Orientador : Prof. Dr. Cristóvão Vicente Scapulatempo Fernandes / Coorientador : Prof. Dr. Tobias Bernward Bleninger / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa: Curitiba, 14/04/2016 / Inclui referências : f.169-178 / Resumo: A integração das fases bacia e canal dos modelos hidrológicos, num contexto de utilização da modelagem matemática como ferramenta ao processo de tomada de decisão acerca do gerenciamento e controle de cheias em sistemas de operação de reservatórios em tempo real ainda é um desafio em termos da implementação e calibração, especialmente, quando de sua aplicação em grandes bacias hidrográficas. Para estas, a decisão pelo modelo a ser utilizado e pela melhor discretização do problema a ser estudado deve levar em consideração não somente o equacionamento proposto, mas o tempo necessário à obtenção da previsão e a disponibilidade de dados hidrológicos em quantidade e qualidade. O objetivo é o de garantir que o processo de calibração não distancie os valores obtidos para cada um dos parâmetros de seu significado físico. Esta pesquisa explora aspectos relacionados à integração das fases bacia e canal dos modelos hidrológicos em uma bacia de grande porte, a partir de uma demanda de análise de impacto da propagação de uma onda de cheia em canal associada à operação de reservatório de usina hidrelétrica do sistema interligado Sul-Sudeste. Além disso, no contexto do estudo de caso discute-se aspectos da discretização 1D e 1D/2D para a avaliação das curvas de inundação em bacia de grande porte. Os resultados obtidos com todas as peculiaridades relativas aos dados hidrológicos e as dificuldades para a correta representação geométrica do canal e planície de inundação, evidenciam ser possível configurar um modelo hidrológico que integre as etapas de geração e propagação das vazões. Entretanto, com o custo de agregar alguma incerteza aos valores determinados aos seus parâmetros, para a análise da propagação de ondas de cheias. De modo geral, este trabalho, no contexto de uma futura aplicação em sistema de previsão e controle de cheias (a partir da operação de um reservatório), requer o aperfeiçoamento de questões relacionadas ao desafio da consolidação de modelos hidrológicos que em sua fase canal utilizem um modelo hidrodinâmico de propagação, visando: modelagem de bacias de grande porte, entendimento da relevância dos processos físicos e hidráulicos representados, calibração e incertezas na estimativa dos parâmetros, tecnologias para a fusão mais efetiva dos dados nos modelos, processamento e geração de informação para a tomada de decisão e a definição de sistema de alerta contra cheias. Palavras-chave: Bacias de grande porte; modelagem hidrológica e hidrodinâmica integradas; escassez de dados. / Abstract: Integrating hydrological and hydrodynamic models have been used as flood management tool for decision support systems. Their implementation, calibration and validation are still a research challenge especially for large scale basins. The decision of defining a model to be used and the discretization for the problem should consider: the precision of the modelling hypothesis; the time required to obtain forecasting; and the availability of hydrological data in quantity and quality. This research explores issues related to the integration of hydrological and hydrodynamic models to a large basin from a perspective of flooding area impact analysis as a consequence of the reservoir operation from a hydroelectric plant part of the Brazilian Electrical Power System. Furthermore, in this research aspects of modelling discretization 1D and 1D/2D is presented. The results obtained with all the peculiarities related to the hydrological data and the natural difficulties to the correct geometrical representation of the channel and floodplain, proved to be possible to set up an integrated hydrological model with the cost of adding some uncertainty to values determined by its main parameters for the analysis of flood wave propagation. Oververall, in the context for future use, regarding a simulation system and flood control strategies, requires the improvement of the understanding of processes related to consolidating hydrological and hydrodynamic integrated models, aiming : modeling in large basins; understanding the relevance of the physical processes; the adequate hydraulic representation; the calibration and uncertainty analysis when estimating the main parameters; developing new technologies for more effective combination of real time data models; improving processing and generating information for decision support systems to improve warning system against floods. Key-words: large basins, integrated hydrological and hydrodynamic modelling, limited data.

Orientador : Profª. Drª. Miriam Rita Moro Mine / Coorientador : Prof. Dr. Sérgio Michelotto Braga / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa: Curitiba, 29/02/2016 / Inclui referências : f.66-69 / Área de concentração: Engenharia de Recursos Hídricos / Resumo: A investigação na previsão de cheias pode contribuir no desenvolvimento futuro de sistemas que permitam a emissão de alertas mais confiáveis e com maior antecipação. Nesta pesquisa busca-se avaliar algumas etapas necessárias para a implantação de um sistema de alerta a cheias, enfatizando a previsão de vazões. As etapas para a previsão de vazões são: escolha do modelo de transformação chuvavazão, calibração, verificação e previsão. O modelo hidrológico escolhido para previsão de vazões em tempo real foi o IPH II. Como estudo de caso foi utilizada a bacia do rio Barigui (264,88 km²), localizada na região metropolitana de Curitiba - Paraná. Os dados de entrada para o modelo IPH II nas fases de calibração, verificação e previsão foram: chuva, evapotranspiração e vazão. Para o desenvolvimento deste trabalho foram selecionados onze eventos representativos de cheias ocorridas na bacia do rio Barigui, no período entre 1985 e 2014. Destes eventos, cinco foram utilizados para a calibração, quatro para a verificação e dois para a previsão. Os resultados na calibração e verificação foram avaliados pelo coeficiente de Nash- Sutcliffe (NS), os valores estiveram entre 0,78 e 0,94 na calibração e entre 0.62 e 0,80 na verificação, e foram desconsiderados um evento para cada etapa devido a problemas de erro na série de dados. Posteriormente para a previsão considerou-se a hipótese: para de chover ao tempo em que se faz a previsão, esta hipótese fez-se necessária porque nesta dissertação não se considera previsão de chuva. Os resultados nessa etapa indicaram uma subestimativa de vazões com relação aos dados observados. Palavras-chave: sistema de alerta, previsão de vazões, modelo IPH II, bacia do rio Barigui. / Abstract: The research on flood forecasting can contribute to develop future systems that allow seding faster and anticipated alerts. In this research is sought to evaluate some stages necessary for the implementation of a system of flooding alerts, emphasizing the flow forecasting. The stages for flow forecasting consist in: choose of a rainfall-runoff model, calibration, verification and forecasting. The hydrological model for flow forecasting in real time was used the IPH II. For study case, the Barigui river basin (264.88 km2), located in the Curitiba metropolitan área, Paraná State, was used. The input for IPH II model in the calibration, verification and forecasting, were: rainfall, evapotranspiration and runoff. In order to develop this work, eleven significant flood events that highlighted the Barigui river basin between years 1985 and 2014, were all selected. Five of these events were used for calibration, four for verification and two forecasting. The results of calibration and verification were evaluated using the Nash - Sutcliffe (NS) coefficient. Values between 0.78 and 0.94 in calibration and between 0.62 and 0.80 for verification, and was considered a single event for each stage due to mistake problems in the date sequence. After, for forecasting, a hypothesis was considered: rain stops at the same time of forecasting, this hypothesis is necessary because it is not included the rainfall forecasting in this work. The results of this phase have shown a flow underestimation due to observed data. Keywords: Alert system, flow forecasting, IPH II model, Barigui river basin.

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For a community in Southern Santa Catarina, Tubarão is not only a synonymous for fish (It means shark in English). The toponymal, for the town inhabitants is the European adaptation for Tub-Nharô, fierce chief, of brave face, who led a Guarani village near to the river that cuts the town from side to side: Tubarão. In the March 1974 second half, Tubarão raised and transformed the town in a sea of water and mud, and suddenly – from a guardian – it changed into a voracious monster, transfigured into a simple cyclical phenomenon in a symbolic plot. The aim is to identify peculiarities from that March 1974, in the transversal mythical universes and micro universes and symbolical images from the water daydream of the town inhabitants, as well as the resurgences and convergences that define a mythical local narrative (the myth founder of the great 74 flood), its approximation with other myths director universal and which substantiate, in each epic report, an imaginary and a community imagined. This research is based on a methodological heuristics of Gilbert Durand’s imaginary (hermeneutic myth or mythdologies), as well as on the Archetypical Test of Nine Elements (AT-9), by Yves Durand. Thereunto, in the year 2016, 21 approaches were carried out with subjects from 21 to 84 years old (face to face, individual and collective interactions, properly reported - and attentive to the generation collision by Durand: the first one from 21 to 50 years old, and the second generation contemplating respondents from 55 to 84 years old), applying protocols AT-9 and interviews of question and answer gender, or ping pong, based on semantic baits. From the hermeneutic myth convergence, two perspectives were consubstantiated: the first with identification of marks of mystic blackness, of sword collection, time balance and refuse to leave the family images; and the second one the configuration of a local founder myth and of an imaginary, permanently re-signified by universal mythic-ritual plots which purify by sin purge and regenerated the life. It is about Tub-Nharô resonance and perennial presence, sometimes town, now Indian and then river, but always symbol that join the community to dribble, at least for a moment (a mythical one), the anguish of death and time, in a paradox making that 1974 is more than a chronological or historical moment – an imaginary movement, timeless and therefore, unfinished. / Submitted by Willian Correa Maximo (willian.maximo@unisul.br) on 2017-11-22T23:34:35Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE_WillianMáximo.pdf: 7220845 bytes, checksum: 655a88fd5901a3920af891f8297c946e (MD5) / Approved for entry into archive by Kellen Oliveira (kellen.oliveira@unisul.br) on 2017-11-23T16:01:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE_WillianMáximo.pdf: 7220845 bytes, checksum: 655a88fd5901a3920af891f8297c946e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-23T16:01:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE_WillianMáximo.pdf: 7220845 bytes, checksum: 655a88fd5901a3920af891f8297c946e (MD5) Previous issue date: 2017 / Para uma comunidade do sul de Santa Catarina, Tubarão não é apenas sinônimo de peixe. O topônimo, para os tubaronenses, é uma adaptação europeia de Tub-Nharô, cacique feroz, de semblante bravio, que liderava uma aldeia Guarani nas proximidades do rio que corta a cidade de ponta a ponta: o Tubarão. Na segunda quinzena de março de 1974, o Tubarão se elevara, transformava a cidade em um mar de água e de lama e, subitamente - de guardião - se metamorfosearia em um monstro voraz, transfigurando um mero fenômeno cíclico, em um enredo simbólico. O objetivo consiste em identificar as peculiaridades daquele março de 1974 na transversalidade dos universos e microuniversos míticos e nas imagens simbólicas do devaneio hídrico dos tubaronenses, bem como as ressurgências e convergências que definem uma narrativa mítica local (o mito fundador da grande enchente de 74), sua aproximação com outros mitos diretores universais e que consubstanciam, a cada relato épico, um imaginário e uma comunidade imaginada. Esta pesquisa pauta-se em uma heurística metodológica do imaginário de Gilbert Durand (mitohermenêuticas ou mitodologias), bem como no Teste Arquetípico dos Nove Elementos (AT-9), de Yves Durand. Assim, no ano de 2016, foram realizadas 21 abordagens, com sujeitos entre 21 e 84 anos (interações face a face, individuais e coletivas, devidamente registradas - e atentando para a divisão geracional durandiana: a primeira geração, entre 21 e 50 anos e, a segunda, contemplando respondentes de 55 a 84 anos), com aplicação de protocolos AT-9 e entrevistas do gênero perguntas e respostas ou pingue pongue, com base em iscas semânticas. A partir da convergência mitohermenêutica, consubstanciaram-se duas perspectivas: a primeira, com a identificação de marcas do negrume místico, da recolha do gládio, da harmonização do tempo e da recusa em sair das imagens familiares; e a segunda, a configuração de um mito fundador local e de um imaginário, ressignificado, permanentemente, por enredos mítico-rituais universais que purificariam pelo expurgo dos pecados e regeneram a vida. Trata-se da ressonância e presença perene de um Tub-Nharô, ora cidade, ora índio, ora rio, mas sempre símbolo, que une uma comunidade, para driblar, ao menos por um instante (que é mítico), a angústia da morte e do tempo, fazendo com que, paradoxalmente, 1974 seja - mais do que um momento cronológico ou histórico - um movimento imaginário, atemporal e, portanto, inacabado.

Orientador: Mario Luis Assine / Banca: Fabiano Tomazine da Conceição / Banca: Edvard Elias de Souza Filho / Banca: Cleide Rodrigues / Banca: Cenira Maria Lupinacci da Cunha / Resumo: Este estudo é sobre a gênese, evolução, morfologia e sedimentologia das ilhas e planície do Alto rio Paraná, Brasil. A área estudada compreende 235 km de canal e planície entre as represas Engenheiro Sérgio da Motta (Porto Primavera) que fica na divisa dos estados de São Paulo, Mato Grosso do Sul e Paraná, e o remanso do lago da represa Itaipu (na cidade de Guaíra, PR). Os métodos e técnicas utilizados constaram de análise de imagens, perfurações, análise de fácies, de textura sedimentar e datações dos testemunhos, e mapeamento morfológico e hidrológico do canal. O trecho é formado por canal anabranching compreendendo 265 ilhas que variam em tamanho (de dezenas a milhares de metros), em idade (do final do Pleistoceno ao Presente) e morfologia. A gênese destas ilhas pode ser intra- ou extra- canal, e seus depósitos variam correspondentemente ao ambiente gerado. A classificação das ilhas é feita de acordo com sua gênese, e, portanto: ilhas de barra central e de barra central composta que são formadas por processos exclusivamente intra-canal; e ilhas de avulsão e de avulsão composta que são geradas por processos extra-canais e, no caso da segunda, extra- e intra-canal. A ilha Mutum, usada como principal modelo de estudo, é do tipo barra central composta e sua sedimentologia é constituída de fácies de canal na base, seguida de abandono de canal, lagoa, pântano, e a última fase formada por processo de terrestrialização. A maior parte das ilhas do trecho estudado tem o mesmo processo de geração da Mutum, que deve estar atuante na área desde o começo do Holoceno, sugerindo que o canal esteja em fase de estabilidade. A presença de paleoilhas, diferentes das ilhas atuais, na planície de inundação e em grandes ilhas avulsivas indica que o canal teve outra dinâmica no passado. O registro de uma grande ilha lago na ilha Bandeirantes indica que esta formação se deu no Pleistoceno tardio a 14.620 anos AP.... / Abstract: This study aims to look at the genesis, evolution, morphology and sedimentology of islands and floodplain of the Upper Paraná River, Brazil. The study reach encompasses 235 km of river limited by the Porto Primavera Dam, in the Parana, São Paulo and Mato Grosso do Sul State border and the reservoir of the Itaipu, near the city of Guaíra, PR. Satellite images, vibro-corer drillings, facies and grain-size analysis, dating, morphological mapping and hydrological studies were performed for this study. In this reach, the river has an anabranching pattern with 265 islands varying in size (from tens to thousands of meters), age (from the end of Pleistocene to the Present) and morphology. Intra- and extra-channel processes form islands and their deposits vary according to the depositional environments involved. In the first case, the central bar islands are formed, in the case of extra-channel processes, are formed the islands excised from floodplain. Both types of islands can grow by attaching lateral and frontal bars and form composite central bar and composite islands excised. The Mutum Island is a composed central bar island whose deposits are formed by sandy channel deposits at the base, followed by mud and fine sand deposits of abandoned channels, lakes and swamp, and muddy red soil in the top corresponding to terrestrial conditions. The island is about 8,200 years BP and enlarged by lateral (94 mm/year) and vertical (0.06 mm/year) accretion. The Mutum is a typical island within the study reach whose formation processes have been at work since the beginning of the Holocene. The Bandeirantes and Grande Islands are typical islands excised from floodplain. In this case, they are very large islands (> 250 km2) formed during the Upper Pleistocene and Lower Holocene (14,620 to 5,520 years BP) under hydrosedimentological and geomorphological conditions different from the present. The floodplain forming process in this period was the attachment ... / Doutor

O aumento da população em grandes centros urbanos, dos problemas ambientais, e as mudanças climáticas globais são alguns dos fatores que têm influenciado numa maior intensidade e a frequência de eventos extremos e de desastres naturais em todo o globo. A região sul do Brasil aparece como uma das mais afetadas, sofrendo com estiagens e inundações recorrentes. O presente estudo tem como objetivo analisar o risco de inundação da bacia hidrográfica do arroio Feijó que sofre frequentemente com inundações. Baseia-se na abordagem metodológica do Índice de Vulnerabilidade, que contempla dados demográficos e sociais dos setores censitários (IBGE). Abrange áreas dos municípios de Porto Alegre, Alvorada e Viamão, no estado do Rio Grande do Sul. Ao longo do período analisado, de 1980 a 2015, foram registradas 36 inundações em 19 anos, com a probabilidade de 53% ocorrência de um novo evento danoso a cada ano. Os meses com maior frequência são fevereiro setembro e outubro. Ainda que 63% dos anos com inundações tenham apontado atuação do fenômeno El Niño – Oscilação Sul, não é possível apontar influência direta dos mesmos nesses processos. Entendendo o risco como a relação do perigo ou ameaça de ocorrência de eventos adversos com a vulnerabilidade dos elementos expostos gerou-se a espacialização desses fatores e o mapa de risco de inundação. O perigo expressa a probabilidade quantitativa ou qualitativa de recorrência, abrangência, intensidade que ocorre o processo. Por meio da mancha de inundação de tempo de retorno de 100 anos, obteve-se o mapa de perigo. Os setores apontados com alto a muito alto perigo localizam-se nos bairros de Alvorada (Passo do Feijó, Umbu, Jardim Algarve e Americana) e Porto Alegre (Rubem Berta), apresentando de 50% a 80% das suas áreas com possibilidade de serem inundadas. O levantamento por meio do índice de vulnerabilidade proposto apontou os setores mais vulneráveis de toda a bacia em geral, bem como os que indicam qual população está mais exposta aos eventos adversos. Os municípios de Alvorada e Viamão foram os que apontaram mais setores com índice de elevado de vulnerabilidade. Setores que apontam baixo desenvolvimento social e baixa capacidade de enfretamento aos desastres. Por meio do mapa de risco, foram identificadas as áreas com baixo a muito alto riscos de inundação da BHAF, os setores censitários mais críticos, encontram-se nos bairros Passo do Feijó e Americana em Alvorada. A análise de risco demostra ser importante ferramenta para identificar áreas que necessitem maior atenção do poder público e investimentos em ações de proteção, prevenção e mitigação. A metodologia demonstrou ser eficaz, sendo de fácil execução, implementação e baixo custo. Pretende-se dessa forma, contribuir através desse estudo para uma gestão de riscos e desastres mais eficiente na área. / The increase in population in large urban centers, enviromental issues and global climate changes, among others factors, have increased the frequency and the intensity of extreme events and natural disasters across the globe and in this country. The south appears to be the most affected region, suffering from droughts and floods. This study aims to analyze the risks of flooding at the Feijo stream basin which often suffers from floods. The study is based on the methodological approach of the vulnerability index, which includes demographic and social data from the census tracts (IBGE). It covers areas of the municipalities of Porto Alegre, Alvorada e Viamão, at the Rio Grande do Sul state. Over the period analyzed, from 1980 to 2015, 36 floods were recorded in 19 years, with the probability of a 53% occurrence of a new damaging event each year. The most frequent months are February, September and October. Although 63% of the years with the occurrence of floods have also shown the occurrence of El Niño - South Oscillation phenomenon, it is not possible to indicate direct influence. Recognizing risk as the relation of danger or threat of adverse occurring events with the vulnerability of the elements exposed is how the spatialization of these factors and the flood risk map were generated. The hazard expresses the quantitative or qualitative probability of recurrence, extent, intensity in which the process occurs. By means of the 100-year return time flood spot the hazard map was obtained. The high-risk areas are located in the Alvorada (Passo do Feijó, Umbu, Jardim Algarve and Americana) and Porto Alegre (Rubem Berta) neighborhoods, pointing to 50% to 80% of these areas with the possibility of being flooded. The survey using the proposed Vulnerability index showed the most vulnerable sectors of the entire basin, as well as which population groups are most exposed to adverse events. The municipalities of Alvorada and Viamão were those that indicated more sectors with a high index of vulnerability. These are sectors that show low social development and low ability to cope with disasters. By means of the risk map, the areas with low to very high flood risks of BHAF (the most critical census tracts) were identified in the Passo do Feijó and Americana neighborhoods in Alvorada. The risk analysis proves to be an important tool to identify areas that need greater public attention and investments in protection, prevention and mitigation actions. The methodology proved to be effective, being to put into effect and implement, and at a low cost. The aim is to contribute through this study to a more efficient risk and disaster management in the area.

As inundações urbanas têm sido objeto de pesquisa de diversas categorias profissionais, tanto a nível acadêmico como por profissionais vinculados a empresas públicas ou privadas para atender às exigências postas pela situação de calamidade frente às cheias excepcionais. Considerando a Geografia como a ciência cujo fazer encontra-se na interface das ciências sociais e das ciências da natureza, realizamos esta pesquisa com o intuito de melhor compreender a ocorrência de inundações nas cidades de Pedro Osório e Cerrito, em virtude das cheias do rio Piratini. Para a realização desta pesquisa partimos do pressuposto que um estudo no âmbito de uma bacia de drenagem deve buscar compreender sua complexa dinâmica, isto é, seus múltiplos aspectos interativos. Porém, um estudo detalhado dessa dinâmica requer a atuação de pesquisadores de várias áreas do conhecimento. Assim, optou-se por centrar o estudo dos eventos pluviais extremos que culminam em grandes inundações nas cidades de Pedro Osório e Cerrito. Os resultados obtidos permitiram realizar o zoneamento das áreas inundáveis, assim como delinear estratégias de convívio com esses eventos periódicos.

Orientador : Rozely Ferreira dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-28T20:30:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_OsmanFernandesda_D.pdf: 8159507 bytes, checksum: 9f2f3f20dc5c3cbbd73489322f121a55 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: A Região Metropolitana de São Paulo possui elevado índice de crescimento populacional. Este índice, entretanto, varia consideravelmente de região para região, tendo a bacia do rio Cotia uma elevada contribuição relativa para o seu aumento. No atual processo de expansão populacional tem ocorrido a ocupação de áreas adequadas ou inadequadas, como mananciais, encostas de morros e planícies de inundação resultando em impactos severos sobre os corpos d'água, em termos de qualidade e quantidade de água na bacia hidrográfica. Com a finalidade de avaliar o potencial natural de planícies de inundação para atuarem como filtros na melhoria da qualidade da água, assim como avaliar o efeito de interferências antrópicas sobre a eficiência destes ecossistemas e da bacia do rio Cotia como um todo, foram utilizados princípios da ecologia da paisagem para procederem-se diagnósticos em duas escalas. Um em nível local, abrangendo estudos em detalhe sobre três ecossistemas alagados (paisagens locais) e também sobre a qualidade da água do rio que os atravessa e outro em escala regional, considerando-se áreas urbanas, rurais e de transição (paisagens regionais). As planícies de inundação mostraram-se, geralmente, eficientes quanto a desinfecção das águas do rio Cotia e redução da demanda bioquímica de oxigênio. Acredita-se, porém, que principalmente em função das mudanças hidráulicas verificadas nas paisagens locais (drenagem das planícies, retificação e dragagem do rio) tenham sido afetadas, negativamente, as planícies de inundação quanto à capacidade de remover nutrientes. Além disso, a elevada carga de poluentes lançada nas paisagens regionais associada a múltiplas mudanças estruturais também teria contribuído para anular ou, pelo menos, saturar a capacidade de auto-depuração dos ecossistemas estudados / Abstract: The São Paulo Metropolitan Region has high populational growth and the catchment area of the Cotia River contributes for this growth. In the process of populational growth, however, adequate and inadequate areas have been occupied. Inadequate occupation, such as in hills and f1oodplains, has resulted in severe impacts over the water bodies. Aiming at evaluating the natural potential of the floodplains functioning as filters in the improvement of the water quality, as well as at the effect of the anthropic interferences in the efficiency of these ecosystems and in the catchment area of the Cotia River as a whole, principIes of the landscape ecology were used to produce diagnostics in two scales. On a local leveI, detailed studies were made in three wetlands (local landscape) and also in the water quality of the river that crosses these wetlands. On regional leveI, urban, rural and transitional areas (regional landscape) were considered. The floodplains were considered efficient in relation to the desinfection of the River Cotia waters and the reduction in the biochemical demand oxygen. It is believed, however, that due to the hydraulic changes in the local landscape (f1oodplain drainage, retification and dredging of the river), the f1oodplains have been affected in terms of nutrient removal. Furthermore, the high load of pollutants thrown in the regional landscape, together with several structural changes, has also contributed to eliminate, or at least, saturate the capacity of self-depuration of the studied ecosystems / Doutorado / Saneamento / Doutor em Engenharia Civil

O intenso crescimento urbano vem agravando diversos problemas socioambientais e econômicos nas cidades. Nesse cenário, inundações urbanas são crescentes em muitas cidades brasileiras, causando diversos problemas. Embora as enchentes sejam consideradas fenômenos cíclicos e naturais, podem ser potencializadas pela ação humana. Visando o reconhecimento dos condicionantes destes eventos, a metodologia utilizada foi integrada, englobando fatores naturais, sociais e antrópicos. Foram pesquisados os eventos de inundações na bacia hidrográfica do Rio Jaú, as características humanas que influenciam, bem como a identificação das áreas de risco, visando contribuir social e ambientalmente para a minimização desses danos no município de Jaú-SP. No intuito de contribuir com a população que se encontra nas áreas de risco, foi realizado um estudo de campo, através da utilização de entrevistas, compatível com a realidade do município. O estudo documental, através do histórico de inundações na área urbana nos últimos dez anos, relacionou o processo de urbanização e a incidência de inundações. Entrelaçado a esses dados, identificou-se os bairros de ocorrência de inundação. A pesquisa demonstrou que existem 39 bairros suscetíveis a eventos de enxurradas e inundações. Já a inundação do ano de 2011, trouxe gastos totais de R$ 6.593.070,00 para o município, com danos materiais, não materiais e ambientais, além de prejuízos econômicos e sociais. Quanto a sociedade, observou-se que a relação entre ser humano e natureza se encontra estritamente desfavorável para ambos. / The intense urban growth is exacerbating many social, environmental and economic problems in cities. In this scenario, urban floods are increasing in many Brazilian cities, causing various problems. Although the floods are considered cyclical and natural phenomena, they may be potentiated by human action. Aimed at recognizing the constraints of these events, the methodology was integrated, encompassing natural factors, social and man-made. The flood events in the basin of Rio Jau were surveyed, the human characteristics that influence, and the identification of risk areas in order to contribute socially and environmentally to minimize such damage in the town of Jau-SP. In order to contribute to the population that is in risk areas, a field study was conducted through the use of interviews, consistent with the reality of the city. The desk study through the history of flooding in urban areas over the past decade, related the process of urbanization and the incidence of flooding. Intertwined with these data, it identified flood occurrence neighborhoods. Research has shown that there are 39 districts susceptible to runoff events and flooding. Since the flood of 2011, brought total expenditures of $ 6,593,070.00 for the county, material damages, nonmaterial and environmental as well as economic and social losses. As society, it was observed that the relationship between humans and nature is strictly negative for both.

O desenvolvimento urbano altera significativamente o ciclo natural das bacias hidrográficas. Com o surgimento da drenagem urbana sustentável, o rápido escoamento das águas pluviais deu lugar à restituição das características naturais da bacia hidrográfica através do planejamento do desenvolvimento urbano aliado ao uso de técnicas compensatórias que promovem a infiltração e detenção de águas pluviais. Entretanto, em bacias urbanizadas, o uso das técnicas compensatórias tem alcance limitado, principalmente pelo alto grau de impermeabilização das bacias, pela falta de preocupação com a drenagem durante a expansão urbana, pela baixa disponibilidade de espaço e pelos altos custos de aplicação de medidas estruturais de drenagem urbana. Assim, os princípios de drenagem urbana sustentável são muitas vezes considerados inadequados a ambientes de urbanização consolidada. Desta forma, este trabalho teve por objetivo avaliar o desempenho do uso em conjunto de diversas técnicas compensatórias definidas através do desenvolvimento de mapas de adequabilidade de uma bacia hidrográfica urbana à aplicação das técnicas compensatórias e de simulação hidrológica. Foram avaliadas bacias de detenção, pavimentos permeáveis, jardins de chuva, telhados verdes, trincheiras de infiltração e microreservatórios individuais. O desempenho das técnicas compensatórias foi avaliado individualmente e trabalhando em conjunto. Mapas de adequabilidade foram criados para locação e quantificação das técnicas compensatórias na bacia hidrográfica. Os resultados mostraram que a aplicação extensiva de técnicas compensatórias em ambiente urbano pode provocar melhoras significativas na redução de vazão de pico e controle do volume de hidrogramas de cheia, com melhores desempenhos individuais de até 35,5% de redução de pico e 32,48% de redução de volume de hidrogramas (TR 2 anos) com o uso de trincheiras de infiltração e 12,77% de redução de vazão de pico e 9,57% de redução de volume (TR 100 anos) com o uso de telhados verdes. Simulando as técnicas compensatórias mais eficientes funcionando em conjunto, foram obtidas reduções de 59,00% de vazão de pico e 46,37% de redução de volume para precipitações de tempo de retorno de 2 anos e 25,66% de vazão de pico e 26,45% de redução de volume em precipitações de 100 anos de tempo de retorno. Assim, concluiu-se que a adaptação de regiões urbanizadas aos princípios da drenagem urbana sustentável é possível e eficiente, e bons resultados podem ser obtidos mesmo nos ambientes mais densamente ocupados. Entretanto, a falta de planejamento durante o desenvolvimento urbano e a pouca disponibilidade de espaço impede a otimização do arranjo espacial dos dispositivos e limita a eficiência de algumas técnicas compensatórias, principalmente aquelas de grande porte. / Urban development significantly alters the natural cycle of river basins. With the emergence of sustainable urban drainage, rapid stormwater runoff gave way to recovering the natural characteristics of the river basin through the urban development planning coupled with the use of compensatory techniques that promote the infiltration and detention of stormwater. However, in already urbanized basins, the use of compensatory techniques have limited reach, especially by the high impermeabilization of the basins, the lack of concern with drainage during urban sprawl, low space availability and high implementation costs of structural measures of urban drainage. Thus, the principles of sustainable urban drainage are often considered inadequate to consolidated urban environments. Therefore, this study aimed to evaluate the performance of the conjunction use of several compensatory techniques defined after developing suitability maps for the urban basin and hydrologic simulation. We evaluated detention basins, permeable pavements, rain gardens, green roofs, infiltration trenches and individuals cisterns. We assessed the performance of compensatory techniques working individually and working together. Suitability maps were created for positioning and quantification of compensatory techniques in the watershed. The results showed that extensive application of compensatory techniques in an urban environment could lead to significant improvements in peak flow reduction and control of hydrograms volume, with best individual performance up to 35.5% peak reduction and 32.48% hydrograms volume reduction (TR 2 years) using infiltration trenches and 12.77% peak flow reduction and 9 57% volume reduction (TR 100 years) using green roofs. Simulating the most efficient compensatory techniques working together, the results shown 59.00% of peak flow reductions and 46.37% of volume reduction to 2-years rainfalls and 25.66% peak flow reduction and 26.45% of volume reduction in 100-years rainfalls. Thus, we concluded that the adaptation of urbanized areas to sustainable urban drainage principles is possible and efficient, and good results can be obtained even in the more densely occupied environments. However, the lack of planning for urban development and the limited space availability prevents the optimization of devices spatial arrangement and limits the effectiveness of certain compensatory techniques, especially those large as detention basins.