Terras úmidas são ecossistemas complexos, responsáveis pela conservação da vida de um grande número de seres vivos. Além do valor ecológico, as terras úmidas desempenham importantes funções como o fornecimento de água para abastecimento, manutenção das condições climáticas locais, melhoria da qualidade da água, redução de cheias, recarga de aqüíferos, entre outros. As flutuações da água e sua circulação são responsáveis pelas características de uma terra úmida, determinando o tipo e cobertura de vegetação que se desenvolve no local, além das espécies animais que estão ligadas diretamente à água ou à vegetação. Qualquer alteração no regime hidrológico, portanto, pode quebrar o equilíbrio existente nestes ecossistemas, trazendo profundas alterações aos mesmos. Particularmente em locais onde a agricultura irrigada é desenvolvida, essa ameaça é acentuada pelo uso da água para a irrigação. Nesse contexto, esta Tese apresenta uma metodologia para a determinação dos limites das flutuações aceitáveis do hidroperíodo de terras úmidas, de forma a permitir que usos compartilhados (ex. irrigação e conservação) sejam desenvolvidos sem que haja descaracterização do ecossistema. A conservação da biodiversidade foi avaliada por meio de índices de adequabilidade, desenvolvidos para indicadores biológicos específicos. Esses índices relacionam a qualidade ambiental e a condição hidrológica específica. Utilizando modelos desenvolvidos especialmente para este trabalho, esses índices foram combinados com diferentes cenários hidrológicos. Esse procedimento permitiu que, dentro de distintas áreas da terra úmida, fosse feita uma avaliação temporal e espacial da condição ambiental para os indicadores selecionados. Diferentes cenários de qualidade ambiental foram selecionados, permitindo a determinação de “curvas-guia”, que traduzem as necessidades hidrológicas de diferentes espécies. A metodologia desenvolvida foi aplicada ao Banhado do Taim/RS, que é um exemplo de terra úmida impactada há anos pelas atividades de irrigação desenvolvidas no seu entorno. Após a determinação das curvas-guia para esse local, foi utilizado um modelo de previsão hidrológica permitindo que, a priori, fossem definidas regras para a conservação da terra úmida (ex. máxima área que poderá ser irrigada em um ano específico). A metodologia apresentada permitiu definir critérios para o gerenciamento dos recursos hídricos, alocando água para a irrigação e conservação do ecossitema de terra úmida proporcionando benefícios mútuos. / Wetlands are complex ecosystems, responsibles for the preservation of a great number of living creatures. Besides their ecological value, wetlands play important roles like supplying water, maintenance of local climatic conditions, improving water quality, reducing floods and aquifers recharge. Water level fluctuation and its movement are responsible for the wetland characteristics, determining type and vegetation coverage developed in the place, and the animal species directly connected to water or vegetation. Therefore, any change in the hydrological regime can break the equilibrium existing in these ecosystems, bringing deep changes to it. In places where irrigated agriculture is developed this threat is especially accentuated by water abstraction. Within this context, this Thesis presents a methodology for determining the limits of acceptable wetland’s hydroperiod fluctuations, in order to allow that shared uses (ex. irrigation and conservation) could get along in the ecosystem. Biodiversity conservation was measured through the developed “suitability indexes” for specific biological indicators. These indexes relate environmental quality with hydrological specific conditions. The indexes were combined with hidrological trhough modeling specifically developed. This proceeding allows a temporal and spatial evaluation of environmental condition for selected indicators. Were obtained a set of "guide-curves" relating environmental quality for different water level scenarios, allowing ecosystem sustentability to be introduced in defining the acceptable water level fluctuation. The proposed methodology was applied to Banhado do Taim/RS, an example of freshwater wetland which has been impacted by the irrigation activities practiced in its watershed. After “guide-curves” were defined, a hydrological forecast model was used, enabling to define a priori rules to preserve the wetland (ex. maximum allowed farming area for a specific year). Presented methodology allows defining criteria for water management allocating water for irrigation and wetland’s ecosystem conservation, with mutual benefits.

Submitted by Pieter de Jong (pieterj@ufba.br) on 2017-09-06T00:37:40Z No. of bitstreams: 1 DE JONG, Pieter - Forecasting, integration, and storage of renewable energy generation in the Northeast of Brazil.pdf: 4104557 bytes, checksum: 286729716f48be77c37ddb6f4cf2c93d (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-09-06T10:26:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DE JONG, Pieter - Forecasting, integration, and storage of renewable energy generation in the Northeast of Brazil.pdf: 4104557 bytes, checksum: 286729716f48be77c37ddb6f4cf2c93d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-06T10:26:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DE JONG, Pieter - Forecasting, integration, and storage of renewable energy generation in the Northeast of Brazil.pdf: 4104557 bytes, checksum: 286729716f48be77c37ddb6f4cf2c93d (MD5) / CAPES e FAPESB. / As a result of global climate change, during the coming decades less rainfall and higher temperatures are projected for the Brazilian Northeast (NE). Consequently these regional climatic changes could severely impact hydroelectric generation in the NE as well as influence solar and wind power potential. The ongoing drought in the Brazilian NE region has caused hydroelectric generation to decline substantially during the last 5 years and in 2016 hydroelectricity only supplied 25% of the NE’s total demand. In contrast, wind power supplied 30% of demand and is expected to generate 55-60% of the NE’s electricity supply by 2020. Therefore, this paper is focused on both short term forecasting and long-term projections of renewable energy generation and resource availability. It also explores the economic, environmental and technical feasibility of renewable energy integration in the NE region of Brazil. First, the long-term impacts of climate change on the NE region’s hydroelectric and wind energy production are analysed. Particular attention is paid to the long-term projections of annual rainfall and streamflow in the São Francisco basin which could decline by approximately 47% and 80%, respectively, by 2050. On the other hand, wind energy potential is projected to increase substantially during the same period. This thesis also estimates the economic, social, and environmental viability of renewable and non-renewable generation technologies in Brazil. The Levelised Cost of Electricity (LCOE) including externalities is calculated for several different case study power plants, the majority of which are located in the Brazilian NE. It was found that wind power becomes the cheapest generation technology in the NE region, once all externality and transmission line costs are taken into consideration. The LCOE for the entire Northeast’s generation matrix is calculated for various configurations, including scenarios in which hydroelectric generation is restricted due to drought conditions. It was concluded that a generation mix in which wind power replaces all fossil fuel generation by 2020, could feasibly reduce the overall LCOE in the region by approximately 46% and substantially decrease CO2eq emissions. Two different methods are used to examine the limits of integrating high penetrations of variable renewable generation technologies into a power system with a large proportion of hydroelectric capacity. In the first method existing wind generation data from 16 wind farms is extrapolated in time and space, while the second method uses a numerical weather prediction model to simulate future wind energy generation in the NE region. Considering the minimum generation requirements of the São Francisco’s hydroelectric dams, the maximum wind energy penetration in the NE region is estimated to be approximately 50% before significant amounts of energy would need to be curtailed or exported to other Brazilian regions. Finally, this thesis reviews additional literature on energy storage and the impact of large scale variable renewable energy integration on grid stability and power quality. It was found that there are several existing technologies such as power factor and voltage regulation devices that can resolve these issues. / Como consequência da mudança climática global, nas próximas décadas menos precipitação e temperaturas mais altas são projetados para Nordeste (NE) do Brasil. Consequentemente, essas mudanças climáticas regionais podem afetar severamente a geração hidrelétrica no NE, bem como influenciar o potencial de energia solar e eólica. A seca atual nessa região do Brasil fez com que a geração hidrelétrica caísse substancialmente durante os últimos 5 anos e em 2016, as usinas hidrelétricas apenas forneceram 25% da demanda total do NE. Em contraste, a energia eólica forneceu 30% da demanda e deverá gerar 55-60% do fornecimento de energia elétrica do NE até 2020. Portanto, este trabalho está focado tanto na previsão a curto quanto projeções a longo prazo da geração de energia renovável e disponibilidade de recursos. Ele também explora a viabilidade econômica, ambiental e técnica da integração de energias renováveis na região NE. Primeiramente, os impactos de longo prazo das mudanças climáticas na produção hidrelétrica e eólica da região NE são analisados. Especial atenção é dada às projeções de longo prazo de precipitação anual e fluxo na bacia do São Francisco, que podem diminuir em aproximadamente 47% e 80%, respectivamente, até 2050. Por outro lado, prevê-se que o potencial da energia eólica aumente substancialmente durante o mesmo período. Esta tese também estima a viabilidade econômica, social e ambiental das tecnologias de geração renováveis e não-renováveis no Brasil. O custo nivelado de energia elétrica (LCOE), incluindo externalidades, é calculado para diversas usinas de estudo de caso, a maioria localizada no NE. Verificou-se que, a energia eólica se torna a tecnologia de geração mais barata na região NE, uma vez que todos os custos de externalidades e de linhas de transmissão são levados em consideração. O LCOE para a matriz de geração do Nordeste é calculado para várias configurações, incluindo cenários em que a geração hidrelétrica é restrita devido às condições de seca. Concluiu-se que, uma mistura de geração em que a energia eólica substitui toda a geração de combustíveis fósseis até 2020, poderia reduzir o LCOE na região em aproximadamente 46% e diminuir substancialmente as emissões de CO2eq. Dois métodos diferentes são usados para examinar os limites da integração de altas penetrações de tecnologias de geração renovável variáveis em um sistema de energia com uma grande proporção de capacidade hidrelétrica. No primeiro método, dados de geração eólica existentes de 16 parques eólicos são extrapolados no tempo e no espaço, enquanto o segundo método utiliza um modelo de previsão numérica de tempo para simular a futura geração de energia eólica na região NE. Considerando as exigências mínimas de geração das hidrelétricas do São Francisco, estima-se que a penetração máxima de energia eólica na região NE seja de aproximadamente 50% antes que quantidades significativas de energia precisem ser desperdiçadas ou exportadas para outras regiões brasileiras. Finalmente, esta tese examina literatura adicional sobre armazenamento de energia e o impacto da integração de energia renovável variável em larga escala na estabilidade da rede elétrica e na qualidade da energia. Verificou-se que existem várias tecnologias existentes, como dispositivos de regulação de fator de potência e tensão que podem resolver estes problemas.

The semiarid region of Alagoas, that occupies 45,6% of State, presents an irregular distribution of rain, shallow soils and high evaporation taxes, being necessary to know with more accuracy the hydrological processes and the relations between them to improved the water resources management of the region. The aim of this study was to simulate surface runoff for different land occupation and use scenarios in the Experimental Basin of Santana do Ipanema (BESI), located in the Gravata Creek Watershed (BHRG). For this reason, the BESI was deployed, composed by three units of study: two subbasins of 3,35 and 0,09 km2, and a microbasin of 5.000 m2. It was applied the runoff and erosion model Kineros2 for nine rain events occurred during 2007 and 2008 in the BHRG and in the largest sub-basin in the BESI. In the current scenario of land occupation and use, the runoff coefficient value ranged from 0,02 to 0,55 for the BHRG, with an average of 0,27, while for the sub-basin of the BESI the range of variation was from 0,05 to 0,69, with average value of 0,25. It was found that the parameters of largest sensibility are: mean capillarity degree (G), saturated hydraulic conductivity (Ks) and Manning s coefficient (n). The average value of runoff coefficient for the studied events ranged around 40%, when the initial condition of soil humidity was modified between 10% and 90%, for both basins. In land occupation and use scenarios analysis, for the BHRG, a total deforestation condition had a average runoff coefficient of 0,59 while for a caatinga condition the value was 0,08. In the BESI, the runoff coefficient was 0,64 and 0,14, respectively, for the same conditions. From the analysis of these values, was concluded that in two studied basins the effect of land deforestation leads to a considerable increase in runoff volume, contributing further to water scarcity in the region. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O semi-árido alagoano, ocupando 45,6% do Estado, apresenta uma distribuição irregular de precipitação, solos rasos e altas taxas de evaporação, sendo necessário conhecer de maneira mais precisa seus processos hidrológicos e a relação entre eles para que seja aprimorada a gestão dos recursos hídricos da região. O objetivo desse trabalho foi simular o escoamento superficial para diferentes cenários de uso e ocupação do solo na Bacia Experimental de Santana do Ipanema (BESI), localizada na Bacia Hidrográfica do Riacho Gravatá (BHRG). Para isso, foi implantada a BESI, composta por três unidades de estudo: duas sub-bacias, de 3,35 e 0,09 km2, e uma microbacia de 5.000 m2. Aplicou-se o modelo chuva-vazão-erosão Kineros2 para nove eventos de precipitação ocorridos durante 2007 e 2008, na BHRG e na sub-bacia maior da BESI. No cenário atual de uso e ocupação do solo, o coeficiente de deflúvio da BHRG variou de 0,02 a 0,55, com um valor médio de 0,27%, enquanto para a sub-bacia da BESI a faixa de variação foi de 0,05 a 0,69, com valor médio de 0,25. Foi constatado que os parâmetros de maior sensibilidade são o grau de capilaridade (G), a condutividade hidráulica saturada (Ks) e o coeficiente de Manning (n). O valor médio do coeficiente de deflúvio para os eventos estudados variou em cerca de 40% quando se modificou a condição inicial de umidade do solo na faixa de 10% a 90%, para ambas as bacias. Na análise de cenários de uso e ocupação do solo, para a BHRG, uma condição de desmatamento total apresentou um coeficiente de deflúvio médio de 0,59 enquanto uma condição de caatinga apresentou um valor de 0,08 para esse coeficiente. Na sub-bacia da BESI esse coeficiente foi de 0,64 e 0,14, respectivamente, para as mesmas condições. Com isso, percebe-se, a partir da análise desses valores, que nas duas bacias estudadas um efeito desmatamento do solo conduz a um acréscimo considerável no volume escoado, contribuindo ainda mais para a escassez hídrica da região.

FARIAS, Teresa Raquel Lima. Estradas rurais não pavimentadas como fonte de sedimentos em bacia hidrográfica do semiárido. 2016. 97 f. : Tese (doutorado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia Agrícola, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Fortaleza-CE, 2016. / Submitted by guaracy araujo (guaraa3355@gmail.com) on 2016-08-05T17:12:33Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_trlfarias.pdf: 2470558 bytes, checksum: 30335a2cc35e4a28efe3e35816823a1e (MD5) / Approved for entry into archive by guaracy araujo (guaraa3355@gmail.com) on 2016-08-05T17:15:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_trlfarias.pdf: 2470558 bytes, checksum: 30335a2cc35e4a28efe3e35816823a1e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-05T17:15:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_trlfarias.pdf: 2470558 bytes, checksum: 30335a2cc35e4a28efe3e35816823a1e (MD5) Previous issue date: 2016 / Approximately 80% of the road network in Brazil is unpaved. Studies have reported high erosion rates and runoff produced by the road infrastructure in various parts of the world and report that unpaved roads are significant sources of sediment in river basins. For two years (2013-2014), monitoring in the field under natural rainfall conditions was conducted to characterize runoff and sediment yield of unpaved rural road segments and the respective slopes in semiarid area of the Caatinga biome of northeastern Brazil, vulnerable to desertification. It was assessed the application of modelling in the yield of sediments from road surface. The sediment yield values measured in the years 2013-2014 ranged from 0.30 Mg.ha-1.year-1 to 0.92 Mg.ha-1.year-1, higher than those recorded in the preserved area, but generally lower than those reported in the literature for unpaved roads. However, it is a semiarid area with low rainfall and characterized by low runoff coefficients, which limits the sediment yield and the hydrological connectivity in the area, additionally the two monitoring years coincided with drought in the region. In the monitored road slope segments, sediment yield from the non-vegetated slope was about ten times that of the slope with vegetation. On the road surfaces, the annual sediment yield (normalized by the slope) in a segment with traffic was three times higher than that without traffic, in addition, events occurring after maintenance activities generated sediment concentration peaks as high as 5,000 mg.L-1 in these areas. In the road segment scale, among the models tested for the predicting of sediment yield, the USLE associated with the Maner equation, proved to be a suitable approach, the best results being obtained for the road without traffic due to no interference from external factors, such as traffic and maintenance activities, which are not explained by the model. In the scale of the Benguê catchment (933 km²), where the roads occupy only 0.7% of the surface, the modelling indicated that these areas contributed with approximately 7% of the total soil loss. The results of this study suggest that the sediment yield from roads and slopes with bare surface is at least one order of magnitude higher than those recorded in the preserved areas of the basin. Maintenance activities on roads and traffic of vehicles contribute to the increased availability of sediments and impacting the sediment concentrations, but produce lower impact on the sediment loads, which depend on runoff and the its occurrence after reprofiling of roads. It was also found that the natural vegetation of the semiarid region has potential in capturing sediments in road slopes, with an important role in breaking down connectivity between sediment flows from unpaved roads and the natural drainage system of the catchment. / Aproximadamente 80% da malha viária no Brasil não possui pavimentação. Estudos têm registrado elevadas taxas de erosão e escoamento superficial produzidas pela infraestrutura viária em várias partes do mundo e reportam que estradas não pavimentadas são fontes significativas de sedimentos em bacias hidrográficas. Durante dois anos (2013-2014) foi conduzido monitoramento em campo sob condições de chuva natural para caracterizar escoamento e produção de sedimentos de segmentos de superfície de estradas rurais não pavimentadas e talude viário, em área semiárida do bioma Caatinga do nordeste do Brasil, vulnerável à desertificação. Também avaliou-se a aplicação de modelagem na predição da produção de sedimentos de superfície de estradas. Os valores de produção de sedimentos medidos nos anos de 2013-2014, variaram de 0,30 Mg.ha-1.ano-1 a 0,92 Mg.ha-1.ano-1, superiores aos registrados na área em condição preservada, porém em geral inferiores aos reportados na literatura para estradas não pavimentadas. Entretanto, trata-se de uma área semiárida com baixa pluviometria e caracterizada por baixos valores de coeficiente de escoamento superficial, o que limita a produção de sedimentos e a conectividade hidrológica da área, além de os dois anos de monitoramento terem coincidido com período de seca na região. Nos segmentos de talude rodoviário monitorados, a produção de sedimentos do talude sem vegetação foi cerca de dez vezes superior à do segmento com vegetação. Na superfície de estradas, a produção de sedimentos anual (normalizada pela declividade) em um segmento com trânsito foi três vezes mais elevada que da estrada sem trânsito, além disso, eventos que ocorreram após atividades de manutenção das vias geraram picos de concentração de sedimentos superiores a 5.000 mg.L-1 nessas superfícies. Na escala de segmento de estrada, entre os modelos avaliados para predição da produção de sedimentos, a USLE associada a equação de Maner, mostrou-se uma abordagem adequada, em que os melhores resultados foram obtidos para a estrada sem trânsito, devido a não interferência neste segmento, de fatores externos como trânsito e atividades de manutenção, não explicados pelo modelo. Já na escala da Bacia do Benguê (933 km²), onde as estradas ocupam apenas 0,7% da superfície, a aplicação de modelagem mostrou que estas contribuíram com aproximadamente 7% do total de perdas de solo na área. Os resultados deste estudo sugerem que a produção de sedimentos em estradas e taludes com superfície desnuda é pelo menos uma ordem de magnitude superior àquelas registrada nas áreas preservadas da bacia. Atividades de manutenção nas estradas e o trânsito de veículos contribuem para o aumento da disponibilidade de sedimentos com impacto nos valores de concentração de sedimentos, mas impactando menos as cargas de sedimentos que dependem do escoamento superficial e da ocorrência de eventos após manutenção das vias. Constatou-se que a vegetação natural do semiárido tem potencial na captura de sedimentos em taludes rodoviários, com papel importante na quebra de conectividade entre fluxos de sedimentos provenientes de estradas não pavimentadas e o sistema de drenagem natural da bacia.

Los desastres naturales generan daños importantes, desequilibrios sociales y económicos, en donde a mayor subdesarrollo mayores efectos. En Chile, las catástrofes naturales constituyen fenómenos recurrentes en la historia del país, debido a las características geológicas, climáticas, morfológicas y topográficas del territorio nacional. El área de estudio corresponde al corredor de comercio Las Leñas, ubicado en el valle del río Cachapoal, en la zona de media y baja montaña, en donde se identificaron las amenazas relacionadas a remoción en masa, inundaciones y sismos principalmente. Este corredor fue seleccionado por el Ministerio de Obras Públicas por sus favorables oportunidades de realización, además de estudios que indican que posee menor nivel de riesgo global (físico y socioeconómico). Los objetivos de este estudio son caracterizar y evaluar la vulnerabilidad global del corredor de comercio Las Leñas, en su tramo de media y baja montaña; para lo cual se realizó una evaluación multicriterio, en donde se establecieron los pesos de cada amenaza para el área de estudio, con una posterior expresión espacial a través de SIG. La amenaza natural a la que se encuentra mayormente expuesto el corredor de comercio, es a remociones en masa, esto principalmente a la gran cantidad de material que proviene principalmente de la alta montaña y de las vertientes que se encuentran alrededor del corredor. El detonador principal de amenazas son las precipitaciones que desencadenan inundaciones y deslizamientos, preferentemente en la época invernal. El riesgo de este corredor de comercio se puede determinar como riesgo tolerable después del desarrollo de medidas de mitigación para ciertos sectores.

El actual modelo económico imperante en nuestro país, el cual data de varias décadas atrás, ha generado cambios importantes en el agro chileno. Dicha situación se expresa en los tipos de asentamientos creados en las zonas rurales. Sin embargo, los problema de vivienda de los antiguos pobladores del mundo rural, siempre han existido, pero se ve acentuado en la actualidad con el tipo de actividad económica que se está llevando a cabo, y los tipos de infraestructura que se le asocian (agroindustrias). Por otra parte, dicho proceso de asentamiento, que cambia desde uno rural a uno urbano (rururbanización) y el tipo de asentamientos (villorrios) van de la mano con las variaciones en las actividades que realiza los pobladores, ya que se requiere mano de obra esporádica y barata, creándose los villorrios, conformados por antiguos pobladores de los sectores rurales, los cuales abastecen de los requerimientos laborales a las agroindustrias. En el caso de los villorrios de la Comuna de Pirque se realiza un estudio a las variaciones en las condiciones de vida (habitabilidad), a los cuales se ven afectados los pobladores(as) una vez que conforman dichas entidades rurales. Además realiza un análisis critico al actual proceso de creación de viviendas en un hábitat rural, por parte del MINVU y los cambios sociales económicos y culturales que tiene para los pobladores habitar dichas viviendas.

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2016-02-29T18:51:38Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) britodiss.pdf: 1759967 bytes, checksum: e178bccc023b1e46e75dedcc8c9f6d42 (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2017-05-10T14:41:49Z (GMT) No. of bitstreams: 2 britodiss.pdf: 1759967 bytes, checksum: e178bccc023b1e46e75dedcc8c9f6d42 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-10T14:41:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 britodiss.pdf: 1759967 bytes, checksum: e178bccc023b1e46e75dedcc8c9f6d42 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / In order to measure the flow and sediment yield to the basin of the river Santa Maria da Vitoria this study used the mathematical model Soil and Water Assessments Tools (SWAT) entering the program peculiar data to this river basin, such as the Numerical Model (DEM) types and land uses and climate data. The result of modeling for the analyzed period were compared to monitored data, and through the modeled parameters sensitivity analysis was identified those who most influenced the results, which in turn have been calibrated by SWAT-CUP program. Calibrated, the program was retested and its effectiveness was statistically evaluated with the efficiency coefficient of Nash-Sutcliffe (COE), Trend Percentage (PBIAS), Mean Square Error (MSE) and the coefficient of determination (R²). Observed that the basin in question has different slopes and two reservoirs, the calibration was performed for two sub-basins: one downstream and the other upstream of the reservoir. The modeling results have upstream to downstream best results, although both and illustrating the tendency of the basin for the yield of water and sediments. / Com o objetivo de estimar a produção de água e sedimentos para a Bacia do rio Santa Maria da Vitória, este trabalho utilizou como ferramenta o modelo matemático Soil and Water Assessment Tool (SWAT), inserindo no programa dados peculiares a esta bacia hidrográfica, tais como o Modelo Numérico do Terreno (MNT), os tipos e usos do solo e dados climatológicos. Os resultados da modelagem para o periodo analisado foram comparados com dados monitorados, e através da análise de sensibilidade dos parâmetros modelados, identificou-se aqueles que mais influenciavam os resultados, que por sua vez foram calibrados através do programa SWAT-CUP. Uma vez calibrado, o programa foi novamente testado e sua eficácia foi avaliada estatisticamente com o Coeficiente de Eficiência de Nash-Sutcliffe (COE), Tendência Percentual (PBIAS), Erro Quadrado Médio (EQM) e o Coeficiente de Determinação (R²). Observado que a bacia em questão possui dois reservatórios, a calibração foi realizada para duas sub-bacias: uma a jusante e outra a montante destes. Os dados da modelagem à montante tiveram melhores resultados que a jusante, embora ambos ilustrem bem a tendência da bacia para produção de água e sedimentos.

Orientador: Naldy Emerson Canali / Co-orientadores: Andre Virmond Lima Bittencourt, Ernani Francisco Rosa Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná / Resumo: A ilha do Maranhão, situada entre os meridianos 4 4 ° i r i l " e 44°22'37" W e os paralelos 02°27'12" e 02°45'02" S com uma área de 907 km2, apresenta um clima quente semiúmido (de 5 meses secos), com precipitações que variam entre 1.800 e 2.200 mm/ano. Os valores médios do balanço hídrico calculados a partir da altura de precipitação de 2.009 mm/ano e uma capacidade de campo de 75 mm são: 1.030,2 mm/ano para a evapotranspiração efetiva; 676,9 mm/ano para o escoamento superficial e 306,9 mm/ano para a infiltração que alimenta as águas subterrâneas. O relevo suave é representado pelos tabuleiros costeiros e baixadas litorâneas sujeitas à inundação das águas marinhas durante as marés de grande amplitude. A morfologia das bacias hidrográficas indica uma rede de fraturas em terrenos sedimentares de boa permeabilidade. A utilização das águas na ilha do Maranhão depende das disponibilidades de água subterrânea dos aqüíferos Barreiras e Itapecuru e, em grande parte, do sistema produtor do rio Itapecuru (sistema ITALUIS), localizado a 70 km de distância da Ilha. A poluição dos cursos de água, a devastação da vegetação e a ocupação desordenada do solo atingem níveis críticos. A fragilidade dos terrenos e a presença de elevadas cargas poluentes no solo e no subsolo acentua o risco de poluição das águas subterrâneas. A intensificação da demanda e a tendência de agravamento da poluição das águas do sistema ITALUIS poderão tomar-se uma ameaça ao abastecimento da população daqui até o ano 2.010. Segundo este cenário é proposto um esboço de um esquema de gestão ambiental e de proteção dos recursos hídricos da ilha do Maranhão. / Résumé: L'íle du Maranhão, située entre les méridians 4 4 ° i r i l " et 44°22'37" Ouest et les parallèles 02°27'12" et 02°45'02" Sud, s'étend sur 907 km2 en domaine tropical semi-humide (de 5 mois secs), avec des hauteurs de précipitations entre 1.800 e 2.200 mm/an. Les valeurs moyennes du bilan hydrique calculées à partir de la hauteur de pluie tombée de 2.009 mm/an et une capacité au champ de 75 mm sont: 1.030,2 mm/an pour Pévapotranspiration réelle; 676,9 mm/an pour 1'écoulement superficiel et 306,9 mm/an s'infiltre pour alimenter les nappes souterraines. Le relief peu accentué est représenté par des bas-plateaux et des plaines soumises à 1'inondation marine au cours des fortes marées. La morphologie des bassins versants indique un réseau de ffactures en terrains sédimentaires permeables. L'utilisation des eaux sur Pile du Maranhão dépend des disponibilités en eau souterraine des aquifères Barreiras et Itapecuru et, de plus en plus, du système de distribution de 1'eau de la rivière Itapecuru (système ITALUIS), localisé à 70 km distant de Pile. La pollution des cours d'eau, la déforestation et Poccupation désordonné du sol y a atteignent un seuil critique. La ffagilité des terrains et la présence de grandes charges polluantes sur le sol et en sous-sol accentue le risque de pollution des nappes souterraines. L'intensification de la demande et la tendance d'aggravation de la pollution des eaux du système ITALUIS pourront devenir une menace au ravitaillement de la population d'ici à 2.010. Selon ce scénario est proposé un esquisse d'un schéma de gestion de Penvironnement et de protection des ressources en eau de Pile du Maranhão.

Resumo: Nas regiões tropicais, como a Bacia Litorânea do Estado do Paraná os fenômenos pluviométricos são naturalmente mais intensos do que nas regiões temperadas, provocando assim um desequilíbrio mas acentuados no ciclo hidrológico. A presença da Serra do Mar na Bacia Hidrográfica Litorânea do Estado do Paraná faz os fenômenos fluviométricos serem acelerados devido a topografia bem acentuada. Desta forma, o processo chuva-vazão é violentamente rápido e intenso. Entretanto, não há até hoje, nenhum trabalho que desenvolvesse um modelo matemático sobre o processo chuva-vazão da região. O presente trabalho teve como principal objetivo desenvolver um programa computacional do Modelo de Tanque, que seja adequado para as Bacias Marumbi e Nhundiaquara pertencentes a Bacia Hidrográfica Litorânea do Estado do Paraná, e avaliar o processo chuva-vazão das mesmas. A calibração do modelo foi realizado pelo método de tentativa e erro e teve como dados de entrada precipitação, vazão medida, ETR estimada. A calibração apresentou razoavelmente bons resultados, principalmente na parte de recessão dos hidrogramas. A função erro utilizada no Modelo de Tanque apresentou uma média de 44 % para Fi e 38 % para F2 na Bacia Marumbi e 44 % para Fi e 36 % para F2 na Bacia Nhundiaquara. Os coeficientes de escoamento e infiltração utilizados para calibrar o modelo tiveram comportamentos semelhantes nos anos estudados (1978 a 1995). O escoamento de base ficou em média com 61,53 % do escoamento total na Bacia Marumbi e 57,3 % na Bacia Nhundiaquara, indicando que ambas bacias tem boa capacidade de armazenamento.

O Complexo Lagunar, localizado no litoral sul do estado de Santa Catarina, é formado pelo sistema lagunar Santo Antônio - Imaruí - Mirim. Desde o ano de 2000 vem sendo constituído nessa área o maior conjunto de empreendimentos carcinícolas no sul do país, através do cultivo da espécie Litopenaeus vannamei. Esse trabalho tem por objetivo principal avaliar a qualidade das águas utilizadas nas fazendas de criação de camarão no complexo Lagunar , assim como dos efluentes gerados pela carcinicultura, com o intuito de proporcionar subsídios úteis ao planejamento sustentável dessa atividade na região. A realização desse estudo pode ser dividida em duas etapas. A primeira refere-se às pesquisas bibliográfica e documental, onde se procurou contextualizar e aprofundar os temas propostos como o panorama da carcinicultura, o uso da água e a geração de efluentes pela criação de camarões marinhos e legislação brasileira referente à carcinicultura e usos da água no país. A segunda etapa referese à pesquisa experimental, onde, através do acompanhamento de um empreendimento de carcinicultura na lagoa do Imaruí entre os anos de 2003 e 2006, foi possível monitorar uma fazenda que cultiva camarões nessa região através de duas campanhas de coleta das águas utilizadas no cultivo e dos efluentes gerados por ele. A análise dos gerados pelas duas etapas apontou alguns resultados como: i) fatores econômicos propiciaram a expansão da carcinicultura no entorno do Complexo Lagunar, como o aumento do mercado consumidor e a infra-estrutura já existente para a venda do camarão nativo das lagoas. Com isso, em poucos anos, a região passou a ser a maior produtora de camarões cultivados em viveiros em Santa Catarina; ii) os resultados dos parâmetros físico-químicos e bacteriológicos das campanhas realizadas entre 1992 e 1993 indicaram que as águas utilizadas nos cultivos estão prejudicadas por concentrações significativas de metais (principalmente Ferro, Alumínio e Magnésio) de nutrientes (Nitrato, Nitrito e Sulfeto) e bactérias (Coliformes Fecais) devido ao uso e ocupação do solo em que se encontra o sistema lagunar; e iii) os dados das campanhas realizadas na lagoa do Imaruí em janeiro e abril de 2006 apontaram que as águas utilizadas no cultivo estão comprometidas com Nitrogênio Amoniacal e Fósforo e a do efluente com Fósforo, Nitrogênio Amoniacal e Nitrato. A partir desses resultados pode-se concluir que as águias superficiais do Complexo Lagunar já estavam comprometidas antes da implantação da carcinicultura na região, porém, os dados analíticos indicaram que existe uma contribuição de nutrientes emitidos pelos efluentes sobre as águas das lagoas. / The Lagoon Complex located on the southern coastline of the State of Santa Catarina, Brazil, is composed of the Santo Antonio - Imaruí - Mirim Lagoon System. Ever since 2000, this area has been the setting for the largest group of shrimp (Litopenaeus vannamei) farming businesses in southern Brazil. The main objective of this work is to evaluate the quality of the waters that are used at these shrimp farms, coming from the Lagoon Complex as well as the related carcinoculture effluents, with the intention of offering useful information for the sustainable planning of the activity in this region. This study could be divided in two stages. The first reviews the bibliographic references and documents, contextualizing and investigating basic related issues such as carcinoculture scenarios; water usage and the generation of effluents from marine shrimp farming; and Brazilian legislation related to carcinoculture and water usage. The second stage refers to experimental research held between 2003 and 2006, in which, by means of undergoing two field campaigns to collect shrimp farm effluents, it was possible to monitor the activities of one of the Imaruí Lagoon shrimp farm businesses. On analyzing, both stages, among other results, were: i) that economic factors, such as the consumer market increase and the already existing infrastructure, owing to the native shrimp fishing activity, promoted the expansion of carcinocultre around the Lagoon Complex. Thus, the region became the largest shrimp farm complex of Santa Catarina; ii) the results of the physical - chemical and bacterial parameters of field campaigns held between 1992 and 1993 indicate that the waters used for shrimp farming were contaminated with significant concentrations of metals (principally Iron, Aluminum and Magnesium), nutrients (Nitrate, Nitrite, and Sulphate) and bacteria (Fecal Coliforms) due to the human occupation of the land defining the lagoon system; and iii) the data collected from the field campaigns held in January and April of 2006 indicate that the waters used for shrimp farming were contaminated with Ammoniacal Nitrogen and Phosphorous, and the related effluents having an Ammoniacal Nitrogen, Phosphorous and Nitrate load. Based on such results, the conclusion is that the Lagoon Complex surface waters were already compromised, prior to carcinocultre development in the region, but analytical data indicates that there is a nutrient contribution currently coming from shrimp farming in the Lagoon Complex.