Os sistemas relacionados à gestão e manejo dos recursos hídricos são concebidos e operados em todo o mundo considerando, dentre outras, a hipótese da estacionariedade da precipitação. Sob a hipótese da não estacionariedade, o possível aumento na magnitude e frequência de eventos extremos pode reduzir o nível de proteção das obras hidráulicas e acarretar em prejuízos econômicos, sociais e ambientais significativos. Em metrópoles como São Paulo, onde as bacias hidrográficas sofreram grandes transformações, o aumento da vulnerabilidade da infraestrutura hídrica, como os sistemas de drenagem, pode representar um risco ainda maior. Inserido neste contexto, esta pesquisa possui o objetivo de verificar se a precipitação na cidade de São Paulo apresenta um comportamento não estacionário e quais seriam as suas implicações sobre estudos hidrológicos, projetos de engenharia e custo de obras. Os testes não paramétricos de Mann-Kendall e Mann-Whitney foram aplicados para a detecção de mudanças graduais e abruptas respectivamente. A distribuição generalizada de valores extremos foi ajustada para identificação e quantificação das mudanças na magnitude e frequência da precipitação. A partir dos registros de precipitação em seis postos pluviométricos localizados na cidade de São Paulo, o comportamento não estacionário foi identificado em três séries de precipitação total anual e em duas séries de precipitação máxima diária anual. Para um aumento na precipitação de 9,5% entre 1997 e 2012, o aumento do escoamento superficial é superior a 28% para os tempos de retorno entre 10 e 100 anos. Esta mudança na precipitação pode acarretar em um aumento dos custos das obras de sistemas de micro e macrodrenagem entre 6% e 11%. / Water resources systems are planned and managed under rainfall stationarity hypothesis. Under non-stationarity, possible extreme precipitation magnitude and frequency increase may reduce water structures risk protection and cause several significant economic, social and environmental damage. In metropolises such as São Paulo, water infrastructure vulnerability increase may represent an even important risk, especially of flooding. In this context, this paper aims to verify in the city of São Paulo, if rainfall time series follow a non-stationary behavior and what would be its implications of hydrologic studies, engineering projects and work costs. Mann-Kendall and Mann-Whitney non-parametric tests were performed to detect changes gradually and in moments respectively. GEV distribution was fitted to identify and quantify changes in rainfall magnitude and frequency. From six rainfall series recorded in rain gauges in São Paulo city, non-stationarity was identified in three series of annual total and two of annual maximum daily precipitation. For an observed increase of total precipitation of 9.5% between 1997 and 2012, runoff increases in more than 28% for return periods between 10 and 100 years. This change of rainfall may increase work cost of minor and major drainage systems between 6% to 11%.

Mais da metade da vegetação nativa no Brasil ocorrem em propriedades privadas, por isso a importância da compatibilização das atividades agropecuárias com a conservação dos recursos naturais. Os benefícios gerados pelos ecossistemas para os seres humanos são definidos como serviços ecossistêmicos, que podem ser pagos para incentivar a manutenção e restauração da vegetação nativa nas propriedades rurais, com os chamados programas de Pagamento por Serviços Ambientais (PSA). A metodologia proposta neste estudo proporciona um avanço no sentido do planejamento espacial da paisagem em propriedades privadas, a fim de aumentar o fornecimento de serviços ecossistêmicos, levando em conta a percepção dos tomadores de decisão no manejo do uso do solo, por meio de Análise de Decisão Multicritérios (MCDA). A metodologia foi testada na microbacia do córrego Cavalheiro, que é afetada pela fragmentação do habitat e conversão de terras para fins agrícolas. Os resultados mostraram que para os serviços ecossistêmicos hidrológicos, utilizados pelos programas de PSA brasileiros, deve existir uma ponderação entre a regulação do regime hidrológico com a consequente diminuição da vazão anual esperada devido ao incremento da área florestada. Em um dos cenários de uso e ocupação do solo, no qual se propôs a ocupação de 51,8 % da microbacia por vegetação nativa, houve uma diminuição de 81,25 % no escoamento superficial e de 32,2 % no escoamento de base. Entretanto, este aumento da cobertura vegetal provou ter a função de regulação hídrica, aumentando de 68 % para 87 % a contribuição da vazão de base no escoamento total da microbacia. Isso mostra que a decisão quanto ao tamanho das áreas de vegetação nativa deve ficar por conta das funções ecológicas mais exigentes, que para o caso da área de estudo mostrou ser o suporte à biodiversidade. O uso da ponderação dos critérios para a análise de decisão multicritério (MCDA) mostrou que os tomadores de decisão da microbacia estão interessados em novas formas de manejo de uso do solo, visando a regulação do regime hidrológico, aumento do suporte à biodiversidade e paisagens que tragam maior potencial às atividades de ecoturismo. Assim, os cenários com maiores áreas de vegetação nativa (cenários 6 e 8) foram classificados em primeiro lugar, uma vez que contribuíram de forma significativa com os serviços ecossistêmicos analisados. Portanto, a metodologia utilizada contribuiu com informações essenciais para a fase de diagnóstico e análise da elaboração de programas de Pagamento por Serviços Ambientais (PSA) para microbacias. / More than half of the native vegetation in Brazil occurs in private properties, this demonstrates the importance of the compatibilization of agricultural activities with the conservation of natural resources. The benefits generated by ecosystems for humans are defined as ecosystem services, which can be paid to encourage the maintenance and restoration of native vegetation on farms, with so-called Payment for Environmental Services (PES) programs. The methodology proposed in this study provides a step towards the spatial planning of the landscape in private properties, in order to increase the supply of ecosystem services, taking into account the perception of the decision makers in the land use management, through Multicriteria Decision Analysis (MCDA). The methodology was tested in the Cavalheiro stream microbasin, which is affected by habitat fragmentation and land conversion for agricultural purposes. The results showed that for hydrological ecosystem services, used by Brazilian PES programs, there should be a weighting between the regulation of the hydrological regime and the consequent decrease in the expected annual flow due to the increase of the forested area. In one of the land use and occupation scenarios, in which 51.8% of the microbasin was occupied by native vegetation, there was a decrease of 81.25% in surface runoff and 32.2% decrease in base runoff. However, this increase in vegetation cover proved to have the function of water regulation, increasing the contribution of the base flow to the total runoff of the watershed from 68% to 87%. This shows that the decision on the size of native vegetation areas must be based on the most demanding ecological functions, which for the case of the study area has been shown to be the support for biodiversity. The use of criteria weighting for multicriteria decision analysis (MCDA) has shown that microbasin decision makers are interested in new forms of land use management, aiming at regulating the hydrological regime, increasing support for biodiversity and landscapes that Bring greater potential to ecotourism activities. Thus, scenarios with larger areas of native vegetation (scenarios 6 and 8) were ranked first, since they contributed significantly to the ecosystem services analyzed. Therefore, the methodology used contributed with essential information for the diagnostic and analysis phase of the elaboration of Environmental Services Payment (PSA) programs for the Cavalheiro stream microbasin.

Este trabalho objetivou estabelecer relações entre evaporação de tanques Classe A e de 20 m2, em Piracicaba, SP e testar o desempenho de métodos meteorológicos de estimativa da evaporação de superfícies de água livre nessa localidade e em Jaboticabal, SP. Utilizou-se dados meteorológicos coletados em ambiente de um pequeno lago artificial em Piracicaba para cálculos dos métodos de balanço de energia-razão de Bowen, Penman, Priestley-Taylor e Penman simplificado. Dados meteorológicos observados sobre gramado foram usados para estimativa pelos métodos de Penman, Penman modificado, Dalton adaptado, Linacre e tanque Classe ASnyder. Os métodos foram avaliados utilizando índices de concordância e desempenho a partir de análise de regressão e de desvios por comparação com medidas do evaporímetro de 20 m2. Foram observadas relações lineares significativas entre os valores da evaporação dos tanques Classe A e de 20 m2 em todos os meses do ano em Piracicaba. A razão mensal entre as medidas dos evaporímetros apresentou variação ao longo do ano, com superestimativa pequena (até 3%) de fevereiro a junho e em novembro, e grande (10% a 15%) nos outros meses, em relação aos dados de Oliveira (1971) para a mesma localidade. A maior consistência estatística e representatividade da série de medidas, com 3 repetições de tanque Classe A, indicam que os fatores mensais de relações entre os dois evaporímetros podem substituir os obtidos por Oliveira (1971). Todos os métodos utilizados nos dois ambientes apresentaram boa concordância em termos médios com os observados no tanque de 20 m2, sempre com grande dispersão dos dados, diminuindo com o aumento do número de dias de contabilização da evaporação. O método de balanço de energia apresentou bom desempenho com cálculos realizados em períodos de 24 horas, mostrando desvios acentuados com contabilização no período diurno. O método de Penman mostrou bom desempenho quando utilizado para períodos de 24 horas, com subestimativas médias entre -6,0% e -10,5%, mas com superestimativas de +7,2 e +12,4% no período diurno. Os métodos de Priestley-Taylor (1972) e de Penman simplificado mostraram desvios médios pequenos (+2,7 e +5,7%), sendo considerados de bom desempenho. Para os métodos que usaram observações no posto meteorológico, o do tanque Classe ASnyder mostrou os menores desvios médios em Piracicaba (+3,9% a + 4,6%), mas apresentou maiores superestimativas (+14,0% a +14,4%) em Jaboticabal. Outra discrepância entre localidades foi observada para o método de Penmam modificado, com subestimativas entre 5,5 e 14,1% em Piracicaba, mas desvio de +1,0%, em Jaboticabal. O método original de Penman mostrou desvios similares em ambas localidades (-8,9% a 12,3%), enquanto o de Dalton adaptado apresentou desvios de +2,1% a 8,1%, mas com alta dispersão em todos dias de contabilização. Os métodos de Penman simplificado e o de Priestley-Taylor, no caso do lago, e o tanque Classe ASnyder, no caso do posto meteorológico, foram os que no geral apresentaram resultados mais comparáveis com os do tanque de 20 m2, sendo que par ao último deve-se atentar para o desvio sistemático em Jaboticabal. / This study aimed to establish relations between evaporation Class A pan and 20 m2 tank, in Piracicaba region, State of Sao Paulo, Brazil and to test the performance of meteorological methods to estimate open-water surfaces evaporation in this same region and also in Jaboticabal, SP. Computation of daily evaporation was performed by using weather data, collected in the environment of a small artificial lake in Piracicaba, and the following methods: energy balance-Bowen ratio, Penman, Priestley-Taylor and Penman simplified. The methods of Penman, Penman adapted, Dalton adapted, Linacre and of Class A pan-Snyder were evaluated by using weather station data in both regions. The results of the methods were compared with the measurements of the 20 m2 tank evaporation, in a daily basis, and also for two, three or for the mean values for all days of measurements in every month, using indexes of agreement and performance from the regression analysis and deviations from the estimated and measured values. The linear relations between evaporation measured by the two evaporimeters were significative for all months in Piracicaba. The ratio of the two measurements showed variation throughout the year, with a small overestimation (about 3%) from February to June and November, and greater (10% to 15%) in the other months, compared to results of Oliveira (1971) for the same region. Due to the statistical consistency and representativeness of the series of 9 years and 3 repetitions of Class A pan, it is indicated that the factors of monthly relations between the two evaporímeters observed in this study can advantageously replace those obtained by Oliveira (1971). All methods used in the two environments showed good agreement, in average basis, with measurements by 20 m2 tank, with large dispersion of data, which decreased with the increase of the time step. The energy balance method showed good performance when the calculations were performed in 24-h periods, but large deviations compared to the tank with data integrated over the daylight period. The Penman method showed good performance when used for periods of 24 h, with an average underestimation between - 6.0 and -10.5% when integrated over the 24-h period, but with overestimation of +7.2 and +12.4% for the daylight period. The methods of Priestley-Taylor (1972) and Penman simplified showed small deviations between +2.7 and + 5.7%, being considered as having good performance compared to the evaporimeter. Among the methods that used weather station data, the class A- Snyder was the one that showed the lowest average deviation in Piracicaba (+3.9 to + 4.6%), but the greatest overestimation (+14.0% to 14.4%) in Jaboticabal. Another discrepancy between locations was observed for the Penman method modified, with underestimation between 5.5% and 14.1% in Piracicaba, but deviation of +1.0% in Jaboticabal. The original Penman method showed similar deviations in the two regions (-8.9% to 12.3%), while Dalton adapted method showed deviations of +2.1% to 8.1%. The methods of Penman simplified and Priestley-Taylor, used in the lake environment, and the Class A pan-Snyder method, with the use of wheater station data, were those that showed most comparable results with the 20 m2 tank evaporation, but in Jaboticabal, it is necessary to take to account the observed systematic mean deviation.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Os traÃadores naturais oxigÃnio-18 e deutÃrio foram utilizados para identificar caracterÃsticas dinÃmicas das reservas hÃdricas subterrÃneas na Bacia Sedimentar do Araripe, atravÃs da anÃlise de amostras de Ãgua coletadas em 40 poÃos nos meses de janeiro, abril, julho e outubro de 2011. Os pontos de amostragem localizam-se em 08 municÃpios e medidas de condutividade elÃtrica, que expressa salinidade das Ãguas, tambÃm foram realizadas. Os resultados mostram variaÃÃo espacial e temporal dos parÃmetros analisados, mas a mÃdia dos valores de δ18O em amostras de 33 poÃos à de -3,22  0,05 (â) que à o valor mÃdio das chuvas atuais na regiÃo. As amostras dos sete poÃos restantes apresentaram maiores flutuaÃÃes e quatro deles apresentaram valores abaixo de -3,2â. As retas meteÃricas, que expressam medidas de deutÃrio versus oxigÃnio-18, construÃdas com valores de cada coleta mostram coeficiente angular com mÃdia de 7,87  0,60 â cerca do valor da Reta MeteÃrica Mundial. O excesso de deutÃrio cresceu no perÃodo de amostragem de 7,26 a 9,38 â refletindo processos internos no aquÃfero. As amostras com valores de δ18O em abaixo do das Ãguas meteÃricas atuais mostram mistura de paleoÃguas jà identificadas com Ãguas de recargas modernas; as amostras com estes valores nÃo sÃo distinguÃveis pelas suas condutividades elÃtricas que estÃo na faixa das amostras atuai caracterizando a importÃncia dos traÃadores isotÃpicos. / The natural tracers deuterium and oxygen-18 were used to identify the dynamic characteristics of the groundwater reserves in the Araripe Sedimentary Basin, through the analysis of water samples collected in 40 wells in January, April, July and October 2011. The sampling points are located in 08 municipalities and electrical conductivity measurements, which expresses water salinity, were also performed. The results show spatial and temporal variation of the parameters analyzed, but the average values of δ18O in samples from 33 wells is -3.22  0.05 (â) which is the average rainfall in the region today. Samples of the remaining seven wells showed higher fluctuations and four had values below -3.2 â. The meteoric lines that express measures of deuterium versus oxygen-18, constructed with values of each sample show a mean slope of 7.87  0.60 â about the value of the World Meteoric Line. The excess of deuterium in the sample period increased from 7.26 to 9.38 â reflecting internal processes in the aquifer. Samples with values of δ18O in meteoric waters below the current mix of show paleowater already identified with modern recharge water, the samples with these values are not distinguishable by their electrical conductivities that are current in the range of samples characterizing the importance of isotopic tracers.

O nitrogênio (N) é um nutriente limitante à produtividade na maioria dos agroecossistemas. Contudo, seu uso indiscriminado provoca alterações subtanciais no funcionamento e estrutura dos ecossistemas terrestres e aquáticos, sendo a eutrofização apenas uma dessas consequências. O N dos ecossistemas terrestres atinge os rios, por meio do escoamento superficial (ES), entre outras vias hidrológicas. O ES pode ocorrer por duas possíveis razões: (i) intensidade de chuva excede a capacidade de infiltração e (ii) a capacidade de armazenamento de água no perfil do solo é excedida gerando ES devido à saturação do solo. As zonas de saturação do solo se expandem e se contraem ao longo de um evento de chuva e/ou estação chuvosa seguindo o modelo de áreas variáveis de afluência. É esperado que essas zonas atuaem como áreas de processamento biogeoquímico do N devido à ocorrência à transformação de nitratos em gases nitrogenados como o óxido nitroso (N2O). Este trabalho busca entender a dinâmica da água do solo com foco na variação espacial das áreas de saturação do solo e a dinâmica do N com foco nos fluxos de N2O, sua variabilidade espacial e controles. Para tanto, instrumentou-se, por meio de tensiômetros, lisímetros de tensão, câmaras estáticas, sensores de ES e poços de água subterrânea, três zonas de convergência de fluxos (ZC1, ZC2e ZC3) cobertas por cana-de-açúcar e floresta ripária. Subdividiu-se cada uma delas em três porções (cota inferior; cota intermediária e cota superior onde na ZC1 e ZC2, a cota inferior estava sob floresta ripária e a cota intermediária e superior sob cana-deaçúcar; e na ZC3: cota inferior e intermediária sob floresta ripária e cota superior sob cana-deaçúcar). Tal divisão seguiu um gradiente de área de contribuição e cada uma delas recebeu todo o aparato instrumental referido. O monitoramento hidrológico ocorreu em base semanal de Abril-2011 a Março-2012. As amostragens biogeoquímicas ocorreram onze vezes durante o período referido. As zonas de saturação se formam por dois processos: bottom-up e topdown. Além disso, a existência de uma faixa de floresta ripária mais larga na ZC3 conteve a formação de erosão avançada. Quanto ao N, só houve diferença significativa de fluxos de N2O na ZC3 durante a estação seca onde a cota inferior apresentou maiores fluxos em relação à cota intermediária e superior. O solo argiloso da cota inferior da ZC3 parece ter sido fator essencial para a detecção de diferenças significativas principalmente devido à maior retenção de água e carbono, fatores essenciais para a produção de N2O. Na ZC1 e ZC2 em que diferenças não foram encontradas a provável ausência de fatores que controlam a produção de N2O pode ter sido a razão desse resultado. As ZCs podem ter dinâmica de saturação hídrica similar ao já reportado em regiões temperadas e o tipo de solo (granulometria) tem influência decisiva na emissão de N2O, especialmente durante a estação seca onde o contraste de umidade entre as diferentes tipologias de solo se torna aparente / Nitrogen (N) is a nutrient that might limit agricultural yields in most of agroecosytems. On the other hand, its unwise use might promote substantial alterations to the functioning and structure of terrestrial and aquatic ecosystems. Eutrophication is only one visible aspect of its pernicious effects on the environment. N from terrestrial ecosystems can reach water bodies through many hydrological flowpaths including overland flow (OV). This hydrological process occurs for two reasons: (1) rainfall intensity exceeds the infiltration capacity and (ii) the soil moisture storage capacity is exceeded by the amout of rain entering the soil, producing OV due to soil saturation. The soil saturation zones expand and shrink during a rainfall event and/or the rainy season following the variable source area model. It is expected that saturated areas act as biogeochemical hotspots of N reducing processes due to their generally high water content. That is, nitrates are reduced to N gases like nitrous oxide (N2O). In the present study, we describe the soil water dynamics of soil saturation zones focusing on its spatial variability. Moreover, the N dynamics is also focused bringing more light into the N2O fluxes, their spatial variability and controls. To do so, three flow convergence zones (FCZ1, FCZ2 and FCZ3) covered by sugarcane and riparian forest were instrumented by using tensiometers, tension lysimeters, static chambers, water table wells and overland flow sensors. Each of the FCZs were divided into three parts (downslope, middleslope and upslope being FCZ1 and FCZ2: downslope under riparian forest, middleslope and upslope under sugarcane and FCZ3: downslope and middleslope both under riparian forest and upslope under sugarcane) following a gradient of increasing contribuition area. All of these FCZs parts were instrumented with the outlined equipment. The hydrological monitoring period occurred on a weekly basis from April-2011 to March-2012. The biogeochemical samplings took place eleven times throughout the course of the same period. The soil saturation zones might be formed by two main processes: bottom-up and top-down. The existence of a wider riparian forests buffer within FCZ3 avoided the development of erosion features that have been observed under FCZ1 and FCZ2. As for N, significant differences were found only for FCZ3 during the dry season, where the downslope part presented higher N2O fluxes compared to the other two parts of the hillslope. The clayey soil under FCZ3 downslope may have been the main factor promoting such differences mainly because of its higher water and carbon retention that, in conjunction, favour N2O production. At FCZ1 and FCZ2 the likely lack of factors that promote production and emission of N2O might be the reason for the lack of differences. Our results showed that the dynamics of soil saturation within tropical regions is similar to the ones presented for temperate regions. The soil type (texture) might have decisive importance in controlling N2O emissions. This is the case especially for the dry season when the contrast of soil moisture contents between different soil types became more apparent

O estudo apresentado fundamenta-se no evento extremo ocorrido em março de 1967, na Bacia do Rio Santo Antônio, no Município de Caraguatatuba, Brasil, tendo por objetivo esclarecer os reais impactos do fenômeno de debris flows, ou corridas de detritos, produzido por precipitações intensas. Os riscos intangíveis de vítimas humanas e tangíveis de danos materiais associados a tal evento na região são muito maiores nos dias de hoje, devido ao crescimento demográfico e à implantação de grandes empreendimentos industriais, como os do setor petrolífero, com reduzidos e, muitas vezes inexistentes, sistemas de defesa. Considerando tais fatores, a região necessita de estudos detalhados que possibilitem a elaboração de planos diretores mais eficazes, com objetivas diretrizes para a tomada de decisões, planos de contingência, regulação da distribuição da população, medidas estruturais mitigadoras e remediadoras. Para chegar aos resultados do estudo, foi definido o modelo digital do terreno a partir de análises topográficas, geográficas, hidrográficas e de uso e ocupação do território. A simulação de um evento similar ao ocorrido em 1967 resultou em valiosas informações para a definição de planos de evacuação, diretrizes de zoneamento, critérios de desmobilização, planos diretores para o município e implantação de obras de defesa. / The study here proposed aims to define the real impacts of the debris flows phenomenona, caused by a very intense rainfall, based on the disaster occurred in March of 1967, in Caraguatatuba, Brazil. The risk regarding mainly human casualties and material losses associated to such events in the region is higher nowadays, due to the increasing population rates and the settling of large companies such as oil industry, with reduced defense measures and works. Considering these factors, the region needs more detailed studies that will enable more effective master plans, decision making guidelines, contingency plans, population distribution regulation and structures of mitigation and remediation. In order to achieve these results, it was defined a digital terrain model through analysis of topographic, geographic, hydrographic and soil occupation data. The simulation of a similar extreme event as of 1967\'s on this model will result in valuable information to define evacuation plans, zoning guidelines, demobilization criteria, master plans and structural defenses.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / AnÃlises hidroquÃmicas de 250 amostras de Ãguas subterrÃneas armazenadas em Dunas, Paleodunas, FormaÃÃo Barreiras e Complexo MigmatÃtico em Ãreas estratÃgicas da RegiÃo Metropolitana de Fortaleza, foram analisadas sob o aspecto de qualidade, origem dos sais e processos de salinizaÃÃo. Os resultados mostram que em relaÃÃo aos limites de potabilidade, 73% dos poÃos explotam Ãgua potÃveis quanto à concentraÃÃo dos cloretos, 86% pela concentraÃÃo de nitrato e 82% pelos SÃlidos Totais Dissolvidos. Diagramas de Piper e de Durov Expandido foram utilizados para classificar as Ãguas quanto à predominÃncia dos Ãons sendo possÃvel tambÃm identificar a sua origem. Para obter resultados mais significativos sobre a origem, foi usada a AnÃlise Fatorial, que revelou que na maioria das Ãreas, o fator dominante (Fator 1) representa os aerossÃis de origem marinha, compostos, principalmente, por cloreto de sÃdio. A Modelagem GeoquÃmica Inversa com o aplicativo PHREEQC identificou processos internos em cada um dos sistemas aqÃÃferos, mostrando que as concentraÃÃes iÃnicas das Ãguas analisadas variam localmente numa dependÃncia com a litologia, sendo a dissoluÃÃo e/ou precipitaÃÃo dos minerais carbonato de cÃlcio, carbonato de cÃlcio e magnÃsio, silvita, gibbsita, sulfato de cÃlcio e contribuiÃÃo dos aerossÃis de origem marinha, os processos geoquÃmicos predominantes. Processos de troca catiÃnica, dos tipos CaX2, MgX2, NaX e KX foram freqÃentemente identificados nas Ãguas nos diferentes tipos de armazenamento. No Complexo MigmatÃtico, as concentraÃÃes iÃnicas das Ãguas sÃo influenciadas pela presenÃa de aluminossilicatos com dissoluÃÃo ou com precipitaÃÃo de biotita, Na-montmorilonita, caulinita e Ca-montmorilonita. / AnÃlises hidroquÃmicas de 250 amostras de Ãguas subterrÃneas armazenadas em Dunas, Paleodunas, FormaÃÃo Barreiras e Complexo MigmatÃtico em Ãreas estratÃgicas da RegiÃo Metropolitana de Fortaleza, foram analisadas sob o aspecto de qualidade, origem dos sais e processos de salinizaÃÃo. Os resultados mostram que em relaÃÃo aos limites de potabilidade, 73% dos poÃos explotam Ãgua potÃveis quanto à concentraÃÃo dos cloretos, 86% pela concentraÃÃo de nitrato e 82% pelos SÃlidos Totais Dissolvidos. Diagramas de Piper e de Durov Expandido foram utilizados para classificar as Ãguas quanto à predominÃncia dos Ãons sendo possÃvel tambÃm identificar a sua origem. Para obter resultados mais significativos sobre a origem, foi usada a AnÃlise Fatorial, que revelou que na maioria das Ãreas, o fator dominante (Fator 1) representa os aerossÃis de origem marinha, compostos, principalmente, por cloreto de sÃdio. A Modelagem GeoquÃmica Inversa com o aplicativo PHREEQC identificou processos internos em cada um dos sistemas aqÃÃferos, mostrando que as concentraÃÃes iÃnicas das Ãguas analisadas variam localmente numa dependÃncia com a litologia, sendo a dissoluÃÃo e/ou precipitaÃÃo dos minerais carbonato de cÃlcio, carbonato de cÃlcio e magnÃsio, silvita, gibbsita, sulfato de cÃlcio e contribuiÃÃo dos aerossÃis de origem marinha, os processos geoquÃmicos predominantes. Processos de troca catiÃnica, dos tipos CaX2, MgX2, NaX e KX foram freqÃentemente identificados nas Ãguas nos diferentes tipos de armazenamento. No Complexo MigmatÃtico, as concentraÃÃes iÃnicas das Ãguas sÃo influenciadas pela presenÃa de aluminossilicatos com dissoluÃÃo ou com precipitaÃÃo de biotita, Na-montmorilonita, caulinita e Ca-montmorilonita.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A lagoa costeira, AlmÃcegas, està localizada no litoral Oeste do Estado do Cearà na divisa dos municÃpios de Trairi e Paraipaba. O principal objetivo deste trabalho foi avaliar a evoluÃÃo os processos controladores da morfologia e hidrologia da Lagoa das AlmÃcegas visando gerar informaÃÃes Ãteis ao uso e gestÃo desse recurso hÃdrico costeiro. A origem da lagoa das AlmÃcegas està subordinada ao comportamento climÃtico-natural da Ãrea, bastante influenciado pela dinÃmica litorÃnea. Com a gÃnese relacionada aos processos transgressivos e regressivos do mar, e barramento do riacho pelo sistema de dunas (transporte eÃlico) e processos associado (descarga fluvial), sendo posteriormente com a construÃÃo da barragem. A metodologia utilizada para realizaÃÃo desta pesquisa baseia-se na compreensÃo da organizaÃÃo da natureza dentro do espaÃo, e a relaÃÃo que ocorre entre seus componentes. Para tanto foram realizadas analises dos parÃmetros fÃsicos e quÃmicos da Ãgua: temperatura, condutividade elÃtrica, turbidez, pH e transparÃncia. Ademais, foram coletadas amostras de subsuperfÃcie e fundo para a investigaÃÃo de material em suspensÃo. TambÃm, realizou-se a caracterizaÃÃo sedimentolÃgica, analise de matÃria orgÃnica e metaisâtraÃo (cobre, cÃdmio e zinco) no sedimento, e o estudo morfomÃtrico e levantamento batimÃtrico da lagoa. Os resultados demonstram que o sistema estudado apresentou variaÃÃo sazonal relacionada aos dois perÃodos hidrolÃgicos distintos. O perÃodo chuvoso se caracterizou por precipitaÃÃes mais intensas e menor insolaÃÃo, enquanto que o seco apresentou maior insolaÃÃo e maiores velocidades dos ventos, trazendo conseqÃÃncias diretas sobre o nÃvel dâÃgua da lagoa. A coluna dâÃgua apresentou estratificaÃÃo (tÃrmica) significativa devido principalmente à profundidade do sistema, à atuaÃÃo dos ventos e transparÃncia da coluna dâÃgua. A composiÃÃo granulomÃtrica dos sedimentos de fundo da Lagoa das AlmÃcegas resultaram em seis classes principais: areia com cascalho esparso (43,8 %), areia (25%), areia fina (6,3%), areia siltosa (6,3%), areia lamosa (6,3%), silte (6,3%) e silte arenoso (6,3%). Observa-se que as fraÃÃes grossas do sedimento, maiores que 0,063 mm, ocorrem na grande maioria das amostras, o que pode està relacionado ao processo de assoreamento. A distribuiÃÃo da matÃria orgÃnica indica os diferentes graus de aeraÃÃo das diversas Ãreas do ambiente de sedimentaÃÃo. Quanto à morfologia a lagoa apresentando uma Ãrea de 1,3 km2, perÃmetro de 9,935 Km, largura mÃxima de 684 m e comprimento de 3,5 km, volume de 6.688.000 mÂ, profundidade mÃxima de 5,85 m, profundidade mÃdia de 2,55m. A relevÃncia do volume classifica este reservatÃrio como de capacidade de armazenamento satisfatÃrio. Em termos de ocupaÃÃo, a lagoa encontra-se com baixa ocupaÃÃo imobiliÃria, devido principalmente a pouca especulaÃÃo. Mas, as ocupaÃÃes que jà ocorrem na regiÃo ultrapassam os limites impostos pela lei (Ãreas de PreservaÃÃo Permanente), jà a ocupaÃÃo associada à retirada da cobertura vegetal à possÃvel de ser vista, e este problema pode gerar uma instabilidade das margens e conseqÃente alteraÃÃo das caracterÃsticas morfomÃtricas e fÃsicoquÃmicas da lagoa, podendo ocasionar impactos negativos, como aumento do escoamento superficial, erosÃo das margens, maior aporte de sedimentos na lagoa, assoreamento, diminuiÃÃo do volume de Ãgua, e maior concentraÃÃo de poluentes na lagoa, podendo vir a comprometer tambÃm a vida da populaÃÃo local. / The coastal lagoon, AlmÃcegas, are located in the coastal West of the State of the Cearà in the verge of the cities of Trairi and Paraipaba. The main objective of this work was to evaluate the evolution the controlling processes of the morphology and hidrology of the Lagoon of the AlmÃcegas being aimed at to generate useful information to the use and management of this coastal hÃdrico resource. The origin of the lagoon of the AlmÃcegas is subordinated to the climatic-natural behavior of the area, sufficiently influenced for the littoral dynamics. With genesis related to the transgression and regression processes of the sea, and slide bars of the extended river for the dune system (aeolian transport) and processes associated (fluvial discharge), being later with the construction of the barrage. The methodology used for accomplishment of this research is based inside on the understanding of the organization of the nature of the space, and the relation that occurs between its components. For they had been in such a way carried through you analyze of the physical and chemical parameters of the water: temperature, electric condutividade, turbidez, pH and transparency. Furthermore, had been collected samples of deep subsurface and for the inquiry of material in suspension. Also, it was become fullfilled sedimentation characterization, analyzes of organic substance and metal-traces (it has covered, cadmium and zinc) in the sediment, and the morfomÃtrico study and batimÃtrico survey of the lagoon. The results demonstrate that the studied system presented related sazonal variation to the two distinct hidrolÃgicos periods. The rainy period if characterized for more intense precipitations and lesser insolation, whereas the dry one presented greater insolation and greaters speeds of the winds, bringing direct consequences on the water level of the lagoon. The water column presented stratification (thermal) significant had mainly to the depth of the system, to the performance of the winds and transparency of the water column. The grain sized composition of the sediments of deep of the Lagoon of the AlmÃcegas had resulted in six main classrooms: slightly gravelly sand (43.8%), sand (25%), fine sand (6.3%), muddy sand (6.3%), slightly gravelly muddy sand (6.3%), silt (6.3%) and sandy silt (6.3%). It is observed that the thick fractions of the sediment, greaters that 0,063mm, occur in the great majority of the samples, what it can is related to the silting. The distribution of the organic substance indicates the different degrees of aeration of the diverse areas of the sedimentation environment. How much to the morphology the lagoon presenting an area of 1,3km2, perimeter of 9,935Km, maximum width of 684m and length of 3,5km, Volume of 6.688.000m Â, maximum depth of 5,85m, average depth of 2,55m. The relevance of the volume classifies this reservoir as of capacity of satisfactory storage. In occupation terms, the lagoon meets with low real estate occupation, had mainly to little speculation. But, the occupations that already occur in the region exceed the limits taxes for the law (Areas of Permanent Preservation) already the occupation associated with the withdrawal of the vegetal covering are possible of being seen, and this problem can generate an instability of the edges and consequence the alteration of the morfomÃtricas characteristics and physicistchemistries of the lagoon, being able to cause negative impacts, as increase of the superficial draining, erosion of the edges, greater arrives in port of sediments in the lagoon, assoreamento, reduction of the volume of water, and greater concentration of pollutants in the lagoon, being able to come also compromising the life of the population place.

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No. of bitstreams: 1 Dissertação - Luciana da Silva Muniz.pdf: 9713235 bytes, checksum: 87400d7a444e449deffa278251423c13 (MD5) Previous issue date: 2013-09-10 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / This study shows the results of a simplify analysis about the variability of water levels on the watershed of the Madeira River on the Brazilian area. This work between the years of 1980 and 2010 and, mainly, in years that revealed extremes hydro-climatic conditions. It’s centered on the observations of hydrologic patterns, through temporal series of fluviometric measures, in physiographic conditions and on official documents about Flood and Drought Disasters. Discusses the effects of extreme events on the communities, in order to identify patterns from a safe and reliable analysis, whose results may be used by those same communities.Madeira River is the main tributary of Amazon River. Its watershed covers an area of almost 1,4 million km2 which represents 23% of all Amazon Watershed. This area involves portions of three South American countries: Bolivia, Brazil e Peru. In Brazil, it’s comprehended the states of Amazonas, Rondônia e Mato Grosso. Were used data from Hydrological stations of National Agency of Waters – ANA National and from the Observatory of Environmental Hydrology, Geochemistry and Geodynamic of Amazon Basin - ORE / HYBAM. The observations about the hydrological variability were compared with damage evaluation reports and ordinances available on Nation Guard database. The results shown that the greatest events of flood and ebb allowed make considerations about the hydrological behavior of the basin considering those events. The major part of stations shown flood season on months March, April and May, and ebb season in the months of August, September and October.The quotagrams revealed one single peak of flood and ebb on the studied stations. According to chart with normalized indices, the critical events of flood and ebb do not behave on the same way through the Madeira River, which can be explained by variation of altitudes of the terraces and slopes of those locations. In this sense, there is a great influence of local physiographic aspects, mainly related to the existence of the lowland areas, because the residence time of water in the system cools downstream propagation superficial. Com flow based on the analysis of official documents, the effects of events extremes are more significant in the municipalities of Amazonas state than in Rondônia state, with the caveat that some periods where it assesses that there are some gaps regarding the care of civil defense in these municipalities and / or supply disruption in database records disaster. In this study, it was understood the complexity of investigating the causes and consequences of extreme events in the Amazon, the need to analyze various aspects of a reality too complex and involves the treatment of hydrologic, physiographic and social data, which are mostly secondary sources and require a tedious validation work to obtain results consistent and truthful. / Este estudo apresenta os resultados de uma análise simplificada sobre a variabilidade dos níveis de água na bacia do Rio Madeira em sua porção brasileira. O trabalho é concentrado entre os anos 1980 a 2010 e, principalmente, em anos que estiveram sob condições hidroclimáticas extremas. É pautado na observação dos padrões hidrológicos, por meio de séries temporais de cotas fluviométricas, nas condições fisiográficas e em documentos oficiais de desastres de enchente e secas. Discute os efeitos dos eventos extremos sobre as comunidades ribeirinhas, na busca de identificar padrões a partir de uma análise segura e confiável, cujos resultados possam ser utilizados por aquelas mesmas comunidades. O Rio Madeira é o principal afluente do Rio Amazonas. Sua bacia hidrográfica abrange uma área de quase 1,4 milhões de km2, o que representa 23% de toda a área da Bacia Amazônica. Esta área envolve porções de três países sul-americanos: Bolívia, Brasil e Peru. No Brasil compreende os estados do Amazonas, Rondônia e Mato Grosso. Foram utilizados dados das estações hidrológicas da Agência Nacional de Águas - ANA e do Observatório Ambiental de Hidrologia, Geoquímica e Geodinâmica da Bacia Amazônica - ORE / HYBAM. As observações a cerca da variabilidade hidrológica foram comparadas com os relatórios de avaliação dos danos e portarias disponíveis na base de dados da Defesa Civil Nacional. Os resultados evidenciaram os maiores eventos de cheia e vazante e permitiram fazer considerações a cerca do funcionamento hidrológico da bacia quanto a tais eventos. A maior parte das estações apresentaram período de enchente nos meses de março, abril e maio e período de vazante nos meses de agosto, setembro e outubro. Os cotagramas evidenciaram um único pico de cheia e vazante nas estações estudadas. De acordo com os gráficos com índices normalizados, os eventos críticos de enchente e estiagem não se comportam da mesma forma ao longo da calha do Rio Madeira o que pode ser explicado pela variação das altitudes dos terraços e encostas daquelas localidades. Neste sentido, é grande a influência de aspectos fisiográficos locais, principalmente ligados à existência de áreas de várzea, pois os tempos de permanência da água no sistema arrefecem para jusante a propagação do escoamento superficial. Com base na análise dos documentos oficiais, os efeitos dos eventos extremos são mais significativos nos municípios do estado do Amazonas do que nos de Rondônia, com a ressalva de que alguns períodos onde se avalia que existem algumas lacunas quanto ao atendimento da Defesa Civil nestes municípios e/ou falhas no abastecimento no banco de dados de registos de desastres. Neste estudo, compreendeu-se a complexidade de investigar as causas e consequências dos eventos extremos na Amazônia, pela necessidade de analisar vários aspectos de uma realidade também complexa e que envolve o tratamento de dados hidrológicos, fisiográficos e sociais, que em sua maior parte são de fontes secundárias e precisam de um fastidioso trabalho de validação para obtenção de resultados coerentes e verídicos.

Orientador: Silvio Jorge Coelho Simões / Co-orientadora: Isabel Cristina de B. Trannin / Banca: José Balistieri Perrella / Banca: Humberto Gallo / Resumo : A crescente demanda de energia orientada para fontes sustentáveis estimula a implantação e desenvolvimento de micro centrais hidroelétricas. Devido à carência de informações hidrológicas, os projetos de implantação ou ampliação, geralmente carregam incertezas sobre a viabilidade técnica, econômica e ambiental dos projetos, trazendo duvidas sobre o verdadeiro potencial hidroenergético remanescente. A falta de dados observacionais dificulta a tomada de decisões ao analista. Recentemente, avanços em sistemas de informação geográfica - SIG têm criado muitas oportunidades para o melhoramento de modelos hidrológicos capazes de simular essas variáveis em sistemas de bacias hidrográficas. A capacidade de executar análises espaciais para o desenvolvimento de parâmetros hidrológicos concentrados e distribuídos não apenas economiza tempo e esforço, como também melhora a precisão em relação a métodos tradicionais. Neste sentido, o objetivo deste trabalho é a aplicação de um modelo hidrológico associado à análise geoespacial na bacia hidrográfica da micro central hidroelétrica Ilha Anchieta, para avaliação do potencial hidroenergético. Foram utilizados cartas topográficas e dados provenientes de postos pluviométricos para a interpolação, e estimativa de números em locais desprovidos de informação dentro de ambiente SIG. Apesar da deficiência de postos de monitoramento pluviométricos, a interpolação dos dados existentes viabilizou a caracterização do regime de precipitação em locais desprovidos de informação. A utilização do HEC-GeoHMS possibilitou a determinação dos parâmetros físicos da bacia, extraídos das cartas topográficas vetorizadas, para serem utilizados no modelo hidrológico HEC-HMS. Na aplicação do modelo hidrológico de chuva-vazão HEC-HMS, a geração da série sintética de ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The increasing demand for energy oriented for sustainable resources, stimulates the implementation and development of micro hydropower plants. Because the lack of hydrological information, the implementation or expansion projects, usually carry uncertainties about the technical, economic and environmental feasibility of the project, bringing doubts about the true remaining hydropower potential. The lack of observational data complicates the decision making by the analyst. Recently, advances in geographic information systems - GIS have created many opportunities for improving hydrological models capable of simulating these variables on watershed systems. The ability to perform spatial analyzes for the development of concentrated and distributed hydrological parameters not only saves time and effort, but also improves the accuracy over traditional methods. In this sense, the objective of this work is the application of a hydrological model associated with geospatial analysis in the basin of micro hydropower plant Anchieta Island, for evaluation of hydropower potential. Topographic maps and data from the rain gauge stations were used for interpolation, and estimated numbers in places devoid of information within a GIS environment were used. Although the rainfall monitoring stations disability, interpolation of existing data enabled the characterization the precipitation regime in places devoid of information. The use of HEC- GeoHMS allowed determination of the physical parameters of the basin topographic extracted from the vectorized to be used in the water model HEC- HMS. In the application of hydrological rainfall-runoff model HEC - HMS, the generation of synthetic series of flow allowed to know the highest and lowest flow, and characterize the seasonality, supporting the management and planning of actions in the micro hydropower plant / Mestre