Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Karine Ribeiro (karinelg.ribeiro@gmail.com) on 2015-10-15T17:11:21Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_CaracterizaçãoQuantificação Processos.pdf: 4999060 bytes, checksum: a6ab664d3159126f5d40d59da59f25d3 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-11-04T17:16:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_CaracterizaçãoQuantificação Processos.pdf: 4999060 bytes, checksum: a6ab664d3159126f5d40d59da59f25d3 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-04T17:16:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_CaracterizaçãoQuantificação Processos.pdf: 4999060 bytes, checksum: a6ab664d3159126f5d40d59da59f25d3 (MD5) Previous issue date: 2015 / Neste trabalho procurou-se compreender e quantificar os processos erosivos na bacia do riacho Manoel Felix, no distrito de São Gonçalo do Bação, em Itabirito (MG). Na região ocorre o gnaisse Funil, unidade pertencente ao Complexo Bação (Quadrilátero Ferrífero), que se encontra intensamente degradado pela erosão por voçorocas. Na bacia, com relevo colinoso, predominam latossolos vermelho-amarelos, com horizontes superficiais areno-argilosos, pouco erodíveis, sobre saprolitos areno-siltosos, muito erodíveis. Trabalhos de campo e a interpretação de fotografias aéreas de diferentes datas (1951, 1977 e 1986) permitiram o cadastramento e a caracterização das feições erosivas e de seus respectivos estágios de evolução. Foi identificada apenas uma voçoroca ativa (voçoroca Mangue Seco), selecionada para determinação da taxa de avanço e para o monitoramento hidrossedimentológico, que incluiu a coleta diária de dados: pluviométricos; de vazão do sistema de drenagem interna; de sedimentos transportados; e do nível do lençol freático. O acompanhamento da evolução remontante da voçoroca, avaliado por fotogrametria e por monitoramento trimestral por estacas, indicou que a voçoroca, com forma inicialmente linear e que evoluiu mais lentamente entre 1951 e 1977, passou a adquirir forma mais anfiteátrica e a avançar mais rapidamente entre 1977 e 1986. Este incremento e a mudança de forma pode ser explicado pela superação de um nível de base local, ainda bem evidente. De 1986 para cá, as taxas de avanço tem decrescido, possivelmente em função da diminuição das áreas de contribuição à montante. Os principais processos erosivos atuantes na voçoroca são: erosão hídrica superficial (laminar; em sulcos; em alcovas de regressão; e por salpicamento); escorregamentos rotacionais que envolvem todo o talude; escorregamentos planares nos setores com rocha alterada; queda de blocos de solo; rastejos, nos sopés dos taludes com exfiltração do lençol freático, que podem resultar em pequenos escorregamentos rotacionais. Os processos de erosão são mais intensos no período chuvoso, mas os rastejos e pequenos escorregamentos são também freqüentes na estiagem, quando o lençol freático atinge a cota máxima, já que a recarga, estimada em 183,6 mm/ano, se intensifica nos meses de junho, julho e agosto. O transporte de sedimentos se correlaciona melhor com os dados pluviométricos; com os dados de vazão, a correlação é pior, talvez porque nos meados do ano o fluxo de base, de menor erosividade, é mais presente. Comprovou-se que os taludes mais ativos da voçoroca são aqueles sob exfiltração do lençol freático, que dificulta a regeneração vegetal. Isto talvez explique porque a voçoroca não tem avançado apenas de acordo com o aclive topográfico, mas também na direção N, que sofre maior influência dos fluxos subterrâneos. Voçorocas modificam totalmente o regime hidrossedimentológico de pequenas bacias hidrográficas. Seu controle, que exige a utilização de obras estruturais, é essencial para a recuperação destas regiões degradadas pela erosão. __________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The objective of this paper is to understand and quantify the erosive processes on the environment of the Manoel Felix creek, on the São Gonçalo do Bação district, in Itabirito (MG). The gnaisse Funil occurs on the region, unit that belongs to the Bação Complex (Quadrilátero Ferrífero), which is intensely degraded by water erosion. In the catchment, with mountain terrain, red-yellow oxisol are abundant, with sandy-clay superficial horizons, less fragile, on top of sandy-silty saprolites, very fragile. Field studies and the interpretation of aerial photographs from different periods (1951, 1977) and 1986) allowed the recording and characterization of the erosive features and its respective evolution stages. Only one active gully (Mangue Seco gully) was identified, which was selected to determine the increase rate and for hydrossedimentologic monitoring, which includes the daily gathering of pluviometric data; internal drainage system data; transported sediments and the level of water. Checking the evolution from the gully with photos and trimonthly pole measuring indicated that the gully, with and linear form and slowly developing at the beginning, around 1951 and 1977, took a more amphitheatrical and increased speed between 1977 and 1986. This increase and change of form can be explained by surpassing a local base level that was more evident. From 1986 to now, the increase rates have diminished, possibly because of fewer areas that contribute to the volume area available. The main erosive processes that act on the voçoroca are: superficial hydrical erosion (laminated; in cavities; in regression blocks e by sprinkling); rotational slides that evolve the whole area; plain slides on the sectors with altered rocks; fall of soil blocks; crawling, ate the base of the area with exfiltration of water that might result in small rotational slides. The erosion processes are more intense during the rainy season, but the crawling and slides are also frequent during dry season, when the water level reaches it’s high, given that the recharge, estimated in 183,6mm/year, intensifies at the middle of the year. The transportation of sediments relates better with the pluviometric data; with the output data, the relation is worse, maybe because at the middle of the year the base flow, less erosive, is bigger. It is proven that the more active areas of the gully are those under the exfiltration of water, which makes vegetal recovery more difficult. That might explain why the gully hasn’t advanced only according with the topographic increase, but also in direction N, which suffers greater influence from underground flows. The gullies entirely modify the hydrological pattern and the pattern of transportation of small sediments in small microenvironment. Controlling it, which demands the construction of structural pieces, is essencial to the recovery of these erosion degraded regions.

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-04T19:09:23Z No. of bitstreams: 2 Tese de Doutorado- Fernanda Maria de Lima Paiva.pdf: 2839806 bytes, checksum: bf92a604233dc48d6b2d13fa0f74c419 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T19:09:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese de Doutorado- Fernanda Maria de Lima Paiva.pdf: 2839806 bytes, checksum: bf92a604233dc48d6b2d13fa0f74c419 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-02 / BEER-FINEP/CTHidro, FACEPE / A Produção de sedimentos hídrica é um agente primário da degradação ambiental, e provoca redução da capacidade de reservatórios, intensificação do transporte de poluentes agregados às partículas de sedimentos e diminuição da produção agropecuária, devido à perda da capacidade produtiva dos solos. Este estudo foi realizado em um curso d’água perene da Microbacia Experimental do Riacho Gameleira, localizada no município de Vitória de Santo Antão – PE. Este estudo teve como objetivo estudar os padrões espaçostemporais da produção de sedimentos, utilizando uma fossa de sedimentação, traçador radioativo (7Be), modelo matemático de predição da produção de sedimentos e analisar as concentrações de nutrientes do solo, quanto aos teores de carbono (C), potássio (K) e fósforo (P), depositados na fossa de sedimentação. Foram instalados na seção hidrossedimentométrica no exutório da microbacia, dois dispositivos para medição de sedimentos, um em suspensão e outro de arrasto, que registraram um total de 50 eventos de produção de sedimentos, em 2010 e 2011. A produção média de sedimentos na microbacia foi estimada em 7,33 ton.ha¹.ano-¹. As perdas de totais de C, K e P registrados nas amostras de solos na área de estudo foram 7,4 g.kg-¹, 2,6 g.kg-¹ e 0,8 g.kg-¹, respectivamente. Pelos resultados dessa pesquisa, o uso do 7Be para estudo de Produção de sedimentos para Bacias do nordeste brasileiro não se mostra viável em virtude da baixa atividade deste isótopo nestes solos.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:09:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2295007 bytes, checksum: 52298de3dc8f0b897353a1ec81ae8e71 (MD5) Previous issue date: 2011-11-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The degradation of water quality and quantity are among the major environmental problems, which the society is facing today. Environmental managers use computer modeling to simulate and to better understand the natural phenomena that occur in watersheds, in order to assist the planning of the use and preservation of natural resources. Among several existing models, there is the WESP model (Watershed Erosion Simulation Program), which wasdeveloped in order to simulate the hydrological response of small basins. Considering these and other facts, the aim of this study is to evaluate the performance of two optimization algorithms to calibrate the WESP model, in order to simulate the runoff-erosion processes within the semiarid area of Paraiba state. This calibration was performed using the optimization methods RPS (Repulsive Particle Swarm) and DE (Differential Evolution),expecting to find the best set of parameters to be used in the modeling. Subsequently, it was performed a comparison between the observed and calculated runoff, and between the observed and calculated sediment yield. The results show that the automatic calibration routine RPS obtained a more satisfactory set of parameters, and converged with a reduced number of interactions, when compared to the DE optimization method. / A degradação qualitativa e quantitativa da água está entre os grandes problemas ambientais enfrentados pela sociedade atual. Gestores ambientais utilizam a modelagem computacional para simular e melhor compreender os fenômenos naturais que ocorrem nas bacias hidrográficas, auxiliando no planejamento de uso e preservação dos recursos naturais. Entre vários modelos existentes, o WESP (Watershed Erosion Simulation Program) foi desenvolvido com a finalidade de simular a resposta hidrológica de pequenas bacias hidrológicas. Considerando estes e outros fatos, o objetivo do presente estudo é avaliar o desempenho de dois algoritmos de otimização na calibração do modelo WESP para simulação de processos hidrossedimentológicos no semiárido paraibano. Esta calibração foi realizada utilizando o método de otimização RPS (Repulsive Particle Swarm) e o método de otimização DE (Differential Evolution), na expectativa de encontrar o melhor conjunto de parâmetros usados na modelagem. Posteriormente, foi realizada a comparação entre as lâminas escoadas observadas e calculadas, e também a comparação dos resultados da produção de sedimentos gerados por estes escoamentos com os valores da produção observada. Os resultados mostram que a rotina de calibração automática RPS obteve um conjunto de parâmetros mais satisfatório, além de convergir com uma quantidade reduzida de interações em comparação com o método de otimização DE.

This paper presents the results of geomorphologic-hydro sedimentlogy study done in thehydrographic basin of the Aquidorobó torrent and its area of influence in the municipio of Poxoréu, southeast of the state of Mato Grosso, in the geomorphic unit know as «meseta de los acantilados». The torrent studied is affluent of the Poxoréu River in the San Lorenço basin. The geomorphic-sedimentlogy works were made in the municipio Poxoréu and are related to the open-pits of common wells and artesian wells in some houses, farmsteads and others built to get water for common use. In general, companies charged of building the wells make water chemical analysis to show the owners the quality of the resource and abilities for personal consumption and other uses. / Este artículo presenta resultados de un estudio geomorfológico-hidrosedimentológico que serealizó en la cuenca hidrográfica de la quebrada de Aquidorobó y de su área de influencia en el municipio de Poxoréu, situado en el sector sudeste del estado de Mato Grosso, en la unidad geomorfológica conocida como Meseta de los Acantilados. La quebrada estudiada es afluente del río Poxoréu, que pertenece a la cuenca hidrográfica del río San Lourenço. Los trabajos geomorfológico–hidrosedimentológicos efectuados en el municipio de Poxoréu se relacio- nan en general con las aberturas de pozos comunes y pozos artesianos en viviendas, fincas, haciendas, entre otros, para obtener agua para las más diversas aplicaciones, principalmente si el agua es potable. Fue posible observar que las compañías que ejecutan la perforación de pozos, muestran a los propietarios que contraen la obra, un análisis químico del líquido precioso conseguido, en donde se indica la potabilidad o no del agua, para su uso en el consumo personal o en otras aplicaciones más diversas, por ejemplo: lavados, irrigación, consumo para el ganado vacuno, cerdos y cabrío, construcción civil, ocio, el lavado de la grava en las minas, entre otros, puesto que esta cuenca hidrográfica sigue siendo escenario de las actividades para la búsqueda del diamante. El área de la cuenca de la corriente Aquidorobó se constituye de una secuencia de rocas sedimentarias, que evidencian los episodios de las deposiciones que tuvieron lugar desde el Devoniano Inferior hasta los aluviones actuales, representados por las unidades litoestratigráficas: Formaciones Ponta Grossa (Grupo Paraná- Devoniano Inferior al Superior), Aquidauana (Grupo Itararé – Excelente Grupo Tiburón – Carbonífero Superior/Permiano Inferior), Coberturas Detrito – Lateríticas del Terciario y aluviones recientes. Localmente, las areniscas predominan en estas unidades, que se constituyen en acuíferos excelentes (almacenan y proveen agua de calidad excelente para el consumo más diverso). / Este artigo apresenta os resultados de um estudo geomorfológico-hidrossedimentológico quefoi realizado na bacia hidrográfica do córrego Aquidorobó e sua área de influência no município de Poxoréu, que fica situado no setor sudeste do estado de Mato Grosso, na unidade geomorfológica conhecida como Planalto dos Alcantilados. O córrego em apreço é afluente do rio Poxoréo, que pertence a bacia hidrográfica do rio São Lourenço. Os trabalhos de cunhos geomorfológico-hidrossedimentológico efetivados no município de Poxoréu estão geralmente relacionados a aberturas de poços comuns e poços artesianos em residências, sítios, fazendas, entre outros, para obtenção de água para os mais diversos usos, principalmente, se esta água é potável. Geralmente como foi possível observar, as empresas que executam a perfuração de poços, apresentam uma análise química do precioso líquido obtido, para apresentar aos pro- prietários contratantes, em relação à potabilidade ou não da água, para o seu aproveitamento no consumo pessoal, ou então em outras utilizações mais diversas, tais como: lavagens, irrigação, consumo para os gados bovinos, asininos, suínos e caprinos, construção civil, lazer, lavagem do cascalho nos garimpos, entre outros, já que esta bacia hidrográfica ainda é palco de atividades garimpeiras para a busca de diamantes. A área da bacia do córrego Aquidorobó é constituída por uma seqüência de rochas sedimentares, que evidenciam episódios deposicionais que ti- veram lugar desde o Devoniano Inferior até as Aluviões Atuais, representadas pelas unidades litoestratigráficas: Formações Ponta Grossa (Grupo Paraná – Devoniano Inferior ao Superior), Aquidauana (Grupo Itararé – Super Grupo Tubarão – Carbonífero Superior/Permiano Inferior), Coberturas Detrito-Lateríticas do Terciário e Aluviões Recentes. Localmente, predominam nestas unidades rochas areníticas, que se constituem em excelentes aqüíferos (armazenam e fornecem água de excelente qualidade para os mais diversos consumos), onde foram objetivadosos estudos geomorfológicos – hidrossedimentológicos em fácies determinadas através destabacia na compartimentação local do Planalto dos Alcantilados.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-09-05T19:13:02Z No. of bitstreams: 1 HUGO MORAIS DE ALCÂNTARA - TESE PPGRN 2013..pdf: 10749707 bytes, checksum: 042c63fe46b2820168cc4a2b33b2f966 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-05T19:13:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HUGO MORAIS DE ALCÂNTARA - TESE PPGRN 2013..pdf: 10749707 bytes, checksum: 042c63fe46b2820168cc4a2b33b2f966 (MD5) Previous issue date: 2013-08-29 / Em regiões tropicais, como o semiárido brasileiro, a redução de áreas de florestas por meio da extração de lenha, da agricultura e pecuária de subsistência, associada à variabilidade espacial e temporal dos regimes climático e hidrológico, têm contribuído significativamente para a degradação ambiental de extensas áreas. Estudos em bacias experimentais têm evidenciado o papel da cobertura vegetal sobre a redução da erosão como um dos principais fatores para a conservação de pequenas bacias rurais, mas em geral não consideram as relações do homem com o ambiente. Esta tese tem como o principal problema de pesquisa a conservação e/ou recuperação ambiental de pequenas bacias hidrográficas rurais na região do semiárido brasileiro. A hipótese que norteia o trabalho é que uma metodologia que considere cenários futuros de uso e ocupação do solo e as relações do homem com o meio ambiente resultará em uma maior possibilidade de implementação das estratégias conservacionistas. O objetivo deste trabalho é a proposição de metodologia para a seleção de estratégias de conservação e/ou recuperação de pequenas bacias hidrográficas do semiárido, na perspectiva dos recursos hídricos, através de modelagem ambiental, considerando a aceitabilidade social dessas estratégias pelas comunidades rurais que ocupam as bacias. A metodologia proposta enfatiza a necessidade de uma caracterização ambiental considerando fatores climáticos, hidrológicos, políticos, econômicos e sociais, para embasar um planejamento conservacionista realista, viável e que esteja em sintonia com as necessidades dos produtores rurais. Advoga-se o uso de entrevistas e reuniões com os produtores e de modelos de simulação ambiental como ferramental. Os modelos podem contribuir na localização de áreas críticas e fornecer subsídios para a identificação de potenciais estratégias para a redução dos processos erosivos em diferentes escalas espaciais. A metodologia foi aplicada em uma pequena bacia hidrográfica do semiárido do estado da Paraíba. Estratégias candidatas de conservação e recuperação da bacia foram identificadas por meio de reuniões com grupos focais de produtores rurais. O modelo hidrossedimentológico SWAT foi usado com o objetivo de estimar a produção de sedimentos e a lâmina escoada. Foram simulados, com dados climáticos do período de 1998 a 2012, quatro cenários de uso e ocupação do solo montados de acordo com o levantamento de opiniões dos produtores rurais, tendo sido contempladas as estratégias com maior aceitabilidade social. O envolvimento da sociedade nas discussões e negociações ajuda a incorporar, no planejamento de uso dos recursos naturais, aspectos ambientais, culturais e sociais. Os resultados das simulações indicam uma estimativa anual da produção de sedimentos para o cenário atual de uso e ocupação do solo superando de 1,7 a 2,7 vezes os limites de tolerância de perda de solo estabelecidos em nível mundial, porém as estratégias de alterações de uso e ocupação do solo podem reduzir quase totalmente a produção anual de sedimentos e aumentar a produção de água na bacia em até 55,0%. Uma vantagem da metodologia proposta é que, através de uma lista de indicadores socioeconômicos e ambientais, a comunidade pode participar ativamente da pesquisa de campo, tornando-se parte integrante do gerenciamento dos recursos naturais. / In tropical regions, such as the Brazilian semiarid region, the reduction of forest areas by extracting firewood, subsistence agriculture and livestock, associated with spatial and temporal variability of the climatic and hydrological regimes, have significantly contributed to environmental degradation of extensive areas. Research in experimental basins have shown the role of vegetation on erosion reduction as a major factor for the conservation of small rural basins, but generally do not consider the relationship between human society and the environment. This thesis has as its main research problem the conservation and/or environmental remediation of small rural watersheds in the semiarid region of Brazil. The hypothesis that guides the work is that a methodology that considers future scenarios of land use and occupation and the communities’ relationships with the environment will result in a greater possibility of implementation of conservation strategies. The objective of this work is to propose a methodology for the selection of strategies for conservation and/or restoration of small watersheds, from a water resources viewpoint through environmental modeling, considering the social acceptability of these strategies by rural communities that occupy the basins. The methodology emphasizes the need for environmental characterization considering climatic, hydrological, political, economic and social aspects, to support a realistic and feasible conservation planning, considering the farmers’ needs. It advocates the use of interviews and meetings with farmers and environmental simulation models as methodological tools. Models can help in locating critical areas and provide tools for identifying potential strategies to reduce erosion at different spatial scales. The methodology was applied in a small watershed in semiarid region of the State of Paraíba. Candidate strategies for the conservation and restoration of the basin were identified through meetings with focus groups of farmers. The SWAT hydrological model was used to estimate sediment production and runoff. Four scenarios of land use and occupation were simulated using climate data for the period 1998-2012. The scenarios were selected according to the opinions of farmers, having been contemplated strategies with greater social acceptability. Society involvement in the discussions and negotiations helps to incorporate environmental, cultural and social aspects in the planning process. Simulation results show an estimate of annual sediment yield at the current scenario of the use and occupation of land exceeding 1.7 to 2.7 times the tolerance limits established for soil loss worldwide, but the restoration strategies can reduce almost totally the annual sediment yield and increase water production in the basin up to 55.0%. An advantage of the proposed methodology is that through a list of socioeconomic and environmental indicators, the community can actively participate in the field research, becoming an integral part of natural resource management.