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Pegada hídrica sob cenários de expansão urbana e mudanças climáticas em um município do Litoral Norte de São Paulo

Bruna Costa Vieira 07 July 2014 (has links)
Os avanços na gestão da água exigem o conhecimento da disponibilidade e demanda de recursos hídricos como subsídio para a definição de ações prioritárias para a conservação da água. Em meio a discussões sobre o uso eficiente da água, o conceito da Pegada Hídrica surgiu em 2002 como uma ferramenta de auxílio à gestão de recursos hídricos que incentiva o uso responsável da água. Por outro lado, a expansão da infraestrutura é demandante de água sob vários aspectos. No Brasil, vários projetos de infraestrutura relacionados com a expansão logística e a indústria de petróleo e gás estão sendo instalados para operação nos próximos anos, particularmente no Litoral Norte de São Paulo. Este estudo teve como objetivo realizar a avaliação completa da pegada hídrica do município de Caraguatatuba, São Paulo, no ano de 2012 e analisá-la sob os cenários de projeções populacionais e mudanças globais previstos para o horizonte até 2040. A metodologia utilizada foi a da Avaliação da Pegada Hídrica da Water Footprint Network. Para a base de contabilidade no município, foi considerada a pegada hídrica: i) do sistema de água urbana, como água azul; ii) da produção de esgoto, como água cinza; iii) da pecuária, como água azul e verde; e iv) da água utilizada no meio rural, como água verde. Também foram analisados cenários futuros de demanda de água considerando o incremento populacional associado à nova dinâmica regional advinda do Pré-Sal e às mudanças climáticas previstas pelo Painel Brasileiro de Mudanças Climáticas. Os resultados mostraram uma pegada hídrica de cerca de 400 Mm/ano, com a contribuição de 85% proveniente da água cinza. Esse resultado mostra que a maior pressão sobre os recursos hídricos locais advém da defasagem do sistema de esgotamento sanitário em relação às demandas de uma população em contínuo crescimento. A pegada hídrica total do município pode ser considerada insustentável, de acordo com as premissas deste estudo. Os cenários futuros de demanda regional de água mostraram um aumento da criticidade hídrica na região caso não haja uma redução do consumo de água pela população. No cenário onde o sistema de esgoto atende a todo o município observou-se uma redução de 31% no valor da pegada hídrica total em relação ao Cenário Status-quo. O consumo de água pela população de pico em 2040 no Cenário de Mudanças Climáticas foi mais do que cinco vezes superior ao consumo da população fixa de 2015 do Cenário Status-quo. Apesar da região possuir água em abundância nos dias de hoje, é necessário que haja uma ampliação do sistema de saneamento básico do município e uma avaliação detalhada da gestão integrada de recursos hídricos pelas políticas públicas para evitar eventuais crises de abastecimento. A pegada hídrica pode ajudar os tomadores de decisão e a sociedade civil e funcionar como um instrumento incentivador do uso responsável da água.
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Uso de modelagem de transporte de sedimentos e técnicas de hidrologia estatística para redução de incertezas nos estudos de assoreamento de reservatórios: estudo de caso do reservatório da PCH Mogi-Guaçu - SP / Sediment transport modeling and statistic hydrologic techniques applied to uncertainty reduction in reservoir sedimentation studies: case of study Mogi-Guaçu SHP Reservoir

Estigoni, Marcus Vinícius 09 December 2016 (has links)
A previsão hidrológica é um processo estocástico dependente de fatores aleatórios, e, por si só, possui incertezas, porém, como a descarga sólida de um rio se correlaciona com a vazão por uma relação do tipo potência, na previsão do assoreamento de reservatório estas incertezas são maximizadas. Métodos empíricos e semi-empíricos de previsão de assoreamento negligenciam importantes fenômenos hidráulicos que regem o comportamento instantâneo do transporte de sedimentos. Incertezas e erros na estimativa da vida útil de reservatórios na fase de estudo de viabilidade é prejudicial ao processo decisório de qual reservatório e/ou se o reservatório deve ser construído. A pesquisa identificou os mecanismos de como a variabilidade hidrológica influencia a previsão do assoreamento de reservatórios por meio de casos idealizados e validação das hipóteses em estudo de caso, também foi proposto um fluxograma de atividades para a previsão de assoreamento capaz de reduzir incertezas inerentes a estes estudos, pautado na modelagem hidrodinâmica de transporte de sedimentos, ferramentas de hidrologia estatística e uso de múltiplos cenários, o Procedimento Metodológico para Redução de Incertezas na Previsão do Assoreamento de Reservatórios (PRIPAR - NH). Identificou-se que: séries de vazões com maior variabilidade resultam em um aporte de sedimento maior quando comparado à somatório de seu valor médio, e quanto maior a variabilidade maior o aporte resultante; séries com mesmo aporte de sedimentos e maior parte nos primeiros anos do reservatório resultam em assoreamento mais rápido devido a relativa alta Eficiência de Retenção de sedimentos nos primeiros anos e sua redução com a evolução do assoreamento; e, comprovou-se que modelos estocásticos para geração de séries sintéticas produzirão séries ligeiramente diferentes caso aplicados mais de uma vez, mesmo quando utilizando parâmetros de calibração iguais, causando significativa diferença na previsão do assoreamento. O PRIPAR - NH foi aplicado no estudo de caso do reservatório da PCH Mogi-Guaçu. Os 50 cenários analisados suportam a hipótese, apresentando amplitude de 12,4% do volume assoreado calculado, com média de 48,1% de seu volume em 50 anos. / The hydrologic forecast is a stochastic process that relays on a random factor. It present uncertainties by itself, but when used for reservoir sedimentation studies this uncertain are maximized due the fact that sediment load relates with flow discharge by a power type function. Empirical and semi-empirical methods for reservoir sedimentation forecast, widely used in Brazil, neglects important hydraulic phenomena that governs the instantaneous sediment transport behavior. Uncertainties and errors in reservoirs useful life estimation during feasibility studies are detrimental for the process of choosing which reservoir should be build and/or if the reservoir should be build. This study identified how hydrologic forecast and flow variability affects reservoir sedimentation studies, by means of hypothetical ideal scenarios and validations of the hypothesis in a study case. It also proposed a process flowchart for reservoir sedimentation studies able reduces uncertainty by the use of sediment transport modelling, statistical tools applied in hydrology and multiple scenarios, the PRIPAR-NH. It was identified that: as the degree of variability in flow data series increases, sediment loads also increase in comparison with the value calculated by the average flow; for the same sediment income, data series that presents most part of the sediment loads in the early years of the reservoir operation presents a faster sedimentation, it is explained by the fact the sediment Trap Efficiency reduces along the time due the reservoir storage capacity loss; and, it was proved that stochastic model will produce different data series if applied more than once, even when using the same calibration parameters, and it affects significantly the sedimentation forecast results. The PRIPAR-NH was applied to assess the sedimentation in Mogi-Guaçu Hydropower reservoir. The 50 analyzed scenarios support the study main hypotheses, presenting results for sedimentation volume ranging in 12.4%. The average sedimentation volume found was 48.1% for a 50 years scenario.
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Caracterização hidrológica das sub bacias hidrográficas do Rio Negro e Rio Solimões / Hydrological characterization of the sub-basins of the Rio Negro and Rio Solimões

NEVES, Raisa Rodrigues 02 March 2017 (has links)
Submitted by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2018-05-24T18:32:24Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoHidrologicaSub.pdf: 6619972 bytes, checksum: 029d031b0a71c3ce87b88eb5f59da4fe (MD5) / Approved for entry into archive by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2018-05-24T18:32:58Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoHidrologicaSub.pdf: 6619972 bytes, checksum: 029d031b0a71c3ce87b88eb5f59da4fe (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-24T18:32:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoHidrologicaSub.pdf: 6619972 bytes, checksum: 029d031b0a71c3ce87b88eb5f59da4fe (MD5) Previous issue date: 2017-03-02 / A caracterização hidrológica de uma bacia hidrográfica é de extrema importância para a realização adequada do gerenciamento dos recursos hídricos, bem como para o planejamento de atividades que sofrem interferência das oscilações de variáveis como chuva e vazão. As sub bacias hidrográficas do Rio Negro e Rio Solimões destacam-se dentro das sub bacias da Amazônia Legal por apresentarem grandes contribuições em termos de vazão ao Rio Amazonas, com descarga média de aproximadamente 32.000 m³/s e 100.000 m³/s, além de possuírem boa espacialização de estações pluviométricas e fluviométricas ao longo de suas áreas. Esta pesquisa consiste na caracterização hidrológica destas sub bacias com a utilização de 31 anos de dados de precipitação (1984-2014) e na avaliação do comportamento da chuva em função da vazão para identificar os períodos de defasagem entre os registros máximos de precipitação e vazão de estações próximas. Para isso, foram utilizadas informações do Sistema Nacional de Informações Hidrológicas da ANA (Hidroweb) e do software ArcGis 10.1 para realizar os levantamentos necessários. Após a obtenção dos resultados, verificou-se que a sub bacia do Rio Solimões apresentou melhores monitoramento de vazão que a sub bacia do Rio Negro, no entanto, os registros pluviométricos apresentaram-se com melhores monitoramentos na área do Rio Negro, apesar de todas as estações pluviométricas apresentaram falhas. Para preencher essas lacunas, foi utilizado o Método da Ponderação Regional com Regressão Linear. Após a aquisição dessas informações, foram elaborados mapas de isoietas pelo interpolador de Krigagem Ordinária Linear, sendo possível calcular as lâminas de água e o volume precipitado em cada região. O método hierárquico de Ward foi utilizado para a criação de regiões homogêneas de chuvas nas delimitações selecionadas neste estudo, sendo possível identificar as áreas com maiores e menores índices pluviométricos nos mapas elaborados com o uso do interpolador de Krigagem Ordinária Linear e Inverso do Quadrado da Distância (IDW); além disso, a análise de sensibilidade feita de 5 em 5 anos permitiu inferir que houve pouca variação das chuvas ao longo dos 31 anos estudados, logo os dados dos 5 anos mais recentes (2010-2014) são capazes de representar todas as informações da série temporal deste estudo. A variação temporal da precipitação foi analisada anualmente, sendo possível verificar que o fenômeno ENOS têm relação com o comportamento pluviométrico das duas áreas, ocorrendo aumento dos índices pluviométricos em anos de La Niña e redução em anos de El Niño, no entanto, não se pode afirmar que este fenômeno é o principal intensificador dessas variações. Para avaliar as tendências nas séries temporais, foram utilizados os testes de Mann-Kendall e Spearman para os 31 anos de dados pluviométricos, considerando nível de significância de 5%, em que foram percebidas ausência de tendência ou de bruscas variações nas séries de dados. Para avaliar a relação entre chuva e vazão foram elaborados hidrogramas simples, com o eixo das ordenadas composto por dados de chuva e vazão em mm e a o eixo das abscissas composto pela série temporal, em anos. Essa análise permitiu verificar que existe semelhança no comportamento das estações dependendo da sua especialização ao longo das sub bacias, as quais apresentaram maiores índices pluviométricos entre os meses de dezembro a junho, em alguns casos prologando-se até o mês de agosto. Além disso, por se tratar de sub bacias localizadas na fronteira com outros países, verificou-se elevados valores de vazão, devido ao registro acumulado de estações localizadas em rios que ultrapassam as fronteiras do país. / The hydrological characterization of a river basin is of extreme importance for the adequate accomplishment of the management of the water resources, as well as for the planning of activities that suffer interference of the oscillations of variables like rainfall and flow. The sub-basins of Rio Negro and Rio Solimões stand out in the sub-basins of the Legal Amazon because they present great contributions in terms of flow to the Amazon River, with average discharge of approximately 32,000 m³ / s and 100,000 m³ / s, besides having good Spatialization of rainfall and fluviometric stations throughout their areas. This research consists in the hydrological characterization of these sub basins with the use of 31 years of precipitation data (1984-2014) and in the evaluation of the rainfall behavior as a function of the flow to identify the lag periods between the maximum rainfall and flow Stations. For this, information from ANA's National Hydrological Information System (Hidroweb) and ArcGis 10.1 software was used to carry out the necessary surveys. After obtaining the results, it was verified that the Solimões River sub-basin presented better flow monitoring than the Rio Negro sub-basin, however, the pluviometric records presented better monitoring in the Rio Negro area, despite all The rainfall stations presented failures. To fill these gaps, the Regional Weighting Method with Linear Regression was used. After acquisition of this information, isoietas maps were elaborated by the Linear Ordinary Kriging interpolator, being possible to calculate the water slides and the precipitated volume in each region. Ward's hierarchical method was used to create homogeneous rainfall regions in the delimitations selected in this study, and it is possible to identify areas with higher and lower rainfall indices in the maps elaborated with the use of the Linear and Inverse Ordinary Linear Kriging interpolator (IDW); In addition, the sensitivity analysis done every 5 years allowed us to infer that there was little rainfall variation over the 31 years studied, so data from the most recent 5 years (2010-2014) are able to represent all the information in the series Of this study. The temporal variation of the precipitation was analyzed annually, being possible to verify that the ENOS phenomenon is related to the pluviometric behavior of the two areas, occurring increase of the pluviometric indices in years of La Niña and reduction in years of El Niño, however, it is not possible That this phenomenon is the main enhancer of these variations. The Mann-Kendall and Spearman tests were used to evaluate trends in the time series for 31 years of rainfall data, considering a significance level of 5%, in which there was no trend or abrupt variations in the data series. To evaluate the relationship between rainfall and flow, simple hydrograms were elaborated, with the ordinate axis composed of rainfall and flow data in mm and the abscissa axis, composed by the time series, in years. This analysis allowed to verify that there is similarity in the behavior of the stations depending on their specialization along the sub basins, which presented higher pluviometric indexes between the months of December to June, in some cases prologando up to the month of August.
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Modelo vazão-velocidade para avaliação de potencial hidrocinético

CRUZ, Josias da Silva 25 May 2018 (has links)
Submitted by Ivone Costa (mivone@ufpa.br) on 2018-09-04T12:29:23Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ModeloVazaoVelocidade.pdf: 7237230 bytes, checksum: d46e07c193f9f0b9a8748df691536082 (MD5) / Approved for entry into archive by Ivone Costa (mivone@ufpa.br) on 2018-09-04T12:29:47Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ModeloVazaoVelocidade.pdf: 7237230 bytes, checksum: d46e07c193f9f0b9a8748df691536082 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-04T12:29:47Z (GMT). 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O modelo foi aplicado inicialmente em uma pequena bacia hidrográfica com dados de vazão e a validação foi realizada utilizando o erro médio quadrático – RMSE, o erro médio quadrático relativo - RRMSE, a razão do desvio padrão de observação – RSR e a porcentagem de viés – PBIAS. Posteriormente, o modelo foi aplicado às bacias hidrográficas dos rios Amazonas, São Francisco e Paraná (maiores bacias do Brasil), usando a maior e menor vazão da série histórica. A maior e menor velocidade média encontrada no rio Amazonas foi de 2,27 ms-1 e 0,735 ms-1 na seção transversal de Óbidos para uma vazão de 266 897 m³s-1 e 72 480 m³s-1, respectivamente. Os principais contribuintes do rio Amazonas, com exceções dos rios Trombetas, Madeira e Xingu, apresentam velocidades médias diárias abaixo de 2 ms-1 para o período de cheia, porém, no período de estiagem as velocidades médias diárias de todos são abaixo de 0,5 ms-1. O rio São Francisco, nas seções transversais estudadas ao longo de sua extensão, apresenta velocidades entre 3,087 ms-1 a 1,679 ms-1 para o período de cheia e no período de estiagem as velocidades estão entre 0,437 ms-1 a 0,116 ms-1. Já no rio Paraná, as velocidades estão entre 2,167 ms-1 a 1,504 ms-1 e 0,594 ms-1 a 0,118 ms-1 para a maior e menor vazão, na devida ordem. Verificou-se que o rio Amazonas tem potencial hidrocinético que pode ser explorado durante o ano todo. Na bacia do São Francisco, somente no período de maiores vazões há potencial para a instalação de turbinas hidrocinéticas, idem para a bacia do rio Paraná. É claro que, em pontos dos rios onde existam centrais hidrelétricas essa avaliação deve mudar devido ao despacho das centrais. / The Brazilian hydrological information network provides daily flow data; however, daily velocity information is not available in historical series. The inventory of river velocities is important for many applications, and one of them is the study of hydrokinetic potential, including downstream of hydroelectric plants. Therefore, the work proposes a model called Flow-Velocity that determines the average daily velocity, the geometric form and the distribution of the logarithmic velocity profile of the cross section of rivers from daily flow data. The model was initially applied in a small river basin with flow data and the validation was performed using the mean square error (RMSE), the relative mean square error (RRMSE), the standard deviation of observation (RSR) and the percentage of bias PBIAS. Subsequently, the model was applied to the river basins of the Amazonas, São Francisco and Paraná rivers (Brazil's largest basins), using the highest and lowest flows in the historical series. The highest and lowest average speed found in the Amazon River was 2.27 ms-1 and 0.735 ms-1 in the Óbidos cross-section for a flow of 266 897 m³s-1 and 72 480 m³-1, respectively. The main contributors to the Amazon River, with the exception of the Trombetas, Madeira and Xingu rivers, present average daily speeds below 2 ms-1 for the flood period, but in the dry season the average daily speeds of all are below 0.5 ms-1. The São Francisco river, in the transversal sections studied along its length, presents velocities between 3.09 ms-1 to 1.68 ms-1 for the period of flood and in the period of drought the speeds are between 0,44 ms-1 to 0,12 ms-1. In the Paraná River, velocities are between 2.17 ms-1 to 1.50 ms-1 and 0,59 ms-1 to 0,12 ms-1 for the greater and smaller flow, in due order. It was verified that the Amazon river has hydrokinetic potential that can be explored all year round. In the São Francisco basin, it is only in the period of higher flows that there is potential for the installation of hydrokinetic turbines, similar to the Paraná river basin. Of course, at points in rivers where there are hydroelectric plants, this assessment should change due to the dispatch of power plants.
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Aplicação do programa i-Tree Hydro para avaliar os efeitos da cobertura arbórea na dinâmica hidrológica de uma bacia hidrográfica urbana / Application of the i-Tree Hydro program to evaluate the effects of tree cover on the hydrological dynamics of an urban river basin

Flaviane Rodrigues da Cunha 09 November 2018 (has links)
A urbanização acelerada e mal planejada pode ocasionar diversas alterações e consequências para o ambiente, como a sistemática impermeabilização do solo, que pode ocasionar aumento do escoamento superficial da água e redução do tempo de escoamento, gerando problemas como enchentes, alagamentos, aumento do risco de desastres naturais, entre outros. A criação de mais áreas verdes pode ser considerada uma alternativa adequada para reduzir esses fenômenos, frente à rápida e crescente expansão urbana. Como os benefícios hidrológicos das árvores em ambiente urbano ainda são pouco explorados por pesquisadores, sobretudo no Brasil, existe a necessidade de se determinar o quanto a cobertura arbórea é capaz de influenciar na redução das consequências de eventos extremos para os ambientes urbanos. O i-Tree Hydro é um programa pioneiro em relacionar explicitamente os efeitos das árvores nas águas pluviais em área urbana, fornecendo diretrizes para o planejamento do espaço em áreas sensíveis à fenômenos ambientais. Portanto, este trabalho pretende aplicou o programa em uma bacia hidrográfica da cidade de São Paulo, com o objetivo de melhor compreender como a disposição das árvores podem influenciar em uma área densamente urbanizada. Foi possível concluir utilizando o programa i-Tree Hydro que se aumentamos a cobertura arbórea e diminuímos a impermeabilização da bacia a uma queda de 12% na vazão média anual. Enquanto, fazendo o processo oposto e aumentando a impermeabilização e diminuindo a cobertura arbórea o volume médio anual da bacia aumenta cerca de 6%. Também foi possível concluir neste trabalho que apenas aumentando a cobertura arbórea da bacia de estudo sem alterar a impermeabilização é possível uma redução de 4% na vazão média anual da bacia e que a remoção de toda cobertura arbórea da mesma provoca um aumento de cerca de 21% , aumentando a média anual em aproximadamente 700 m³. / Accelerated and poorly planned urbanization can cause a number of changes and consequences for the environment, such as systematic soil sealing, which can lead to increased water runoff and reduced run-off time, generating problems such as flooding, flooding, natural disasters, among others. The creation of more green areas can be considered an adequate alternative to reduce these phenomena, in front of the rapid and increasing urban expansion. As the hydrological benefits of trees in urban environments are still little explored by researchers, especially in Brazil, there is a need to determine how much tree cover is capable of influencing the reduction of the consequences of extreme events for urban environments. The i-Tree Hydro is a pioneering program to explicitly relate the effects of trees to rainwater in urban areas, providing guidelines for space planning in areas sensitive to environmental phenomena. Therefore, this work intends to apply the program in a river basin of the city of São Paulo, in order to better understand how the use of permeable pavements and the quantity and arrangement of trees can influence in a densely urbanized area. It was possible to conclude by using the i-Tree Hydro program that we increased the tree cover and decreased the waterproofing of the basin to a fall of 12% in the average annual flow. Meanwhile, by doing the opposite process and increasing waterproofing and decreasing tree cover the average annual volume of the basin increases by about 6%. It was also possible to conclude in this work that only increasing the tree cover of the study basin without altering the waterproofing is possible a reduction of 4% in the average annual flow of the basin and that the removal of all the tree cover of the same causes an increase of about 21 %, increasing the annual average by approximately 700 m³.
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Simulações dos efeitos da cobertura vegetal no balanço hídrico da bacia do rio Ji-Paraná, RO / Simulations of the effects of vegetation cover in water balance of Ji-Paraná river basin, Rondônia, Brazil

Santiago, Alailson Venceslau 12 December 2005 (has links)
Entender como o balanço hídrico de uma bacia hidrográfica é afetado pela conversão de florestas em cultivos agrícolas e pastagens permite avaliar os possíveis impactos da mudança de uso e cobertura do solo na sustentabilidade regional. Com o modelo hidrológico de grande escala VIC (Variable Infiltration Capacity) calibrado para as condições locais simulou-se os possíveis efeitos em três cenários de substituição da cobertura vegetal na bacia do rio Ji-Paraná, Rondônia. Um cenário imagina a substituição total da floresta pela cultura da soja, e nessas condições a vazão do rio aumentou em 28% durante o período chuvoso, e em até 70% na época seca, quando comparados às vazões atuais. Quando a substituição foi por pastagens esse aumento foi um pouco menor, 11% no período chuvoso e 16% no período seco. Esses dois cenários mutuamente exclusivos foram selecionados por representar condições extremas de uso do solo. Um terceiro cenário simulou a possível condição original da bacia coberta totalmente pela floresta. Esse último cenário permite inferir sobre as possíveis conseqüências das mudanças já ocorridas visto que as medidas de vazão são recentes (menos de 30 anos). Nessa condição a vazão sofreu redução de 9% durante o período chuvoso e de 20% no período seco. O modelo indicou ainda redução de 30% na evapotranspiração dessas culturas, durante o período seco, quando comparado ao cenário de floresta. / The understanding of how the water balance of a hydrographic basin is affected by the conversion of forests into crops and pasture allow to evaluate the possible impacts of the land use and land cover changes in the regional sustainability. Using a macro-scale hydrologic VIC (Variable Infiltration Capacity) model calibrated for local conditions we simulated the possible effects on the hydrology under three scenarios of land cover substitution of the Ji-Paraná basin, state of Rondônia (western region of Brazil). One scenario simulated the total replacement of forest by soybeans crops, under this condition the outflow of the river increased in 28% during the rainy period, and up to 70% at the dry period, when comparative to the current outflows. When forest was replaced by pastures, this increase was a little lower, 11% in rainy season and 16% in the dry period. These two exclusive scenarios have been selected by representing extreme conditions of land use. One third scenario simulated the possible original condition of the basin covered by forest. This last scenario allows to infer on the possible consequences of the actual changes since recent measures of outflow (less than 30 years). In this condition the outflow suffered a reduction of 9% during the rainy period and 20% in the dry period. The model indicated a decrease of 30% in evapotranspiration for these crops in dry period compared to the forest scenario.
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Estudo de várzea da planície de inundação da bacia do Ribeirão do Feijão - SP / Study of Feijão river wetland from its basin floodplain, São Carlos - SP

Amaral, José Americo Bordini do 20 December 2002 (has links)
A partir de setembro de 1999 até novembro de 2000 estudou-se a várzea da margem direita da planície de inundação do Ribeirão do Feijão, com objetivo de verificação da várzea funcionando como filtro natural na contenção de matéria orgânica utilizando-se para esse estudo, um modelo de simulação desenvolvido com o software Stella. Foram coletados dados climatológicos oriundos de estação climatológica automática (temperatura do ar, umidade relativa, precipitação, radiação solar, velocidade e direção do vento e pressão barométrica), em piezômetros instalados na várzea (em número de 9) e coleta de amostras de água no rio, dados limnológicos: físicos (temperatura da água, turbidez, oxigênio dissolvido, condutividade e profundidade); químicos (fósforo total, fósforo total dissolvido, silicato, nitrogênio total, nitrato, nitrito e amônia), além de dados obtidos pelo estudo da literatura e trabalhos próximos da área de estudo já publicados. A partir do estudo da inter-relação dos processos existentes na várzea de inundação do Ribeirão do Feijão, elaborou-se modelo de simulação. As conclusões que se obtiveram indicam bom comportamento do modelo de simulação e, também, que estudos em escala de tempo mais reduzida sejam utilizados em trabalhos futuros para estudos de várzeas. Outra conclusão refere-se ao funcionamento da várzea como filtro natural, onde houve armazenamento de carbono (matéria orgânica). Constatou-se grande amplitude da variação diária da altura da lâmina d\'água devido à evapotranspiração. Recomenda-se a preservação desse rio porque 40% da água de superfície que abastece a cidade de São Carlos é oriunda desse manancial. / From September 1999 up to November 2000 a wetland of the right margin of Feijão river floodplain was studied with the objective to verify its activity as an natural filter to retain organic matter making use of a simulation model constructed with the help of the Stella software. Were collected climatological data from an automatic climatological station (air temperature, air moisture, rain, solar radiation, speed and wind direction and atmospheric pressure), from piezometers installed within the wetland (number of 9) and samples collected of river water, limnological data: physical data (water temperature, turbidity, dissolved oxygen, conductivity and depth); chemical data (total phosphorus, total dissolved phosphorus, silicate, total nitrogen, nitrate, nitrite and ammonium), moreover data obtained from literature and papers published of sites near the study area. From the interrelationship of processes occurring within the Feijão river floodplain wetland was constructed the simulation model. The obtained conclusions indicate the good simulation model behavior and show that time scales should be shorter in future wetland studies. Other conclusion refer to wetland conduction as a natural filter where occurred carbon storage (organic matter). Great amplitude of water table diary variation have been verified within the wetland due to evapotranspiration. Is possible to recommend the river preservation because 40% of the surface city supply is from this site.
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Regionalização de vazões médias de longo período e de volumes de reservatórios de regularização

Almeida, Mayra Moreira de 24 August 2010 (has links)
Made available in DSpace on 2016-12-23T14:04:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mayra de Almeida-Parte 1.pdf: 1460701 bytes, checksum: fca174646524aadec3c4d24a4958e34e (MD5) Previous issue date: 2010-08-24 / No presente trabalho foi utilizada regionalização para estimativa de vazões médias de longo período e de volumes de reservatórios de regularização em bacias hidrográficas. Para a regionalização de vazões médias de longo período foram analisadas três metodologias: Eletrobrás (1985a), interpolação linear e Chaves et al. (2002). A obtenção das características físicas e climáticas utilizadas na regionalização foi feita através de Sistemas de Informações Geográficas (SIG). As características físicas, extraídas a partir de Modelo Digital de Elevação Hidrologicamente Consistente (MDEHC), foram: área de drenagem, comprimento do rio principal, declividade média da bacia, declividade entre a nascente e a foz do rio principal e densidade de drenagem. A precipitação média anual foi escolhida para representar as características climáticas da região de estudo. Na regionalização, pelo método de Eletrobrás (1985a), foi realizada seleção inicial de grupos de estações que apresentaram boas perspectivas de formarem sub-regiões homogêneas, pela análise de classes de resíduos da equação de regressão inicial e de curvas de frequência individuais de vazões adimensionalizadas. Os modelos de regressão analisados mais detalhadamente foram escolhidos a partir de diferentes parâmetros estatísticos. Pela metodologia Eletrobrás (1985a) foram obtidas as melhores estimativas. A variável explicativa mais expressiva nas equações de regressão foi a área de drenagem. Equações apresentando combinações da área com precipitação, declividade média da bacia e declividade entre a nascente e a foz também corresponderam aos melhores ajustes observados. Para a aplicação dos métodos de interpolação linear e Chaves et al. (2002), foram utilizados registros de estações próximas, localizadas em uma mesma bacia. Interpolação e Chaves et al. (2002) apresentaram erros mais significativos nas situações em que as diferenças entre áreas de drenagem, das seções transversais das estações fluviométricas e das seções para as quais estavam sendo feitas estimativas, eram relativamente grandes. Quanto à regionalização de curvas de regularização, foram definidas curvas adimensionais regionais médias, considerando vazões de regularização correspondentes a diferentes percentagens da vazão média. As curvas foram selecionadas por meio da análise de coeficiente de determinação e de erros percentuais. Grande parte dos modelos de curva de regularização obtidos apresentaram erros significativos para as menores regularizações da vazão média / In this work, hydrological regionalization was utilized for estimating long-period average flow and reservoirs volumes in watersheds. For the regionalization of longperiod average flows, were analyzed three methods: Eletrobrás (1985a), linear interpolation, and Chaves et al. (2002). The acquisition of physical and climatic information, for regionalization, was performed by using Geographic Information Systems (GIS). The physical characteristics, extracted from a Hydrological Consistent Digital Elevation Model, were: drainage area, length of main river, basin average slope, slope between the source and the mouth of the longest river and drainage density. The average annual precipitation was chosen to represent the climatic characteristics of the study area. In regionalization, using the Eletrobrás (1985a) method, was performed an analysis of homogeneous regions that were defined based on classes of residues of the initial regression equation, and on the frequency curves of individual non-dimension flows. The regression models were chosen based on the analysis of different statistical parameters. By the Eletrobrás (1985a) method, were obtained the best estimates. The most significant variable in the regression equations was the drainage area, and also combinations with precipitation, average slope and slope between the source and the mouth of the longest river. For the application of linear interpolation methods and Chaves et al. (2002), there were used records from nearby stations that were located in a same basin. The interpolation and Chaves et al. (2002) methods presented higher errors when the differences of the drainage area, for the flow gauging stations drainage areas and those for the river sections for which the discharges needed to be estimated, were more significant. Regionalization of regularization curves encompassed, initially, individual curves identification removal based on the average long period flow rates. By analyzing these curves, were defined non-dimensional regional average curves, considering different regularization discharge rates. The curves were selected by analysis of correlation coefficients and error percentages. Most of the curves obtained presented significant errors for minor regularizations of the average flow
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Simulações dos efeitos da cobertura vegetal no balanço hídrico da bacia do rio Ji-Paraná, RO / Simulations of the effects of vegetation cover in water balance of Ji-Paraná river basin, Rondônia, Brazil

Alailson Venceslau Santiago 12 December 2005 (has links)
Entender como o balanço hídrico de uma bacia hidrográfica é afetado pela conversão de florestas em cultivos agrícolas e pastagens permite avaliar os possíveis impactos da mudança de uso e cobertura do solo na sustentabilidade regional. Com o modelo hidrológico de grande escala VIC (Variable Infiltration Capacity) calibrado para as condições locais simulou-se os possíveis efeitos em três cenários de substituição da cobertura vegetal na bacia do rio Ji-Paraná, Rondônia. Um cenário imagina a substituição total da floresta pela cultura da soja, e nessas condições a vazão do rio aumentou em 28% durante o período chuvoso, e em até 70% na época seca, quando comparados às vazões atuais. Quando a substituição foi por pastagens esse aumento foi um pouco menor, 11% no período chuvoso e 16% no período seco. Esses dois cenários mutuamente exclusivos foram selecionados por representar condições extremas de uso do solo. Um terceiro cenário simulou a possível condição original da bacia coberta totalmente pela floresta. Esse último cenário permite inferir sobre as possíveis conseqüências das mudanças já ocorridas visto que as medidas de vazão são recentes (menos de 30 anos). Nessa condição a vazão sofreu redução de 9% durante o período chuvoso e de 20% no período seco. O modelo indicou ainda redução de 30% na evapotranspiração dessas culturas, durante o período seco, quando comparado ao cenário de floresta. / The understanding of how the water balance of a hydrographic basin is affected by the conversion of forests into crops and pasture allow to evaluate the possible impacts of the land use and land cover changes in the regional sustainability. Using a macro-scale hydrologic VIC (Variable Infiltration Capacity) model calibrated for local conditions we simulated the possible effects on the hydrology under three scenarios of land cover substitution of the Ji-Paraná basin, state of Rondônia (western region of Brazil). One scenario simulated the total replacement of forest by soybeans crops, under this condition the outflow of the river increased in 28% during the rainy period, and up to 70% at the dry period, when comparative to the current outflows. When forest was replaced by pastures, this increase was a little lower, 11% in rainy season and 16% in the dry period. These two exclusive scenarios have been selected by representing extreme conditions of land use. One third scenario simulated the possible original condition of the basin covered by forest. This last scenario allows to infer on the possible consequences of the actual changes since recent measures of outflow (less than 30 years). In this condition the outflow suffered a reduction of 9% during the rainy period and 20% in the dry period. The model indicated a decrease of 30% in evapotranspiration for these crops in dry period compared to the forest scenario.
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Estudo do balanço hídrico e da dinâmica do nitrogênio em uma microbacia com plantação florestal de eucalipto no litoral norte do Estado de São Paulo / Study of the hydric balance and nitrogen dynamics in a micro-basin with forest plantation of eucalyptus in the northern coast of São Paulo state

Rodrigo Trevisan 28 August 2009 (has links)
A conversão da Mata Atlântica original, em áreas de agricultura, florestas plantadas, pecuária e outras atividades, têm causado impactos ambientais cujas conseqüências ainda não foram completamente avaliadas do ponto de vista científico, incluindo estudos hidrológicos em locais onde houve a implantação de florestas de eucalipto. Dentro desse contexto, o objetivo principal do presente trabalho foi o de realizar um estudo integrado da hidrologia e da dinâmica do nitrogênio ( N-NH4 + e N-NO3 -) , em uma bacia com cobertura florestal de eucalipto, localizada na Fazenda Sertãozinho II, pertencente a Votorantim Papel e Celulose , próximo ao Parque Estadual da Serra do Mar, núcleo de Santa Virgínia. O estudo realizado no período de janeiro a dezembro de 2008, mostrou que a área de estudo apresentou uma precipitação de aproximadamente de 1300 mm, 14% de interceptação, 38% de deflúvio e uma evapotranspiração de aproximadamente de 800 mm para o período de estudo. O escoamento superfícial foi pouco expressivo, devido a baixa intensidade da precipitação. Em termos de nitrogênio, a microbacia apresenta concentrações muitos baixas desse composto, em sua maioria abaixo do limite de detecção (0,71 \'mü\'M para N-NO3 - e 1,43 \'mü\'M para N-NH4 +). O aporte atmosférico de nitrogenio inorgânico no período de estudo foi de 2,35kg. ha-1, e a saída via deflúvio foi de 0,14 kg.ha-1 / The conversion of the original Mata Atlântica, into areas of agriculture, planted forests, cattle and other activities have caused environmental impacts which consequences havent been completely evaluated yet by the scientific point of view, including hydrological studies in places where there had been an implantation eucalyptus forests. In this context, the main objective of the present paper was to carry out an integrated study of the hydrology and the nitrogen dynamics (N-NH4+ e N-NO3-), in a basin covered with eucalyptus forest, located in a farm called Fazenda Sertãozinho II, wich is a property of Votorantim Papel e Celulose, near Parque Estadual da Serra do Mar, nucleus of Santa Virginia. The study carried out from January to December of 2008, showed that the studied area presented a precipitation of aproximately of 1300 mm, 14% of interception, 38% of runoff and evapotranspiration of aproximately of 800 mm in the period of study. The superficial draining was of little significance, due to a low intensity of the precipitation. In terms of nitrogen, the microbasin presents very low concentrations of this compound, in its majority below detention limit (0.71 \'mü\'M for N-NO3 - and 1.43 \'mü\'M for N-NH4 +). The atmosphere input of inorganic nitrogen during the period of study was 2.35 kg.ha-1, and the exit through runoff was 0.14 kg. ha-1

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