantification of the effects of parameters and their interactions, individually, in the model output data. The parameters of the SAC-SMA model showing high sensibility were LZPK, LZSK, LZFPM, LZFSM, UZFWM, and ADIMP. UZFWM is the parameter representing the free water depth in the upper soil, which interferes with subsurface runoff and groundwater recharge. Yet ADIMP stands for an additional waterproof area in the river basin that interferes with direct surface runoff. The other above-mentioned parameters are related to the river basin baseflow. Based on the results, we concluded that most of the parameters from SAC-SMA model had no significant variations in estimated flows; and the Morris and Sobol methods were able to simplify the SAC-SMA hydrological model since non-sensitive parameters were identified. Lastly, the third paper shows the development of artificial neural networks (ANNs) to estimate daily flows in the studied river basin. Likewise, we evaluated the application of these RNAs together with the conceptual hydrological models IPH II and SAC-SMA, with the purpose of generating a hybrid model for flow estimation, which would represent, at the same time, runoff conceptual and non-linear processes. We followed a set of steps while developing the ANNs, which were data collection and selection, network architecture definition, training, and validation of results. Based on the results, we concluded that the ANNs are adequate to estimate daily flows in the Piracicaba river basin. Also, the input variables with the best results were rainfall, reference evapotranspiration, and time-lagged stream flows. Interestingly, a good performance of the ANNs was reached by taking into account these time-lagged flows as input variables. Furthermore, we may infer that the hybrid model, generated from ANN association to the IPH II hydrological model, improved the estimates of daily flows.

LANDIM, Rafael Bezerra Tavares Vasques. Uso do modelo Dryrios na simulação de trocas hídricas entre um trecho do Rio Jaguaribe e o Aquífero Aluvionar na Bacia Hidrográfica Patos / Cariús / Iguatu - Ceará. 2014. 99 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Vitor Campos (vitband@gmail.com) on 2016-10-14T23:07:38Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_rbtvlandim.pdf: 3778257 bytes, checksum: f93151a4dd261906bdba7716249fe2cc (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-10-18T18:50:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_rbtvlandim.pdf: 3778257 bytes, checksum: f93151a4dd261906bdba7716249fe2cc (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-18T18:50:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_rbtvlandim.pdf: 3778257 bytes, checksum: f93151a4dd261906bdba7716249fe2cc (MD5) Previous issue date: 2014 / The hydrology of semiarid region is quite different from the hydrology of humid and arid regions. Understanding the hydrology under current and future climate, as well as under the influence of the use and occupation of land, is essential for the management and planning of water resources. The interaction mechanism river-aquifer indirectly reflects the knowledge of the groundwater recharge, thus being a prerequisite for the efficient and sustainable management of the groundwater resource. The Dryrios model was developed to simulate the dynamics of river-aquifer in arid and semiarid regions. In this context, the aim of this study was to evaluate the dynamics of river-aquifer flow in the Basin Patos / Carius / Iguatu, located in the South Central region of the state of Ceará, using Dryrios model. In this work we carried out the three monitoring wells located in the study area in the period 2010-2013. Flows River were monitored by CPRM. With information on hydrological variables obtained three parameterizations were performed. Considering seven observed hydrological events, we carried out a sensitivity analysis using the Error (E) as a parameter for analysis. Simultaneously there was the calibration of the model, considering the most sensitive parameters, using the analysis the coefficient of efficiency NASH (COE), reducing the uncertainties of the model parameterization process. Then took place the seven hydrological simulations events aiming to validate the model using E and the COE in the analysis of the results of flow of the river and the aquifer hydraulic loads. The analysis also compared the calculated and observed values of the volumes transported by the event and the maximum peak flows. The results showed that only two parameters had sensitivity saturated hydraulic conductivity and wetting front suction. To calibrate the model, it was found not acceptable improvements. After the calibration of the model, the COE for better flow rates was 36%, an acceptable value. In all calibrations hydraulic loads of the aquifer showed no COE's acceptable. Thus, the use of Dryrios civil society and water resources management institutions did not represent reality, preventing decisionmaking, especially when it comes to groundwater. / A hidrologia do semiárido é bastante diferente da hidrologia de regiões úmidas e áridas. Compreender a hidrologia sob o clima atual e futuro, bem como sob a influência do uso e ocupação da terra, é essencial para a gestão e planejamento dos recursos hídricos. O mecanismo de interação rio-aquífero reflete indiretamente no conhecimento da recarga das águas subterrâneas, sendo, portanto, um pré-requisito para uma gestão eficiente e sustentável do recurso hídrico subterrâneo. O modelo Dryrios foi desenvolvido para simular a dinâmica rio-aquífero em regiões áridas e semiáridas. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi avaliar a dinâmica de fluxo rio-aquífero na Bacia Hidrográfica Patos/ Cariús/ Iguatu, localizada na Região Centro-Sul do Estado do Ceará, utilizando o modelo Dryrios. Nesse trabalho realizou-se o monitoramento de três poços localizados na área de estudo, no período de 2010 a 2013. As vazões do rio foram monitoradas pela CPRM. Com informações de variáveis hidrológicas obtidas foram realizadas três parametrizações. Considerando sete eventos hidrológicos observados, realizou-se uma análise de sensibilidade, utilizando o Erro (E) como parâmetro de análise. Simultaneamente realizou-se a calibração do modelo, considerando os parâmetros mais sensíveis, utilizando na análise o coeficiente de eficiência NASH (COE), reduzindo incertezas do processo de parametrização do modelo. Em seguida realizou-se simulações dos sete eventos hidrológicos buscando a validação do modelo, utilizando o E e o COE na análise dos resultados obtidos de vazões do rio e cargas hidráulicas do aquífero. Na análise também comparou-se os valores calculados e observados dos volumes transportados por evento e dos picos máximos de vazão. Os resultados mostraram que apenas dois parâmetros apresentaram sensibilidade, condutividade hidráulica saturada e sucção na frente de molhamento. Na calibração do modelo, não constatou-se melhoras aceitáveis. Após as calibrações do modelo, o melhor COE para as vazões foi de 36%, um valor aceitável. Em todas as calibrações as cargas hidráulicas do aquífero não apresentaram COE's aceitáveis. Assim, a utilização do Dryrios pela sociedade civil e instituições gestoras de recursos hídricos não representa bem a realidade, inviabilizando a tomada de decisões, especialmente em se tratando de águas subterrâneas.

BURTE, J. D. P. Os Pequenos aqüíferos aluviais nas áreas cristalinas semi-áridas: funcionamento e estratégias de gestão. Estudo de caso no nordeste brasileiro. 2008. 287 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-27T18:15:55Z No. of bitstreams: 1 2008_tese_jdpburte.pdf: 5375905 bytes, checksum: 7abf798ca25cc1aca737ddc2978ca8da (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-27T19:11:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_tese_jdpburte.pdf: 5375905 bytes, checksum: 7abf798ca25cc1aca737ddc2978ca8da (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-27T19:11:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_tese_jdpburte.pdf: 5375905 bytes, checksum: 7abf798ca25cc1aca737ddc2978ca8da (MD5) Previous issue date: 2008-06-17 / In semi-arid crystalline areas, small alluvial aquifers are important hydrological resources for rural populations but limited, whose dynamics are strongly influenced by human activities. The sustainability of the availability of these resources depends on the development of management strategies adapted to the physical environment, but also to local socioeconomic characteristics. A river basin located in the crystalline area of ​​the semi-arid Northeast, where the use of small aquifers Alluvial developed rapidly in the last decade, a study was carried according to a two-pronged approach 1) physical, to characterize these water resources traditionally understudied and propose a model of its hidrossalino operation, and 2) to characterize socioeconomic user groups and local strategies to use and management of water resources. This study is based on six years of data (monitoring and characterization studies of the physical and socio-economic means) and construction of models of water balances and mass salts to the monthly time step that allowed the quantification of the main terms of the balance of the aquifer alluvial and discussion of interactions with other water resources (crystalline aquifer, weirs). The chances of hydrological functioning were tested with a spatialized model of physical basis. Scenarios for the evolution of the exploitation of water resources were built from the major internal factors (physical and anthropogenic) and external (public policy) that determine its dynamics and its management. The impact of these scenarios on water availability (in terms of quantity and quality) was simulated in the short and long term, which allowed to show the importance of an upstream integrated management / downstream water resources. Finally, a regional mapping method of small alluvial aquifer is developed, allowing the evaluation of the annual volume of potentially exploitable water in a large basin. / Nas áreas cristalinas semi-áridas, os pequenos aqüíferos aluviais são recursos hidrológicos importantes para as populações rurais, mas limitadas, cuja dinâmica é fortemente influenciada pelas ações antrópicas. A sustentabilidade da disponibilidade destes recursos depende do desenvolvimento de estratégias de gestão adaptadas ao meio físico, mas também às características socioeconômicas locais. Numa bacia hidrográfica localizada na área cristalina do Nordeste brasileiro semi-árido, onde o uso dos pequenos aqüíferos aluviais desenvolveu-se rapidamente na ùltima década, foi desenvolvido este estudo segundo uma dupla abordagem 1) física, para caracterizar estes recursos hídricos tradicionalmente pouco estudados e propor um modelo do seu funcionamento hidrossalino, e 2) socioeconômico para caracterizar os grupos de usuários e as estratégias locais de uso e gestão dos recursos hídricos. Este estudo se apóia em seis anos de dados (monitoramento e estudos de caracterização dos meios físico e socioeconômico) e na construção de modelos de balanços hidrológicos e de massa de sais ao passo de tempo mensal que permitiram a quantificação dos principais termos dos balanços do aqüífero aluvial e a discussão das interações com os outros recursos hidrológicos (aqüífero cristalino, açudes). As hipóteses de funcionamento hidrológico foram testadas com um modelo espacializado de base física. Cenários de evolução da exploração dos recursos hídricos foram construídos a partir dos principais fatores internos (físicos e antrópicos) e externos (políticas públicas) que determinam sua dinâmica e sua gestão. O impacto destes cenários sobre a disponibilidade em água (em termos de quantidade e qualidade) foi simulado a curto e longo prazo, o que permitiu mostrar a importância de uma gestão integrada montante/jusante dos recursos hídricos. Por fim, um método regional de mapeamento dos pequenos aqüíferos aluviais é desenvolvido, permitindo a avaliação do volume anual de água potencialmente explorável numa grande bacia hidrográfica. / Dans les zones cristallines semi-arides, les petits aquifères alluvi aux sont des ressources hydrogéologiques limitées, mais importantes pour les populations rurales. La durabilité de leur disponibilité repose sur le développement de stratégi es de gestion adaptées aux contraintes physiques mais auss i socioéconomiques locales. Sur un bassin versant situé dans la zone cristalline du Nordeste brésilien semi-aride, où l’utilisation des nappes alluviales s’est développée rapidement depuis 10 ans, a été mise en œuvre une double approche 1) ph ysique afin de caractériser et proposer un modèle de fonctionnement hydrosalin de ces ressources traditionnellement peu étudiées, 2) socioéconomique pour caractériser les groupes d'usagers et les stra tégies locales d’utilisation et de gestion des ressources en eau. L'étude s'appuie sur 6 ans de données (suivis et études de caractérisation des milieux physique et anthropique) et sur la cons truction de modèles de bilans hydrologiques et de masse au pas de temps mensuel qui ont permis de quantifier les termes des bilans de la nappe alluviale et de discuter les interactions avec le s autres ressources en eau (aquifère de socle, retenues). Les hypothèses de fonctionnement hydrologique ont ét é testées avec un modèle spatialisé à base physique. Des scénarios d’évolution de l'e xploitation des ressources ont été construits en tenant compte des principales contraintes internes (physique s et anthropiques) et externes (politiques publiques). L'impact de ces scénarios sur la di sponibilité en eau (en termes de qualité et quantité) a été simulé à plus ou moins long terme ce qui a pe rmis de montrer qu'une gestion intégrée amont/aval des ressources est bé néfique pour l'ensemble des usagers. Enfin, une méthode régionale de cartographie des petits aquifères alluviaux basée sur la télédétection est développée et permet d ́évalue r le volume d'eau potentiellement exploitable sur un grand bassin versant.