Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A erosÃo, o transporte e a deposiÃÃo de sedimentos sÃo questÃes ambientais que afetam a sociedade, principalmente devido ao decrÃscimo da produtividade agrÃcola, à diminuiÃÃo da capacidade de armazenamento dos reservatÃrios, à intensificaÃÃo dos processos de desertificaÃÃo, à ocorrÃncia de inundaÃÃes e à reduÃÃo da disponibilidade hÃdrica. A tendÃncia atual dos estudos hidrosedimentolÃgicos à abordar grandes escalas, a fim de gerar resultados com implicaÃÃes para o planejamento das bacias hidrogrÃficas. PorÃm, o monitoramento e a anÃlise hidrosedimentolÃgica de sub-bacias sÃo de grande importÃncia para o entendimento dos processos locais. AlÃm disso, esses estudos, quando consistentes, se tornam parte do banco de dados das investigaÃÃes que englobam os grandes sistemas, em algumas situaÃÃes, a escala global. Objetiva-se com esta pesquisa estudar a produÃÃo especÃfica de sedimentos na Bacia do Rio Jaguaribe (BRJ), com a proposta de analisar as relaÃÃes entre esta variÃvel e a Ãrea de drenagem, a fim de identificar se os dados possuem alometria com a escala espacial. Os dados de produÃÃo de sedimentos foram obtidos de fontes primÃrias e secundÃrias, contemplando diferentes mÃtodos de mediÃÃo e larga faixa de Ãreas (6,8 x 10-5 km a 4,8 x 104 kmÂ). Os dados primÃrios advieram do monitoramento de uma seÃÃo hidrosedimentolÃgica automatizada, monitoramento de uma encosta por pinos de erosÃo e batimetrias de reservatÃrios. Os dados secundÃrios foram originados de investigaÃÃes anteriores conduzidas em diversas escalas de sub-bacias do Rio Jaguaribe, tambÃm contemplando diferentes mÃtodos de mediÃÃo. Os resultados encontrados por esta pesquisa mostram que: (i) a calibraÃÃo do turbidÃmetro por meio da resuspensÃo de sedimentos se mostrou uma alternativa plausÃvel para as condiÃÃes semiÃridas. A melhoria da escala temporal no monitoramento sedimentolÃgico atravÃs das medidas de turbidez permitiu uma anÃlise mais representativa da dinÃmica da concentraÃÃo de sedimentos suspensos da seÃÃo estudada; (ii) a produÃÃo de sedimentos mÃdia da BRJ foi de 347 t km-2 ano-1, mÃnimo de 1,1 t km-2 ano-1 e mÃximo de 1.340 t km-2 ano-1; (iii) os atributos erosividade, geologia e cobertura vegetal, quando analisados separadamente, nÃo induziram a nenhuma relaÃÃo clara entre a produÃÃo especÃfica de sedimentos e a Ãrea de drenagem. PorÃm, as bacias com cobertura vegetal acima de 80% tiveram uma mÃdia de produÃÃo de sedimentos de 139 t km-2 ano-1, enquanto aquelas com cobertura inferior a 40% obtiveram mÃdia de 545 t km-2 ano-1, evidenciando a importÃncia da vegetaÃÃo na reduÃÃo da desagregaÃÃo do solo e transporte de sedimentos; (iv) o presente estudo indicou que a relaÃÃo entre produÃÃo de sedimentos e Ãrea de drenagem do Rio Jaguaribe, com alometria positiva para Ãreas de atà 400 kmÂ, nÃo seguiu o padrÃo regular estabelecido pelos dados de muitos rios do mundo. Salvo melhor juÃzo, a alometria positiva encontrada por este trabalho à inÃdita para regiÃes nÃo glaciais; (v) a alometria positiva encontrada por esta pesquisa pode ser um indicativo de que a DepressÃo Sertaneja, unidade geomorfolÃgica principal da BRJ, ainda està em fase de ajustamento, ou seja, os processos de erosÃo responsÃveis pelo aplainamento da superfÃcie estariam contribuindo para o aumento da produÃÃo de sedimento atà uma determinada faixa de escala. A partir da Ãrea (400 kmÂ) na qual se inicia o decaimento da produÃÃo de sedimento, os processos de deposiÃÃo dos sedimentos passam a ser dominantes sobre os processos de produÃÃo e transporte. / Erosion, transport and sediment deposition are environmental issues that affect society, mainly due to the decrease in agricultural production, decreased storage capacity of reservoirs, the intensification of desertification processes, the occurrence of floods and reduction of water availability. The current trend of the hydrosedimentological studies is addressing large scale in order to generate results with implications to planning of basins. Therefore, the monitoring and hydrosedimentological analysis of the sub-basins are of great importance for the understanding of local processes, in addition, these studies when consistently, become part of the database of investigations that cover large systems, in some situations, the global scale. The objective of this research is to study the specific sediment yield in the Jaguaribe River Basin (JRB), with the proposal to examine the relationship between this variable and the drainage area in order to identify if the data have an allometry trend with the spatial scale. The specific sediment yield data were obtained from primary and secondary sources, covering different measurement methods and a wide range of areas (6.8 x 10-5 km to 4.8 x 104 kmÂ). The primary data were originated from an automated hydrosedimentological section, monitoring of hillslope by erosion pins and reservoirs bathymetric surveys. Secondary data were originated from previous investigations conducted in several sub-basins of the Jaguaribe River, also contemplating different measurement methods and scales. The results of this research show that: (i) the calibration of the turbidimeter by sediment re-suspension method was shown to be as a reasonable alternative to semiarid conditions. Improvement at timescale of the sedimentological measures by turbidity allowed a more representative analysis of the suspended sediment concentration dynamics at studied control section; (ii) average specific sediment yield of the JRB was 347 t km-2 yr-1, the least was 1.1 t km-2 year-1 and the maximum was 1,340 t km-2 year-1; (iii) the attributes erosivity, geology and vegetation cover, when analyzed separately, didnât induce any clear relationship between specific sediment yield and drainage area. However, the watersheds with vegetation cover over 80% had an average sediment yield of 139 t km-2 year-1, while those with vegetation cover less than 40% achieved an average of 545 t km-2 year-1, showing the importance of vegetation in reducing soil detachment and sediment transport; (iv) the present study indicated that the relationship between sediment yield and drainage area of the Jaguaribe River, with positive allometry to areas up to 400 kmÂ, did not follow the regular pattern established by the data of many rivers in the world. Saved better judgment, the positive allometry found in this study is novel to with not-glacial behavior regions; (v) the positive allometry found in this research may be interpreted that the DepressÃo Sertaneja, the main geomorphological unit in the JRB, is still in adjustment phase, where the erosion processes responsible for the leveling of the surface are contributing to increase sediment yield up to certain scale. Above the area (400 kmÂ) at which specific sediment yield begins decreased, the process of sediment deposition becomes dominant upon production and transport processes.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Aproximadamente 80% da malha viÃria no Brasil nÃo possui pavimentaÃÃo. Estudos tÃm registrado elevadas taxas de erosÃo e escoamento superficial produzidas pela infraestrutura viÃria em vÃrias partes do mundo e reportam que estradas nÃo pavimentadas sÃo fontes significativas de sedimentos em bacias hidrogrÃficas. Durante dois anos (2013-2014) foi conduzido monitoramento em campo sob condiÃÃes de chuva natural para caracterizar escoamento e produÃÃo de sedimentos de segmentos de superfÃcie de estradas rurais nÃo pavimentadas e talude viÃrio, em Ãrea semiÃrida do bioma Caatinga do nordeste do Brasil, vulnerÃvel à desertificaÃÃo. TambÃm avaliou-se a aplicaÃÃo de modelagem na prediÃÃo da produÃÃo de sedimentos de superfÃcie de estradas. Os valores de produÃÃo de sedimentos medidos nos anos de 2013-2014, variaram de 0,30 Mg.ha-1.ano-1 a 0,92 Mg.ha-1.ano-1, superiores aos registrados na Ãrea em condiÃÃo preservada, porÃm em geral inferiores aos reportados na literatura para estradas nÃo pavimentadas. Entretanto, trata-se de uma Ãrea semiÃrida com baixa pluviometria e caracterizada por baixos valores de coeficiente de escoamento superficial, o que limita a produÃÃo de sedimentos e a conectividade hidrolÃgica da Ãrea, alÃm de os dois anos de monitoramento terem coincidido com perÃodo de seca na regiÃo. Nos segmentos de talude rodoviÃrio monitorados, a produÃÃo de sedimentos do talude sem vegetaÃÃo foi cerca de dez vezes superior à do segmento com vegetaÃÃo. Na superfÃcie de estradas, a produÃÃo de sedimentos anual (normalizada pela declividade) em um segmento com trÃnsito foi trÃs vezes mais elevada que da estrada sem trÃnsito, alÃm disso, eventos que ocorreram apÃs atividades de manutenÃÃo das vias geraram picos de concentraÃÃo de sedimentos superiores a 5.000 mg.L-1 nessas superfÃcies. Na escala de segmento de estrada, entre os modelos avaliados para prediÃÃo da produÃÃo de sedimentos, a USLE associada a equaÃÃo de Maner, mostrou-se uma abordagem adequada, em que os melhores resultados foram obtidos para a estrada sem trÃnsito, devido a nÃo interferÃncia neste segmento, de fatores externos como trÃnsito e atividades de manutenÃÃo, nÃo explicados pelo modelo. Jà na escala da Bacia do Benguà (933 kmÂ), onde as estradas ocupam apenas 0,7% da superfÃcie, a aplicaÃÃo de modelagem mostrou que estas contribuÃram com aproximadamente 7% do total de perdas de solo na Ãrea. Os resultados deste estudo sugerem que a produÃÃo de sedimentos em estradas e taludes com superfÃcie desnuda à pelo menos uma ordem de magnitude superior Ãquelas registrada nas Ãreas preservadas da bacia. Atividades de manutenÃÃo nas estradas e o trÃnsito de veÃculos contribuem para o aumento da disponibilidade de sedimentos com impacto nos valores de concentraÃÃo de sedimentos, mas impactando menos as cargas de sedimentos que dependem do escoamento superficial e da ocorrÃncia de eventos apÃs manutenÃÃo das vias. Constatou-se que a vegetaÃÃo natural do semiÃrido tem potencial na captura de sedimentos em taludes rodoviÃrios, com papel importante na quebra de conectividade entre fluxos de sedimentos provenientes de estradas nÃo pavimentadas e o sistema de drenagem natural da bacia. / Approximately 80% of the road network in Brazil is unpaved. Studies have reported high erosion rates and runoff produced by the road infrastructure in various parts of the world and report that unpaved roads are significant sources of sediment in river basins. For two years (2013-2014), monitoring in the field under natural rainfall conditions was conducted to characterize runoff and sediment yield of unpaved rural road segments and the respective slopes in semiarid area of the Caatinga biome of northeastern Brazil, vulnerable to desertification. It was assessed the application of modelling in the yield of sediments from road surface. The sediment yield values measured in the years 2013-2014 ranged from 0.30 Mg.ha-1.year-1 to 0.92 Mg.ha-1.year-1, higher than those recorded in the preserved area, but generally lower than those reported in the literature for unpaved roads. However, it is a semiarid area with low rainfall and characterized by low runoff coefficients, which limits the sediment yield and the hydrological connectivity in the area, additionally the two monitoring years coincided with drought in the region. In the monitored road slope segments, sediment yield from the non-vegetated slope was about ten times that of the slope with vegetation. On the road surfaces, the annual sediment yield (normalized by the slope) in a segment with traffic was three times higher than that without traffic, in addition, events occurring after maintenance activities generated sediment concentration peaks as high as 5,000 mg.L-1 in these areas. In the road segment scale, among the models tested for the predicting of sediment yield, the USLE associated with the Maner equation, proved to be a suitable approach, the best results being obtained for the road without traffic due to no interference from external factors, such as traffic and maintenance activities, which are not explained by the model. In the scale of the Benguà catchment (933 kmÂ), where the roads occupy only 0.7% of the surface, the modelling indicated that these areas contributed with approximately 7% of the total soil loss. The results of this study suggest that the sediment yield from roads and slopes with bare surface is at least one order of magnitude higher than those recorded in the preserved areas of the basin. Maintenance activities on roads and traffic of vehicles contribute to the increased availability of sediments and impacting the sediment concentrations, but produce lower impact on the sediment loads, which depend on runoff and the its occurrence after reprofiling of roads. It was also found that the natural vegetation of the semiarid region has potential in capturing sediments in road slopes, with an important role in breaking down connectivity between sediment flows from unpaved roads and the natural drainage system of the catchment.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A deficiÃncia hÃdrica em regiÃes semiÃridas, como o Nordeste do Brasil, representa um dos principais fatores limitantes ao desenvolvimento econÃmico, com graves consequÃncias sociais. Para garantir a conservaÃÃo dos recursos hÃdricos disponÃveis, à imprescindÃvel o controle de aÃÃes antrÃpicas que impactem negativamente a disponibilidade hÃdrica. Por exemplo, a ocupaÃÃo desordenada do solo e a utilizaÃÃo de prÃticas inadequadas na agricultura intensificam a erosÃo e o transporte de sedimentos, interferindo diretamente na disponibilidade hÃdrica. O assoreamento de reservatÃrios causa a reduÃÃo de sua capacidade de armazenamento e, consequentemente, sua capacidade de regularizar vazÃes com elevada garantia. O aporte de sedimentos a mananciais contribui tambÃm para a degradaÃÃo da qualidade da Ãgua, atravÃs do aumento da turbidez, o que provoca a reduÃÃo da concentraÃÃo de oxigÃnio dissolvido, e do enriquecimento de nutrientes. Adicionalmente, a erosÃo do solo à um dos principais fatores de degradaÃÃo ambiental, provocando a perda de nutrientes das camadas superficiais de solo. Portanto, uma avaliaÃÃo precisa dos fluxos de sedimento ao longo de sua trajetÃria à imprescindÃvel para a identificaÃÃo de Ãreas potencialmente erosivas e de locais onde predominam processos de deposiÃÃo. Para isso, faz-se necessÃrio o conhecimento das condiÃÃes de transporte dos sedimentos atravÃs e entre os diferentes compartimentos da bacia hidrogrÃfica. O potencial de movimento de uma partÃcula no sistema, denominado de conectividade no transporte de sedimentos, destaca-se como fator determinante para a compreensÃo e estimativa dos fluxos de massa sÃlida. De forma a se avaliar o efeito da conectividade sobre a produÃÃo de sedimentos na regiÃo semiÃrida do Brasil, realizou-se simulaÃÃo hidrossedimentolÃgica da bacia hidrogrÃfica de meso-escala do aÃude BenguÃ, CearÃ, utilizando-se o modelo WASA-SED. Constatou-se que, de um modo geral, o balanÃo de Ãgua no solo determina as condiÃÃes de geraÃÃo de escoamento na regiÃo de estudo: muito embora haja uma predominÃncia de iniciaÃÃo do escoamento superficial por processo Hortoniano, na escala de bacia hidrogrÃfica o excesso de precipitaÃÃo à percebido somente em eventos de grande magnitude ou apÃs sequÃncias de eventos chuvosos, quando a conectividade hidrolÃgica à elevada. Assim, as condiÃÃes de transporte limitam a produÃÃo de sedimentos, gerando padrÃes espaciais muito semelhantes de escoamento superficial e de produÃÃo de sedimentos. Na escala de bacia hidrogrÃfica, o padrÃo espacial de conectividade mostrou-se fortemente relacionado a caracterÃsticas hidrÃulicas do solo, enquanto que na escala de vertente, caracterÃsticas topogrÃficas locais desempenharam um papel mais importante no transporte de sedimentos. A simulaÃÃo de caracterÃsticas especÃficas do semiÃrido pelo modelo WASA-SED, tais como escoamento do tipo Hortoniano, reinfiltraÃÃo a jusante, redistribuiÃÃo lateral de escoamento e densa rede de reservatÃrios, permitiu a estimativa satisfatÃria dos fluxos de Ãgua e sedimentos tanto na bacia do Benguà (933 kmÂ) como na sub-bacia de Aiuaba (12 kmÂ). Um teste mais rigoroso foi realizado com o uso da tÃcnica de CÃsio-137 como traÃador de erosÃo/deposiÃÃo de sedimentos. A comparaÃÃo entre valores modelados e medidos com 137Cs em uma vertente representativa demonstrou boa correlaÃÃo entre os valores. Apesar de se tratar de um resultado local, tal comparaÃÃo indica que o modelo WASA-SED simule os fluxos de sedimento de maneira satisfatÃria tambÃm na escala de vertente / Water deficit in semiarid regions, such as the Northeastern Brazil, is a major limiting factor to economic development, with serious social consequences. To ensure the conservation of the available water resources, it is essential to control the human activities that impact negatively on water availability. For instance, uncontrolled soil use and improper agricultural practices, tend to intensify erosion and sediment transport processes, with direct impacts on water availability. Reservoirs siltation causes a reduction of the storage capacity and, hence, of the ability to supply water with high reliability. Sediment input to water bodies also contributes to water quality degradation, by increasing turbidity, which results in a reduction of the concentration of dissolved oxygen, and nutrient enrichment. In addition, soil erosion is a major factor of environmental degradation, causing the loss of nutrients of the top soil layers. Therefore, an accurate assessment of sediment fluxes along its pathway is essential for the identification of potentially erosive areas and regions where deposition processes predominate. For such estimation, a good understanding of the conditions of sediment transport through and between the different catchment compartments is necessary. The potential for movement of the soil particles within the system, denominated connectivity in sediment transport, stands out as a determining factor for the understanding and estimation of the flow of solid mass. In order to evaluate the effect of connectivity on sediment yield in the semiarid region of Brazil, a hydrosedimentological simulation of the Benguà meso-scale catchment (CearÃ, Brazil) was carried out with the WASA-SED model. It was found that, in general, water balance in the soil matrix determinates the conditions for runoff generation in the study area: although there is a predominance of surface runoff initiation by Hortonian process, in the catchment scale, excess precipitation is observed only in events of great magnitude or sequences of rain events, when hydrological connectivity is high. Thus, the transport conditions limit sediment yield, generating very similar spatial patterns of runoff and sediment yield. At the catchment scale, the spatial pattern of connectivity was strongly related to soil hydraulic properties, while topographic characteristics played a more important role in sediment transport at the finer scale. The simulation of specific features of semiarid regions by the WASA-SED model, such as Hortonian-type flow, downstream re-infiltration of surface runoff, lateral flow redistribution and dense network of reservoirs, allowed a satisfactory estimate of both water and sediments fluxes in the Benguà catchment (933 km Â), as well as in the Aiuaba sub-basin (12 km Â). A more rigorous test was performed with the technique of Cesium-137 as a tracer of soil erosion/deposition. A comparison between modelled and measured (with 137Cs) values in a representative hillslope showed good correlation between the values. Even though it is a local result, this comparison indicates that the WASA-SED model must be able to simulate sediment fluxes satisfactorily also in the hillslope scale

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / AvaliaÃÃes de produÃÃo de sedimentos em bacias hidrogrÃficas sÃo necessÃrias quando se deseja melhorar a qualidade da anÃlise tÃcnica, contribuindo para uma avaliaÃÃo consistente da disponibilidade hÃdrica e, consequentemente, para a gestÃo dos recursos hÃdricos. O objetivo geral da pesquisa foi avaliar a produÃÃo de sedimentos em bacias hidrogrÃficas sob a influÃncia de diferentes contextos geoambientais. TrÃs pequenas bacias foram monitoradas: a Bacia Experimental de Aiuaba, com Ãrea de drenagem de 12,0 km2, localizada em uma Ãrea de conservaÃÃo ambiental do bioma caatinga, no sertÃo dos Inhamus, sob clima semi-Ãrido; e as Bacias de Pai JoÃo (9,3 km2) e Santo AntÃnio (6,8 km2), localizadas no maciÃo de BaturitÃ, sob clima tropical sub-Ãmido, que se encontram impactadas por aÃÃes antrÃpicas, particularmente agricultura. A caracterizaÃÃo das bacias mostrou que Aiuaba, Pai JoÃo e Santo AntÃnio tÃm respectivamente, percentual de cobertura vegetal natural de 100%, 86% e 76% e regime predominante de escoamento efÃmero, intermitente e perene. Realizou-se monitoramento no ano de 2007, de variÃveis hidrossedimentolÃgicas nestas Ãreas. A estimativa anual de produÃÃo de sedimentos foi feita atravÃs da determinaÃÃo de descargas lÃquidas e sÃlidas afluentes no exutÃrio, e de equaÃÃes de curvas-chave de sedimentos a partir destes dados. Nas bacias de Pai JoÃo e Santo AntÃnio, as cargas de leito foram estimadas por meio de simulaÃÃo com o modelo EB (equaÃÃes de Einstein e Brown), por nÃo ter sido possÃvel a mediÃÃo desta parcela. Realizou-se ainda avaliaÃÃo do modelo HIDROSED2 na estimativa de produÃÃo de sedimentos nas Ãreas. Na bacia de Aiuaba realizou-se simulaÃÃo para o perÃodo de 2003 a 2007 e os resultados foram comparados com os medidos indiretamente (curva-chave). Nas Bacias de Pai JoÃo e Santo AntÃnio o modelo foi apenas calibrado, com base em alguns eventos monitorados em 2007. Na avaliaÃÃo da produÃÃo de sedimentos nas bacias de Aiuaba, Pai JoÃo e Santo AntÃnio, os valores obtidos foram respectivamente 1, 136 e 686 ton.km-2.ano-1. Observa-se que a ordem de grandeza da produÃÃo de sedimentos aumenta com o nÃvel de degradaÃÃo ambiental. Entretanto, nÃo à possÃvel traÃar conclusÃes unicamente em funÃÃo do uso do solo, pois outros fatores influenciam a produÃÃo de sedimentos. Na avaliaÃÃo individual de eventos nas trÃs bacias o modelo HIDROSED2 nÃo apresentou resultados satisfatÃrios para os pequenos eventos. Por outro lado, na estimativa anual e de eventos intensos de produÃÃo de sedimentos o modelo apresentou resultados satisfatÃrios em comparaÃÃo com as medidas. Os resultados sugerem: (1) foi verificada correlaÃÃo direta entre a degradaÃÃo ambiental e a produÃÃo de sedimentos quantificada nas bacias estudadas; (2) a modelagem deve ser aprimorada com base na fÃsica de processos; (3) ainda hà necessidade de monitoramento de variÃveis hidrolÃgicas e sedimentolÃgicas com a elaboraÃÃo de bancos de dados em bacias hidrogrÃficas do Estado do CearÃ, contribuindo para a implantaÃÃo de instrumentos de gestÃo dos recursos hÃdricos. / Sediment yield assessment is necessary in watersheds when it is desired to improve the quality of analysis, contributing for a consistent evaluation of water availability and, therefore, high-quality water resources management. The general objective was to evaluate the sediment yield in watersheds under different geo-environmental contexts. Three small basins had been monitored: the Aiuaba Experimental Basin, with drainage area of 12.0 km2, located in an environmental conservation area of the biome caatinga, in the Inhamus hinterland, under semi-arid climate; and the Basins of Pai JoÃo (9.3 km2) and Santo AntÃnio (6.8 km2), located in the Baturità mountain, under tropical sub-humid climate, which are impacted by anthropogenic actions, particularly agriculture. The basins characterization showed that Aiuaba, Pai JoÃo and Santo AntÃnio have, respectively, 100%, 86% and 76% of natural vegetation cover; and predominant fluvial regimes are ephemeral, intermittent and perennial. In the year of 2007, Hydrological and sedimentological variables were measured in these areas. The annual sediment yield estimate was made using liquid and solid discharges recorded in the basin outlet and the determination of sediment rating curves with these data. In the catchments Pai JoÃo and Santo AntÃnio, the bed load were simulated with model EB (Einstein and Brown equations), for not being possible the direct measurement of this parcel. The performance of model HIDROSED2 was assessed concerning sediment yield. In the Aiuaba basin the model was calibrated and validated using the monitored events. Simulations for 2003 to 2007 were carried out and the results had been compared with the measured ones using rating curves. In the Pai JoÃo and Santo AntÃnio basins the model only was calibrated, on the basis of some events monitored in 2007. The research provided the following results for Aiuaba, Pai JoÃo and Santo AntÃnio basins, respectively: the sediment yield was 1, 136 and 686 ton.km-2.year-1. It is observed that the order of magnitude of sediment yield increases with the level of environmental degradation. It is not possible to trace final conclusions solely in function of the soil use, because other factors influence sediment yield. In the event evaluation of the three basins, model HIDROSED2 did not present satisfactory results for the small events. On the other hand, in the annual estimate and of intense events of sediment yield, the model presented satisfactory results in comparison with the measurements. The results suggest: (1) there was a direct correlation between environmental degradation and sediment yield, quantified in the studied basins; (2) the improvement of modeling based on the physical processes is needed; and (3) hydrological and sedimentological measurements in catchments with the elaboration of data bases are still necessary for the State of CearÃ. This should contribute for the implantation of management instruments of the water resources.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O objetivo central desse trabalho foi avaliar e comparar o comportamento hidrolÃgico e sedimentolÃgico em pequenas bacias rurais no semiÃrido nordestino, verificando a influÃncia da aÃÃo antrÃpica sobre os recursos solo e Ãgua. O estudo desses processos à de suma importÃncia na definiÃÃo de estratÃgias para o melhor gerenciamento de pequenas bacias hidrogrÃficas e na definiÃÃo de planos de sustentabilidade. A Ãrea de investigaÃÃo localiza-se na bacia do Alto Jaguaribe, mais precisamente no municÃpio de Iguatu, na regiÃo conhecida como Centro Sul do estado do CearÃ. A Ãrea experimental à composta por quatro microbacias com denominaÃÃo de B1, B2, B3 e B4 localizadas prÃximas entre si, foram delimitadas e equipadas com calhas Parshall, sensores de nÃvel de Ãgua, pluviÃgrafos e coletores automÃticos de sedimentos visando estudos hidrossedimentolÃgicos em condiÃÃes de chuva natural. Nessa pesquisa as Ãreas das bacias em avaliaÃÃo nÃo excederam 3 hectares, sendo na microbacia B1 aplicado um tratamento (raleamento), que permitiu avaliar a influÃncia da alteraÃÃo na cobertura vegetal da Caatinga sobre o escoamento superficial, descarga mÃxima e produÃÃo de sedimentos. As demais microbacias experimentais B2, B3 e B4 foram mantidas inalteradas, sem intervenÃÃo antrÃpica, representando condiÃÃes naturais de pequenas bacias rurais do semiÃrido do nordeste. Os dados analisados abrangem toda a estaÃÃo chuvosa de 2009 nas quatro unidades experimentais e alguns eventos nos meses de janeiro, fevereiro e marÃo de 2008 na microbacia B2. Apesar da proximidade entre as unidades de monitoramento, os resultados revelaram grande variabilidade espaÃo-temporal das respostas hidrossedimentolÃgicas, sendo a umidade anterior do solo a variÃvel de destaque na modificaÃÃo destas. Os resultados mostraram que a prÃtica de raleamento da Caatinga teve influÃncia na alteraÃÃo do escoamento superficial e produÃÃo de sedimentos, sendo os efeitos maiores sobre os primeiros eventos. A produÃÃo acumulada de sedimentos atingiu ao final de 2009 valores de 1,45; 1,39 e 0,12 ton ha-1 para as microbacias B1, B2 e B4, respectivamente. De todas as microbacias investigadas, B3 apresentou os maiores valores de escoamento superficial, e descargas mÃximas, com coeficiente de escoamento mÃdio em torno de 86%. A unidade experimental B4 mostrou-se com comportamento hidrossedimentolÃgico bastante diferenciado das demais microbacias, sendo nesta encontrado as menores magnitudes de descarga mÃxima, escoamento superficial e produÃÃo de sedimentos, comportamento este associado principalmente Ãs caracterÃsticas fÃsicas do solo da microbacia. Os resultados encontrados fornecem elementos importantes no campo hidrossedimentolÃgico em regiÃes semiÃridas, podendo ser empregados para nortear pesquisas futuras em microbacias com escoamento efÃmero. / This work was carried out to evaluate and to compare the hydrologic and sedimentologic behaviour of small rural catchments in the semiarid Northeast of Brazil, as well as to asses the influence of the anthropogenic action over soil and water resources. The study of theses processes is very important for the definition of strategies to a better management of small watersheds and the definition of sustainability plans. The study area is located in the Alto Jaguaribe basin, in the Iguatu County, State of CearÃ, Brazil. Four small catchments B1, B2, B3 and B4, neibor to each other, were delimited and equipped with Parshall flumes, water level sensors, rain-gauges and automatic sediment samplers, aiming hydrossedimentologic studies under natural rainfall conditions. In this research, the areas of studied catchments areas are smaller than three ha. In the B1 part of cover vegetation was cut, making it possible to assess the influence of changes in the vegetation cover over runoff, peak discharge and sediment yield. In the others catchments (B2, B3 and B4), cover vegetation was keeping in undisturbed condition, representing the natural condition in the semiarid region of northeast Brazil. The data analysed comprises the hydrologic year of 2009 on the four experimental unities and some events on the months of January, February and March of 2008 on the small catchment B2. Despite the proximity of the monitored unities, the results show high spatial and temporal variability of the hydrossedimentologic answer, and the antecedent soil moisture as the main variable responsible for such modifications. It was observed that lowering the density of the Caatinga vegetation influenced runoff and sediment yield, with greater effects over the first events. Accumulated sediment yield reached values of 1.45, 1.39 and 0.12 ton.ha-1 for the micro-catchments B1, B2 e B4, respectively, at the end of the year 2009. Among all investigated catchments, B3 presented the highest values of runoff and peak discharges, with runoff coefficient average around 28%. The B4 experimental unit had a hydrossedimentologic behaviour very different from the other catchments, showing the lowest values of peak discharge, runoff and sediment yield, and this behaviour can be explained to the soil characteristics. The results presented in this study contribute with important information for the hydrossedimentologic study of semiarid regions, and can be used to guide further research in small catchments with ephemeral regime.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A multiplicaÃÃo da quantidade de pequenos reservatÃrios no semiÃrido nordestino provoca um impacto considerÃvel na disponibilidade hÃdrica das mÃdias e grandes bacias hidrogrÃficas, tornando-se assim, um impeditivo no bom gerenciamento deste recurso. Por outro lado, a pequena aÃudagem tem um importante papel com a retenÃÃo de sedimentos oriundos da erosÃo da bacia hidrogrÃfica, fazendo com que haja a minimizaÃÃo dos impactos causados com o acumulo de sedimento nos reservatÃrios estratÃgicos, causadora da conseqÃente reduÃÃo na disponibilidade de Ãgua. Desta forma, buscou-se analisar o assoreamento do aÃude BoqueirÃo, situado na Bacia Experimental de Aiuaba â BEA, atravÃs de estudos de batimetria, avaliaÃÃo hidrossedimentolÃgica na bacia hidrogrÃfica e a caracterizaÃÃo do material depositado e sua distribuiÃÃo no reservatÃrio. O assoreamento do reservatÃrio foi calculado pela diferenÃa entre as topobatimetrias de 2003 e 2009, e atravÃs de regressÃo linear, avaliou-se o assoreamento desde 1934, Ãpoca de sua construÃÃo. Cinco trincheiras foram feitas ao longo do talude da bacia hidrÃulica do reservatÃrio, permitindo avaliar o seu assoreamento aÃude atravÃs de parÃmetros do solo. A eficiÃncia de retenÃÃo do reservatÃrio foi determinada atravÃs da razÃo entre o assoreamento estimado no perÃodo de 1934 a 2009 e a produÃÃo de sedimentos obtida pÃlo modelo hidrossedimentolÃgico Hidrosed â 1. O assoreamento volumÃtrico foi calculado em 3.613 t para o perÃodo de 76 anos. Obteve-se valor de 6,5 % de teor de matÃria orgÃnica como sendo o limiar entre o material de assoreamento e o material original do terreno. Salienta-se ainda que apenas 7 % do material de assoreamento que foi produzido pela bacia hidrogrÃfica ficaram retidos em seu exutÃrio. Portanto, conclui-se que o assoreamento volumÃtrico anual do reservatÃrio à da ordem de 0,056 %, causando uma reduÃÃo na capacidade de acumulaÃÃo do reservatÃrio de 4,5 % desde a Ãpoca de sua construÃÃo atà os dias atuais. Evidencia-se, ainda, o teor de matÃria orgÃnica como um bom indicador do assoreamento do reservatÃrio: o volume assoreado, considerando-se como tal o solo com teor de matÃria orgÃnica maior que 6,5%, foi apenas 15% superior ao obtido atravÃs de batimetria. A eficiÃncia de retenÃÃo baixa pode ser explicada pela reduzida razÃo entre o volume do reservatÃrio e sua bacia hidrogrÃfica. Isto sugere que grande parte do sedimento que à produzido na bacia à exportado alÃm do exutÃrio atravÃs de eventos fluviomÃtricos extremos. / The multiplication of the number of small reservoirs in the semiarid northeastern causes a considerable impact on water availability of medium and large river basins, thus becoming a hindrance to good management of this resource. Moreover, the small damming has an important role in the retention of sediments from the erosion of the basin, minimizing the impacts to the accumulation of sediment in strategic reservoirs, and the consequent reduction in water availability. We have analyzed the sedimentation of the BoqueirÃo reservoir, located in the Experimental Basin of Aiuaba - BEA, through studies of bathymetry, hydrosedimentological assessment in the watershed and characterization of the deposited material and its distribution in the reservoir. The silting of the reservoir was calculated as the difference between bathymetry of 2003 and 2009 and, by regression, we estimated the sedimentation since 1934, the time of its construction. Five trenches were made along the slope of the hydraulic basin, allowing to assess the silting of the reservoir through soil parameters. Finally, the retention efficiency of the reservoir was determined by the ratio of sedimentation estimated for the period 1934-2009 and sediment yield obtained by the hydrosedimentological model Hidrosed - 1. The sedimentation mass was calculated as 3613 t for the period of 76 years. We obtained a value of 6.5% organic matter content as the threshold between the material of original material and the silting material. According to our analysis, only 7% of the sediment yield of basin are retained in the outlet reservoir. Therefore, it is concluded that the annual volume of reservoir sedimentation is the order of 0.056%, with a reduction in the accumulation capacity of the reservoir of 4.5% since the time of its construction. It also shows the content of organic matter as a good indicator of siltation of the reservoir, as the silted assessed using the organic matter threshold (6.5%) was only 15% higher than that obtained by bathymetry. The low retention efficiency might be explained by the low volume-catchment area ratio, suggesting that much of the sediment that is produced in the basin is exported through its outlet during the extreme runoff events.