To obtain guidance in forestry hidrology it s inevitable to approach the understanding of the relations between the forest (natural or planted) and the water, concerning its use and consumption. However, the studies that elucidate the relation between water yield in a catchment under the effect of silviculture are, sometimes, divergent between each other. This points a challenge: what is the real effect of the Eucalyptus forest over the water balance in experimental catchments? Trying to answer this question, a historical controversy about the role made by the eucalyptos, concerning its hydrological function in the small watersheds in which they are cultivated, is debated by the present work. Then, it is intended to evaluate the influence of the vegetal coverage over the hydrological regime through the local water balance, using two experimental catchments, one of then forested MF, with the species of the gender Eucalyptus and the other with natural pastureland MC, both located in a characteristic zone of Pampa Biome. More specifically, it s intended to quantify some variable components of the water balance to estimate the water availability through the permanence curves of 40% to 100% at the time. The monitored variables are: precipitation and streamflow for both experimental catchments and evaluation of the interception in the forested catchments, to this manner, justify eventual differences as being proceeded of the kind of soil uses. In order to do this, it was instrumentalized two catchments in the characteristic zone of Pampa Biome. One, of natural pasture area with 21 ha, occupied by cattle breeding and another with silviculture of Eucalyptus with 92 ha, the latter with Permanent Preservation Area and Legal Reserve covering almost the half part of the area. The experimental area is located in the city of Rosário do Sul RS and it was monitored from October 2008 to September 2009. The precipitation incident registered in the MF was of 1297,6 mm and of 1434,1 mm in the MC. Concerning the rain interception by the forested area, it was concluded that with this methodology of planting, the interception was of 15% in the MF and 7,5% in the MC in relation to the incident precipitation. The months of January and February were identified as being that with the major drought. In these, the mensal permanence curves of the MF, considering the flows with permanence major than 40%, have presented a major quantity of water in relation to the natural pasture. Considering the annual curve, it was observed a major quantity of water for the flows with permanence major than 93% (Q93) in the MF. This can be explained by the major capacity of infiltration and regularization of the water courses in periods without rain. The water balance has showed that the use of the water by the MF has stated in 86% of the incident precipitation, while for the MC, this value was of 75%. Therefore, for the period of the research, the MF has showed itself more efficient in storage and water yield in drought periods than the MC, in spite of having a more elevated use of water. / Para buscar o norteamento em hidrologia florestal, é inevitável a abordagem do entendimento das relações entre a floresta (natural ou plantada), e a água, no que tange a seu uso e consumo. Entretanto, os estudos que elucidam a relação da produção de água em uma microbacia sob efeito da silvicultura são, por vezes, divergentes entre si. Isso aponta um desafio: qual o real efeito da floresta de Eucalyptus sobre o balanço hídrico em microbacias? No intuito de responder a essa pergunta, debate-se no presente trabalho, a controvérsia histórica acerca do papel desempenhado pelo eucalipto com relação a sua função hidrológica nas bacias de drenagem em que são cultivados. Logo, busca-se avaliar a influência da cobertura vegetal sobre o regime hidrológico por meio do balanço hídrico, utilizando-se de duas microbacias, uma florestada MF, com espécie do gênero Eucalyptus e outra com pastagem natural MC, situadas em região característica do Bioma Pampa. Mais especificamente, busca-se quantificar algumas variáveis componentes do balanço hídrico para estimar a disponibilidade hídrica por meio da curva de permanência de 40% a 100% do tempo. As variáveis monitoradas são: precipitação e deflúvio para as duas microbacias, e avaliação da interceptação na MF, para assim, justificar eventuais diferenças como sendo provenientes do tipo de cobertura do solo. Para isso, foram instrumentalizadas duas microbacias em região característica do Bioma Pampa. Uma, de pastagem nativa com 21 ha, ocupada por criação extensiva de gado e outra, de silvicultura de Eucalyptus com 92 ha, esta última com Área de Preservação Permanente e Reserva Legal cobrindo quase a metade da área. A base experimental está localizada no município de Rosário do Sul RS e foi monitorada de outubro de 2008 a setembro de 2009. A precipitação incidente registrada na MF foi de 1297,6 mm e de 1434,1 mm na MC. Em relação à interceptação da água da chuva pela área florestada, foi concluído que, com essa metodologia de plantio, a interceptação foi de 15 % na MF e 7,5% na MC em relação à precipitação incidente. Foram identificados os meses de janeiro e fevereiro como sendo os aqueles com maior estiagem, nos quais as curvas de permanência mensais da MF, considerando as vazões com permanência maior que 40%, apresentaram maior quantidade de água em relação ao campo. Considerando a curva anual, foi observada maior quantidade de água para as vazões com permanência maior que 93% (Q93) na MF, o que pode ser explicado pela maior capacidade de infiltração e de regularização dos cursos de água em períodos sem chuva. O balanço hídrico mostrou que o uso da água pela MF ficou em 86% da precipitação incidente, enquanto que para a MC esse valor foi de 75%. Portanto, para o período da pesquisa, a MF se mostrou mais eficiente em armazenamento e produção de água em períodos de estiagem do que a MC, apesar de ter um uso de água mais elevado.

Orientador : Ernani Francisco da Rosa Filho / Co-orientadores : André Virmond L. Bittencourt, Antônio Sérgio F. de Mendonça / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná / Resumo: Esta dissertação analisa quais os parâmetros que podem, efetivamente, estar contribuindo para a alteração da qualidade das águas na várzea litorânea da região do Suruaca, no norte do Espírito Santo. E desenvolvida tendo por base alguns resultados de campanhas de monitoramento já executadas e algumas em execução nas águas superficiais e subsuperficiais da região. É uma área plana e baixa, com o nível do lençol freático próximo à superfície, altamente desmatada, na qual há uma dominância de atividades tais como pecuária extensiva, plantio de eucaliptos e exploração e produção de petróleo. As campanhas de monitoramento da qualidade das águas que têm sido executados compreendem 27 parâmetros no total, e algumas anomalias têm sido registradas. Os dados são plotados em EXCEL®, de modo a descobrir anomalias em relação a estes parâmetros. Os parâmetros têm também suas características estudadas através de pesquisa bibliográfica. Para ser considerado como anomalia a concentração média do parâmetro tem que estar em desacordo com a legislação, neste caso a Resolução CONAMA 20/86. Também são considerados como anomalias os parâmetros cujas concentrações médias a jusante são maiores do que a montante. Por meio de consulta à bibliografia e entrevistas com pessoas com conhecimento da região, as principais atividades econômicas presentes são definidas, assim como as matérias-primas e insumos utilizados por elas. Estes materiais são analisados utilizando-se ensaios de lixiviação, de solubilização, difratometria por raios-X e fluorescência de raios-X. Desta forma, tenta-se encontrar correlações entre parâmetros com concentrações anômalas e atividades econômicas. Além de fatores de origem antropogênica, há fontes naturais que também contribuem para alterações na qualidade das águas da região. Esta dissertação chega à conclusão que nem todos os parâmetros analisados necessitariam de uma continuidade de monitoramento, visto que tanto as características das atividades econômicas na área de estudo como os resultados dos monitoramentos permitem chegar a esta conclusão. Por outro lado, há outros parâmetros que demandam pesquisas mais profundas, visto que eles ocorrem em concentrações maiores do que esperado. Para estes parâmetros são relacionadas, quando possível, as atividades mais prováveis de estar contribuindo para suas ocorrências com concentrações acima dos níveis permitidos. Não é possível avaliar a origem das concentrações anômalas para bário, chumbo e mercúrio. / Abstract: This essay analyses which parameters may be in fact contributing for changing in water quality in Suruaca Coastal lowland region, north of Espírito Santo, Brazil. It is carried out based on some water quality monitoring survey results that have been already done. It is a low and plain area, with ffeatic levei near surface, highly deforested, where there is a dominance of activities such as extensive cattle breeding, plantations of eucalyptus trees, and petroleum exploration and production. Water quality monitoring surveys that have been carried out comprise 27 parameters at total, and some anomalies have been reported. Data are plotted in EXCEL® in order to find out anomalies conceming that parameters. The parameters have their characteristics studied by bibliographic search as well. To be considered as anomaly the parameter mean concentration has not to meet the law, in this case Resolution CONAMA 20/86. Also is considered as anomaly the parameters whose downstream concentration is higher than upstream one. From bibliographic search and interview with people who know the area, main economic activities in the region are defined, as well as raw materiais utilized by them. Raw materiais are analised by means of leaching, solubilization, X-ray diffraction and X-ray fluorescence. Thus, it is tried to find links between parameters with anomalous concentrations and economic activities. Besides human sources, there is natural sources that are also contributing for changing the water quality of the region. This essay comes to the conclusion that not ali analised parameters need a continuity of monitoring, since both the characteristics of the economic activities placed in the studied area and the monitoring results give this away. On the other hand, there are other parameters that demand deeper researches, since they occur at concentrations higher than expected. For these latter parameters are related, as possible, the activities more likely of being contributing for its presence with concentrations above the allowable levei. It is not possible to evaluate the origin of the anomalous concentrations for barium, lead and mercury.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-08-04T12:42:51Z No. of bitstreams: 1 135339.pdf: 2329215 bytes, checksum: 9e98aba49a171fcbb65b3fa703ff4a21 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-04T12:42:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 135339.pdf: 2329215 bytes, checksum: 9e98aba49a171fcbb65b3fa703ff4a21 (MD5) Previous issue date: 1974-06 / O assunto principal deste estudo é a análise de enchentes, usando as séries de duração parcial, em um posto fluviométrico com curto período de observações, utilizando informações de enchentes de um posto vizinho com maior período de observações. O modelo usado é baseado em pesquisas recentes neste assunto, onde duas distribuições de probabilidade com duas variáveis foram utilizadas: a exponencial para a distribuição das excedências e a binomial para o número de excedências. Foi estudado o caso quando as excedências acima de uma vazão base possuem diferentes distribuições tais como, a normal, log-normal, exponencial, Gama e Gumbel. Foram analisadas três bacias hidrográficas, utilizando computador digital, e os resultados obtidos com o modelo acima foram comparados com três modelos com uma variável que usam as distribuições de probabilidade de Gumbel, Log-Gumbel e Log-Pearson III. / Analysis of flood using partial duration series in station with short term records improved with flood records in nearby station with longer record is the subject of this study. The approach used is based on the recent results on this problem, where the bivariate exponential probability distribution was used for the distribution of exceedences and the bivariate binomial probability distribution for the number of exceedences. The case when the exceedences above a base level have different distributions such as the normal, log-normal, exponential, gama e Gumbel probability distributions was studied. Three study cases selected different areas of Brazil were analysed using a digital computer, and the results using the above model, were compared with three univariate approachs that use the Gumbel, Log-Gumbel and Log-Pearson III probability distributions, respectively.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-09-25T16:11:02Z No. of bitstreams: 1 150098.pdf: 4119740 bytes, checksum: 26a73ae82387169ef9aa8eb1ac4ef8e2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-25T16:11:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 150098.pdf: 4119740 bytes, checksum: 26a73ae82387169ef9aa8eb1ac4ef8e2 (MD5) Previous issue date: 1978-12 / Estuda a melhor utilização de um suprimento hídrico regularizado por um sistema de reservatórios em um sistema de irrigação. Foram utilizados modelos de geração de deflúvios mensais, de simulação de sistemas de irrigação e de operação dos reservatórios. Para a geração de deflúvios mensais foi empregada uma metodologia de análise de estrutura de série de vazões em rios intermitentes, identificando- se um modelo para elas e, com este, se gerou um conjunto de séries sintéticas mensais. Neste conjunto se estimaram os períodos críticos e os volumes de regularização, correspondentes para uma descarga regularizada, relativos a regularização da série histórica, efetuando~se posteriormente uma análise de frequência daqueles volumes. Em continuação, foram analisados os requerimentos de água para os cultivos para uma sequência de áreas irrigadas incrementais, e aplicou-se técnicas de simulação de sistema de irrigação baseadas no critério do máximo benefício. Com as demandas identificadas simulou-se a operação do reservatório equivalente, a fim de se estudar o seu comportamento com aquelas demandas sob diversas hipóteses, considerando ainda, a evaporação no espelho d'água como a perda mais significativa. As aplicações desta metodologia, foram realizadas no projeto de Morada Nova, no Vale do Banabuiu, no Estado do Ceará. Os resultados obtidos são apresentados e discutidos, onde se pode concluir que mesmo nas situações mais desfavoráveis do período crítico o suprimento hídrico disponível satisfará as demandas do projeto, e indicando a confiabilidade dos volumes excedentes para irrigação de outras áreas ajusante. / Selection of alternative for better use of the regulated water supply of on irrigation system for irrigation purpose was the objective of this study. Mathematical models for generation of monthly streamflow, for simulation of irrigation system and for reservoir operation were used. A methodology for the analysis of the structure of monthly streamflow series in intermittent rivers was used to identify a model for generation of monthly series. The critical period and the corresponding volume for a given regulated discharge were estimated for the set of generated series. Their frequency analysis was performed in order to analyze the reliability of supply. The irrigation water requirements for a set of selected crops were calculated and a simulation of the operation of the irrigation system was made using the criteria of maximum benefit and incremental areas. With the demands identified, the simulation of the operation of an equivalent reservoir system was performed. The application of the above methodology was made to the Morada Nova Project in the Banabuiu Valley in the State of Ceará.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-10-02T15:09:42Z No. of bitstreams: 1 151893.pdf: 2128675 bytes, checksum: 1b7803c584aad6b75ff1af94fb123884 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-02T15:09:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 151893.pdf: 2128675 bytes, checksum: 1b7803c584aad6b75ff1af94fb123884 (MD5) Previous issue date: 1979-12 / O objetivo prioritário deste estudo é o desenvolvimento e aplicação de técnicas de otimização ao problema de identificação de parâmetros nas equações de propagação de onda de cheia. Em síntese, o desenvolvimento deste trabalho é composto de: a) apresentação de métodos numéricos de solução das equações do escoamento não-permanente em canais abertos; b) estudo dos fatores que influenciam os valores dos parâmetros das equações do movimento; c) apresentação de técnicas de otimização através de busca por gradiente; d) combinação do esquema de discretização em diferenças finitas de Preissmann com técnicas de gradiente no desenvolvimento de algoritmos para a identificação de parâmetros; e) aplicação do algoritmo de gradientes conjugados, considerando os parâmetros constantes e variáveis no tempo, à reprodução de ondas de cheia do rio Capibaribe. / The development and application of optimization techniques to the parameters identification problem in flood propagation equations are presented. This work was basically developed by means of the following steps: a) presentation of Preissmann Implicit Method to the solution of unsteady open channel flow equations; b) study of factors affecting the equations parameters; c) presentation of gradient search optimization techniques; d) the association of Preissmann's scheme with gradient search techniques to develop parameters identification algoritms; e) application of the developed algoritm to the simulation of wave flood propagation in Capibaribe River with time-variable parameters.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-10-11T15:48:31Z No. of bitstreams: 1 154101.pdf: 1579764 bytes, checksum: a743e61699ca91759a148a9fa33270d0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-11T15:48:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 154101.pdf: 1579764 bytes, checksum: a743e61699ca91759a148a9fa33270d0 (MD5) Previous issue date: 1980-08 / Avalia o efeito do uso de informações regionais e conceituais, bem como da inclusão de medidas da variação amostral, nos projetos de reservatórios. O assunto é desenvolvido através da apresentação de um estudo de caso, especificamente o aproveitamento de Carolina no rio Tocantins. A metodologia adotada é de caráter geral, podendo ser implementada em outros casos. A teoria bayesiana é o instrumento básico usado. São apresentados, de forma sucinta, os principais resultados desta teoria para o caso em que as vazões médias anuais sejam independentes e normalmente distribuídas. Outros processos estocásticos geradores de vazões anuais não são considerados. Os dados fisiográficos, pluviométricos e fluviométricos para a Bacia do Rio Tocantins são obtidos de arquivos elaborados pelo Projeto de Hidrologia e Climatologia da Amazônia (SUDAM) a partir do "método da malha quadrada". Estas informações alimentam um modelo de regressão multivariado com o objetivo de obter estimativas para a média e variância das vazões anuais no aproveitamento. Um modelo conceitual do balanço hídrico é utilizado para completar o registro fluviométrico a partir de registros de precipitação. A série estendida é então empregada na obtenção de novas estimativas. A capacidade de geração do aproveitamento hidroelétrico é definida pela curva que relaciona demanda energética com risco de não atendimento num ano qualquer. Adotando 5% como um risco aceitável o potencial energético do aproveitamento é avaliado para três casos: (i) Usando somente as informações amostrais; (ii) Informações amostrais e conceituais combinadas; (iii) Informações amostrais, conceituais e regionais combinadas. O método de Monte-Carlo é aplicado para se obter intervalos de confiança para o risco. / Aims to quantify the effect on reservoir design of regional and conceptual information as well as measures of sample variation. The subject is presented by means of the case study of Carolina hydro-electrical plant on the Tocantins River. The adopted method is general and may be developed for other cases. Bayesian theory is the framework from which the main results are derived. Background material of this theory for independent and normally distributed mean anual flows, are presented in concise form. Other stochastic models are not considered. The physiographic, precipitation and streamflow data for the Tocantins basin are obtained from files developed by the Projeto de Hidrologia e Climatologia da Amazônia (SUDAM) that used the "square grid method". A multivariate regression model has used these informations to estimate the mean and variance of the anual flows at Carolina. A conceptual model of the water balance is utilized to extend the streamflow data through the use of precipitation data. Then the extended serie is used to obtain new estimates. The generation of the hydro-electric plant is defined by the relation between annual power demand and the risk of falling below this target. Adopting the desired risk equal to 5%, the capacity of the plant is estimated for three cases: (i) Using only the sample information; (ii) Using the sample combined with the results yielding from the conceptual model results; (iii) Using the sample combined with the results yielding from the conceptual and regional models. The Monte-Carlo method is used to obtain confidence intervals for the risk.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present work carried through frigorific in Rio Grande do Sul state , had for objective to evaluate the use and application of the floculante agent tanning bark in the water treatment as well as of the deriving water of the effluent treatment station making possible its reuse. The evaluated tecnology aims at to get improvement in the system of water management as a part of the environmental in slaughterhouses. For accomplishment of the ideal tanino s amount, the system Jar- test was used. Some tests in Jar test had been carried through, for determination of the decantation floculante agent concentration as well as: its dosage, the ideal time of flocculation characteristics, turbid (NTU), pH. Was gotten better resulted with the dosage of 60 ppm of floculante agent, for a minimum turbidez of 0.63 NTU. When using these data evaluated new parameters as hardness, fluorid, nitrate, nitrite,nitrogen,sulphate, aluminum, copper, iron magnesium and pH . Therefore with the application of the organic composition in study, it was improved optimism and improvement the treatment of water like that reducing the cost in 23 % an important tool of improvement in the management system of the company in the water treatment process. / O presente trabalho realizado em Unidade Frigorífica no interior do Estado do Rio Grande do Sul, teve por objetivo avaliar o uso e aplicação do agente floculante tanino no tratamento de água bem como da água oriunda da estação de tratamento de efluentes, possibilitando a sua reutilização. A tecnologia avaliada visa obter melhoria no sistema de gestão de águas, como uma parte do gerenciamento ambiental em frigoríficos. Para realização dos testes de eficiência de floculação e determinação de quantidade ideal utilizou-se o sistema do Jar-test. Foram realizados vários testes em Jar-test, para determinação da concentração do agente floculante, bem como: a sua dosagem, o tempo ideal de floculação, características de decantação, turbidez (NTU), pH. Obteve-se melhores resultados com a dosagem de 60 ppm de agente floculante, para uma turbidez mínima de 0,63 NTU. Ao utilizar estes dados avaliou-se novos parâmetros como dureza, fluoreto, nitrato, nitrito, nitrogênio, sulfato, alumínio, cobre, ferro, magnésio e pH. Por conseguinte com a aplicação do composto orgânico em estudo, aprimorou-se a otimização e melhoria no tratamento da água, desta forma, reduzindo os custos em 23%, uma importante ferramenta de melhoria no sistema de gestão ambiental da empresa no processo de tratamento de água.

The water is a natural resource and it s essential to the maintenance the lives of the planet. But, it is also used to develop many economic activities. It s found at the nature in different quantities that had presented variations in time, space and in scale. However, the quality degradation is high. The general aim of this study was to stablish and map the natural aquifers vulnerabilities Hydrographic Santa Maria River Basin, at Rio Grande do Sul State, southern of Brazil. The methodology used was named GOD Foster et al., (2003), based on three parameters: Grade of groundwater confinement, Occurrence of litologies above saturated zone and, Depth of water table level, using information from existing data. The data base prepared and than simulated with SURFER 6.0. presented maps and discussed results related to countries areas, total or partially belonged to this basin. Dom Pedrito, Lavras do Sul and São Gabriel were located on crystalline rocks belong to Escudo Uruguaio Sul Riograndense, forming fractured aquifers. On the other side, Sant Ana do Livramento, Cacequi and Rosário do Sul were located on sedimentary rocks that belong to Guarany Aquifer System/GAS. According to information from IBGE (2000) around 257,986 people lived in this basin. Cacequi and Sant Ana do Livramento were totally supplied by groundwater. The level of information about well was punctually and scarce. We had 528 well records accessible, but only 341 had all the parameters necessary to use in the methodology. At Sant Ana do Livramento were plotted the principal potential points of contamination. The vulnerability index obtained had the predominance of the High class, at the central portion of the basin. The second was Medium class, and the Small class occurred at isolated points at the North and East and West border. The two classes with minor spatial representation were Despicable and Extreme. Therefore this study provides many parameters related with the use and manage of the groundwater and its relations related with National and State environmental policy. This methodology presented some limitations, but was good, rapid and efficient to map areas susceptible to contaminations. This information will be used by integrated politic of groundwater. / A água é recurso natural essencial a vida no planeta, mas também é utilizada como insumo básico das atividades econômicas, sendo encontrada na natureza em quantidades que variam aleatoriamente, no tempo e no espaço, e também é extremamente vulnerável a degradação qualitativa. Deste modo, o presente estudo tem como objetivo geral estabelecer a vulnerabilidade natural dos aqüíferos da Bacia Hidrográfica do Rio Santa Maria - RS, indicando-se áreas com diferentes susceptibilidades à contaminação, utilizando-se o método desenvolvido por Foster et al., (2003) baseado no Grau de confinamento da água subterrânea, Ocorrência litológica do estrato acima da zona saturada e Distância do nível da água subterrânea, considerando-se dados pré-existentes. Montou-se um banco de dados em planilhas e posteriormente aplicou-se no Programa SURFER 6.0. Produziu-se diversos cartogramas e discutiram-se os resultados para os seis Municípios que estão total ou parcialmente inseridos nesta bacia. Dom Pedrito, Lavras do Sul e São Gabriel, localizam-se sobre rochas cristalinas do Escudo Uruguaio Sul Riograndense, formando aqüíferos fissurais, já Sant Ana do Livramento, Cacequi e Rosário do Sul, situam-se sobre rochas sedimentares porosas, parcialmente sobre o Sistema Aqüífero Guarani. De acordo com o IBGE (2000), nesta região residem cerca de 257.986 habitantes, sendo que os Municípios de Cacequi e Sant Ana do Livramento são completamente abastecidos por águas subterrâneas. As informações disponíveis sobre os poços ainda são muito dispersas e insuficientes, contudo constatou-se a ocorrência de 528 poços cadastrados em bancos de dados de empresas. No Município de Sant Ana do Livramento detalhou-se os principais pontos potenciais de contaminação. As classes obtidas de vulnerabilidade foram: a classe Alta que predominou na porção central da bacia seguida da classe Média, e a classe Baixa ocorreu em pontos isolados ao Norte e nas extremidades Leste e Oeste da Bacia. As classes com menor representação foram a Desprezível e a Extrema. Portanto esta pesquisa apresenta alguns resultados relativos aos recursos hídricos subterrâneos, abordando a legislação vigente, trazendo subsídios para os órgãos de licenciamento ambiental incluindo-se o comitê de bacia. O método utilizado tem limitações, mas é capaz de indicar áreas susceptíveis à contaminação, as quais devem ser consideradas na gestão integrada dos recursos hídricos.

Orientador: Ernani Francisco da Rosa Filho / Co-orientadores: Paulo Cesar Soares, Andre Virmond Lima Bittencourt / Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Paraná / Resumo: Neste trabalho, foram aplicadas técnicas de análise geológica, geofísica, hidrológica, hidrogeológica e hidroquímica, com o objetivo de caracterizar o mecanismo de funcionamento do sistema hidrogeológico cárstico desenvolvido nos metacarbonatos proterozóicos da Formação Capiru (Grupo Açungui). A área de estudo, denominada Tranqueira, situa-se a aproximadamente 25 km ao norte da cidade de Curitiba, abrangendo os municípios de Almirante Tamandaré e Colombo (Região Metropolitana de Curitiba, Estado do Paraná). Os aspectos geológico-geomorfológicos indicaram que as faixas rebaixadas no terreno (correspondentes aos metadolomitos carstificados), limitadas por barreiras praticamente impermeáveis (diques de diabásio de direção NW e cristas filíticas e quartzíticas de direção NE), constituem unidades morfoestruturais com alta permeabilidade. Já a análise dos dados estruturais permitiu determinar as direções N30-50°E e N40-60°W como sendo as que apresentam as melhores condições para o desenvolvimento de condutos de dissolução. Estes condutos são os principais responsáveis pelo armazenamento e circulação da água subterrânea no sistema hidrogeológico cárstico estudado. A partir dos diagramas elétricos e de perfis litológicos de poços tubulares, pode-se inferir que a profundidade média da carstificação, evidenciada pela presença de condutos nos perfis e pela variação da resistividade aparente nos diagramas, apresenta-se em torno de 50 m. A profundidade máxima da carstificação, isto é, o limite inferior do sistema hidrogeológico cárstico investigado, varia em torno de 100 m. As condições de explotação (vazão permissível e número de poços tubulares) da unidade principal do sistema analisado - o aquífero cárstico -, foram determinadas por meio da aplicação de métodos hidrológicos (balanço hídrico e separação dos componentes do hidrograma do rio Barigüi) e métodos hidrogeológicos (teste de bombeamento). De maneira geral, esses métodos analisam quantitativamente as entradas e saídas do sistema, o que possibilita avaliar as recargas profunda e de transição. O valor estimado para a vazão permissível na área de Tranqueira foi de 630 m3/h (0,175 m3/s) a partir da recarga de transição, e de 651,6 m3/h (0,181 m3/s) a partir da vazão média de longo período do rio Barigüi. Assim, é adequada a explotação de 6 a 7 poços tubulares na área de Tranqueira, localizados preferencialmente em unidades morfoestruturais distintas, com uma vazão média por poço de 100 m3/h (0,028 m3/s). Com relação a caracterização hidroquímica, as águas do aquífero cárstico são classificadas como bicarbonatadas cálcicas, apresentando-se como brandas a medianamente duras. Seus índices de saturação em calcita e dolomita demonstraram que, apesar de apresentarem-se insaturadas (comportamento corrosivo) em alguns pontos e supersaturadas (comportamento incrustante) em outros, encontram-se muito próximas do equilíbrio. / Abstract: Geological, geophysical, hydrological, hydrogeological techniques and hydrochemical analyses were used to determine the hydrogeological characteristics of the karst system which developed in the Proterozoic metacarbonates of Capiru Formation (Açungui Group). The study area, named Tranqueira, is situated 25 km North of Curitiba, including Almirante Tamandaré and Colombo counties (State of Paraná). Observed geological and geomorphological characteristics show that the depressed zones corresponding to karstified metadolomites are limited by almost impermeable barriers (diabase dykes and quartzite tops) and form highly permeable morphostructural units. The structural data analysis enabled for the determination of the most probable fracture strikes (N30-50°E; N40-60°W) which formed the dissolution channels. The channels allow for the flow and storage of groundwater in the studied karst hydrogeological system. The mean depth of karstification was estimated to be 50 m, as interpreted from electrical resistivity soundings and as observed in the lithological well logs. The maximum depth extent is around 100 m. The karst aquifer exploitation conditions, such as "permissive yield" and number of wells, were determined by applying hydrological techniques (water balance at Tranqueira region and hydrograph component separation at Barigui River), and by hydrogeological techniques such as pumping test. These techniques analyse quantitatively the system inputs and outputs, allowing for the evaluation of deep and transitional recharges. The calculated "permissive yield" of Tranqueira region is 630 m3/h (0,175 m3/s) according to the transitional recharge values, and 651,6 m3/h (0,181 m3/s) according to the long-period mean yield of Barigui River. Therefore, six or seven wells with an average yield of 100 m3/h (0,028 m3/s) each can be exploited at Tranqueira region. As the number of sampled wells is low and a systematical sampling during a determined period of time was not possible, the evaluations resulting from the hydrogeochemical data are preliminar. With respect to hardness, the water at Tranqueira region is classified as being soft to medium-hard. In some places the water may be undersaturated (with aggressive behaviour) or supersaturated (with incrusting behaviour), but the calcite and dolomite saturation index show that the water is generally close to the equilibrium point.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:23:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3219445 bytes, checksum: e7cde64ce639a66a747bc50c8331ca82 (MD5) Previous issue date: 2013-07-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective of this study was to evaluate the one and two-dimensional approaches on the ecohidrologic modeling of Formoso River (MG). The study evaluated the results of the hydraulic simulations, as well as of the available habitat simulations and of instream flows for fish species, produced by the one-dimensional model PHABSIM and the twodimensional model River2D. Thus, it was necessary to quantify, in situ, several hydraulic, hydrologic and biological variables on two monitoring sections (Sections 1 and 2) of 1 km long. Four field campaigns were held, two on drought seasons (July 2011 and June 2012) and two on rainy seasons (March 2011 and February 2012). The fish species Hypostomus auroguttatus, Oligosarcus hepsetus and Leporinus mormyrops were considered target species of this study, therefore, used to characterize the aquatic ecosystem of Formoso River on its habitat modeling. The results of one and twodimensional modeling revealed that both models PHABSIM and River2D proved to be suitable for use in hydraulic and habitat simulations of the two studied stretches of Formoso River. The performance evaluation of the hydraulic modeling indicated that PHABSIM presented better adjustment between observed and predicted data for the hydraulic variables depth and speed. However, habitat modeling conducted by PHABSIM, when compared to that performed by River2D, was found to be unable to accurately assess the actual characteristics of the physical habitat in the river segments located between the monitoring cross sections. The instream flow regimes proposed by both models were equivalents for Section 1, which ranged between 3.15 and 5.17 m3/s. For Section 2, the proposed flows, based on PHABSIM modeling, ranged from 4.27 to 5.01 m3/s, and from 3.74 to 5.01 m3/s, based on River2D modeling. Those instream flows presented values that were significantly higher than those of the non-granted percentage of minimum reference flows, which are under the laws in force on state and federal levels (50% Q7,10, 50% Q90 and 30% Q95) in Brazil, revealing the need to evaluate these results in association with the socioeconomic aspects involved on water resources management, in order to determine flow regimes, for both studied stretches of Formoso River, that would be able to meet, in the best way possible, their ecological, sanitary, social and economic functions. / Objetivou-se, neste trabalho, avaliar as abordagens unidimensional e bidimensional na modelagem ecohidrológica do rio Formoso (MG). Foram avaliados os resultados das simulações hidráulicas, bem como das simulações de habitat e de vazão ecológica para as espécies de peixe de interesse, produzidos pelo modelo unidimensional PHABSIM e pelo modelo bidimensional River2D. Para tanto, foi necessário quantificar, in situ, diversas variáveis hidráulicas, hidrológicas e biológicas em dois trechos de monitoramento de 1 km de extensão do rio Formoso (Trechos 1 e 2). Foram realizadas quatro campanhas de campo, duas em período seco (Julho de 2011 e Junho de 2012) e duas em período chuvoso (Março de 2011 e Fevereiro de 2012). As espécies Hypostomus auroguttatus (Cascudo), Oligosarcus hepsetus (Lambari-cachorro) e Leporinus mormyrops (Timburé) foram consideradas as espécies-alvo do estudo, sendo, portanto, utilizadas na caracterização do ecossistema aquático do rio Formoso em sua modelagem de habitat. Os resultados obtidos com as modelagens uni e bidimensional revelaram que os modelos PHABSIM e River2D se mostraram aptos a serem utilizados nas simulações hidráulicas e de habitat nos dois trechos estudados no rio Formoso. A avaliação do desempenho da modelagem hidráulica dos modelos em questão indicou que o PHABSIM apresentou melhores ajustes entre os dados observados e simulados para as variáveis hidráulicas profundidade e velocidade. Todavia, a modelagem de habitat realizada por este modelo, quando comparada com aquela realizada pelo River2D, mostrou-se incapaz de avaliar, com precisão, as características reais do habitat físico nos segmentos do rio localizados entre as seções transversais de monitoramento. As vazões ecológicas propostas com base nos modelos PHABSIM e River2D foram equivalentes para o Trecho 1, variando entre 3,15 e 5,17 m³/s. Já para o Trecho 2, os valores de vazões ecológicas propostos com base no modelo PHABSIM ficaram entre 4,27 e 5,01 m3/s e, com base no modelo River2D, entre 3,74 e 5,01 m3/s. Tais vazões apresentaram valores expressivamente maiores que aqueles correspondentes aos percentuais não outorgáveis de vazões mínimas de referência previstos nas legislações vigentes em níveis estaduais e federal (50% Q7,10, 50% Q90 e 30% Q95), revelando a necessidade de se avaliar os resultados obtidos mediante a utilização dos modelos em questão em associação com os aspectos socioeconômicos envolvidos na gestão hídrica, a fim de se determinar regimes de vazão, para ambos os trechos de estudo do rio Formoso, que sejam capazes de cumprir, da melhor maneira possível, suas funções ecológica, sanitária, social e econômica.