Submitted by Romulus Lima (romulus.lima@ufpe.br) on 2015-03-10T13:30:45Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Keyla Almeida dos Santos.pdf: 7787930 bytes, checksum: 671857d6e7021d8b13a357f445d816da (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-10T13:30:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Keyla Almeida dos Santos.pdf: 7787930 bytes, checksum: 671857d6e7021d8b13a357f445d816da (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-02-25 / O trabalho em questão trata do estudo da propagação e do controle de cheias em bacias hidrográficas com grande variação de altitude, tendo como estudo de caso a bacia do rio Mundaú, até a fronteira do Estado de Pernambuco. Foram aplicados os modelos integrados HEC-HMS e HEC-RAS com a utilização de ferramentas de geoprocessamento, da nascente do rio Mundaú até a cidade de Santana do Mundaú, em Alagoas. Com base no hidrograma da estação fluviométrica em Santana do Mundaú, foram escolhidos para simular os eventos de 1994, 1997, 2000, 2005 e 2008, todos com vazão acima de 100 m3/s. A altimetria foi obtida através do mapeamento digital a laser ao longo do rio na escala 1:5.000 e na cidade de Correntes na escala 1:2.000, com o uso da tecnologia LiDAR. Através desse Modelo Digital do Terreno (MDT) e das ortoimagens (fotografias georreferenciadas), foram criados os elementos necessários ao processamento da geometria do rio, pré-requisito para a modelagem no HEC-RAS. Como resultados da pesquisa, temos a calibração e validação do modelo e a simulação do evento de 2010 com um possível barramento para controle de enchentes. A característica mais marcante desta bacia e dos seus principais cursos de água em território pernambucano são as grandes declividades observadas, o que traz complicação para a modelagem hidrodinâmica nas abordagens convencionais. Isso requereu a utilização de artifícios para eliminação das instabilidades numéricas. Ao final, foi possível modelar os aspectos hidrológicos e hidrodinâmicos, considerando-se inclusive o controle de cheias com a inclusão de um barramento no sistema físico modelado.

Ingeniera Civil / Desde la era preindustrial se han observado aumentos en la concentración de gases de efecto invernadero, factor asociado directamente al cambio climático experimentado en las últimas décadas. A consecuencia de lo anterior, el Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados (CMIP) se ha preocupado de promover el desarrollo de los modelos de circulación general, los cuales entregan las forzantes necesarias para calibrar un modelo hidrológico en el periodo en que existe información observada y proyectar caudales tanto hacia el futuro como el pasado. El objetivo principal de este trabajo es reconstruir el caudal medio anual durante el periodo histórico 1600 2000 en la cuenca del Maule, usando información del experimento 3.6 del CMIP5. Para ello se escogió el modelo de circulación general GISS-E2-R que incluye el experimento antes mencionado y se verificó que éste tuviese la capacidad de replicar la climatología termo-pluviométrica de la zona de estudio durante el periodo de línea base, obteniendo las series de precipitación y temperatura para el intervalo de tiempo 1600 - 2000. Se utilizaron dos modelos WEAP (MPUC y MERIDANUS), calibrados y validados en estudios anteriores a escala mensual en la cuenca del estero Las Garzas, estimándose caudales medios anuales de la temporada 1600 2000 en la subcuenca río Achibueno en La Recova, considerada representativa de la cuenca del Maule. Como resultado de este trabajo se determina la evolución de las forzantes meteorológicas (precipitación y temperatura) a nivel de cuenca en el período 1600 a 2000 y se genera la conexión con los caudales medios anuales obtenidos, determinando que estos se ven principalmente influenciados por las precipitaciones. Se estimó que el caudal máximo anual en río Achibueno en La Recova ocurrió el año 1760 con valores de 104,4 m³/s (MPUC) y 94,2 m³/s (MERIDANUS), siendo el mismo año en que se registra la precipitación máxima anual del periodo estudiado, igual a 4.228,2 mm. Por su parte, el caudal medio anual mínimo según estas simulaciones ocurrió en 1957, cuyas magnitudes son 9,4 m³/s (MPUC) y 8,3 m³/s (MERIDANUS), donde la precipitación para este año se encuentra dentro de las más bajas (280,2 mm). Del análisis cada 100 años se obtuvo que, el siglo XX presenta los valores más bajos de caudal medio anual, reflejado en su media y en los caudales medios anuales asociados a las probabilidades de excedencia de 95, 90 y 85%. El siglo con más periodos secos corresponde al XIX; sin embargo, es el que posee el mayor caudal medio de los 4 siglos analizados. Los caudales medios anuales máximos relacionados al 95 y 90% de probabilidad se habrían producido en el siglo XVII, mientras que el correspondiente al 85% varía de acuerdo al modelo utilizado, el modelo MPUC indica que éste pertenece al siglo XIX y el modelo MERIDANUS que corresponde al XVII. Asimismo se aprecia una concordancia con un estudio basado en anillos de árboles en el 2011, ya que ambas presentan una distribución similar de caudales, donde los valores altos del siglo XX se encuentran por sobre el resto del periodo y en el caso de los caudales más bajos ocurre lo opuesto. Finalmente, de 79 registros históricos asociados a sequías e inundaciones, con el modelo MPUC existen 45 coincidencias, mientras que MERIDANUS entrega mejores resultados al concordar con 53 hechos.

Ingeniero Civil / La baja cantidad de estaciones de monitoreo es la principal dificultad cuando se estudia la dinámica del manto nival en cuencas de la zona central de Chile. Debido a esto, se propone estimar la temperatura del aire (factor influyente en el balance energético y en la distribución del manto nival) a través de imágenes satelitales MODIS e información de estaciones meteorológicas. Para estudiar los efectos de la metodología propuesta para el cálculo de la temperatura del aire, se calibran siete y validan cuatro años (periodo comprendido entre abril de 2001 marzo 2012), utilizando el modelo hidrológico VIC en las cuencas definidas por las estaciones hidrometeorológicas Aconcagua en Chacabuquito, Juncal en Juncal, y Colorado en Colorado. Los resultados encontrados en la calibración se consideran aceptables (Eficiencia de Nash-Sutcliffe > 0,76), lo mismo pasa en la validación, ya que se mantiene la misma tendencia con valores de Nash-Sutcliffe > 0,65. A continuación, dado que la metodología en el cálculo de la temperatura del aire a través de imágenes satelitales tiene un error asociado, se generan 90 series sintéticas de temperatura del aire que tienen los mismos estadísticos que la serie original. Estos resultados se incluyen dentro del modelo hidrológico durante todo el periodo, representando el caudal modelado como una banda de incertidumbre. Con dicha banda, la eficiencia Nash Sutcliffe aumenta notoriamente, con valores sobre 0,78 para todas las cuencas. Una vez que se obtiene la banda de incertidumbre, se efectúa el pronóstico estacional para la cuenca Aconcagua en Chacabuquito en el período de deshielo comprendido entre el 1 de septiembre de 2012 y el 31 de marzo de 2013, con las respectivas actualizaciones hasta el 1 de octubre y 1 noviembre de 2012. Los tres pronósticos se comparan con el tradicional entregado por Dirección General de Aguas (DGA). Los resultados entregados por VIC y por la DGA se comportan de manera similar y consistente con lo observado hasta cada fecha de actualización. En el caso de VIC, el caudal observado siempre es incluido dentro la banda de incertidumbre. Finalmente, se utilizan las imágenes satelitales MODIS de cobertura nival y se comparan con el equivalente en agua entregado por el modelo VIC. Ambos resultados muestran una dinámica del derretimiento muy similar, incluso se logra presenciar nieve que no se derrite de un año a otro, la que podría estar siendo incorporada al sistema en forma de glaciar.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Recursos y Medio Ambiente Hídrico / Ingeniería Civil / La importancia de conocer el comportamiento y la distribución de los recursos hídricos, es crucial en la implementación de políticas de gestión sustentable para su uso y aprovechamiento. Históricamente, Chile ha sido un país con una fuerte dependencia sobre sus recursos hídricos, en sectores como la generación hidroeléctrica, minería, acuicultura, desarrollo turístico, entre otros. En particular, este crecimiento ha llegado a regiones tan remotas como la Patagonia, donde no existe un conocimiento acabado de la variabilidad y distribución de sus recursos. Es aquí donde se origina la necesidad de conocer con mayor precisión las condiciones hidrológicas actuales de esta Región. Sin embargo, esta tarea ha sido compleja debido a la escasa disponibilidad de datos hidrometeorológicos en la zona. De aquí el objetivo de este trabajo, estudiar el comportamiento hidrológico de la cuenca del Río Baker en el desagüe del lago Bertrand, identificando las principales componentes de su balance hídrico. En este estudio, se utiliza la herramienta de modelación Cold Regions Hydrological Model (CRHM), que corresponde a un modelo hidrológico de base física especializado para regiones con climas fríos. Debido a la escasa información meteorológica dentro de la cuenca, es que se incorpora, además de la información observada, datos provenientes de los reanálisis climatológicos ERA-Interim y CFSR, para obtener valores a escala diaria de precipitación total, humedad relativa y velocidad del viento. Con esto se obtienen tres grupos de datos de entrada para el modelo, que serán comparados para analizar sus principales diferencias, y luego evaluar la calidad de los resultados obtenidos del modelo CRHM en comparación a caudales observados. De la comparación de datos de precipitación observados versus los datos de reanálisis, se encuentra que los valores observados no representan toda la precipitación caída en la cuenca, debido a la inexistencia de una instrumentación adecuada para la medición de la componente sólida de la precipitación, variable que sí está considerada dentro de los reanálisis. Con respecto a los resultados de la modelación, se encuentra que los modelos forzados con datos de reanálisis presentan una mejora significativa con respecto a aquellos obtenidos con datos medidos dentro de la cuenca; con coeficientes de Nash-Sutcliffe de: 0,18, 0,74 y 0,69 para modelos forzados con datos observados, ERA-Interim y CFSR, respectivamente. Asociado a las distintas componentes del balance hídrico dentro de la cuenca, se ve que alrededor de un 30% de lo que precipita en la cuenca corresponde a precipitación sólida, un 15% corresponde a evapotranspiración y cerca de un 75% corresponde a infiltración. Además, se estima que los mantos nivales de las cumbres más alta pueden llegar a acumular hasta 2000 [mm] de equivalente en agua, durante una temporada. Del trabajo se concluye que los reanálisis representan una fuente de datos confiables para regiones de alta montaña pobremente monitoreadas. Esto se ve reflejado en el aumento sustancial de la representatividad del modelo al usar datos meteorológicos proveniente de los reanálisis. No se encontraron diferencias significativas en el rendimiento del modelo al usar variables de ERA- Interim o CFSR, a pesar que CFSR posee una mejor resolución espacial de las variables. Por otro lado, se destaca el rol que juega la infiltración dentro del ciclo hidrológico de la cuenca. Esto sugiere, que para mejorar el entendimiento sobre su comportamiento hidrológico, es crucial la disponibilidad de mediciones in-sito de perfiles de suelo asociado a las distintas coberturas, además de una delimitación detallada y confiable de las coberturas de suelo dentro de toda la cuenca. Finalmente, se destaca el uso que podría tener este modelo en cuencas no controladas con regímenes hidrometeorológicos similares, a través de variables meteorológicas de reanálisis y los parámetros usados en este modelo, para evaluar la distribución y disponibilidad de sus recursos hídricos.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Recursos y Medio Ambiente Hídrico / En el marco de la planificación de operación de un sistema eléctrico con participación significativa de hidroelectricidad, existen varias variables que le dan al sistema un carácter estocástico, incluyendo las demandas, el precio de los combustibles y la incertidumbre hidrológica. En el sistema de programación a largo plazo (PLP) utilizado en Chile para la planificación de operación, sólo se aborda la incertidumbre hidrológica. En la actualidad la información hidrológica utilizada como entrada para PLP del sistema hidroeléctrico es de carácter histórico, utilizando según el horizonte de programación, años consecutivos, suponiendo que bajo esta premisa se incorporan intrínsecamente las correlaciones espaciales y temporales asociadas a los flujos. Asimismo, al momento de generar el árbol de escenarios hidrológicos, en cada intervalo dentro del horizonte de tiempo, no se considera la dependencia entre años hidrológicos y entre los meses de invierno - verano, es decir, no se indaga más a fondo en la autocorrelación de las series de tiempo hidrológicas. El presente trabajo propone generar escenarios de caudales, para cada uno de los puntos de interés del Sistema Interconectado Central (SIC),como información de entrada a la PLP del sistema hidroeléctrico, con una manera distinta de abordar la incertidumbre hidrológica, incorporando las correlaciones espaciales y temporales y forzantes propias de la hidrología. El primer paso consiste en la estimación de caudales en cuencas representativas del sistema que abarquen régimen pluvial y nivopluvial, escogiendo para este caso la cuenca del río Maule en Armerillo; luego bajo el concepto de zona homogénea realizar transposición de caudales a cuencas que abastecen el SIC. Finalmente los escenarios de hidrología futura se obtienen a través de una metodología que incorpora las características del periodo hidrológico. Por una parte se generaron series sintéticas de precipitación y temperatura a escala diaria, usando un algoritmo estocástico que considera el comportamiento del clima en una ventana de 30 años, separando la información en años normales, secos o húmedos; desde la perspectiva estadística, las series obtenidas pertenecen al mismo universo y representan el comportamiento de las forzantes climáticas en la zona analizada. Paralelo a ello, se calibró un modelo hidrológico en WEAP de la cuenca del Río Maule en Armerillo, donde los resultados obtenidos se consideran buenos, con valores de Nash-Sutcliffe entre 0,7 y 0,82 para cuencas en régimen natural, y valores superiores a 0,4 en cuencas utilizadas con fines agrícolas e hidroeléctricos. En la generación de series sintéticas de caudales semanales, se logra establecer bandas de incertidumbre por tipo de año (seco, normal o húmedo) para un horizonte de tiempo de 2 años con las diferentes combinaciones posibles, incorporando la dependencia que existe entre años consecutivos. Se considera que las bandas de incertidumbre generadas para cada escenario reflejan las tendencias de los caudales en cada punto analizado. Finalmente, para la evaluación de la transposición de caudales en la zona homogénea se seleccionó la cuenca del Estero Las Garzas para la modelación de la cuenca Río Achibueno en la Recova, fuera del área modelada. Los resultados de la transposición muestran una correlación de 0,8, considerado muy adecuado para estos fines.

Ingeniero Civil / El Salar del Huasco, ubicado en la Región de Tarapacá, Chile, constituye un sistema de gran relevancia ambiental al albergar ciertos ecosistemas vitales para la sobrevivencia de especies en estado vulnerable, como por ejemplo flamencos, que requieren de lagunas someras para sus nidos, típicas en estos ambientes. El objetivo de este trabajo de título es realizar un balance hídrico histórico en esta cuenca mediante un modelo de simulación hidrológica, en una escala temporal de 30 años y utilizando información meteorológica proveniente del reanálisis atmosférico, para así analizar la disponibilidad del recurso hídrico y su dinámica temporal futura en una escala de tiempo de 94 años. Se escogió el modelo de simulación hidrológica TOPMODEL por la naturaleza distribuida de los procesos considerados, simpleza en los datos de entrada y cantidad reducida de parámetros a calibrar. A los datos de entrada obtenidos del reanálisis atmosférico se les aplicó un proceso de escalamiento espacial a la zona y luego se realizó una corrección de sesgo mediante ajustes probabilísticos a sus curvas de duración. La hidrología de la cuenca del Salar se obtuvo para el periodo comprendido entre los años 1984 y 2014. La calibración de los parámetros se realizó de forma de disminuir el error entre la recarga producto de caudal y flujo subterráneo a través del acuífero al Salar y la descarga por evaporación desde el mismo. Los resultados de esta simulación histórica arrojan que de la precipitación media anual: un 90% se evapora en la cuenca mientras el 10% restante escurre superficial y subsuperficialmente hacia el Salar donde posteriormente se evapora totalmente, mientras que la percolación profunda es despreciable frente a las variables anteriores. Posteriormente se obtuvieron las series futuras de precipitación y evapotranspiración potencial a partir de los resultados del modelo climático HadGEM2-AO, acoplado con un modelo de balance radiativo, bajo los escenarios de cambio climático RCP 2.6, 4.5, 6.0 y 8.5. A estas series se les aplicó un escalamiento espacial, mientras que la corrección del sesgo se determinó a partir del periodo histórico común a las series de cada uno de los escenarios. Luego, ocupando los parámetros ya calibrados, se simuló la hidrología del Salar en el periodo histórico (1984-2005) y futuro (2006-2100) para analizar su dinámica. Con las series de recarga al Salar y evaporación potencial en el mismo, se realizó el balance de volumen de la laguna. Los resultados muestran que al comparar una ventana temporal de los años 2070-2100 con la inicial de la proyección futura (1984-2005), se tiene un aumento estadísticamente significativo de la precipitación de un 55% y 70% para los dos escenarios de mayor forzamiento radiativo, mientras que la recarga al salar como fracción de la precipitación aumenta de un 13% a un 23% para el escenario RCP 6.0. El balance de volumen en el Salar predice aumentos en la altura promedio anual de la laguna entre 36% y 74% mientras que el área de la misma aumenta hasta 1.4 veces para el escenario R.C.P 8.5.

A carência, absoluta ou relativa, de água direcionou diversas ações no sentido de amenizar esse problema. A política nacional de recursos hídricos (Lei 9.433/97), com seus cinco instrumentos de gestão e planejamento, pode ser considerada o principal marco. Entre esses instrumentos, encontra-se o sistema de informações, que tem por finalidade coletar, armazenar e disponibilizar dados para uma gestão racional. É nesse âmbito e no sentido de contribuir para a evolução desses sistemas, que se apresenta essa tese de doutoramento. O tema principal trata da implementação de um sistema de suporte a decisões – SSD com base nos conceitos da programação orientada a objetos – POO, forma esta de programação que procura representar os sistemas por meio de classes de maneira a buscar a semelhança à realidade. Esse SSD, denominado de ARENA (análise de recursos naturais), é composto de um sistema de informações geográficas – SIG, dois simuladores (simulação do fluxo de águas subterrâneas e do ciclo hidrológico superficial), uma base de dados georeferenciada e módulos de acesso aos dados. A forma como os simuladores foram implementados, baseado em conceitos da POO e suas integrações às entidades geométricas do SIG, é apresentada como contribuição. No ARENA, o SIG não é apenas utilizado nas fases de pré e pós-processamento de dados para modelos, e sim no processo de simulação. Aplicações do ARENA a uma bacia hidrográfica (escoamento superficial) e a dois sistemas hipotéticos (escoamento subterrâneo) são apresentados ao final do trabalho. A maneira como esse SSD foi implementado induz ao desenvolvimento de simuladores adicionais sem realizar modificações nos pacotes já implementados neste trabalho, sendo facilitada a utilização dos pacotes que compõem esse SSD / The relative or complete lack of water has been directing various actions in order to solve this problem. The national water resources politic (Law 9.433/97) with its five instruments for water resources planning and management can be considered the main action. Among these instruments, it is found the information system that has as purpose to collect, store and turn it into available data to the rational management. In this scope and in order to give some contributions to the improvement of these systems, this Ph.D. thesis is presented. The main topic deals with the decision support system (DSS) implementation based on oriented object – OO, a kind of programming which tries to represent systems through classes very closely to the reality. This DSS, called ARENA (análise de recursos naturais, in Portuguese), is made up of a geographic information system (GIS), two models (a groundwater model and a distributed rainfall-runoff model), a georeferenced database and graphic user interfaces (GUI). The way the models were built, based on OO concepts and its integration to GIS geographic data, is presented as contribution. In the ARENA, the GIS is not only used in the pre and post processing steps, but also in the simulation. The ARENA applications were carried out for two examples, a watershed (surface water simulation) and a hypothetic system (groundwater simulation), both presented in the end of this study. The way this DSS was built induces to the development of other models without modifications in the existing packages, so that the development of new applications becomes easy because the use of existing packages that made this DSS up

No Brasil, o processo de urbanização caracterizou-se pela falta de planejamento e infraestrutura adequada, potencializando os impactos advindos das enchentes e inundações. Para mitigá-los, é necessária a realização de estudos hidrológicos que busquem compreender e representar o comportamento da bacia hidrográfica frente aos eventos chuvosos. Uma das ferramentas mais utilizadas para a execução dessa tarefa são os Sistemas de Suporte à Decisão (SSDs) aplicados na área de recursos hídricos, destacando-se o Sistema de Suporte a Decisões para Análise de Ondas de Cheias em Bacias Complexas (ABC6). O ABC6 caracteriza-se por ser um software brasileiro, gratuito e apresentar diversos modelos de determinação da precipitação efetiva e de geração de hidrogramas sintéticos. Quando os dados hidrológicos da área de estudo, como precipitação e vazão, encontram-se disponíveis, os parâmetros desses modelos podem ser determinados. Caso contrário, faz-se necessário estima-los por meio de formulações empíricas, sendo questionável a aplicação dessas formulações em áreas com características diferentes às de sua determinação. Dessa forma, a proposta do presente trabalho consistiu em avaliar o desempenho dos modelos presentes no ABC6, utilizando suas formulações empíricas para estimar o tempo de concentração e os parâmetros dos modelos de precipitação efetiva e de geração de hidrogramas sintéticos de uma bacia hidrográfica em processo de urbanização. Os resultados obtidos colocaram em xeque a validade dos valores dos parâmetros sugeridos em literatura técnica, do modelo do SCS para a determinação da precipitação efetiva e das rotinas de cálculo do ABC6 para os modelos de Horton e de Green-Ampt. Os resultados demonstraram a necessidade da atualização das rotinas de cálculo presentes no ABC6, de forma a torna-lo mais robusto, e da elaboração de um manual técnico detalhado de suas rotinas computacionais, orientando ao usuário de forma a extrair o máximo de sua potencialidade em estudos hidrológicos. Demonstrou-se, também, a necessidade de estudos regionalizados, de forma a incorporar as características e peculiaridades de cada região aos parâmetros a serem utilizados. / In Brazil, the urbanization process was characterized by the lack of planning and adequate infrastructure, strengthening the arising of floods and flooding. In order to mitigate them, it is necessary to conduct hydrological studies that seek to understand and represent the behavior of the watershed when facing rainfall events. One of the most used tools to perform this task is the Decision Support Systems (DSS) applied in the water resources area, highlighting the Decision Support System for Flood Wave Analysis in Complex Watersheds (ABC6). The ABC6 is characterized by being a free Brazilian software and it presents many models to determine the effective precipitation and to generate synthetic hydrographs. When the hydrological data of the study area are available, such as precipitation and flow, the models parameters can be determined. Otherwise, it is necessary to estimate them through empirical formulations so that the application of these formulations is questionable in areas with different characteristics from those of their determination. Thus, the purpose of this study was to assess the performance of the models presented in ABC6 by using their empirical formulations in order to estimate the time of concentration and the model parameters of effective precipitation and synthetic hydrograph generation for a watershed in the process of urbanization. The results put into question the validity of the parameters values suggested in the technical literature of the SCS model, which is used for the effective precipitation determination and the ABC6 calculation routines for models of Horton and Green-Ampt. The results presented the need of updating the calculation routines presented in the ABC6 in order to make it more robust, and the need of the elaboration of a detailed technical manual of its computational routines, guiding the user in order to make the most of its potential in hydrological studies. In addition, it has been demonstrated a need for regionalized studies in order to incorporate the features and characteristics of each region to the parameters to be used.

A Serra do Mar é uma região de importância estratégica para o Estado de São Paulo, pela necessidade de implementar o desenvolvimento sustentável, aliando a preservação das porções remanescentes da Mata Atlântica ao desenvolvimento econômico favorecido por ferrovias, rodovias, dutovias, instalações industriais e portuárias. Importante pólo turístico, essa região tem previsão de implantação e ampliação de grandes empreendimentos nos próximos anos, fator que atua como indutor do crescimento econômico e acarreta, também, possibilidades de grande degradação ambiental decorrente de urbanização desordenada. Face a grande deficiência de dados hidrológicos das bacias hidrográficas do Litoral Norte do Estado, faz-se necessário um monitoramento da região, para que as autoridades possam planejar melhor as ações. Este estudo fornece ferramentas para um melhor entendimento sobre o comportamento hidrológico da microbacia do Rio Claro. Com 70,2 km de área, esta localiza-se nos municípios de Caraguatatuba e São Sebastião, e, atualmente é um dos principais mananciais de abastecimento desses municípios. Para tal, apresentam-se simulações de respostas hidrológicas da bacia, utilizando o modelo hidrológico DHSVM - Distributed Hydrology Soil Vegetation Model, estimativas de demanda hídrica para cenários futuros e análise da qualidade da água com fins de abastecimento público. Os resultados mostraram que a qualidade dos dados de entrada do modelo tem fundamental importância. Na análise de sensibilidade, dentre os parâmetros de solo analisados, observou-se que a condutividade hidráulica lateral é um parâmetro que se mostrou mais sensível, cabendo uma atenção maior em estudos futuros. Dentre os parâmetros de vegetação, o modelo apresentou significativas instabilidades numéricas, sobretudo para a variação do parâmetro fração de cobertura. A análise da demanda hídrica mostrou a necessidade de planejar novos sistemas de abastecimento para atender às projeções de população de Caraguatatuba e São Sebastião. A análise da qualidade de água, mostrou que a água do Rio Claro é de boa qualidade, no entanto, pode sofrer no futuro com os reflexos do crescimento urbano na região.

Atualmente existe grande demanda na elaboração de mais estudos que venham aprimorar os conhecimentos relacionados a secas, visto que os prejuízos causados por este tipo de desastre natural podem alcançar cifras bilionárias, além de gerar um grande impacto social. Metodologias de monitoramento de secas geram informações estratégicas para o planejamento de medidas mitigadoras, redução dos impactos gerados e ajudam a aprimorar a forma como se gere os recursos hídricos. Algumas regiões no mundo são atingidas frequentemente por este tipo de desastre e mesmo assim não dispõe de um sistema de monitoramento completo para as secas a exemplo do continente sul-americano. Apresenta-se neste trabalho avaliação de metodologias para análise de alguns dos principais índices de seca citados na literatura científica. O objetivo é avaliar o desempenho destes visando encontrar relações que possam vir a aprimorar o entendimento sobre esse tipo de evento e para geração de mapas de seca para região citada. Foram utilizados neste estudo apenas produtos de sensoriamento remoto, de reanálises de precipitação e modelos de superfície, abrangendo diversas variáveis do ciclo hidrológico terrestre, tais como: Precipitação (TRMM e MSWEP); Umidade do solo gerada pelo GLDAS; Condições da vegetação (NDVI GMMIS e MOD13C2); Variação do armazenamento de água (TWS GRACE). Calculou-se o Índice de Precipitação Padronizado (SPI), Anomalia da Umidade do Solo (SMA), Índice de Vegetação Padronizado (SVI) e Anomalia do Armazenamento Terrestre de Água (ATWS). Os resultados mostraram que estes índices conseguiram identificar a maioria dos eventos de seca registrados e que apresentam uma forte relação entre si e que esta é governada por variações no déficit de precipitação representado na forma do SPI. Concluiu-se que no geral as secas evoluem primeiramente apresentando uma redução da precipitação e que após 1 ou 2 meses passa a atingir a umidade do solo e a vegetação e por fim atinge o armazenamento de água 2 ou 3 meses após o início da seca. A metodologia aplicada para geração dos mapas de seca se mostrou bastante eficiente para o monitoramento deste tipo de evento, de forma que foi possível representar a maioria dos principais eventos de seca que ocorreram na América do Sul nos últimos anos. / There is a need tor increase the scientific studies related to drought since this type of natural disaster causes billionaires damages, besides generating social impacts. Drought monitoring methodologies generate strategic information for the planning of mitigation measures, reduction of the impacts generated, and can be used to improve water resource management. Some regions in the world like South America are often hit by this type of disaster and yet do not has a complete monitoring system for droughts. This study presents a methodological proposal for the analysis of some of the main drought indexes cited in the scientific literature. The goal is to evaluate the performance of these indexes in order to find relationships between them that may have improve the understanding about this type o disaster and generate drought maps for the cited region. It was used only remote sensing products and products of precipitation reanalysis and land surface model, such as: Precipitation (TRMM and MSWEP); Soil moisture generated by GLDAS; Vegetation conditions index (NDVI GMMIS and MOD13C2); Variations of water storage (TWS GRACE). Standardized Precipitation Index (SPI), Soil Moisture Anomaly (SMA), Standardized Vegetation Index (SVI) and Terrestrial Water Storage Anomaly (ATWS) were calculated for this study. The results showed that theses indices were able to identify most of the droughts events recorded and there is a strong relationship between them. In general this relationship is ruled by variations in the precipitation deficit represented by the SPI. It was concluded that for the most regions in South America the droughts first evolve presenting a reduction of the precipitation and after 1 or 2 moths it is noticed a change in soil moisture and vegetation condition and in the end after 2 or 3 moths it is noticed a reduction in the water storage. The methodology used to generate the drought maps proved to be very efficient for the monitoring of this type of disaster that it was possible to represent most of the main drought events that occurred in South America in recent years.