SANTOS, Julio Cesar Neves dos. Processos hidrológicos e sedimentológicos em clima semiárido tropical. 2015. 167 f. Tese (doutorado em engenharia agrícola)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2015. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-03-22T20:20:32Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_jcnsantos.pdf: 7356479 bytes, checksum: d9f566594ccbc8e17ca265d0b238223a (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-05-18T19:37:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_jcnsantos.pdf: 7356479 bytes, checksum: d9f566594ccbc8e17ca265d0b238223a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-18T19:37:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_jcnsantos.pdf: 7356479 bytes, checksum: d9f566594ccbc8e17ca265d0b238223a (MD5) Previous issue date: 2015 / The understanding of processes such as the generation of surface runoff, sediment yield and their relations with the rainfall regime is the basis for the planning and effective management of soil and water resources in a watershed. In this context, the present study aims to identify the main processes that influence the generation of surface runoff and sediment yield in small watersheds, and determine parameters for empirical sedimentological models, as well as the Sediment Delivery Ratio (SDR) for the tropical, semi-arid region of Brazil. The study area is the Iguatu Experimental Basin (IEB), which comprises a watershed of 16.74 km2, three small nested watersheds (from 1 to 3 ha) and three erosion plots of 20 m2. One of the watersheds had been under regenerating Caatinga for 35 years, another subjected to a management, which involved thinning the Caatinga, and the last faced deforestation followed by burning and the cultivation of grass. The period of study was six years (2009 to 2014). Collections to quantify surface runoff and sediment yield were taken for each erosive rainfall event in an accumulated period of 24 hours. Surface runoff in the watersheds was quantified using Parshall flumes, and sediment yield was measured with towers and trenches to collect suspended sediment and bedload. On the watershed scale, runoff was measured by means of a spillway, and sediment yield by a turbidimeter. Cluster analysis was used to determine rainfall regimes and groups of similar rainfall-runoff events. With data from the erosion plots and watersheds, the C factors and coefficients of the Modified Universal Soil Loss Equation (MUSLE) were calibrated and validated. From data measured in the basin, sediment delivery ratios were determined. The occurrence of dry spells and the formation of cracks in the soil were important factors in controlling the generation of runoff and consequently sediment yield. The dry spells made it possible for the soil to dry out, with the formation of cracks, which acted as pathways for preferential flow, generating higher initial abstraction during the start of the rainy season. Changes in ground cover had little influence on accumulated flow, demonstrating that the soil characteristics and conditions as moisture and the presence of cracks, best explain the generation of runoff on expansive soils. The greatest runoff losses in all the watersheds under study were for Rainfall Regime II, characterized by higher depth, intensity and occurrence of the rainfall. For the ground covers under study, values for the C factors and the fit of the coefficients "a" and "b" of MUSLE, proved to be appropriate and recommended according to the statistical indices employed. Values for sediment delivery ratio for individual rainfall events ranged from 0.08 to 1.67%, with an average of 0.68%. In the basin, extreme events may cause high disaggregation of soil particles, but without sufficient transporting energy for dragging the sediment, generating low SDR. / O entendimento de processos como geração do escoamento superficial, produção de sedimentos e suas relações com o regime pluviométrico é a base para o planejamento e a gestão eficaz dos recursos solo e água em uma bacia hidrográfica. Nesse contexto, o presente estudo tem como objetivos identificar os principais processos que influenciam a geração do escoamento superficial e a produção de sedimento em pequenas bacias hidrográficas, e calibrar parâmetros de modelos sedimentológicos empíricos, bem como a razão de aporte de sedimentos (SDR) para a região semiárida tropical do Brasil. A área de estudo é a Bacia Experimental de Iguatu (BEI), composta de uma bacia de 16,74 km2, três pequenas microbacias aninhadas (de 1 a 3 ha) e três parcelas de erosão de 20 m2. Uma das microbacias foi mantida com Caatinga em regeneração há 35 anos, outra submetida ao manejo de raleamento da Caatinga e na última foi realizado o desmatamento seguido de queimada e cultivo de capim. O período de estudo foi de seis anos (2009 a 2014). As coletas para quantificação do escoamento superficial e da produção de sedimentos foram realizadas a cada evento de chuva erosiva, no acumulado de 24 horas. O escoamento superficial nas microbacias foi quantificado através de calhas Parshall e as produções de sedimentos foram mensuradas através de torres e fossos coletores de sedimentos em suspensão e arraste. Na bacia de 16,74 km2, o escoamento superficial foi mensurado por meio de um vertedor e a produção de sedimentos através de um turbidímetro. Análises de agrupamento foram utilizadas para determinação de regimes de chuvas e grupos de eventos similares de chuva-deflúvio. Com dados das parcelas de erosão e das microbacias foram calibrados e validados os fatores C e os coeficientes da Equação Universal de Perdas de Solo Modificada (MUSLE). A partir dos dados medidos na bacia foram determinadas as razões de aporte de sedimentos. A ocorrência de veranicos e a formação de fendas no solo foram determinantes no controle da geração de escoamento e consequentemente da produção de sedimentos. A ocorrência de veranicos possibilitou o secamento do solo com a formação de fendas, que agem como caminhos preferenciais para o fluxo de água, gerando elevadas abstrações inicias durante o início da estação chuvosa. As mudanças da cobertura vegetal apresentaram pouca influência sobre o escoamento acumulado, indicando que as características e condições do solo, como umidade e presença de fendas, explicam melhor a geração de escoamento em solos expansivos. Maiores perdas por escoamento em todas as microbacias estudadas foram para chuvas do Regime II caracterizado por maiores alturas pluviométricas, intensidades e ocorrências. Quanto aos valores dos fatores C e dos coeficientes de ajuste “a” e “b” da MUSLE, para as coberturas estudadas, mostraram-se apropriados e recomendados de acordo com os índices estatísticos empregados. Os valores da razão de aporte de sedimentos para eventos pluviométricos individuais variaram de 0,08 a 1,67%, com média de 0,68%. Na bacia, eventos extremos podem causar elevada desagregação de partículas de solo, mas podem não dispor de energia de transporte suficiente para arrastá-las, gerando baixo SDR.

FONTENELE, Sávio de Brito. Trocas hídricas entre rio e aquífero em duas litologias distintas do semiárido brasileiro. 2015. 159 f. Tese (doutorado em engenharia agrícola)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2015. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-03-22T20:42:29Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_sbfontenele.pdf: 7131994 bytes, checksum: 7eb4f8d19a29992c9373c00fc1f1989c (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-05-18T19:42:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_sbfontenele.pdf: 7131994 bytes, checksum: 7eb4f8d19a29992c9373c00fc1f1989c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-18T19:42:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_sbfontenele.pdf: 7131994 bytes, checksum: 7eb4f8d19a29992c9373c00fc1f1989c (MD5) Previous issue date: 2015 / The interaction between surface water and groundwater is a dynamic process in time and space influenced by factors such as soil moisture, hydrodynamic properties, geomorphology, storage and runoff. The quantification and modeling of the processes related to this dynamic constitute prerequisites for the effective water resources management, given that this interaction affects water availability, especially in semi-arid regions. Before this problem, this study aimed to simulate hydrological processes flow transmission between river and groundwater in basins characterized by distinct lithologies, inserted in the Brazilian semiarid region by generating a semi distributed and flexible hydrological model. Two distinct basins of Ceará semiarid region were monitored and used for application of the model developed. A watershed located in sedimentary structure with large underground water reserves (São Jose watershed in the sedimentary basin of Araripe - South of Ceará) and the other one inserted into the crystalline environment and characterized by water scarcity (Patos-Cariús-Iguatu subbasin - Jaguaribe river stretch in the Central-South region of Ceará). The monitoring of these areas between 2010 and 2014 enabled the generation of data and the choice of 10 events from each watershed monitored to evaluate the dynamic river-aquifer. In the evaluation of the data obtained by the monitoring observed aquifer recharges when large volumes precipitates occur in short periods of time. The high temporal spacing difficult the generation of large flows and the rising water levels of the alluvial aquifer. The proposed model was developed considering the three main processes of river-aquifer interaction: full wave propagation, vertical infiltration and groundwater flow. The simulations of the events showed that conductance of the riverbed and effective porosity are the most sensitive parameters of the model. Variations of these parameters allowed the reduction of flood peaks and consequently increases in the aquifer hydraulic loads. However, the simulations showed an underestimation of the hydraulic loads of the aquifer. For the surface discharges were obtained low efficiency ratios (-16.73 to -3.43) for short-term events and small magnitude. Already for long term events and high magnitude, the Nash and Sutcliffe efficiency coefficient performed between 0 and 1 (0.35 to 0.49), indicating a good behavior of the models used. However, for these events the average absolute error between the measured and the simulated loads remained high. The model needs to be adjusted to better define the dynamics of the river-aquifer interaction. A greater number of simulations in both watersheds, with the available events could indicate better where adjustments must be made. The possibility of application of MIRAS model in different lithological means and different spatial scales of semi-arid regions was not possible due to the inability to simulate the model for MHSJ. Thus, one must understands the failure to formulate an alternative and possibly improve the model. Because the use of this tool is the best option for resolving problems and decision making. / A interação entre água superficial e subterrânea é um processo dinâmico no tempo e no espaço influenciado por fatores como umidade do solo, propriedades hidrodinâmicas, geomorfologia, armazenamento e escoamento superficial. A quantificação e a modelagem dos processos relacionados a essa dinâmica constituem-se pré-requisitos para a gestão eficiente de bacias hidrográficas, haja vista que essa interação afeta a disponibilidade hídrica, principalmente em regiões semiáridas. Diante dessa problemática, este estudo objetivou simular processos hidrológicos de transmissão de fluxo entre rio e aquífero em bacias hidrográficas caracterizadas por litologias distintas, inseridas na região semiárida brasileira, através da geração de um modelo hidrológico semidistribuído e flexível. Duas bacias hidrográficas distintas da região semiárida cearense foram monitoradas e utilizadas para aplicação do modelo desenvolvido. Uma microbacia localizada em meio sedimentar com grandes reservas hídricas subterrâneas (microbacia hidrográfica do São José na bacia sedimentar do Araripe – Sul do Ceará) e a outra inserida no meio cristalino e caracterizada por escassez hídrica (bacia hidrográfica Patos-Cariús-Iguatu – trecho do rio Jaguaribe na região Centro-Sul do Ceará). O monitoramento dessas áreas entre 2010 e 2014 possibilitou a geração de dados e a escolha de 10 eventos de cada bacia monitorada para avaliação da dinâmica rio-aquífero. Na avaliação dos dados obtidos pelo monitoramento observou-se recargas aquíferas quando grandes volumes precipitados ocorrem em curtos espaços de tempo. O elevado espaçamento temporal dificultaram a geração de grandes vazões e a elevação dos níveis freáticos do aquífero aluvionar. O modelo proposto foi elaborado considerando os três principais processos da interação rio-aquífero: propagação de onda de cheia, infiltração vertical e fluxo subterrâneo. As simulações dos eventos mostraram que condutância do leito do rio e porosidade efetiva são os parâmetros mais sensíveis do modelo. Variações desses parâmetros possibilitaram a redução dos picos de cheia e consequentemente acréscimos nas cargas hidráulicas aquíferas. No entanto, as simulações realizadas apresentaram subestimativas das cargas hidráulicas do aquífero. Para as descargas superficiais obteve-se baixos coeficientes de eficiência (-16,73 a -3,43) para eventos de curta duração e pequena magnitude. Já para eventos de longa duração e elevada magnitude, o coeficiente de eficiência de Nash e Sutcliffe apresentou-se entre 0 e 1 (0,35 a 0,49), indicando um bom comportamento dos modelos utilizados. No entanto, para esses eventos o erro médio absoluto entre as cargas medidas e as simuladas continuaram elevados. O modelo precisa de ajustes para definir melhor a dinâmica da interação rio-aquífero. Um número maior de simulações nas duas bacias hidrográficas, com os eventos disponíveis poderia indicar melhor onde devem ser feitos os ajustes. A possibilidade de aplicação do modelo MIRAS em diferentes meios litológicos e escalas espaciais distintas de regiões semiáridas não fora possível devido à impossibilidade de simular o modelo para a MHSJ. Dessa forma, precisa-se entender as falhas para formular uma alternativa e, possivelmente, melhorar o modelo. Pois, o uso dessa ferramenta é a melhor opção para a resolução de problemas e tomada de decisão.

Submitted by Teresa Cristina Rosenhayme (teresa.rosenhayme@cprm.gov.br) on 2016-03-18T12:54:29Z No. of bitstreams: 1 ABREU_MC_RELATORIO_FINAL.pdf: 2435776 bytes, checksum: 95eca147cf53fcb8e315a08d97dfe84a (MD5) / Approved for entry into archive by Roberta Silva (roberta.silva@cprm.gov.br) on 2016-03-18T17:16:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ABREU_MC_RELATORIO_FINAL.pdf: 2435776 bytes, checksum: 95eca147cf53fcb8e315a08d97dfe84a (MD5) / Approved for entry into archive by Roberta Silva (roberta.silva@cprm.gov.br) on 2016-03-18T17:16:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ABREU_MC_RELATORIO_FINAL.pdf: 2435776 bytes, checksum: 95eca147cf53fcb8e315a08d97dfe84a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-18T17:31:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ABREU_MC_RELATORIO_FINAL.pdf: 2435776 bytes, checksum: 95eca147cf53fcb8e315a08d97dfe84a (MD5) Previous issue date: 2015

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-07T19:10:04Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_BalançoHídricoBota-fora.pdf: 3791534 bytes, checksum: fefa9c9dad7d133c8836f4b7b94a3592 (MD5) / Rejected by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br), reason: Só é para colocar open access nos documentos anteriores a 2006. Nos demais é para colocar a licença assinada pelo autor. on 2016-01-13T15:51:57Z (GMT) / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-13T16:33:20Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_BalançoHídricoBota-fora.pdf: 3791534 bytes, checksum: fefa9c9dad7d133c8836f4b7b94a3592 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2016-01-13T16:52:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_BalançoHídricoBota-fora.pdf: 3791534 bytes, checksum: fefa9c9dad7d133c8836f4b7b94a3592 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-13T16:52:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_BalançoHídricoBota-fora.pdf: 3791534 bytes, checksum: fefa9c9dad7d133c8836f4b7b94a3592 (MD5) Previous issue date: 2005 / A Mina Osamu Utsumi, localizada no município de Caldas/MG, é pertencente às Indústrias Nucleares do Brasil (INB), de onde extraiu-se urânio desde 1982 até 1996. A exploração da mina teve início em 1977, com o decapeamento do material sotoposto à jazida de urânio. Os resíduos gerados a partir deste processo eram, por decisões de planejamento, dispostos em locais denominados bota-foras, lançados segundo o método ponta de aterro, sem nenhuma selagem de base. Segundo maior depósito de estéreis da INB, o bota-fora BF4 representa o foco de estudo deste trabalho. Constituindo um dos grandes responsáveis para o volume total dos efluentes ácidos que são tratados pela INB, os contribuintes hídricos para a geração de drenagem ácida (DAM) em sua região de abrangência são ainda desconhecidos. Sendo a DAM um problema de origem hídrica, e considerando o grande número de informações meteorológicas disponibilizado pelo Laboratório de Controle Ambiental da INB (LCA/INB), o presente trabalho teve como objetivo principal a obtenção do balanço hídrico na região do bota-fora BF4. Seus resultados serviriam, em princípio, como um instrumento preliminar de investigação dos principais componentes hídricos causadores da DAM no local, além de fornecer subsídios técnicos para futuras intervenções remediadoras. Registros históricos de precipitação, velocidade dos ventos, temperatura, umidade etc, juntamente com dados de vazão dos efluentes ácidos do BF4 foram utilizados neste balanço hídrico. A evapotranspiração foi obtida com a utilização do modelo matemático proposto por Penman. Além disso, algumas hipóteses foram consideradas e assumidas nos cálculos. Os resultados obtidos indicaram a chuva como o principal contribuinte para a formação da DAM no BF4, o que concorda com medidas que visem a redução da infiltração neste bota-fora. ___________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The Osamu Utsumi Mine, Caldas MG, Brazil, is one of the Industrias Nucleares do Brasil (INB) nuclear facilities and produced uranium from 1982 to 1996. Mine overburden had been created since 1977, when uranium production begun. These wastes were dumped mainly, in river valleys without any liner. The second largest waste rock pile in the site, BF4 was the focus of this Dissertation. BF4 contributes intensively for the acid mine drainage (AMD) generated and treated in this mine complex. However the water contributors for the AMD generation in BF4 watershed remain undetermined. As AMD is mainly a water problem and considering the generous amount of available data at this site produced by the INB Environmental Control Laboratory (LCA), this research focused on the determination of the water balance at the BF4 waste pile. The results of this water balance were intended as an indication of the main hydric contributors for AMD generation at this site, which would collaborate with the decisionmaking process for future remediation measures. Historical weather data such as precipitation, wind velocities, temperature, humidity etc, along with the flux rate of AMD at the base of BF4 were applied in the water balance. Evapotranspiration was determined using the Peanman Equation. Besides, some other hypotheses were inferred and assumed. The results indicated that the rain is the main water contributor to the AMD generation at the BF4, which corroborates remediation measures that take into account reducing infiltration at this waste pile.

Made available in DSpace on 2015-08-20T17:09:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-27. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:26:08Z : No. of bitstreams: 1 000843080.pdf: 844071 bytes, checksum: 96125bcb4bb12966da75808b9afa3681 (MD5) / A distribuição irregular da chuva em algumas regiões produtoras de cana-de-açúcar é a principal causa da baixa produtividade agrícola no Nordeste Brasileiro. Isso tem gerado a necessidade de criação de programas de melhoramento genético de cana-de-açúcar para a obtenção de novas variedades mais adaptadas às adversidades edafoclimáticas. Por isso, as novas variedades, precisam ser testadas experimentalmente antes de serem cultivadas nas empresas em escala comercial. Assim, com o objetivo de avaliar as interações entre as variáveis ambientais, o desenvolvimento e a produtividade de dez genótipos RB de cana-de-açúcar (RB92579, RB99395, RB98710, RB91514, RB961003, RB991552, RB991536, RB99383, RB9364 e RB99386), foi realizado um experimento na região de Rio Largo, Alagoas. O experimento foi conduzido no Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Alagoas (09°28'02S; 35°49'43W; 127m), o plantio foi feito em agosto de 2011 numa área com 2156 m2. Utilizou-se o delineamento estatístico em esquema fatorial de blocos casualizados com quatro repetições. A primeira colheita foi feita em novembro de 2012 e a segunda em dezembro de 2013, e o balanço hídrico foi calculado pelo método de Thornthwaite e Mather (1977), com base nos dados do Laboratório de Agrometeorologia e Radiometria Solar (LARAS). O ano de 2012 foi um ano atípico, visto que a deficiência hídrica, que normalmente ocorre entre os meses de outubro e fevereiro na região, expandiu-se de outubro até maio. O balanço hídrico da cultura apresentou déficit de 869 mm e excesso de 308 mm em cana-planta, e déficit de 741 mm e excesso hídrico de 790 mm em cana-soca. A deficiência hídrica da cultura limitou o crescimento dos genótipos principalmente em ... / The irregular distribution of rainfall in some producing regions of cane sugar is the main cause of low agricultural productivity in northeastern Brazil. This has generated the need of genetic breeding of sugar cane for obtaining new varieties better adapted to soil and climatic adversities. Therefore, the new varieties usually need to be tested experimentally before being grown on a commercial scale in companies. Thus, in order to assess the interactions between environmental variables, the development and productivity of 10 RB genotypes sugar cane (RB92579, RB99395, RB98710, RB91514, RB961003, RB991552, RB991536, RB99383, RB9364 and RB99386) an experiment was conducted in the region of Rio Largo, Alagoas. It was conducted at the Center for Agricultural Sciences, Federal University of Alagoas. (09°28'02S; 35°49'43W; 127m). Planting was done in August (2011) in an area of 2156 m2. The statistical design was the randomized block with four replications. The first harvest was made in November 2012 and the second in December (2013). Water balance was calculated by Thornthwaite and Mather method (1977), based on data from the Laboratory of Agro meteorology and Solar Radiometry (LARAS). The year 2012 was an unusual year because the water deficiency, which typically occurs between the months of October and February in the region, expanded going the months of October through May. The water balance of culture has presented a deficit of 869 mm and an excess of 308 mm in plant-sugar cane, and a deficit of 741 mm and an excess of 790 mm in ratoon cane. Water deficiency of culture has limited the growth of genotypes mainly in ratoon cane, because the deficiency happened in sprouting and establishment, more sensitive phases of culture. On ...

Neste estudo foi analisada a previsibilidade hidroclimática na bacia do Alto Paraguai no curto e longo prazo. Nestas últimas décadas, a região foi marcada por uma forte variabilidade climática, passando por um período extremamente seco durante a década de 1960 e por um período extremamente úmido a partir do início da década de 1970. Desta forma, avaliar a previsibilidade hidroclimática é muito importante para o gerenciamento dos recursos hídricos na bacia, e, conseqüentemente do ecossistema que depende deste recurso. A previsibilidade de longo prazo da Bacia do Alto Paraguai foi analisada mediante técnicas estatísticas dado que a região do Brasil Central é considerada de baixa previsibilidade de longo prazo mediante modelos dinâmicos. O objetivo da análise foi o de explorar possíveis relações entre os fenômenos climáticos globais (representados pelos índices climáticos) sobre o clima da BAP com valor prognóstico. Os resultados da análise mostraram que o fenômeno que tem a maior capacidade de modulação do clima na Bacia do Alto Paraguai é a Oscilação Decadal do Pacífico (PDO). A PDO se caracteriza por fases de aproximadamente 25 anos nas quais o índice que a representa se encontra acima ou abaixo do valor normal. A duração das fases do PDO é definida por alterações climáticas abruptas que se encontraram muito bem representadas no Pantanal, com mudanças bruscas nas vazões coincidentes com as mudanças de fase do PDO, e vazões significativamente acima ou abaixo da média durante a duração de cada fase do PDO. Outros fenômenos que foram relacionados ao clima da Bacia do Alto Paraguai foram “El Niño/ La Niña” e a Oscilação do Atlântico Norte (NAO). Ambos os fenômenos foram relacionados com as anomalias na temperatura no Atlântico Norte Tropical (NTA) que, por sua vez, foi relacionada com o clima da BAP. Os resultados mostraram que, quando existe o Fenómeno “El Niño” ou a NAO se encontra abaixo do Normal, acontecem anomalias positivas no NTA, e conseqüentemente secas na região da BAP e o efeito contrario nos índices opostos. Também foi encontrada uma correlação com o Modo Anular do Sul (SAM) que permitiu estabelecer um modelo de previsão simples para demonstrar os benefícios da incorporação da informação climática na previsão de longo prazo. Para avaliar a previsibilidade hidroclimática de curto prazo na Bacia do Alto Paraguai foram avaliados diversos modelos alternativos: modelo de Regressão Linear, modelo de diferenças (variação do anterior), modelo ARMA, modelo empírico de propagação por ponderação da persistência e o modelo hidrológico distribuído para grandes bacias (MGB). O modelo conceitual MGB, citado no item anterior, foi utilizado de acordo com a disponibilidade de dados de chuva: previsão baseada em chuva nula, previsão baseada na chuva observada com dados pluviométricos obtidos a partir dos pluviômetros da Agência Nacional de Águas e a partir de estimativas do satélite TRMM e previsão baseada na chuva prevista no modelo atmosférico BRAMS. Previamente à analise da previsibilidade das vazões, foi analisada a previsibilidade atmosférica na região utilizando o modelo BRAMS com diferentes condições de contorno inferiores. Os resultados da previsão atmosférica com o modelo BRAMS mostraram que há um impacto significativo nas simulações ao introduzir características físicas mais realistas na superfície do modelo na região do Pantanal em todas as variáveis avaliadas (temperatura, umidade, vento e precipitação). O impacto positivo foi tanto maior quanto mais próximo estiver o ponto de observação do Pantanal e quanto mais ao Sul estiver localizado o posto (sendo esta a direção preferencial do vento na região). No entanto, dentro do próprio Pantanal, alguns problemas nas características da simulação (Ex, inexistência de dados para caracterizar corretamente a espessura da camada de água) ou na própria estrutura do modelo, geraram erros na simulação dos fluxos da radiação e temperatura. Também foi verificado que os dados de chuva existentes na bacia são equivalentes a chuva estimada pelo satélite TRMM. Desta forma, é possível o estabelecimento de um sistema de previsão razoável baseado simplesmente em dados obtidos por sensoriamento remoto, previsões numéricas e alguns postos fluviométricos chave. Os resultados da previsão hidroclimática mostraram que as metodologias estatísticas apresentaram os melhores resultados com antecedências menores ao tempo de traslado da onda nas bacias (geralmente 2-3 dias no Planalto e 1-2 meses no Pantanal). Estes resultados são semelhantes aos resultados de outros pesquisadores, já que os modelos estatísticos exploram melhor as relações entre séries. Para tempos maiores, o modelo conceitual utilizado (MGB) mostrou-se melhor, já que consegue extrair informação dos dados climáticos. A inclusão da informação obtida pelo modelo meteorológico mostrou-se muito importante para a previsão no Pantanal, já que permitiu melhorar consideravelmente a antecedência da previsão. Em muitos casos a informação do modelo meteorológico mostrou-se melhor que os próprios dados medidos nos postos pluviométricos da bacia. Desta forma, além de ferramenta para realizar previsões o modelo meteorológico mostrou-se como um auxiliar muito eficiente para melhorar o entendimento da dinâmica do Pantanal. / This thesis present the results of the research about the short and long term hydroclimatic forecast capability in the Upper Paraguay Basin (UPB). Over recent decades, climate has varied markedly over this region of South America, with an extremely dry period during the 1960s and a very wet period beginning in the 1970s. More recently, a period in which river flows have been very low has been observed since 1998. Due to this strong variability it is very important to evaluate the forecast capability for the management of Water Resources in the basin, and, consequently, of the rich ecosystem that depends on these resources. The forecast capability in the long term in the UPB was analyzed using statistical techniques because the long term numerical climate models are considered to be of low forecastability in this region. The objective of the analysis was to explore possible relationships between global climate phenomena (represented by climate indices) on the climate of the UPB with a forecast view. The results of the analysis showed that the index (between the ones analyzed) that has the largest capability to modulate the climate in the UPB is the Pacific Decadal Oscillation (PDO). The PDO if characterized by phases of approximately 25 years in which the index that represents the phenomena is founds above or below the normal value. The duration of the phases of the PDO is defined by abrupt climatic shifts that had been well characterized in the Pantanal, with the abrupt changes in outflows coincident with the changes in the phase of the PDO, and outflows significantly above or below of the average value during the duration of each phase of the PDO. Other phenomena that had been related to the climate of the UPB was the ENSO or “El Niño/La Niña” phenomena and the North Atlantic Oscillation (NAO). Both phenomenas are related to anomalies in the temperature in the Tropical North Atlantic (NTA) that, in turn, are related to the climate of the BAP. The results indicated that, when the “El Niño” or NAO are below the normal value, positive anomalies in the NTA are observed, and, consequently droughts in the region of the UPB are found and opposite effects when the phenomena is¨La Niña¨ or the NAO above the normal value exits. The Southern Annular Mode (SAM) also helped to establish a simplified forecast model that showed the benefits of incorporating climate data in the analysis. To evaluate the short term hydroclimatic forecastability in the UPB several alternative models had been evaluated: a linear regression model, difference’s model (similar to the previous one), ARMA model, empirical persistence model and the distributed hidrológic model for large basins (MGB-IPH). The MGB-IPH model was used in accordance with the availability of rain data: forecast based on no-rain, forecast based on the rain observed in rain gauges of the National Water Agency of Brazil (ANA) and from estimates of satellite TRMM and forecast based on the rain foreseen in the Brazilian Regional Atmospheric Model (BRAMS) Prior to the flow forecast analysis it was analyzed the meteorological forecast capability with BRAMS. The results of the meteorological forecast with BRAMS indicated that introduced a large impact in the simulations when a more realistic description of physical characteristics in the surface of the model was incorporated in the region of the Pantanal, in all the evaluated variables (temperature, humidity, wind and precipitation). The improvement of the simulation was larger as closer to the Pantanal and to the South was the evaluated point (northerlies are the preferential winds in the region). However, inside of Pantanal wetland, some problems due to the characteristics of the simulation (For example, inexistence of data to correctly characterize the thickness of the water layer) or in the model own structure, generated errors in the simulation of the radiative fluxes and temperature. It was also verified that the existing rain data in the basin was equivalent to the rain estimated from Tropical Rainfall Modeling Mission (TRMM) satellite, so, it was possible to conclude the possibility of establishment of a reasonable forecast system based in the data obtained from remote sensing, numerical forecasts and some key rain and flow gauges. The results of the hydroclimatic forecast indicated that the statistical methodologies presented the best results with lead time shorter than the lag time of the basins (generally 2-3 days in the Planalto region and 1-2 months in the Pantanal). These results result are coincident with the results of other researchers, since the statistical models explore the relations between series better. For longer lead times, the used conceptual model (MGB-IPH) revealed to be better, since it can extract information from meteorological data. The information obtained from the meteorological model allowed a better forecast in the Pantanal, since it improved the lead time of the forecast. In many cases the information of the meteorological model revealed to be better that the measured data in the rain and flow gauges of the basin in such a way, that beyond a tool to produce forecasts, the meteorological model showed that could be an excellent tool to understand the dynamics of the Pantanal.

Orientador: João Luis Zocoler / Co-orientador: Iêdo Teodoro / Banca: Antonio de Padua Sousa / Banca: Fernando Braz Tangerino Hernandez / Resumo: A distribuição irregular da chuva em algumas regiões produtoras de cana-de-açúcar é a principal causa da baixa produtividade agrícola no Nordeste Brasileiro. Isso tem gerado a necessidade de criação de programas de melhoramento genético de cana-de-açúcar para a obtenção de novas variedades mais adaptadas às adversidades edafoclimáticas. Por isso, as novas variedades, precisam ser testadas experimentalmente antes de serem cultivadas nas empresas em escala comercial. Assim, com o objetivo de avaliar as interações entre as variáveis ambientais, o desenvolvimento e a produtividade de dez genótipos RB de cana-de-açúcar (RB92579, RB99395, RB98710, RB91514, RB961003, RB991552, RB991536, RB99383, RB9364 e RB99386), foi realizado um experimento na região de Rio Largo, Alagoas. O experimento foi conduzido no Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Alagoas (09°28'02"S; 35°49'43"W; 127m), o plantio foi feito em agosto de 2011 numa área com 2156 m2. Utilizou-se o delineamento estatístico em esquema fatorial de blocos casualizados com quatro repetições. A primeira colheita foi feita em novembro de 2012 e a segunda em dezembro de 2013, e o balanço hídrico foi calculado pelo método de Thornthwaite e Mather (1977), com base nos dados do Laboratório de Agrometeorologia e Radiometria Solar (LARAS). O ano de 2012 foi um ano atípico, visto que a deficiência hídrica, que normalmente ocorre entre os meses de outubro e fevereiro na região, expandiu-se de outubro até maio. O balanço hídrico da cultura apresentou déficit de 869 mm e excesso de 308 mm em cana-planta, e déficit de 741 mm e excesso hídrico de 790 mm em cana-soca. A deficiência hídrica da cultura limitou o crescimento dos genótipos principalmente em ... / Abstract: The irregular distribution of rainfall in some producing regions of cane sugar is the main cause of low agricultural productivity in northeastern Brazil. This has generated the need of genetic breeding of sugar cane for obtaining new varieties better adapted to soil and climatic adversities. Therefore, the new varieties usually need to be tested experimentally before being grown on a commercial scale in companies. Thus, in order to assess the interactions between environmental variables, the development and productivity of 10 RB genotypes sugar cane (RB92579, RB99395, RB98710, RB91514, RB961003, RB991552, RB991536, RB99383, RB9364 and RB99386) an experiment was conducted in the region of Rio Largo, Alagoas. It was conducted at the Center for Agricultural Sciences, Federal University of Alagoas. (09°28'02"S; 35°49'43"W; 127m). Planting was done in August (2011) in an area of 2156 m2. The statistical design was the randomized block with four replications. The first harvest was made in November 2012 and the second in December (2013). Water balance was calculated by Thornthwaite and Mather method (1977), based on data from the Laboratory of Agro meteorology and Solar Radiometry (LARAS). The year 2012 was an unusual year because the water deficiency, which typically occurs between the months of October and February in the region, expanded going the months of October through May. The water balance of culture has presented a deficit of 869 mm and an excess of 308 mm in plant-sugar cane, and a deficit of 741 mm and an excess of 790 mm in ratoon cane. Water deficiency of culture has limited the growth of genotypes mainly in ratoon cane, because the deficiency happened in sprouting and establishment, more sensitive phases of culture. On ... / Mestre

Escoamento hídrico ambiental, em meios superficiais e sub superficiais acoplados, é típico de sistemas de bacias hidrográficas. Neste problema sazonal, o fluxo varia de direção do canal fluvial para o meio poroso, e vice-versa, no tempo. Nesta situação de alternância de direção de fluxo e de acoplamento dos meios de escoamento, poluição e contaminantes podem ser transportados pela água. Lidar com este problema requer o desenvolvimento de um modelo computacional realista para adequadamente simular o escoamento entre estes dois meios e através da superfície de interface. Esta tese aborda esta prévia etapa de projeto. O modelo computacional é robusto em que os resultados numéricos estabilizados superam oscilações fictícias no campo de velocidade, pela abordagem do CAU, em situação de convecção dominante, e controlam, pelo procedimento do SFH, modos espúrios na pressão. O modelo é plenamente acoplado, transiente, em elementos finitos. Soluções numéricas correspondem às da literatura. As soluções obtidas são física e numericamente consistentes. As soluções são convergentes, pela verificação da consistência da formulação numérica e pela estabilização das aproximações polinomiais. Foi verificada a conservação da massa.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-12-18Bitstream added on 2014-06-13T18:32:07Z : No. of bitstreams: 1 maia_dc_me_rcla.pdf: 2737077 bytes, checksum: 33f2ad869a9ce7ca9c8419418e5ef896 (MD5) / Para analisar esta relação clima versus produtividade do milho, foram escolhidas duas regiões no Estado de São Paulo, a primeira região é administrada pelo Escritório de Desenvolvimento Rural (EDR) de Votuporanga, e a segunda região é gerenciada pelo Escritório de Desenvolvimento Rural de Pindamonhangaba, regiões estas situadas no Norte e Sudeste do território paulista. Estas EDRs são grandes produtoras do milho safra das águas, sendo a EDR de Votuporanga uma das maiores produtoras do Estado de São Paulo. Além desta aptidão ao cultivo do milho, estas regiões possuem regimes pluviométricos distintos. O milho safra verão é plantado no espaço paulista de outubro a novembro e nos meses de março a abril a produção já está definida, tornando a distribuição e a quantidade da precipitação, um fator fundamental para o desenvolvimento da cultura do milho, principalmente nos meses de outubro a março, período este que coincide com o ciclo vegetativo do cereal. A cultura do milho, com a ausência de água durante as fases de formação da espiga, reprodução e enchimento dos grãos (outubro a janeiro) são reconhecidas como as causas determinantes das menores produtividades. Com a indicação dos parâmetros hídricos fornecidos pelo Balanço Hídrico e do mapeamento sistemático da produtividade agrícola do milho, demonstramos a influência do clima na queda produtividade agrícola, através das deficiências hídricas e dos veranicos ocorridos no período de análise. Com base nestes resultados, pode-se afirmar que a variabilidade do clima no espaço paulista afeta diretamente a cultura do milho, podendo esta variabilidade estar associada à interferência do homem no geossistema. Faz-se necessário a formulação de políticas e estratégias para o desenvolvimento rural regional de curto prazo, para diminuir as perdas na produtividade agrícola paulista e elevar a economia deste importante Estado brasileiro. / To analyze this relation climate versus productivity of the maize, two regions in the State of São Paulo had been chosen, the first region is managed by the Office of Agricultural Development (EDR) of Votuporanga, and the second region is managed by the Office of Agricultural Development of Pindamonhangaba, regions this situated in the North and Southeast of the São Paulo territory. This EDRs is great producers of the maize harvest of waters, being the EDR of Votuporanga one of the producing greaters of the State of São Paulo. Beyond this aptitude to the culture of the maize, these regions possess distinct rain behavior. The maize harvest summer is planted in the São Paulo space of October the November and in the March months the April the production already is defined, becoming the distribution and the amount of the precipitation, a basic factor for the development of the culture of the maize, mainly in the October months the March, period this that coincides with the vegetative cycle of the cereal. The culture of the maize, with the water absence during the phases of formation of the spike, reproduction and wadding of the grains (October to January) is recognized as the determinative causes of the lesser productivities. With the indication of the water parameters supplied by the water balance and of the systematic mapping of the agricultural productivity of the maize, we demonstrate to the influence of the climate in the fall agricultural productivity, through the waters deficiencies and of the veranicos occurred in the period of analysis. With base in these results, this variability can be affirmed that the variability of the climate in the São Paulo space directly affects the culture of the maize, being able to be associated to the interference of the man in geosystem. One becomes necessary the formularization of politics and strategies for the regional agricultural development...(Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Valdemir Antonio Rodrigues / Banca: Teresa Cristina Tarlé Pissarra / Banca: Maurício Ranzini / Resumo: A pesquisa foi realizada na microbacia hidrográfica experimental B, com área de 36,68 ha, pertencente ao Laboratório de Hidrologia Florestal Eng. Agr. Walter Emmerich, localizado no Parque Estadual da Serra do Mar - Núcleo Cunha/SP. Para caracterizar a fitofisionomia da vegetação e sua evolução foi elaborado o mapeamento para os anos de 1962, 1977, 1997 e 2009, com base na interpretação de fotografias aéreas e ortofoto digital colorida e, posteriormente, espacializados em base cartográfica digital utilizando-se o Sistema de Informações Geográficas (SIG) ArcGis 9.3. Avaliou-se em termos quantitativos a entrada e saída de água, via precipitação e deflúvio ao longo dos anos hídricos de 1987 a 2008, e assim foi possível estimar a evapotranspiração real anual pelo método do balanço hídrico. xv O mapeamento da vegetação da microbacia indicou treze fitofisionomias, sendo que foi possível observar principalmente a evolução de sete delas: D1 - porte arbóreo alto, com estrutura de dossel uniforme; D2 - porte arbóreo alto, com estrutura de dossel desuniforme; D4 - porte arbóreo baixo a médio, com estrutura de dossel uniforme; D8 - porte arbóreo médio, com estrutura de dossel uniforme, P - pasto; Vs1 - porte arbóreo alto, com estrutura de dossel desuniforme (capoeirão) e Vs4 - clareira. O balanço hídrico médio para os vinte e dois anos da série apresentou precipitação, deflúvio e evapotranspiração real de 1.856,3 mm (100%), 1.354,38 mm (72,96%) e 501,92 mm (27,04%), respectivamente. Para cada processo hidrológico verificou-se uma grande oscilação dos dados anuais. A precipitação e o deflúvio mostraram uma tendência negativa, sendo mais acentuada para o último processo. Já para a evapotranspiração real a tendência foi positiva. As variáveis precipitação e deflúvio anuais apresentaram alto valor do coeficiente de determinação ... / Abstract: The survey was carried out in the experimental catchment B, with an area of 36.68 ha, belonging to the Eng. Agr. Walter Emmerich Forest Hydrology Laboratory, located in Serra do Mar State Park - Core Cunha / SP. To characterize the physiognomy of the vegetation and its evolution was developed mapping for the years 1962, 1977, 1997 and 2009, based on an interpretation of aerial photographs and digital color orthophoto, after spatialized in digital cartographic base by using the Geographical Information System (GIS) ArcGIS 9.3. To in quantitative terms evaluate the input and output of water via precipitation and runoff of the water years 1987 to 2008, and thus estimate the annual actual evapotranspiration by water balance method. The vegetation mapping of the xvii watershed indicated thirteen vegetation types, and it was possible to observe the evolution of mainly seven: D1 - arboreal high, structure with uniform canopy; D2 - arboreal high, with uneven canopy structure; D4 - low to medium-sized arboreal, structure with uniform canopy; D8 - arboreal average, structure with uniform canopy; P - pasture; Vs1 - sized arboreal high, with uneven canopy structure (brushwood) and Vs4 - glade. The medium water balance for the twenty-two years of the series presented precipitation, runoff and evapotranspiration of 1,856.3 mm (100%), 1,354.38 mm (72.96%) and 501.92 mm (27.04%), respectively. For each hydrological process there was a large variation in annual data. Rainfall and runoff showed a negative trend, being more pronounced in the last case. As for the real evapotranspiration trend was positive. The variables annual precipitation and runoff presented a high coefficient of determination (r² = 0.8356), indicating a good linear relationship. Thus, the results showed that natural regeneration of vegetation is affecting water production, therefore, with increasing real evapotranspiration ... / Mestre