Resumo: Este trabalho pretende contribuir para o entendimento do comportamento temporal dos habitats do sistema rio-planície do alto curso do Rio Paraná, último trecho livre de represamento desse rio em território brasileiro. Buscou-se avaliar os processos de inundação e as alterações na cobertura vegetal. A avaliação dos processos de inundação dos ambientes da planície de inundação, bem como os fluxos das águas e identificação das áreas alagadas, foi realizada através da análise de uma modelo que represente as variações topográficas e análise de imagens multiespectrais. Para tanto, foram utilizados dados do modelo digital de elevação do SRTM, aos quais foram aplicados diversos processamentos como interpolação baseada em geoestatística e modelagem da superfície de tendência para eliminar ruídos e melhorar a resolução espacial. Sobre o MDE realizou-se as simulações dos níveis de inundação baseadas no fatiamento do produto numérico de terreno. Essa informação também serviu para entrada na classificação da cobertura vegetal. Outro tipo de representação do terreno utilizado no trabalho foi gerado a partir de procedimentos fotogramétricos sobre imagens digitais aéreas adquiridas em um aerolevantamento, realizado... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work attempts to contribute to understanding the temporal habitats behavior of Upper Paraná's floodplain. For that, it was evaluated the flood processes and alterations in the floodplain vegetation. The evaluation of the flood processes and the flows of waters and identification of flooded areas, it was accomplished through SRTM topographical surface. The geostatistic and trend analysis were applied in the digital elevation model (DEM) to noise elimination and improve spatial resolution. The surface was sliced to simulate the floods levels. The digital elevation model was also used in the vegetation classification. Another type of digital elevation model was produced based on photogrammetry processing on aerial digital images, acquired in September of 2008. The temporal comparison was adopted to understand the relations among hydrodynamics and antropic use on the spatial patterns of the vegetable covering. For that, the vegetable covering mapping was accomplished with TM and MSS multispectral images and altimetry data. For the temporal mapping, geometric and radiometric transformations on images data were necessary, like georeferencing, atmospheric correction and radiometric normalization. / Orientador: Nilton Nobuhiro Imai / Coorientador: Paulo Cesar Rocha / Banca: João Osvaldo Rodrigues Nunes / Banca: Edvard Elias de Souza Filho / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-28Bitstream added on 2014-06-13T19:59:37Z : No. of bitstreams: 1 soutofilho_sn_me_ilha.pdf: 641458 bytes, checksum: 709b438691b2ff769d4ebb432078dab1 (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / A utilização incorreta dos solos e a construção de barragens no meio rural vêm causando alterações nos mesmos, tornando-os menos produtivos, aumentando assim as áreas degradadas. Técnicas que visam à restauração ecológica de solos degradados têm sido investigadas. Neste sentido estudaram-se as alterações no ambiente edáfico de um solo decapitado, em recuperação, usando como indicador a variação de armazenagem de água no mesmo. O Latossolo de Cerrado está sob intervenção antrópica com técnicas para recuperação há sete anos, tendo sido utilizado uma espécie arbórea de cerrado, adubos verdes, lodo de esgoto e braquiária. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados com seis tratamentos e cinco repetições, o qual foi implantado em 2004, sendo os tratamentos: 1-Testemunha - solo exposto (sem manejo); 2-Espécie arbórea Gonçalo-alves (Astroniumfraxinifolium); 3-Gonçalo-alves+feijão-de-porco (Canavaliaensiformis);4-Gonçalo-alves+nabo forrageiro (Raphanussativus), até 2005 sendo substituído no ano de 2006 pela crotalária (Crotalariajuncea); 5-Gonçalo-alves+gramínea (Brachiariadecumbens)+lodo de esgoto (60 t ha-1, base seca). Estudou-se também a condição de vegetação nativa de Cerrado. As amostras de solo foram coletadas no ano de 2010, seis anos após a implantação do experimento. Em duas camadas do solo, de 0,00-0,05 e 0,05-0,10, foram estudados: retenção e a armazenagem de água no solo. Analisaram-se também, densidade, porosidade, textura e os atributos químicos nas camadas 0,00-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m. Os resultados foram analisados efetuando-se a análise de variância e teste de Scoot-knott a 5 % de probabilidade para a comparação de médias. O tratamento Gonçalo-alves+Brachiariadecumbens+lodo de esgoto é o manejo mais indicado para a recuperação do solo degradado em estudo; a retenção de água no solo foi um bom indicador da sua recuperação / Incorrect use of land and construction of dams in rural areas have caused changes in them, making them less productive, thus increasing the degraded areas. Techniques aimed at ecological restoration of degraded soils have been investigated. In this sense, we studied the positive changes in the edaphic environment of a beheaded soil, recovering, using the water storage variation as indicator. The Savannah Oxisol is under human intervention techniques for recovery to seven years, having been used a Savanna tree species, green manure, sewage sludge and pasture. The experimental design was randomized blocks with six treatments and five replication, which was implemented in 2004 and the treatments were: 1-Control - bare soil (without management), 2-species tree- Astroniumfraxinifolium, 3 –A. fraxinifolium+Canavaliaensiformis, 4- A. fraxinifolium fodder Raphanussativus by 2005 was replaced in 2006 by Crotalaria juncea, 5- A.fraxinifolium+Brachiariadecumbens+sewage sludge (60 t ha-1, dry basis). We studied the condition of Savannah native vegetation. In two soil layers, from 0.00 to 0.05 and 0.05-0.10 were studied: retention and storage of water in the soil. We analyzed also, density, porosity, texture and chemical attributes of the layers from 0.00 to 0.05, 0.05-0.10, 0.10 to 0.20 and 0.20-0.40 m. The results were analyzed by performing the variance analysis and Scoot-Knott test at 5% probability to averages comparation. The treatment A. fraxinifolium+Brachiariadecumbens+sewage sludge management is the best for the degraded soil recovery under study. The water retention in the soil was a good indicator of recovery

O tempo que a água fica retida nos rios e planícies de inundação afeta diretamente os processos biogeoquímicos e ecológicos relacionados com os ciclos hidrológicos. Apesar de existirem métodos simplificados e sofisticados para estimar o tempo de viagem e o tempo de residência, a análise de grandes sistemas hidrológicos (e.g. maior do que 104 km2) e de sua variabilidade no tempo e no espaço ainda é um desafio. Neste trabalho foi desenvolvido um modelo numérico de rastreamento de águas, numa abordagem probabilística, capaz de fornecer informações associadas à origem, trajetória e dinâmica das escalas de tempo de renovação de água superficial, com enfoque em bacia hidrográficas. Experimentos numéricos foram utilizados para estudar a dinâmica do escoamento de água na bacia Amazônica, com ênfase nas interações e trocas de água entre rio e planícies de inundação. Devido à importância e magnitude dessa bacia, a presença de grandes áreas inundáveis (17% da bacia) e águas de características distintas associadas a sua origem (i.e. águas brancas, claras e negras), a bacia Amazônica configura um estudo de caso interessante para simulações baseadas em rastreamento. Os resultados demonstraram que a planície de inundação tem um efeito de armazenamento importante para a dinâmica da bacia. As simulações sugerem que: (i) o tempo de viagem da água no canal principal, em sua maioria, é menor do que 70 dias; (ii) cerca de 20% das águas da bacia passam pela planície de inundação; (iii) a vazão de troca entre rio e planície de inundação pode chegar a ordem de 105 m3/s, para a bacia inteira; (iv) se as planícies de inundação atuam como áreas de armazenamento durante a cheia, elas podem acarretar um aumento substancial no tempo de viagem das águas (i.e. maior do que 200 dias); (v) e, nesse caso, águas retidas na planície de inundação podem representar uma grande parcela do escoamento da bacia durante o período de águas baixas. Por fim, outros aspectos sobre a variabilidade espacial e temporal do tempo de viagem das águas superficiais e da composição da água, em relação a sua origem, foram estudados. / The time that water is retained in rivers and floodplains directly affects the biogeochemical and ecological processes associated to the hydrological cycles. Although there are both simplified and sophisticated methods to estimate travel time and residence time, the analysis of large hydrological systems (e.g. larger than 104 km2) and their variability in time and space is still a challenge. In this work, we developed a numerical model for water-packet tracking, with a probabilistic approach, capable to provide information associated to the origin, trajectory and dynamics of the surface water renewal time scales, focusing application to watersheds. Numerical experiments were used to study the dynamics of water flow in the Amazon basin, with emphasis on interaction and water exchanges between river and floodplains. Due to the importance and magnitude of this basin, the presence of large floodable areas (17% of the basin) and waters of distinct characteristics associated with its origin (e.g. white waters, clear waters and black waters), the Amazon basin constitutes an interesting case study for simulations Based on tracking. The results showed that the floodplain has an important storage effect for the dynamics of the basin. The simulations suggest that: (i) the travel time of the water in the main channel is less than 70 days; (ii) about 20% of the waters of the basin pass through the floodplain; (iii) the flow between river and floodplain can reach the order of 105 m3/s at basin scale; (iv) if the floodplains act as storage areas during the flooding period, they could increase substantially the travel time of the basin waters (i.e. larger than 200 days); (v) also, in this case, water retained in the floodplains could represent a large portion of the river discharges during the low water period. In addition, other aspects on the spatial and temporal variability of the travel time and composition of surface waters were also explored.

A expansão dos centros urbanos, determinada pela demanda de áreas, está fortemente associada à vulnerabilidade da população. Este avanço, muitas vezes ocorre em direção a ambientes frágeis como margens de rios, encostas e mananciais. Desta maneira, as mudanças no ambiente, deflagradas pelas atividades antrópicas, têm contribuído fortemente para maior exposição da população e consequente impactos relacionados às inundações, em relação às inundações. Os mapeamentos de vulnerabilidade são medidas não estruturais muito importantes para avaliar as características de determinada população, que as tornam mais ou menos propensas aos impactos de uma inundação. Desta forma, o objetivo principal deste trabalho é propor uma metodologia, baseada na utilização de SIG, para mapeamento de vulnerabilidade à inundação a partir da integração de dados censitários e de outras fontes, usando como estudo de caso o município de Igrejinha, RS. Determinou-se- como unidade de estudo a mancha urbana presente em cada setor censitário do IBGE. Foram elaborados 10 indicadores distribuídos em 3 dimensões que buscaram avaliar aspectos demográficos, sociais e de infraestrutura e saneamento. Os dados utilizados são provenientes do IBGE e também de outras pesquisas realizadas no município por outros autores. Compreende-se nesta pesquisa que cada indicador possui uma importância diferente e atribui-se um peso especifico para cada indicador e dimensão pelo método Analytic Hierarchy Process (AHP). Os pesos foram atribuídos por especialistas da área e por agentes de Proteção e Defesa Civil. Os pesos foram atribuídos para duas fases distintas do gerenciamento de um desastre: resposta e recuperação. Através de ferramentas presente em SIG, foi utilizado o método dasimétrico para os dados à mancha urbana de cada setor censitário. Como resultado obteve-se um mapa de cada indicador e dimensão, bem como o mapa final de vulnerabilidade à inundação. Foram gerados mapas com pesos atribuídos para resposta e para recuperação. Em cada mapa gerado pode-se obter as áreas mais vulneráveis da área de estudo, que corresponderam as Zonas de Interesse Social de Igrejinha. Para observar certos aspectos que poderiam acarretar na vulnerabilidade, segundo o indicadores utilizados, foi empregada a ferramenta Google Street View. Devido ao seu baixo custo, bem como a facilidade da obtenção dos dados, a metodologia proposta pode ser replicada em qualquer município brasileiro. / The expansion of urban centers, determined by area demand, is strongly associated with the vulnerability of the population. This breakthrough often occurs toward fragile environments such as riverbanks, slopes and springs. In this way, environmental changes triggered by anthropic activitythe changes in the environment, triggered by the anthropic activities, have contributed strongly to greater exposure of the population and consequent flood impacts. Vulnerability mappings are very important non-structural measures to assess the characteristics of a given population, which make them more or less prone to the impacts of a flood. Along these lines, the main objective of this work is to propose a methodology, based on the use of GIS, to map vulnerability to flood, from the integration of census data and other sources, using as a case study, the municipality of Igrejinha, RS. The urban spot present in each IBGE census tract was used as the unit of study. Ten indicators were elaborated in three dimensions that sought to evaluate demographic, social, and infrastructure and sanitation aspects. The data used come from IBGE and also from other surveys conducted in the municipality by other authors. It is understood in this research that each indicator has a different importance and is assigned a specific weight for each indicator and dimension by the Analytic Hierarchy Process (AHP) method. The weights were assigned by specialists in the area and by Civil Protection and Defense agents to two distinct phases of disaster management: response and recovery. By means of tools present in GIS, the dasymetric method was used for the data to the urban spot of each census sector. As a result, a map of each indicator and size was obtained, as well as the final map of vulnerability to flooding. Maps with weights assigned for response and retrieval were generated. In each generated map, it is possible to observe the most vulnerable areas of the study area, which corresponded to the Igrejinha Social Interest Zones. In order to observe certain aspects that could lead to vulnerability, according to the indicators used, the Google Street View tool was used. Due to its low cost, as well as the ease of obtaining the data, the proposed methodology can be replicated in any Brazilian municipality.

Além de conhecer o comportamento hidrológico atual de um sistema de rios e planícies, é importante poder prever seu comportamento futuro frente a possíveis impactos decorrentes de atividades antrópicas e face a cenários de variabilidade climática. A modelagem matemática constitui a ferramenta ideal para esse propósito. No caso de sistemas hidrológicos de grande escala, caso o interesse do estudo seja simular padrões espaçotemporais de inundação na planície, as metodologias tradicionais atualmente empregadas não são adequadas. Nesta Tese é apresentado um sistema computacional de simulação desenvolvido com esse propósito, o qual é composto pelo acoplamento de um modelo hidrodinâmico 1D (modelo IPH4), aplicado para simular o escoamento na calha principal dos rios, e um modelo 2D do tipo raster, para a simulação da inundação na planície. Esse modelo discretiza a planície em uma grade regular e simula o escoamento pela planície conforme a topografia e a diferença de níveis de água entre elementos da grade. Um módulo específico simula as trocas laterais canal e planície, conforme a diferença de nível de água, as quais podem acontecer ao longo de toda a extensão dos canais. Outro módulo realiza o balanço vertical entre precipitação e evapotranspiração na planície. Um conjunto de rotinas computacionais foi desenvolvido para agilizar a preparação dos dados de entrada de forma coerente e georreferenciada, principalmente quanto à conexão entre as discretizações do canal e da planície. Como estudo de caso, foram simulados 3965 km de canais de drenagem e 219.514 km2 de planícies (Pantanal) da Bacia do Alto Paraguai, por um período de 11 anos e 4 meses (set/1995 a dez/2006). A despeito da escassez de dados para caracterização física, os resultados obtidos foram satisfatórios, tanto em termos do regime de vazões e variação de nível d’água nos canais de drenagem quanto em termos de áreas inundadas e padrões espaçotermporais de inundações na planície. Nesse último aspecto, o sistema desenvolvido foi capaz de simular o pulso sazonal de inundação do Pantanal. Foram obtidos valores de área inundada coerentes com estimativas de outros autores e manchas de inundação que diferenciaram áreas permanentemente inundadas, devido ao extravasamento de água dos canais, daquelas áreas inundadas sazonalmente pela ocorrência de precipitação. Esse resultado evidenciou a necessidade da consideração dos processos hidrológicos verticais para a simulação das inundações sazonais. Estatísticas de desempenho obtidas pela comparação entre manchas de inundação simuladas e estimadas por satélite em outro estudo foram consideradas equivalentes às obtidas na literatura para estudos de planícies de menor escala e com maior disponibilidade de dados. / Besides understanding the current hydrologic behavior of a river and floodplain drainage system, it is important to be able to predict its future conditions in light of possible impacts due to anthropogenic activities and climate variability. Mathematical modeling is the ideal tool for this purpose. For large scale hydrologic systems, if the objective is to simulate spatiotemporal inundation patterns over floodplain, the traditional methodologies currently being used are not adequate. This Thesis presents a computational simulation system developed for this purpose, which is composed by coupling a 1D-hydrodynamic model (IPH4 model), to simulate flow routing along main channels, and a 2D-raster based model, to simulate floodplain inundation. This floodplain model discretizes the floodplain into a regular grid and simulates the flow over floodplain according with its topography and water level differences between grid elements. A specific module simulates lateral water exchanges between channel and floodplain according with water level differences, which may occur along the whole channel flowpath. Another module performs the vertical water balance between precipitation and evapotranspiration over floodplain. A set of computational routines was developed aimming at facilitating input data preparation in a coherent and georreferenced way, mainly focused on establishing connections between channel and floodplain discretizations. As study case, a total of 3965 km of main channels and of 219.514 km2 of floodplains (Pantanal) of the Upper Paraguay River Basin was simulated for a period of 11 years and 4 months (set/1995 to dez/2006). In spite of data scarcity regarding physical characteristics, the results obtained were satisfactory, in terms of flow regime and water level variation in main channels and also in terms of inundated areas and spatio-temporal inundation patterns over floodplain. Regarding this last issue, the developed system was able to simulate the Pantanal seasonal flood pulse. Calculated inundated areas were coherent with estimates from others authors, and in the inundation maps obtained it was possible to distinguish permanent flooded areas, due to main channel flow spilling, from areas seasonally inundated due to precipitation. This result showed the importance of taking into account the vertical hydrologic proccesses for simulating seazonal floodplain inundation. Performance measures obtained by comparing simulated floodplain maps with those from other study estimated using satellite images were considered similar to the reported values in literature, which in turn refer to modeling lower scale sites with larger data availability.

O problema das inundações em Eldorado foi abordado integrando disciplinas e assuntos das áreas de Geociências, de Urbanismo, e de Arquitetura e de Defesa Civil, incluindo também a interação com diversas instituições e grupos acadêmicos, com o propósito de verificar os presentes esforços institucionais e comunitários na abordagem da crescente questão dos desastres. O estudo, aproveitando metodologias de cartografia e SIG, procurou contribuir com o desenvolvimento de meios para concretizar medidas de prevenção, mitigação, resposta e recuperação nas áreas mais sujeitas aos desastres relacionados aos processos hidrológicos ou geológicos na bacia hidrográfica em estudo. A urbanização no Vale do Ribeira de Iguape ocorreu historicamente em estreita relação com as condições que a hidrografia permitiu inicialmente ao transporte fluvial de pessoas e materiais. Este fato condicionou em grande medida a localização dos principais assentamentos e é possível vinculá-lo a períodos pré-cabralinos, quando outros grupos culturais já teriam iniciado a ocupação que hoje vemos sob o espectro de um processo de industrialização, implicando em uma intensificação da ocupação e do uso dos recursos do meio ambiente. No caso de Eldorado-SP, se a proximidade dos corpos d\'água trazia benefícios ao desenvolvimento e manutenção dos núcleos assentados, a expansão e adensamento da ocupação, sem a devida integração urbanística às condições do meio ambiente, tem incrementado as vulnerabilidades da cidade. Nas cheias do Rio Ribeira de Iguape e seus afluentes, muitas famílias estão sujeitas a riscos à vida, às condições de saúde e de perdas de recursos materiais e econômicos. / Floods in Eldorado (SP) was approached integrating disciplines and subjects of the Geosciences, Urban Planning, Architecture and Civil Defence, also including the interaction with various institutions and academic groups, in order to verify the present institutional and community efforts in facing growing issue of disasters. The study, taking advantage of cartography and GIS methodologies, sought to contribute to the development of means to implement prevention, mitigation, response and recovery in susceptible areas to disaster related to geological or hydrological. Urbanization in the Ribeira do Iguape Valley occurred historically in close relationship with the hydrographic conditions that initially allowed the fluvial transport of people and materials. This fact, conditioned the location of the major settlements and we can relate it to pré-cabralinosperiods when other cultural groups have already begun the occupation that we see today under of an industrialization process, resulting in increased occupancy, whitout urban integration to environmental conditions, has increased the vulnerability of the city. In the floods of Ribeira and its tributaries, many families are subject to risks to life, health conditions, material losses and economic resources losses.

O arroz é uma das principais culturas irrigadas no mundo e com as maiores quantidades de água aplicada. No estado de Santa Fe, Argentina, o arroz é a principal cultura irrigada, com eficiências de irrigação muito baixas (25 a 40%). O método tradicional de inundação contínua (Ic) não aproveita as precipitações pluviais, que representam entre 30 a 40% da evapotranspiração real (ETr). Foram desenvolvidos experimentos em diferentes agro-ecossistemas em San Javier (Santa Fe), objetivando avaliar o arroz com aspersão (AS), inundação intermitente (In) e Ic, visando aumentar as eficiências de irrigação e de uso da água. Na safra 2011-12 predominou Planossolo nátrico (PlaNa), altamente adensado e, na safra 2012-13, Regossolo abrupto (RegAb), com boa drenagem. A variedade de arroz utilizada foi Puitá INTA CL, índica e anaeróbica. A aplicação do Nitrogênio (2011-2012) foi feita de duas maneiras: 20% na semeadura e o restante no perfilhamento, segundo manejo habitual dos produtores (adubação tradicional, AT), e a maneira alternativa, parcelando a adubação (AP). Na safra 2012-2013 foram avaliadas diferentes doses de adubação: T0, testemunha; T1 e T2, com 20 e 40% do requerimento total do N respectivamente. O delineamento estatístico em 2011-12 foi parcelas divididas e fatorial em 2012-13. Em Ic foi mantida uma altura de água constante (6 a 8 cm) e, em In, manteve-se sempre o solo PlaNa saturado e RegAb com potencial mátrico de -10 kPa. Em AS, no PlaNa utilizou-se como controle -25 kPa mudando para -10 kPa no RegAb. Foi realizado um balanço hídrico (BH) determinando, entre outras componentes, lâmina de irrigação bruta (Lib); ETr e percolação profunda (PerIr). Foi observada a fenologia, avaliada as taxas de crescimento e índice de área foliar. Na colheita foi determinada a produtividade (PG), seus componentes e concentrações de N no tecido vegetal. Foram determinadas as eficiências de irrigação, de uso de água, água virtual e pegada hídrica. Em 2011-12 a PG foi semelhante nos manejos Ic e In (média de 9,8 Mg ha-1), com redução de 24% no AS devido a forte estresse hídrico. No PlaNa a taxa de percolação foi 2,8 mm d-1, resultando a Lib e PerIr dos manejos In e Ic quase iguais, de 6.300 e 1.540 m3 ha-1 respectivamente. Em 2012- 13 a PG foi similar em todos os manejos da água (média de 10 Mg ha-1), com resposta significativa às doses de adubação. A taxa de percolação do RegAb triplicou a PlaNa, pelo que a Lib e PerIr dos manejos Ic, In e AS apresentaram grandes diferenças: 11.600, 9.120 e 5.320 m3 ha-1 para Lib e 8.580, 6.190 e 1.980 m3 ha-1 para PerIr. A biomassa aérea teve comportamento contrastante, com crescimento sigmóide em 2011-12, embora linear em 2012-13. A pegada hídrica da produção de arroz em San Javier foi de 261,7 Mm3 ano-1, representando a água azul, verde e cinza 52, 41 e 7%, respectivamente. In apresentou-se como o manejo mais versátil, sendo sua utilização promissora, no entanto AS pode ser utilizado em solos com boa drenagem. Nestes solos seria mais apropriada a adubação parcelada. / Rice is one of the main crops under irrigation in the world, with the highest amount of water applied. In Santa Fe, Argentina, rice is the main crop under irrigation. The traditional method of continuous flooding (CF) does not use rainfall (R), which represents 30 to 40% of the actual evapotranspiration (ETa). Experiments were conducted in different agroecosystems in San Javier, Santa Fe, with the aim of assessing rice cultivation with sprinkle irrigation (SI), intermittent flooding (IF), and CF to increase irrigation and water use efficiencies. In 2011-2012, the predominant soil was typic Natraqualf (Nat), highly compacted, and in 2012-2013 it was Orthent Abruptic (OrtAb), with good drainage. The rice variety used was lowland, Puitá INTA CL. 20% of the fertilizer with N (2011-2012) was applied at sowing and the rest at tillering stage, according to the farmers\' usual management (traditional fertilization T) and an alternative management, thus resulting in partial fertilization (PF). In 2012- 2013, different doses of N were evaluated: T0, no fertilizer; T1 and T2, with 20 and 40% of the total N requirement, respectively. In 2011-2012, the statistical design consisted of split plots, while in 2012-2013 the design was a factorial one. In CF ponded water was maintained at a constant height of 6-8 cm during the whole cycle, whereas in IF Nat was always saturated or with -10 kPa in the case of OrtAb. In SI treatments, -25 kPa was used as control in Nat, changing to -10 kPa in OrtAb. A water balance (WB) was made, determining, among other components, gross irrigation depth (GId), ETa, and deep percolation arising from irrigation (DPir). Phenology was observed, and growth rates and leaf area index were evaluated. Yields (Y, 14%), its components, and the concentrations of nitrogen in plant tissues were determined at harvest time. The efficiencies of irrigation, water use, and water footprint were determined. In 2011-2012, Y was similar in CF and IF managements (average of 9.8 Mg ha-1), with a 24% reduction in SI due to strong water stress. Nat had a percolation of 2.8 mm day-1, thus GId and DPir in IF and CF managements were very similar -- 6,300 and 1,540 m3 ha-1, respectively. In 2012-2013, Y was similar in all water managements (average of 10 Mg ha-1), with a significant response to fertilization rates. The percolation of OrtAb tripled that of Nat, so GId and DPir in CF, IF, and SI systems had significant differences: 11,600, 9,120, and 5,320 m3 ha-1 for GId; and 8,580, 6,190, and 1,980 m3 ha-1 for DPir. The aboveground dry weight had a contrasting behavior, with a sigmoidal growth in 2011-2012 and a linear growth in 2012-2013. The water footprint of rice production in San Javier was 261.7 Mm3 year-1 -- blue, green, and gray water representing 52, 41, and 7%, respectively. IF management was the most versatile, being a promising technique to be used in the field, while SI can be used in soils with good drainage. In these soils, splitting fertilization would be more appropriate.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:15:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rafael Koene.pdf: 5804082 bytes, checksum: 20ab7ffa97ef50d0e2d5366b0ee360a5 (MD5) Previous issue date: 2013-03-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Floods, characterized by the overflowing waters of a river, are usually caused by excessive rainfall in a watershed. Floods in Brazil are frequent events which usually cause major damage when they reach cities and communities. The constraints of a flood are related to several factors, such as topography, climate, exceptional rains, use and occupation of the watershed, soil sealing and more. The municipality of Rio Negro, this research study area, located in the southeastern region of the state of Paraná. The urban area of Rio Negro stays near the right bank of the middle course of Rio Negro, affluent of the middle course of Rio Iguaçu, embraces a basin with over 9,000 km² located in the eastern portion of the border between the states of Paraná and Santa Catarina. As a result of the location of the city of Rio Negro near the river, the city historically has multiple records with different flood magnitudes. The objective of this study is to analyze the process of these floods in the city. The research was based on historical data consulted, books and old newspapers; historical series of rainfall and river stations, and topographic maps of the city of Rio Negro. According to historical data, the city of Rio Negro has record flooding since 1888, three years before the occurrence of a great flood which, as books and newspapers, have reached similar dimensions to flooding in 1983 and 1992, largest ever recorded in Rio Negro reaching more than 14 meters water depth. The time series provided data on rainfall in the watershed of Rio Negro and about quotas and flows of the Rio Negro in the namesake city. Were analyzed ten flood events in greater detail within the past 31 years, to establish some standards related to the process of flooding in the city. With regard to rainfall causing flooding, most are related to years of experience of El Niño and La Niña rains and that these are distributed differently by Rio Negro basin as the seasons with prolonged rains in summer and concentrated in winter. With the analysis of flow and average daily rainfall in the basin during the period defined as flooding process, it was possible to establish that, on average, with 280 mm rain in 15 days is enough to cause a flood in the city of Rio Negro and the rise time of Rio Negro flow is 1,5 times faster than the fall time of the waters to the average flow of the river. Based on topographical maps of the urban area of Rio Negro and the field work, we found that the city grew on the fluvial plain of Rio Negro and the largest floods have reached approximately 1000 urban lots and about 25% of the total area of Rio Negro. / As inundações, caracterizadas pelo transbordamento das águas de um rio, geralmente são causadas pelo excesso de chuvas em uma bacia hidrográfica. Os condicionantes de uma inundação estão relacionados principalmente com relevo, clima, chuvas excepcionais, uso e ocupação da bacia hidrográfica, impermeabilização do solo entre outros. O município de Rio Negro, área de estudo dessa pesquisa, localizado na região Sudeste do Estado do Paraná, tem sua área urbana instalada junto à margem direita do médio curso do rio Negro, rio que dá nome a cidade. O rio Negro, afluente do alto rio Iguaçu, compreende uma bacia hidrográfica com mais de 9.000 km2 localizada na porção leste entre os limites estaduais do Paraná e de Santa Catarina. Como consequência da localização da área urbana de Rio Negro próxima ao rio Negro, a cidade apresenta vários registros de inundação com diferentes magnitudes. O objetivo desse estudo é analisar o processo dessas inundações na cidade de Rio Negro. A pesquisa foi elaborada com base em: livros e jornais, para realizar um resgate histórico dos eventos de inundação na cidade; séries históricas de estações pluviais e fluviais; e cartas topográficas da cidade de Rio Negro em escala 1:2.000. De acordo com os dados históricos, a cidade de Rio Negro possui registro de 60 eventos de inundação desde o ano de 1888. No ano de 1891, segundo os livros e jornais, Rio Negro foi atingida por uma inundação em que o nível do rio Negro elevou-se até próximo do piso da Ponte Metálica, mesma situação registrada durante as inundações dos anos de 1983 e 1992, as maiores inundações da história recente do município, quando o rio Negro subiu pouco mais de 14 m. De todos os anos com registros de inundação na cidade de Rio Negro, 85% deles estão relacionados com anos de atuação de El Niño e La Niña na região Sul do Brasil. Dez eventos de inundação, ocorridos nos últimos 31 anos, foram analisados com maior detalhe para estabelecer alguns padrões relacionados com as chuvas e com o processo de inundação na cidade de Rio Negro. Em relação às chuvas que causam inundação em Rio Negro, elas se distribuem de maneira diferenciada pela bacia hidrográfica do alto e médio cursos do rio Negro conforme as estações do ano com chuvas prolongadas no verão e concentradas no inverno. Com a análise das vazões e médias diárias de precipitação na bacia hidrográfica do alto e médio cursos do rio Negro durante o processo de inundação, foi possível estabelecer que, em média, um acumulado de 280 mm de chuva em 15 dias é suficiente para causar uma inundação na cidade de Rio Negro. Com base nas cartas topográficas da área urbana de Rio Negro e com observações de campo, foi possível identificar que a cidade se desenvolveu sobre a planície fluvial do rio Negro fazendo com que aproximadamente 1.000 lotes urbanos e cerca de 25% da área total da cidade de Rio Negro já tenham sido atingidas pelas maiores inundações.

O arroz é uma das principais culturas irrigadas no mundo e com as maiores quantidades de água aplicada. No estado de Santa Fe, Argentina, o arroz é a principal cultura irrigada, com eficiências de irrigação muito baixas (25 a 40%). O método tradicional de inundação contínua (Ic) não aproveita as precipitações pluviais, que representam entre 30 a 40% da evapotranspiração real (ETr). Foram desenvolvidos experimentos em diferentes agro-ecossistemas em San Javier (Santa Fe), objetivando avaliar o arroz com aspersão (AS), inundação intermitente (In) e Ic, visando aumentar as eficiências de irrigação e de uso da água. Na safra 2011-12 predominou Planossolo nátrico (PlaNa), altamente adensado e, na safra 2012-13, Regossolo abrupto (RegAb), com boa drenagem. A variedade de arroz utilizada foi Puitá INTA CL, índica e anaeróbica. A aplicação do Nitrogênio (2011-2012) foi feita de duas maneiras: 20% na semeadura e o restante no perfilhamento, segundo manejo habitual dos produtores (adubação tradicional, AT), e a maneira alternativa, parcelando a adubação (AP). Na safra 2012-2013 foram avaliadas diferentes doses de adubação: T0, testemunha; T1 e T2, com 20 e 40% do requerimento total do N respectivamente. O delineamento estatístico em 2011-12 foi parcelas divididas e fatorial em 2012-13. Em Ic foi mantida uma altura de água constante (6 a 8 cm) e, em In, manteve-se sempre o solo PlaNa saturado e RegAb com potencial mátrico de -10 kPa. Em AS, no PlaNa utilizou-se como controle -25 kPa mudando para -10 kPa no RegAb. Foi realizado um balanço hídrico (BH) determinando, entre outras componentes, lâmina de irrigação bruta (Lib); ETr e percolação profunda (PerIr). Foi observada a fenologia, avaliada as taxas de crescimento e índice de área foliar. Na colheita foi determinada a produtividade (PG), seus componentes e concentrações de N no tecido vegetal. Foram determinadas as eficiências de irrigação, de uso de água, água virtual e pegada hídrica. Em 2011-12 a PG foi semelhante nos manejos Ic e In (média de 9,8 Mg ha-1), com redução de 24% no AS devido a forte estresse hídrico. No PlaNa a taxa de percolação foi 2,8 mm d-1, resultando a Lib e PerIr dos manejos In e Ic quase iguais, de 6.300 e 1.540 m3 ha-1 respectivamente. Em 2012- 13 a PG foi similar em todos os manejos da água (média de 10 Mg ha-1), com resposta significativa às doses de adubação. A taxa de percolação do RegAb triplicou a PlaNa, pelo que a Lib e PerIr dos manejos Ic, In e AS apresentaram grandes diferenças: 11.600, 9.120 e 5.320 m3 ha-1 para Lib e 8.580, 6.190 e 1.980 m3 ha-1 para PerIr. A biomassa aérea teve comportamento contrastante, com crescimento sigmóide em 2011-12, embora linear em 2012-13. A pegada hídrica da produção de arroz em San Javier foi de 261,7 Mm3 ano-1, representando a água azul, verde e cinza 52, 41 e 7%, respectivamente. In apresentou-se como o manejo mais versátil, sendo sua utilização promissora, no entanto AS pode ser utilizado em solos com boa drenagem. Nestes solos seria mais apropriada a adubação parcelada. / Rice is one of the main crops under irrigation in the world, with the highest amount of water applied. In Santa Fe, Argentina, rice is the main crop under irrigation. The traditional method of continuous flooding (CF) does not use rainfall (R), which represents 30 to 40% of the actual evapotranspiration (ETa). Experiments were conducted in different agroecosystems in San Javier, Santa Fe, with the aim of assessing rice cultivation with sprinkle irrigation (SI), intermittent flooding (IF), and CF to increase irrigation and water use efficiencies. In 2011-2012, the predominant soil was typic Natraqualf (Nat), highly compacted, and in 2012-2013 it was Orthent Abruptic (OrtAb), with good drainage. The rice variety used was lowland, Puitá INTA CL. 20% of the fertilizer with N (2011-2012) was applied at sowing and the rest at tillering stage, according to the farmers\' usual management (traditional fertilization T) and an alternative management, thus resulting in partial fertilization (PF). In 2012- 2013, different doses of N were evaluated: T0, no fertilizer; T1 and T2, with 20 and 40% of the total N requirement, respectively. In 2011-2012, the statistical design consisted of split plots, while in 2012-2013 the design was a factorial one. In CF ponded water was maintained at a constant height of 6-8 cm during the whole cycle, whereas in IF Nat was always saturated or with -10 kPa in the case of OrtAb. In SI treatments, -25 kPa was used as control in Nat, changing to -10 kPa in OrtAb. A water balance (WB) was made, determining, among other components, gross irrigation depth (GId), ETa, and deep percolation arising from irrigation (DPir). Phenology was observed, and growth rates and leaf area index were evaluated. Yields (Y, 14%), its components, and the concentrations of nitrogen in plant tissues were determined at harvest time. The efficiencies of irrigation, water use, and water footprint were determined. In 2011-2012, Y was similar in CF and IF managements (average of 9.8 Mg ha-1), with a 24% reduction in SI due to strong water stress. Nat had a percolation of 2.8 mm day-1, thus GId and DPir in IF and CF managements were very similar -- 6,300 and 1,540 m3 ha-1, respectively. In 2012-2013, Y was similar in all water managements (average of 10 Mg ha-1), with a significant response to fertilization rates. The percolation of OrtAb tripled that of Nat, so GId and DPir in CF, IF, and SI systems had significant differences: 11,600, 9,120, and 5,320 m3 ha-1 for GId; and 8,580, 6,190, and 1,980 m3 ha-1 for DPir. The aboveground dry weight had a contrasting behavior, with a sigmoidal growth in 2011-2012 and a linear growth in 2012-2013. The water footprint of rice production in San Javier was 261.7 Mm3 year-1 -- blue, green, and gray water representing 52, 41, and 7%, respectively. IF management was the most versatile, being a promising technique to be used in the field, while SI can be used in soils with good drainage. In these soils, splitting fertilization would be more appropriate.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:21:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camila Leite Pereira.pdf: 1087738 bytes, checksum: 510e1b512e1fe3b15b02211035e90619 (MD5) Previous issue date: 2010-03-26 / The synchrony concept can be defined like the degree that different biologics systems show similar temporal evolution. Synchronies fluctuations in species are attributed to influence of ambient factors or individuals dispersion (distance of ambient). Thus, the objective this study was measured the ichthyofauna similarity among six environment of Parana River floodplain in responses to these different mechanisms. The biotic (ichthyofauna abundance) and abiotic (limnology gradients) dates was provided by NUPELIA. The statistical analyses supported in multivariate analyses applied in abundance matrices of fish species, limnology variables and connectivity distance among habitats. In such case the ichthyofauna dynamic varied asynchronous over time and space on the periods of 1987 to 19988 and 2006 to 2008. The period of greatest assemblage significant synchronies corresponded to intermediary period. The main reason of this synchrony was explain by the fluviometric quota, since the dynamic of this variable affected similarly the species abundance among locations. Altogether this study confirmed the theoretical support of Niche as a mechanism of assemblage synchrony in stable ecosystems. The neutral process wasn t a good model to explain the assemblage similarity between locations. / O conceito de sincronia pode ser definido como o grau em que diferentes sistemas biológicos mostram evoluções temporais similares. Flutuações sincrônicas nas espécies são atribuídas à influência de fatores ambientais ou dispersão de indivíduos (distância entre ambientes). Nesse contexto o objetivo deste estudo foi quantificar a similaridade da ictiofauna entre seis ambientes da planície de inundação do rio Paraná, em respostas a estes diferentes mecanismos. Os dados bióticos (abundância da ictiofauna) e abióticos (variáveis limnológicas) foram gentilmente cedidos pelo NUPELIA. Através de análises multivariadas aplicadas à matrizes de abundância de espécies de peixes, variáveis limnológicas e distância de conectividade entre ambientes, verificou-se que em dois períodos (1987 a 1988 e 2006 a 2008) a dinâmica da ictiofauna variou de forma assincrônica entre ambientes. O período de maiores sincronias significativas na assembléia correspondeu ao período intermediário avaliado. O principal motivo desta sincronicidade foi explicado pela cota fluviométrica, já que a dinâmica dessa variável entre os ambientes afetou de forma similar a abundância das espécies. De modo geral este estudo confirmou as bases teóricas do nicho de Hutchinson, em detrimento aos processos neutros, como mecanismo de sincronia da assembléia em ecossistemas estáveis.