A cidade de São Paulo, com cerca de 12 milhões de habitantes, é a mais populosa da América do Sul. A grande dificuldade, em áreas tão urbanizadas, é a de quantificar com relativa exatidão, a recarga dos seus aqüíferos. O uso de técnicas isotópicas tem auxiliado nesta empreitada devido ao fato da água subterrânea conservar a assinatura isotópica da água que lhe deu origem. Além da recarga natural pela água da chuva, também é sabido que existe outra recarga, não natural, proveniente de fugas da rede de abastecimento e de esgotos. A fim avaliar a recarga na cidade de São Paulo foram feitas coletas de amostras de chuva, no período de novembro de 2003 a outubro de 2004, em quatro locais (Zonas Norte, Sul, Leste e Oeste), assim como de águas subterrâneas de poços rasos (até 3 m) das quatro regiões mencionadas, e de poços profundos dos Sistemas Aqüíferos Sedimentar (SAS) e Cristalino (SAC) com profundidades variando entre 50 e 350 m, dispersos na cidade. Análises de composições isotópicas de O e H (\'delta\'\'ANTPOT. 18 O\' e \'delta\'D), assim como das concentrações de ânions e cátions, foram realizadas nestas amostras. Os resultados mostraram que a precipitação tem valores de \'delta\'\'ANTPOT. 18 O\' entre 0,9%o e - 7,8%o, enquanto que os valores de \'delta\'D se situaram entre 13%o e -59%o. Estes resultados permitiram traçar a reta meteórica local para a cidade de São Paulo, definida pela equação \'delta\'D = 8,2 (\'+OU-\' 0,3) \'delta\'\'ANTPOT. 18 O\' + 5,8 (\'+OU-\' 1,62). As águas coletadas em poços superficiais apresentaram valores entre -4,4%o e -6,6%o para o \'delta\'\'ANTPOT. 18 O\' e entre -30%o e -54%o para o \'delta\'D. Para o Sistema Aqüífero Sedimentar (SAS) a variação do valor de \'delta\'\'ANTPOT. 18 O\' é entre -4,8%o e -7,0%o, enquanto que para o valor de \'delta\'D essa variação é de -39%o a -56%. O Sistema Aqüífero Cristalino (SAC) apresenta valores de \'delta\'\'ANTPOT. 18 O\' entre -5,6%o e 7,2%o e valores de \'delta\'D entre -41%o e -54%o. A assinatura isotópica das águas dos poços que captam o aqüífero mais profundo ou seguramente não impactado por eventos de recarga mais recentes (>50 anos), mostra-se similar às chuvas que ocorrem na região. Já os poços localizados em áreas onde a ocupação é mais recente ou mesmo possuem níveis freáticos mais rasos <60 m) indicaram uma identidade isotópica entre estas águas profundas e as águas da rede de água pública. As águas atualmente extraídas dos poços onde há forte influência da recarga por rede pública mostram que estas são misturas na proporção de 44% e 56% entre as águas da recarga natural e da rede pública, respectivamente. / São Paulo, with about 12 million inhabitants, is the most populous city in South America. lt is difficult to quantify accurately aquifer recharge in such a large urbanized area. Isotopic techniques have been used in recharge studies because groundwater maintains the isotopic signature of the water from which it originated. Besides natural recharge provided by rain, a non-natural recharge comes from leaks in the water supply system and from sewage. In order to evaluate the recharge in São Paulo, rain samples were collected from November 2003 to October 2004 in four locations (North, South, East and West Zones), as well as groundwater from shallow wells (up to 3 m) from the same areas. Additionally, water samples of deep wells from the Sedimentary Aquifer System (Sistema Aqüífero Sedimentar, SAS) and the Crystalline Aquifer System (Sistema Aqüífero Cristalino, SAC) at depths between 50 and 350 m were collected from widespread locations in the city. Oxygen and Hydrogen isotopic compositions (\'delta\'\'ANTPOT. 18 O\' e \'delta\'D), in addition to the anion and cation concentrations, were determined on the samples. Rain samples showed \'delta\'\'ANTPOT. 18 O\' values between 0,9%o and -7,8%0, and values of \'delta\'D between 13%o e -59%o. These results allowed elaboration the Local Meteoric Water Line (LMWL) for the city of São Paulo as defined by the equation \'delta\'D = 8,2 (\'+OU-\' 0,3) \'delta\'\'ANTPOT. 18 O\' + 5,8 (\'+OU-\'1,62). The water samples from the shallow wells presented values between -4,4%o and - 6,6%o for \'delta\'\'ANTPOT. 18 O\' and -30%o to -54% \'delta\'D. Water samples from the Sedimentary Aquifer System (SAS) exhibited \'delta\'\'ANTPOT. 18 O\' values between - 4,8% and -7,0%o, while \'delta\'D varied between - 39%o a -56%o. The Crystalline Aquifer System (SAC) showed \'delta\'\'ANTPOT. 18 O\' values between -5,6%o and 7,2%o and \'delta\'D values between -41%o and -54%o. The isotopic signatures obtained on waters from deeper aquifers (>150 m) are similar to those determined on rain samples. On the other hand, isotopic compositions of waters from shallower wells (<60 m) indicate a mixture of rain and water leaking from the public supply system. Furthermore, based on the isotopes we can suggest that this mixture is made of 44% from rain water whereas water supply system leaks provide the other 56%.

O estudo de demografia de árvores foi realizado em uma parcela permanente de 1ha, em trecho de Floresta Pluvial Tropical Atlântica na Ilha do Cardoso, São Paulo, Brasil (25º03'05'-25º18'18'S e 47º53'48'-48º05'42'W). As árvores foram medidas em dois levantamentos (1987-89 e 1995), num intervalo de tempo médio de 6,8 anos. A análise da estrutura da floresta foi realizada considerando, no primeiro levantamento, 727 árvores de 108 espécies, para o componente dominante (DAP > 9,9cm), e 402 árvores de 64 espécies no sub-bosque (2,5 < DAP < 9,9cm). No segundo levantamento, de 756 árvores de 109 espécies foram medidas no componente dominante e 377 de 60 espécies no sub-bosque. As mudanças observadas em relação ao número absoluto dos indivíduos e das espécies foram relativamente pequenas. Concomitantemente a estas mudanças, houve aumento na área total dos caules do componente dominante (de 43,48 para 45,57m2/ha) e redução na do sub-bosque (1,03 para 0,97m2/ha). Para os cálculos das taxas médias anuais de crescimento, recrutamento e mortalidade, consideraram-se 716 árvores em 1ha do componente dominante (DAP > 9,9cm), no primeiro levantamento, e 844, no segundo, envolvendo um total de 111 espécies; e 368 árvores em 0,25ha do sub-bosque (2,5 < DAP < 9,9cm), no primeiro levantamento, e 430, no segundo, envolvendo 65 espécies. As espécies foram classificadas como raras, ocasionais, ou abundantes de acordo com o número de árvores presentes no primeiro levantamento, classes de diâmetro das árvores, síndromes de dispersão, e características sucessionais. As taxas médias anuais de crescimento, de recrutamento e de mortalidade, incluindo todas as espécies, foram de 0,19cm, de 2,43% e de 2,05%, respectivamente, para o componente dominante, e de 0,10cm, de 2,30% e de 2,38%, respectivamente, para o sub-bosque. Excluindo as palmeiras, as taxas médias anuais de crescimento, de recrutamento e de mortalidade, para o componente dominante, foram de 0,23cm, de 1,95% e de 1,45%, respectivamente, e para o sub-bosque, de 0,08cm, de 1,68% e de 2,08%, respectivamente. Estes valores aproximam-se daqueles obtidos em outros estudos de demografia de árvores realizados em parcelas permanentes em trechos preservados de Florestas Pluviais Tropicais. O trecho estudado é de floresta natural, que possui uma dinâmica própria, com mudanças em pequena escala; que está sujeita às perturbações de origem natural, que ocorrem de maneira esporádica, com impacto de certa forma moderado, e que pode ser considerada como uma floresta climácica, cuja dinâmica interna responde às mudanças observadas. / Demography of trees studies were carried out in a permanent plot of 1 ha, in the Atlantic rain forest of Cardoso Island, São Paulo, Brazil (25º03'05'-25º18'18'S and 47º53'48'-48º05'42'W). The trees were measured in two inventories (1987-89 and 1995), in a 6.8-year mean period. The forest structure was analyzed considering, in the first inventory, 727 trees with DBH > 9.9 cm (dominant component) of 108 species, and 402 trees with 2.5 < DBH < 9.9 cm ('sub-bosque') of 64 species. In the second inventory, 756 trees of 109 species of the dominant component, and 377 trees of 60 species of the 'sub-bosque' were analyzed. The changes observed in relation to absolute number of trees and species were relatively small. Concomitantly to these changes, there was an increase in total basal area of trees with DBH > 9.9 cm (from 43.48 to 45.57 m2/ha) and reduction in trees with 2.5 < DBH < 9.9 cm (1.03 to 0.97 m2/ha). To calculate the annual growth, recruitment and mortality rates, 716 trees of the dominant component were considered in the first inventory, and 844 trees in the second one, involving 111 species; 368 trees of the 'sub-bosque' in the first inventory, and 430 trees in the second one, involving 65 species. The species were classified as rare, occasional, or abundant according to the number of trees present in the first inventory, diameter classes of the trees, dispersal syndromes, and successional characteristics. The annual growth, recruitment and mortality rates for the community, considering all species and all trees with DBH > 9.9 cm (dominant component) were 0.19 cmy-1, 2.43 %, and 2.05 %, respectively; considering all species and all trees with 2.5 < DBH < 9.9 cm ('sub-bosque') were 0.10 cmy-1, 2.30 %, and 2.38 %, respectively. Excluding the palms, the annual growth, recruitment and mortality rates for the dominant component were 0.23 cmy-1, 1.95 %, and 1.45 %; for the 'sub-bosque', 0.08 cmy-1, 1.68 %, and 2.08 %, respectively. These values are approximately the same as those obtained in other studies of demography of trees carried out in permanent plots in preserved tropical rain forest. The area studied is a natural forest with its own dynamics, with changes in small scale, under moderate and sporadical natural disturbances; this area could be considered as a climactical forest, whose internal dynamics answer to changes observed.

Thesis (M.S.)--Humboldt State University, 2009. / 1 folded map in pocket. Includes bibliographical references (leaves 160-168). Also available via Humboldt Digital Scholar.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-06-14T11:32:02Z No. of bitstreams: 1 TELMA LÚCIA BEZERRA ALVES - TESE (PPGRN) 2016.pdf: 11238465 bytes, checksum: 7f1bc917d37a959d86daf700437c86cd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-14T11:32:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TELMA LÚCIA BEZERRA ALVES - TESE (PPGRN) 2016.pdf: 11238465 bytes, checksum: 7f1bc917d37a959d86daf700437c86cd (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / CNPq / A desertificação é um problema ambiental que atinge várias regiões no mundo, sendo definida como a degradação das terras nas zonas áridas, semiáridas e subúmidas resultante de vários fatores, incluindo variações climáticas e atividades humanas. O objetivo desse estudo foi avaliar o nível de degradação das terras (desertificação) no alto curso da bacia hidrográfica do Rio Paraíba, através da dinâmica temporal e espacial de aspectos climáticos, biofísicos e socioeconômicos. O alto curso da bacia hidrográfica engloba total ou parcialmente, a área de 18 municípios, distribuídos entre as microrregiões do Cariri Ocidental e Oriental do estado da Paraíba. Foram utilizados dados climáticos do período de 1950 a 2013 para as variáveis: precipitação pluvial e índice de aridez (Ia), dados de sensores orbitais - Moderate Resolution Imaging Spectro radiometer (MODIS), período de 2000 a 2013, visando à obtenção do albedo da superfície e do índice de vegetação ajustado ao solo (IVAS) e dados censitários (demográficos e agropecuários) para quantificação do índice socioeconômico e do nível de degradação na região. O teste de Mann-Kendall (MK) foi utilizado para identificação da tendência temporal das variáveis, ao nível de significância de α = 0,05, o método de Sen para quantificação da tendência e a krigagem para análise da dinâmica espacial das variáveis. Os principais resultados evidenciam que há uma tendência crescente da precipitação pluvial e decréscimo da aridez no alto curso da bacia como um todo, durante o período estudado. Pode-se inferir que estas condições não contribuem para desencadear o processo de degradação das terras (desertificação), sugerindo que as causas desse problema ambiental não são climáticas. A precipitação média anual aumenta na direção nordeste-noroeste da bacia, com mínimo (320 mm) em Cabaceiras e máximo (680 mm) nas localidades de Ouro Velho e Prata; o albedo da superfície e o índice de vegetação têm seus valores influenciados pela sazonalidade climática da região. A precipitação pluvial é o elemento que condiciona o aumento do índice de vegetação e diminuição do albedo da superfície, considerando-se que estas duas variáveis têm comportamento inverso. A região central do alto curso da bacia hidrográfica (municípios de Congo, Camalaú e Caraúbas) apresentou baixo índice de vegetação e elevado albedo da superfície, caracterizando possivelmente um processo de degradação das terras. Ao longo do período analisado (2000-2013), estas variáveis apresentaram tendência decrescente, mas não significativa, evidenciando um aumento pouco significativo da degradação das terras. Em relação ao índice socioeconômico geral de cada município – Isem observa-se que sete apresentaram “Moderada” degradação, dez “Baixa” degradação e apenas o município de Boqueirão apresentou situação de “Acentuada” degradação das terras. Os valores médios do Isem por município revelam que está havendo degradação das terras em todo o alto curso da bacia, porém em níveis Moderados e Baixos, sendo a região noroeste a área com maior pressão antrópica. Há uma tendência de aumento do índice socioeconômico - Iseb no alto curso da bacia hidrográfica com valor médio que indica uma situação de degradação “Moderada” das terras. Esse aumento é resultante do crescimento econômico, de programas sociais implantados e das melhorias nas condições de vida da população ao longo dos anos. / Desertification is an environmental problem that affects several regions in the world, defined as the land degradation of arid, semi-arid and sub-humid areas resulting from various factors, including climatic variations and human activities. The aim of this study was to evaluate the level of land degradation (desertification) in the upper course of the watershed of Paraíba River, through the temporal and spatial dynamics of climatic, biophysical and socio-economic aspects. The upper reaches of the watershed encompasses all or part of the area of 18 municipalities, distributed among the micro-regions of Western and Eastern Cariri state of Paraiba. Period of climatic data were used in 1950 the 2013 for the variables: rainfall and aridity index (Ia), orbital data from sensors - MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectro radiometer), from 2000 to 2013, to obtain the surface albedo and Vegetation Index adjusted to the ground (SA VI) and census data (population and agricultural) to quantify the socio economic index and the level of degradation in the region. The Mann-Kendall test (MK) was used to identify the time trend variable, the level of significance o f α = 0.05, the Sen method to quantify the trend and Kriging for analyzing spatial dynamics of the variables. The main results show that there is an increasing trend of rainfall and decrease dryness on the upper course of the watershed as a whole, during the period studied. You can infer that these conditions do not contribute to trigger land degradation process (desertification), suggesting that the causes of this environmental problem is not climate. The average annual precipitation increases in the north-northwest direction of the watershed, with minimum (320 mm) in Cabaceiras and maximum (680 mm) in Ouro Velho and Prata localities; the surface albedo and vegetation index have their values influenced by the seasonality of the region. Rainfall is the element that determines the increase in vegetation index and decrease in surface albedo, considering that these two variables have opposite behavior. The central region of the upper course of the watershed (municipalities of Congo, Camalaú and Caraúbas) showe d a low rate of vegetation and high albedo surface, possibly featuring a land degradation process. Throughout the period analyzed (2000-2013), these variables showed a downward trend, but not significant, showing a slight increase of land degradation. Rega rding the general socioeconomic index of each municipality – Isem it is observed that seven had "moderate" degradation ten "Low" degradation and only the municipality of Boqueirão presented situation of "Severe" land degradation. The municipality by Isem average values reveal what's going on land degradation across the upper course of the watershed, but in Moderate and Low levels, and northwest region of the area with increased human pressure. There is a tendency to increase the socioeconomic index - Iseb in the upper course of the watershed with an average value indicating the degradation of situation "moderate" land. This increase is the result of economic growth, implemented social programs and improvements in the living conditions of the population over the years.

A seca que assola o norte de Minas Gerais é um desencadeante de severos impactos socioambientais. Mudanças na distribuição das precipitações, ou mesmo a redução no volume de chuvas é fator suficiente para a desorganização da atividade econômica regional. Neste contexto, este trabalho analisou a distribuição espaço-temporal da seca/estiagem no norte de Minas Gerais, entre 2003 a 2014. A metodologia consistiu na elaboração de série temporal de anomalia padronizada de NDWI utilizando imagens de reflectância MOD13Q1/MODIS. Para a realização das análises utilizou-se como base: os decretos de anormalidade por motivo de seca/estiagem, dados de perdas e danos, de precipitação e de variação de água da subsuperfície das soluções GRACE. Foram realizadas correlações entre NDWI e precipitação e entre anomalia padronizada de NDWI e anomalia de precipitação, considerando dados sem e com 30 dias de defasagem. Foi aplicado teste de médias, teste t de Student, para a anomalia padronizada de NDWI e a anomalia de precipitação, em um intervalo de confiança de 95%. Os resultados demonstraram que a anomalia padronizada de NDWI identificou de forma satisfatória três períodos de seca/estiagem na região. Estes corroboram com os dados de decretos de emergência e calamidade pública, sendo observado um maior número de decretos, principalmente, nestes períodos. Dois períodos identificados como de seca/estiagem foram noticiados como de estiagem severa no norte de Minas Gerais. Esse fato corrobora os dados de anomalia padronizada de NDWI com a situação ocorrida na região. O quantitativo de áreas afetadas por seca também evidencia o mesmo período de maiores números de ocorrências de seca/estiagem e deficiência na distribuição da precipitação. No entanto, o emprego de anomalia padronizada de NDWI na identificação seca/estiagem, por si só, pode não ser suficiente para essa identificação, uma vez que, o fenômeno pode ocorrer e causar danos e prejuízos, em meio a uma paisagem verde, como constatado para 2010. As análises estatísticas mostraram que existem correlações com graus de intensidade melhores entre o NDWI e a precipitação com uma defasagem de 30 dias. Fato também observado para os dados de anomalia padronizada de NDWI e anomalia de precipitação, todavia, foram observadas correlações de fraca a moderada. O teste de médias apresentou diferenças entre as médias apenas para o ano de 2014. Apesar de em todos os outros períodos as médias não serem estatisticamente diferentes entre si, foram verificados baixos valores de p-value, com excessão do período entre 2008 e 2011, onde são verificados p-value entre 0,4 a 0,9. Ainda que os testes estatísticos não apresentaram uma ótima significância, a variação temporal dos dados de anomalia padronizada de NDWI e de anomalia de precipitação evidencia uma relação similar entre esses dados. Por fim, a comparação com dados das soluções GRACE, identificou os mesmos períodos verificados com a anomalia padronizada de NDWI, sendo então, observado que estes dados corroboram entre si na identificação de seca/estiagem no norte de Minas Gerais. / The drought that affects the north of Minas Gerais State causes severe socio-environment impacts. Changes on the precipitation distribution or even the reduction of the raining amount is enough reason for regional disorganization. In this context, this work analyzed the drought spatial-temporal distribution in the north of Minas Gerais State, between 2003 and 2014. The methodology consisted on the elaboration of time series of standardized anomaly NDWI using images of reflectance MOD13Q1/MODIS. For the analysis it was used the following basis: the abnormality decrees caused by drought, damage and losses data, precipitation and the water subsurface range on GRACE solution. Correlations were conducted between NDWI and precipitation, as well as between standardized anomaly NDWI and precipitation anomaly, considering data with and without 30 days of gap. It was applied average test, the Student t-test, for the standardized anomaly NDWI and precipitation anomaly, with a confidence range of 95%. Results demonstrated that standardized anomaly NDWI satisfactorily identified three seasons of drought in this region. It corroborates with emergency decrees and public calamity data, in what it was observed a higher number of decrees, especially in these periods. Two seasons identified as drought were reported as severe drought in the north of Minas Gerais State. This fact validates the standardized anomaly NDWI data with the situation occurred in the region. The quantity of affected areas drought, also evidences the same period of larger numbers of occurrences drought and disability in the distribution of precipitation. However, the use of standardized anomaly NDWI by itself on the identification of drought may not be enough evidence for this association, since the phenomenon can occur and cause damages and losses among a green landscape, as seen in 2010. Statistical analysis demonstrated that there are correlations with better intensity degrees between the NDWI and the precipitation with a gap of 30 days. This fact was also observed for the standardized anomaly NDWI and precipitation anomaly data, however, mild to moderate correlations were observed. Student t-test demonstrated differences between the averages only for the year of 2014. Despite for all other periods averages were not statistically different, they were observed p-value low values, with the exception of the period between 2008 and 2011, which are verified p-value between 0.4 and 0.9. Although statistical tests did not demonstrated a great significance, the temporal variation of standardized anomaly NDWI data and precipitation anomaly evidenciate a similar relationship between these data. Lastly, the comparison with data from GRACE solutions, identified the same periods verified with the standardized anomaly NDWI, being then observed that these data corroborates between them in the identification of draught in the north of Minas Gerais State.

O uso de incentivos econômicos é uma realidade na busca do desenvolvimento sustentável. No setor da drenagem urbana não é diferente. Para este setor a sustentabilidade é a reprodução do comportamento hidrológico natural de uma área, utilizando técnicas descentralizadas de micro-gestão, representada pelo Desenvolvimento Urbano de Baixo Impacto (Low Impact Development – LID). O objetivo da presente pesquisa foi analisar o uso de incentivos econômicos para a drenagem urbana, de modo a induzir e financiar o planejamento sustentável em desenvolvimento consolidados e novos, em escala de lote urbano, segundo as técnicas do LID. Para tanto, foram desenvolvidas três etapas metodológicas: (i) a aplicação do planejamento sustentável da drenagem urbana em desenvolvimentos consolidados e novos; (ii) o desenvolvimento dos incentivos econômicos; e (iii) a validação dos incentivos econômicos. Para aplicar as etapas metodológicas foram utilizadas três micro-bacias urbanas do município de Porto Alegre/RS com diferenças físicas, sócio-econômicas e quanto aos problemas relacionados à drenagem urbana. O planejamento sustentável foi simulado nos lotes com características médias nas micro-bacias. A partir destas simulações, e das próprias características das micro-bacias, foram estabelecidos os incentivos econômicos. A validação dos incentivos foi realizada por meio da aplicação de questionários aos proprietários dos lotes, utilizando o Método de Valoração Contingente (MVC), para estimar a Disposição a Pagar (DAP) e a Receber (DAR) dos proprietários para resolver os problemas do setor. Os resultados sugerem que utilizar incentivos positivos é a melhor solução (por exemplo, redução de impostos). Com isso, o controle do escoamento pluvial seria efetivamente estimulado, pois os incentivos positivos são os mais aceitos pelos proprietários, e os custos envolvidos neste controle em escala de lote são inferiores aos normalmente obtidos com as técnicas de controle do escoamento pluvial na macrodrenagem. Constatou-se que a existência de problemas e já ter sofrido um prejuízo qualquer são as variáveis com maior correlação direta com o aumento da DAP e DAR. Como conclusão final, acredita-se que um incentivo econômico positivo serviria para um processo de educação ambiental na drenagem urbana com objetivo de formar cidadãos conscientes e atuantes na busca de um ambiente sustentável. / The use of economic incentives is a reality in the pursuit of sustainable development. In the sector of urban drainage is no different. For this sector sustainability is the reproduction of the natural hydrology of an area, using decentralized techniques of micro-management, represented by the Low Impact Development (LID). The objective of this research was to examine the use of economic incentives for urban drainage, in order to induce and fund its sustainable planning of old and new developments in scale urban lot, according to the techniques of LID. For this purpose, we developed three methodological steps: (i) the implementation of sustainable urban drainage planning in old and new developments, (ii) the development of economic incentives, and (iii) the validation of economic incentives. To apply the methodological steps were used three urban micro-basins of the municipality of Porto Alegre / RS with differences physicals, socio-economic and on the problems related to urban drainage. The sustainable planning was simulated in lots with average characteristics in micro-basins. From these simulations and the actual characteristics of micro-basins were established economic incentives. The validation of the incentives was accomplished through the use of questionnaires to the owners of the lots, using the Contingent Valuation Method (CVM) to estimate the Willingness to Pay (WTP) and Receivable (WTR) for owners to resolve those problems. The results suggest that use positive incentives are the best solution (eg, tax cuts). With this control would be effectively encouraged, because the positive incentives are more accepted by the owners, and the costs involved in controlling scale batch are lower than those generally obtained with the control techniques in macrodrainage. It was found that the existence of problems and that they suffered any damage variables are more directly correlated with the increase in DAP and DAR. As a final conclusion it is believed that a positive economic incentive to serve a process of environmental education in urban drainage aiming to educate citizens aware and active in seeking a sustainable environment.

Atualmente existe uma forte demanda por planos e projetos de drenagem urbana, em vista do crescimento da urbanização e de novas exigências legais. Tais planos e projetos poderão esbarrar em uma ausência de relações Intensidade-Duração-Frequência (IDF) para a maioria das cidades brasileiras, em vista da inexistência de dados pluviográficos que possibilitem sua construção. Neste trabalho, foram estimadas relações IDF para todas as sedes municipais brasileiras a partir de estimativas de precipitação do satélite TRMM, que faz medições com resolução temporal de 3 horas. As chuvas máximas com durações menores do que 3 horas foram obtidas através de relação entre durações. As curvas IDF geradas foram comparadas com relações IDF clássicas, estabelecidas com dados pluviográficos. Adicionalmente, foram comparadas com um método alternativo clássico de obtenção de relações IDF em locais sem dados pluviográficos, em que os totais pluviométricos diários são desagregados para durações menores. Os resultados mostram que as curvas IDF geradas a partir do TRMM possuem incertezas, porém são uma alternativa tão eficiente quanto a utilização de chuvas desagregadas a partir de dados pluviométricos. / Nowadays, there is a need for urban drainage projects and planning in Brazil, due to continuing urbanization and a new legal framework. Such plans and projects will demand Intensity-Duration-Frequency (IDF) relations, at least for cities larger than 100.000 inhabitants. Such relations, as well as the pluviographic data which is needed to build them, are often unavailable in Brazil. In this research IDF relations were estimated based on 3-hourly TRMM precipitation estimates. They were then compared to standard IDF relations in sites with pluviographic data. In addition, TRMM IDF relations were compared with another alternative technique for places lacking pluviographic data. Results showed that TRMM estimation of the rainfall still has important uncertainties, but are an alternative method for places without rainfall data.

O aproveitamento de água de chuva no meio urbano vem ganhando interesse por parte da sociedade devido aos benefícios que esta prática proporciona, tais como: econômico, ambiental e contra alagamentos urbanos. Este interesse pode ser percebido pelo surgimento de regulamentações governamentais e comercialização no mercado nacional de produtos específicos para a captação, tratamento e armazenamento de água. Assim, quantificar os beneficios é um ponto chave para que o aproveitamento de água de chuva torne-se popular no ambiente urbano. Dentre os benefícios mensuráveis, a redução de alagamentos urbanos é o menos abordado, e, com frequência, para casos específicos, que não permitem a transferência dos resultados ou da metodologia de quantificação. O presente trabalho teve como motivador a escassez de trabalhos que abordassem o efeito do aproveitamento de água de chuva na vazão da rede pluvial, que a princípio de sua concepção metológica careceu de um método de dimensionamento que permitisse a obtenção de índices de desempenho esperados para o sistema de aproveitamento de água de chuva. Foi proposta então, uma metodologa de dimensionamento por meio de ábacos, estes por sua vez, foram criados a partir da técnica de Monte Carlo para séries sintéticas usadas na simulação de balanço de massa no reservatório de água de chuva para a obtenção de índices de desempenho em função do volume e da demanda estimada por água não potável. Os ábacos foram produzidos para todas as capitais brasileiras mais o distrito federal como forma de verificação da sua aplicabilidade para os diversos regimes pluviométricos existentes no Brasil. A partir do método de dimensionamento foi possível estabelecer cenários e premissas de projeto de sistemas de aproveitamento de água de chuva que, juntamente com dados observados de demandas por água para padrões de habitação popular e de classe alta no município de Porto Alegre, forneceram garantias de permanência do volume de espera para reservatórios em lotes residenciais. Os volumes de espera constituíram a condição inicial para simulação hidráulica de bacias hipotéticas com 10 e 25ha, escala compatível com a de loteamentos residenciais, porém para chuvas de projeto com duração crítica para a escala das bacias urbanas de Porto Alegre (1h). Os resultados da simulação apontaram para uma ineficácia na redução do pico de vazão, sendo observada apenas uma pequena redução no volume do hidrograma, em que o caso de habitações padrão popular apresentou os maiores descontos (~6% para 75% de garantia). A ineficiência em redução do pico de vazão na rede pluvial, para as características pluviométricas, de consumo e hidrológicas das bacias urbanas de Porto Alegre pode ser explicada pelo próprio propósito do aproveitamento de água de chuva que é o de apenas atender à demanda de água, não garantindo volumes de espera suficientes para causar tal efeito no pico de vazão da rede pluvial. / There is an increasing interest from the society in rainwater harvesting and use in urban areas, due to the benefits that this practice provides, such as: economic, environmental and urban flooding control. This interest may be perceived by the emergence of government regulations and increased availability of specific products in the domestic market for the capture, processing and storage of water. Consequently, quantifying the benefits is a key element for allowing the use of rainwater to become popular in the urban environment. Among the measurable benefits, the use of rainwater as a contribution to the reduction of urban flooding is the least discussed; when available, the results are often valid only for specific cases, do not allowing their generalization and application to different scenarios and configurations. The present work was motivated by the scarcity of studies that addressed the effect of the use of rainwater in the reduction of urban runoff, and the lack of design methods that could allow the estimation of performance indicators for the rainwater harvesting and use systems. A graphical design method (using abacuses) is proposed. Abaci were created from the application of the Monte Carlo technique, applied to synthetic series used in the mass balance simulation of rainwater reservoirs, to obtain performance indices as function of the volume and the estimated demand for non-potable water. The abaci were produced for all Brazilian capitals and also the Federal District, in order to verify their applicability to different rainfall regimes existing in Brazil. The use of the graphical design method allowed creating different scenarios and assumptions for designing systems for rainwater use. The combination of these scenarios with observed data of water demand, applied to two different urbanization patterns (low income dwellings and upper class habitation), in the municipality of Porto Alegre, allowed the assessment of the probability of different retention volumes for reservoirs in residential lots. The expected volumes constituted the initial condition for hydraulic simulation of hypothetical watersheds with 10 and 25ha, scale compatible with the residential subdivisions of urban catchments in Porto Alegre, using critical rain durations (1h). The simulation results implied an ineffectiveness in reducing the peak flow, as only a small reduction in the volume of the hydrograph was obatained, with the higher reduction (~ 6% to 75% guarantee) observed for the low-income dwellings. The inefficiency in reducing the peak flow for the rainfall and consumption Porto Alegre characteristics, as well the hydrological characteristics of their urban watersheds, can be explained by the purpose of the rainwater harvesting that is the only meet the demand for water, not ensuring sufficient available volume to cause such effect on the peak flow in the conducts.

A seca que assola o norte de Minas Gerais é um desencadeante de severos impactos socioambientais. Mudanças na distribuição das precipitações, ou mesmo a redução no volume de chuvas é fator suficiente para a desorganização da atividade econômica regional. Neste contexto, este trabalho analisou a distribuição espaço-temporal da seca/estiagem no norte de Minas Gerais, entre 2003 a 2014. A metodologia consistiu na elaboração de série temporal de anomalia padronizada de NDWI utilizando imagens de reflectância MOD13Q1/MODIS. Para a realização das análises utilizou-se como base: os decretos de anormalidade por motivo de seca/estiagem, dados de perdas e danos, de precipitação e de variação de água da subsuperfície das soluções GRACE. Foram realizadas correlações entre NDWI e precipitação e entre anomalia padronizada de NDWI e anomalia de precipitação, considerando dados sem e com 30 dias de defasagem. Foi aplicado teste de médias, teste t de Student, para a anomalia padronizada de NDWI e a anomalia de precipitação, em um intervalo de confiança de 95%. Os resultados demonstraram que a anomalia padronizada de NDWI identificou de forma satisfatória três períodos de seca/estiagem na região. Estes corroboram com os dados de decretos de emergência e calamidade pública, sendo observado um maior número de decretos, principalmente, nestes períodos. Dois períodos identificados como de seca/estiagem foram noticiados como de estiagem severa no norte de Minas Gerais. Esse fato corrobora os dados de anomalia padronizada de NDWI com a situação ocorrida na região. O quantitativo de áreas afetadas por seca também evidencia o mesmo período de maiores números de ocorrências de seca/estiagem e deficiência na distribuição da precipitação. No entanto, o emprego de anomalia padronizada de NDWI na identificação seca/estiagem, por si só, pode não ser suficiente para essa identificação, uma vez que, o fenômeno pode ocorrer e causar danos e prejuízos, em meio a uma paisagem verde, como constatado para 2010. As análises estatísticas mostraram que existem correlações com graus de intensidade melhores entre o NDWI e a precipitação com uma defasagem de 30 dias. Fato também observado para os dados de anomalia padronizada de NDWI e anomalia de precipitação, todavia, foram observadas correlações de fraca a moderada. O teste de médias apresentou diferenças entre as médias apenas para o ano de 2014. Apesar de em todos os outros períodos as médias não serem estatisticamente diferentes entre si, foram verificados baixos valores de p-value, com excessão do período entre 2008 e 2011, onde são verificados p-value entre 0,4 a 0,9. Ainda que os testes estatísticos não apresentaram uma ótima significância, a variação temporal dos dados de anomalia padronizada de NDWI e de anomalia de precipitação evidencia uma relação similar entre esses dados. Por fim, a comparação com dados das soluções GRACE, identificou os mesmos períodos verificados com a anomalia padronizada de NDWI, sendo então, observado que estes dados corroboram entre si na identificação de seca/estiagem no norte de Minas Gerais. / The drought that affects the north of Minas Gerais State causes severe socio-environment impacts. Changes on the precipitation distribution or even the reduction of the raining amount is enough reason for regional disorganization. In this context, this work analyzed the drought spatial-temporal distribution in the north of Minas Gerais State, between 2003 and 2014. The methodology consisted on the elaboration of time series of standardized anomaly NDWI using images of reflectance MOD13Q1/MODIS. For the analysis it was used the following basis: the abnormality decrees caused by drought, damage and losses data, precipitation and the water subsurface range on GRACE solution. Correlations were conducted between NDWI and precipitation, as well as between standardized anomaly NDWI and precipitation anomaly, considering data with and without 30 days of gap. It was applied average test, the Student t-test, for the standardized anomaly NDWI and precipitation anomaly, with a confidence range of 95%. Results demonstrated that standardized anomaly NDWI satisfactorily identified three seasons of drought in this region. It corroborates with emergency decrees and public calamity data, in what it was observed a higher number of decrees, especially in these periods. Two seasons identified as drought were reported as severe drought in the north of Minas Gerais State. This fact validates the standardized anomaly NDWI data with the situation occurred in the region. The quantity of affected areas drought, also evidences the same period of larger numbers of occurrences drought and disability in the distribution of precipitation. However, the use of standardized anomaly NDWI by itself on the identification of drought may not be enough evidence for this association, since the phenomenon can occur and cause damages and losses among a green landscape, as seen in 2010. Statistical analysis demonstrated that there are correlations with better intensity degrees between the NDWI and the precipitation with a gap of 30 days. This fact was also observed for the standardized anomaly NDWI and precipitation anomaly data, however, mild to moderate correlations were observed. Student t-test demonstrated differences between the averages only for the year of 2014. Despite for all other periods averages were not statistically different, they were observed p-value low values, with the exception of the period between 2008 and 2011, which are verified p-value between 0.4 and 0.9. Although statistical tests did not demonstrated a great significance, the temporal variation of standardized anomaly NDWI data and precipitation anomaly evidenciate a similar relationship between these data. Lastly, the comparison with data from GRACE solutions, identified the same periods verified with the standardized anomaly NDWI, being then observed that these data corroborates between them in the identification of draught in the north of Minas Gerais State.

Neste estudo foram analisadas possíveis tendências de aumento da precipitação em nove estações pluviométricas na sub-bacia 87, incluindo Porto Alegre, no Estado do Rio Grande do Sul, para 50 anos de dados. Eventos extremos são responsáveis por muitos problemas, principalmente em áreas urbanas, e a frequência e a magnitude destes eventos podem aumentar com as alterações climáticas. No intuito de avaliar o impacto de alterações climáticas, em Porto Alegre, utilizou-se o modelo Long Ashton Research Station - Weather Generator (LARS-WG). O LARS-WG é um gerador estocástico capaz de simular cenários climáticos em escala local. Para cada série histórica das estações analisadas, na sub-bacia 87, foi aplicado o teste estatístico de Mann Kendall para identificar possíveis tendências nos dados anuais e trimestrais. Na estação de Porto Alegre também foi realizada pesquisa para identificar o aumento na frequência de ocorrência de alturas de precipitação em diferentes faixas e análise de tendência noshttp://www.bibliotecadigital.ufrgs.br/da.php?nrb=001053508&loc=2017&l=5219eb420c00bf62 dados sub-diários. A geração de séries sintéticas de precipitação para diferentes cenários teve como base os dados pluviométricos da série de Porto Alegre, que consistiu na utilização do período de 1974 a 2014 na geração da linha de base para calibração do LARS-WG. Após a geração de séries sintéticas de precipitação para um clima atual, foi selecionado o máximo diário anual e este foi desagregado em dados subdiários. Na sequência avaliou-se o impacto das alterações em três cenários do IPCC, A1B, A2 e B1. Em cada um dos arquivos de precipitação diária, geradas por projeção no LARS-WG, foi realizada a desagregação em precipitações sub-diárias Os resultados da aplicação do teste de Mann Kendall indicam tendência no aumento do total anual e no número de dias chuvosos (NDC). O trimestre que mais contribuiu para este aumento corresponde à primavera. Entretanto nas estações de Porto Alegre e Sapucaia do Sul, na região metropolitana de Porto Alegre, São Lourenço no Litoral Sul e Renânia e Serra do Pinto numa região de relevo acidentado próximo ao Litoral Norte também se identificou tendência de aumento no verão e no outono. Em Porto Alegre não foi verificada tendência na precipitação diária máxima anual, permitindo a utilização do LARS-WG que assume que as séries de dados diários observados são estacionárias e gera séries sintéticas com características estatísticas semelhantes à série de dados observados. Uma análise comparativa dos resultados entre as IDFs projetadas com o LARS-WG e a IDF definida por Weschenfelder et al. (2015) indica aumento das precipitações intensas. No primeiro período de projeção no cenário A1B, os desvios ficaram na faixa de 8 a 16% para quatro dos modelos, no cenário A2 os desvios ficaram na faixa de 9 a 19% e no cenário B1 de 7 a 19% em cinco modelos. Para o segundo período de projeção apresentou uma grande variabilidade com desvios entre -3 e 40%. O caminho para reduzir as incertezas é o monitoramento continuado das variáveis meteorológicas, pois a modelagem do clima só pode ser aprimorada com a incorporação de dados reais aos modelos. / This study analyzes possible trends of precipitation increase in nine rainfall stations in subbasin 87, including Porto Alegre, in the State of Rio Grande do Sul, for 50 years of data. Extreme events are responsible for many problems, especially in urban areas, and the frequency and magnitude of these events may increase with climate change. In order to evaluate the impact of climate change in Porto Alegre, the Long Ashton Research Station - Weather Generator (LARS-WG) model was used. The LARS-WG is a stochastic generator capable of simulating local scale climate scenarios. The Mann Kendall's statistical test was applied for each historical series of the analyzed stations in sub-basin 87 in order to identify possible trends in annual and trimestral data. At the Porto Alegre station, research was also conducted to identify the increase in the frequency of occurrence of precipitation heights in different bands and trend analysis in the sub-diary data. The generation of synthetic precipitation series for different scenarios was based on the pluviometric data of the Porto Alegre series, which consisted of the use of the period from 1974 to 2014 in the generation of the baseline for LARS-WG calibration After the generation of synthetic series of precipitation for a current climate, the maximum annual daily was selected and this was disaggregated in sub-diary data. The impact of the changes was then evaluated in three scenarios of the IPCC, A1B, A2 and B1. In each of the daily precipitation files generated by LARS-WG projection, disaggregation in sub-daily precipitation was conducted. The results of the Mann Kendall test indicate a trend in the annual total increase and in the number of rainy days (NDC). The trimester that contributed most to this increase is spring. However, in the Porto Alegre and Sapucaia do Sul stations, in the metropolitan area of Porto Alegre, São Lourenço in the South Coast and Renânia and Serra do Pinto, in an area of rugged relief near the North Coast, there was also a tendency to increase in summer and fall. In Porto Alegre, no trend was observed in the annual maximum daily precipitation, allowing the use of LARSWG, which assumes that the observed daily data series are stationary and generates synthetic series with similar statistical characteristics to the data series observed. A comparative analysis of the results between the IDFs projected with the LARS-WG and the IDF defined by Weschenfelder et al. (2015) indicates an increase in intense precipitation.