O final do século XX presenciou a ascensão do discurso ambiental nas sociedades capitalistas. Constata-se também, no caso específico da água, o crescimento da atenção sobre o tema juntamente com a disseminação de um discurso que prega a necessidade de racionalização do uso e da gestão dos recursos hídricos frente ao seu iminente escasseamento, o que significa uma transformação radical naquilo que se compreende como cultura da água da sociedade brasileira. É exatamente nesse contexto que se põe a seguinte questão: que efeitos são produzidos, na própria ordem do discurso, através da afirmação da água como recurso escasso? Quem são os sujeitos da gestão racional da água? Que elementos passam a compor o universo da política de recursos hídricos? Esses questionamentos foram elaborados a partir da aplicação de conceitos foucaultianos de análise de discursos à fala hegemônica sobre recursos hídricos. Utilizando-se um recorte amostral que envolve livros didáticos de Geografia, trabalhos acadêmicos geográficos e marcos legais brasileiros sobre recursos hídricos, pode-se constatar a abrangênica e efetividade desse discurso dominante. Verificou-se, igualmente, a existência de falas alternativas que propõem outros enunciados para se discursar sobre a temática da água no contemporâneo, juntamente com outras formulações para uma política da água. Por fim, sinalizam-se contribuições para uma compreensão alternativa para a crise da água, a fim de colocar em relevo atores atualmente subalternos diante da voz dominante. / The late twentieth century witnessed the rise of environmental discourse in capitalist societies. There is also, in the specific case of water, a growth in the attention on the topic along with the dissemination of a discourse that preaches the need for rational use and management of water resources front of his impending shortages, which means a radical transformation in what we understand as water culture of brazilian society. It is precisely in this context that appears the following questions: what effects are produced in the very order of discourse, through the affirmation of water as a scarce resource? Who are the subjects of rational water management? Which are the elements that compose the universe of water resources politics? These questions were developed from the application of foucauldian concepts of discourse analysis to the hegemonic over water resources. Using an analytical sample that involves geography textbooks, geographical academic papers and legal frameworks on brazilian water resources, we could confirm the coverage and effectiveness of this dominant discourse. It was also possible to confirm the existence of alternative discourses that propose other statements to speak on the issue of water in contemporary, along with other formulations for a water policy. Finally, it shows up contributions to an alternative understanding to the water crisis in order to show the importance of junior players currently on the dominant voice.

O traçado de obras com características lineares num espaço geográfico tem, em princípio, um número muito grande de soluções. A seleção de traçados mais convenientes é hoje abordada pela Pesquisa Operacional por meio da Programação Dinâmica tradicional e das técnicas para resolver o problema conhecido como leastcost- path, (caminho de mínimo custo). Por sua vez, o planejamento de espaços geográficos é feito com o auxílio de técnicas de SIG (sistemas de informação geográfica). O estudo algorítmico dos caminhos de mínimo custo não é novidade e até os programas comerciais para SIG mais utilizados têm incorporado comandos que, com certas limitações, resolvem esse problema. Mas, seja qual for a abordagem, sempre é preciso conhecer a priori a funçãoobjetivo (FO), e isto não é tarefa fácil, pois devem ser conjugados objetivos de satisfação de necessidades sociais, políticas, ambientais e econômicas, o que gera um verdadeiro problema de otimização multiobjetivo e multicritério. Este trabalho teve como foco principal elaborar um modelo de decisão para ajudar na formulação da FO, adotando o paradigma multiobjetivo/multicritério, explorando inclusive o relaxamento difuso de pareceres dos decisores. Foram utilizadas apenas ferramentas computacionais (software e hardware) simples, de ampla difusão entre os engenheiros e de baixo custo, como a planilha de cálculo Excel e o programa Idrisi 32, procurando explorar suas aptidões e limitações, sem recorrer à elaboração e/ou utilização de códigos computacionais próprios, sobre os quais muitas pessoas sentem receios até não serem testados suficientemente. Foi obtido um sistema de apoio à decisão eficaz e de fácil utilização e sua possibilidade de aplicação foi testada na definição do traçado ótimo de parte da defesa norte da cidade de Resistencia (Argentina).

As propostas de projetos hidroviários para a Amazônia têm, sistematicamente, recebido fortes restrições por parte da sociedade civil organizada. Como poderia ser entendida tal situação, se a Amazônia Brasileira dispõe das melhores características físicas para o uso do transporte fluvial ? Este trabalho objetiva discutir alternativas potenciais de soluções para o delineamento de projetos hidroviários sustentáveis, a partir de uma visão sobre os múltiplos usos e a participação mais direta da sociedade nas tomadas de decisões que envolvem o uso dos recursos hídricos. A tese propõe um modelo analítico denominado MISAHA (Modelo de Indicadores de Sustentabilidade Aplicável a Hidrovias na Amazônia) como um gerador de indicadores de sustentabilidade, capazes de auxiliar o delineamento de projetos hidroviários para a Amazônia.

Um dos debates dentro a temática ambiental concentra-se sobre o desenvolvimento de indicadores de sustentabilidade para monitorar, mensurar e avaliar a sustentabilidade do desenvolvimento. Neste contexto, o presente trabalho objetivou desenvolver um método de modelagem de um sistema de indicadores para avaliar a sustentabilidade do sistema dos recursos hídricos, propiciando a participação dos atores sociais e visando ter maior conhecimento do problema e legitimidade do processo da gestão dos recursos hídricos numa bacia hidrográfica. Para tal, adotou-se o paradigma construtivista e foram abordados três temas: gestão ambiental, sistemas de apoio à decisão e indicadores de sustentabilidade. Esta metodologia foi aplicada, através de um estudo de caso, na bacia hidrográfica do Rio dos Sinos. A proposta do sistema de indicadores congrega duas áreas de interesse: a primeira, na perspectiva dos objetivos privados - a sustentabilidade como fluxo de bens e serviços, que contempla 8 Clusters: abastecimento público, abastecimento industrial, irrigação, criação de animais, geração de energia elétrica, navegação, aquicultura, turismo e recreação; a segunda, na perspectiva dos interesses públicos - a sustentabilidade como estoque dos recursos hídricos, que contempla 4 Clusters: regime hidrológico, qualidade da água, estrutura "habitat", resíduos sólidos. Em suma, foram definidos um total de 238 indicadores básicos, alguns deles (88 indicadores) são partilhados entre os Clusters, mostrando a interação dos indicadores e dependência entre os Clusters setoriais do sistema de recursos hídricos. Em termos gerais, recomenda-se empregar esse método se o interesse for, além do resultado, sendo a proposta de um sistema de indicadores de sustentabilidade, também do processo de participação dos atores envolvidos para compreender a problemática dos recursos hídricos. Assim, a modelagem de um sistema de indicadores será feita sob as inter-relações da ciência, política e os valores e objetivos dos atores sociais.

Orientador : Prof. Dr. Heinz Dieter O. A. Fill / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa: Curitiba, 06/06/2014 / Inclui referências / Área de concentração: Engenharia de recursos hídricos / Resumo: O presente trabalho procura analisar os efeitos de reservatórios de regularização na expansão de um sistema hidrelétrico sobre os ganhos de energia garantida e comparar estes efeitos com uma expansão a fio d’água. O problema é analisado através de um estudo de caso considerando três usinas na região amazônica atualmente em construção. Três cenários de expansão são analisados: (1) usinas a fio d’água, (2) regularização sazonal e (3) regularização plurianual. Dois sistemas-base em relação aos quais os ganhos energéticos são considerados: (1) o Sistema Interligado Nacional (SIN) e (2) o Sistema Sul-Sudeste. O método da energia natural será utilizado em todas as avaliações considerando sempre a integração elétrica perfeita dos sistemas. A contribuição de usinas térmicas não foi considerada neste estudo. A análise considera para a avaliação da energia garantida tanto o método Monte Carlo usando séries sintéticas de energia afluente como também a teoria estocástica dos reservatórios. Além da avaliação probabilística verifica-se também o impacto da regularização sobre a energia firma associada à série histórica. No caso da energia firme associada à série histórica do SIN obteve-se um ganho da energia incremental igual a 24,8% para regularização sazonal e 3,3% adicionais para regularização plurianual, em relação à expansão por usinas a fio d’água. O caso do Sistema S/SE estes ganhos foram de 20,1% e 4,0% respectivamente. A análise probabilística foi efetuada utilizando-se dois métodos baseados na teoria estocástica dos reservatórios além de uma avaliação pelo método de Monte Carlo. Considerando-se um tempo de retorno de 45 anos obteve-se pelo método de Monte Carlo ganho de 24,2% para regularização sazonal e 5,8% para plurianual no caso do SIN e 23,7% e 3,9% para o S/SE. Os ganhos estimados pela teoria estocástica dos reservatórios são equivalentes, o que comprova a independência dos resultados do método adotado. Entretanto, há de se considerar que pela magnitude dos rios envolvidos (Xingu e Madeira) o tamanho físico dos reservatórios necessários é bastante grande (37.250 Hm³ no Xingu e 130.250 Hm³ no Madeira) o que, de fato, cria impactos ambientais consideráveis. / Abstract: The purpose of this thesis is to analyze the effect of regulation reservoirs on the dependable energy during the expansion of a hydroelectric system opposed to an expansion based on run-of-river plants. The problem is analyzed via a case study considering three large hydroelectric projects in the Amazon region. Three scenarios are considered, namely (1) run-of-river plants, (2) seasonal within year regulation and (3) over year regulation. Two base systems are analyzed: The National Interconnected System (SIN) and the South- Southeast System (S/SE). All evaluations use the natural energy hydrograph method. Thermal plants are not considered. The estimate of dependable energy uses both the Monte Carlo method and stochastic reservoir theory. Firm energy based on the observed flows is also evaluated for comparison. For SIN and firm energy there is a gain of 24,8% for seasonal regulation relative to run-of-river plants and for over year regulation an additional 2,4% is added. For S/SE those figures are 20,1% and 4,0% respectively. The probabilistic analysis uses two methods based on stochastic reservoir theory and additionally an evaluation by Monte Carlo simulation. For a return period of 45 years the Monte Carlo simulation shows a gain for seasonal regulation is 24,2% and additional 5,8% for SIN and 23,7% and 3,9% for S/SE. The results for stochastic reservoir theory methods are similar within acceptable errors. This shows the equivalence of the different probabilistic methods for dependable energy evaluation. However, we should also consider that the magnitude of the rivers involved (Xingu and Madeira) the physical size of the reservoirs needed is quite large (37.250 hm³ the Xingu and the Madeira 130.250 hm³) which, in fact, creates significant environmental impacts.

Orientador : Prof. Dr. Tobias Bleninger / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa: Curitiba, 18/03/2014 / Inclui referências / Resumo: Esta pesquisa tem como objetivo a modelagem unidimensional de transporte de calor em lagos e reservatórios. Neste contexto, foram analisados alguns esquemas numéricos para a solução do transporte de calor e posterior análise da conservação da energia para cada esquema, a saber – diferenças finitas, explícito e implícito, e de volumes finitos. Desta análise foi definido o método numérico empregado no modelo – os melhores resultados foram obtidos com o método de volumes finitos. Para análise do modelo foram propostos alguns testes de verificação da influência de cada parâmetro. Foram realizados testes de inclusão de um termo de difusão, referente às vazões de entrada no reservatório, com base na difusão turbulenta vertical de um rio. Para avaliação, o modelo foi aplicado no reservatório Vossoroca, PR. Foi realizado um estudo hipotético (sem dados para verificação) com o modelo para uma região tropical e cálculo de índices físicos. / Abstract: This research aims to model a one-dimensional thermal stratification in reservoirs. Three numerical schemes were analyzed to solve the heat transport equation – explicit and implicit finite difference and finite volume. Additionally, energy conservation was also analyzed. To evaluate the model performance, different tests were proposed to verify the influence of each parameter. Complementary, a diffusion term was included in the river inflow, considering in this case vertical turbulence diffusion. A case study was performed at Vossoroca’s reservoir to evaluate the model capabilities. Finally, the model was applied to a tropical region considering a hypothetic case and estimate some physical index.

Orientador : Prof. Dr. Sandro Froehner / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa: Curitiba, 06/10/2014 / Inclui referências / Resumo: Este estudo apresenta uma avaliação do potencial de biomarcadores na construção de cenários passados. Registros de mudanças ambientais ocorridas em duas áreas de estudo distintas foram obtidos a partir do uso de biomarcadores de mudanças antropogênicas e climáticas em sedimentos datados.Mudanças ambientais ocorridas a mil anos atrás foram estudadas na bacia do Lago Ohrid (Sudoeste da Macedônia), enquanto alterações mais recentes, nos últimos 400 anos, foram avaliadas na região norte de Curitiba e Almirante Tamandaré (Sul do Brasil). O ultimo milênio corresponde ao final do Holoceno, no qual ocorreram importantes eventos climáticos da história do planeta, tais como a Era Negra, Período Medieval Quente (PMQ), Pequena Idade do Gelo (PIG) e a Idade Moderna. No Lago Ohrid, alterações na quantidade e composição da matéria orgânica no sedimento foram observadas. A distribuição de lipídios mostrou uma substituição de fontes de matéria orgânica de plantas por solo e consequente aumento da produtividade no lago. Esta alteração se deve ao aumento do desmatamento na área devido a eventos históricos tais como a fundação do Monastério Saint Naum e a elevação da cidade de Ohrid a capital do Império Búlgaro. Associado a influência humana na região está o aumento das chuvas, característico da transição da Era Negra (frio e seco) para o PMQ (quente e úmido). Outro cenário foi observado no sul do Brasil, com mudanças mais recentes, referentes a transição da PIG para a Idade Moderna. Evidências de alterações na vegetação, clima e composição atmosférica foram discutidas e de maneira geral, três estágios foram observados: 1600-1730, mais quente e seco, predomínio de plantas herbáceas sobre lenhosas, 1730-1800, mais frio e seco, predomínio de plantas lenhosas e 1800- presente, final da PIG, mais quente e úmido. Do ponto de vista atmosférico, alterações nos níveis de CO2 parecem ter ocorrido nos últimos 400 anos. Com base na razão isotópica de plantas, dois aumentos significativos foram observados entre 1600-1880 e 1930-2012. Fontes de CO2 com influência global seriam as principais responsáveis pelo primeiro aumento, enquanto fontes regionais parecem ser predominantes no segundo. Dentre as fontes em nível global, o vulcanismo pode ter contribuído para a mudança na composição atmosférica, principalmente entre 1600 e 1880, uma vez que alterações no pH do solo são evidentes. No período mais recente, o aumento do CO2 atmosférico foi atribuído a fontes antropogênicas, tais como queima de biomassa e combustíveis fosseis. O impacto antrópico na região foi avaliado através da distribuição de hidrocarbonetos poliaromáticos, cujas fontes indicaram a evolução das atividades humanas na região nos últimos 150 anos, de forma a complementar o entendimento da mudança na composição atmosférica. De maneira geral, o presente estudo contribui para a elucidação das alterações ambientais ocorridas em períodos significativos da história, em regiões onde informações desta natureza são escassas. Em tempos de discussão sobre mudanças climáticas, o entendimento de eventos do passado, que podem vir a se repetir em um ciclo, e dos reais efeitos da ação do homem no planeta, contribuem para a construção de cenários e previsões futuras. Palavras-chave: Variações Climáticas, Impacto Antrópico, Biomarcadores, Holoceno / Abstract: This study presents an assessment of the potential of biomarkers in the construction of past scenarios. Records of environmental changes in two distinct areas of study were obtained from the use of biomarkers from anthropogenic and climate changes in dated sediment cores. Changes that occurred between 840 to 1330 were studied in Lake Ohrid watershed (Southwest Macedonia), while more recent changes, in the last 400 years, were evaluated in the northern region of Curitiba and Almirante Tamandaré (Southern Brazil). The last millennium corresponds to the late Holocene climate in which important events in the history of the planet, such as the Dark Age, Medieval Warm Period-MWP, Little Ice Age-LIA, and the Modern Age occurred. In Lake Ohrid, changes in the amount and composition of organic matter inputted in the sediment were observed. The distribution of lipids showed a replacing of organic matter sources from plants by soil and a consequent increase in productivity in the lake. This change is related to increased deforestation in the area due to historical events, such as the foundation of the Saint Naum monastery and the elevation of Ohrid City to the capital of the Bulgarian Empire. Associated with human influence in the region is increased rainfall, characteristic of the transition from the Dark Age (colder and dry) for the MWP (warmer and humid). Another scenario was observed in southern Brazil, with more recent changes regarding the transition from LIA to the Modern Time. Evidence of changes in vegetation, climate and atmospheric composition were discussed, and in general, three periods were observed: 1600-1730, warmer and dry, predominance of herbaceous over woody plants; 1730-1800, colder and dry, predominance of woody plants and 1800-nowadays, the end of LIA, warmer and more humid. From the atmospheric compartment, changes in CO2 levels appear to have occurred in the last 400 years. Based on the isotopic ratios from plant sources, two significant increases were observed between 1600-1880 and 1930-2012. Sources of CO2 with global influence would be primarily responsible for the initial increase, while regional sources seem to be predominant in the second. Among the global sources, volcanism may have contributed to the change in atmospheric composition, especially between 1600 and 1880, since changes in soil pH were evident. More recently, the rise of atmospheric CO2 has been attributed to anthropogenic sources such as biomass and fossil fuels burning. The anthropogenic impact on the region was assessed through the distribution of polyaromatic hydrocarbons, whose sources have indicated the evolution of human activities in the region over the past 150 years, complementing the understanding of changes in atmospheric composition. Overall, this study contributes to the elucidation of environmental changes in significant periods of history, in regions where information of this approach are scarce. In times of strong discussion about climate change, the understanding of past events that may be repeated in a cycle and the real effects of human actions on the planet contribute to the construction of future scenarios and forecasts. Keywords: Climate Changes, Anthropogenic Impact, Biomarkers, Holocene

Orientador : Prof. Dr. Paulo Henrique Trombetta Zannin / O título da capa e do termo de aprovação são diferentes da folha de rosto de onde foram retirados os dados para catalogação / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa: Curitiba, 25/03/2014 / Inclui referências / Resumo: Como outras metrópoles brasileiras e do mundo, Curitiba sofre os efeitos decorrentes da poluição sonora caracterizada pelo ruído urbano. Este problema de saneamento ambiental não possui solução única, sendo necessárias ações de controle de ruídos nas fontes de emissão, caminho de propagação e receptores. Neste contexto, o isolamento sonoro de fachadas apresenta-se como importante ferramenta para a mitigação deste problema ambiental, atuando no caminho de propagação. O presente trabalho avaliou, através de medições in situ, treze situações de fachadas de edificações em Curitiba, de diferentes materiais construtivos e em diferentes locais da cidade. Destas, dez apresentaram desconformidades com a norma brasileira NBR 15.575/2012 e com o Regulamento dos Requisitos Acústicos de Edificações (RRAE) de Portugal, segundo o parâmetro diferença padronizada de nível ponderada – D2m,nT,w. Em três fachadas, aberturas de aproximadamente 0,5 cm foram deixadas propositalmente em portas e janelas, a fim de estudar o efeito causado pelas mesmas sobre a qualidade o isolamento sonoro das edificações. Foram constatadas reduções de 2 a 3 dB sobre a diferença padronizada de nível ponderada quando foram deixadas as frestas, em comparação com a situação em que portas e janelas estavam completamente fechadas. Simulações de isolamento sonoro foram realizadas utilizando-se o software BASTIAN, a fim de propor soluções para o dimensionamento do isolamento sonoro de fachadas cujos desempenhos ficaram aquém do mínimo estabelecido pelas normas. Valores de mercado de elementos de fachadas foram pesquisados em setembro de 2013, permitindo ao leitor um vislumbre sobre as quantias monetárias necessárias para o tratamento acústico das fachadas simuladas. Um mapa acústico tridimensional foi elaborado utilizando-se o software Predictor, em uma região no centro de Curitiba. Um prédio de aproximadamente 82 m de altura foi tomado como estudo de caso, onde uma metodologia para o dimensionamento do isolamento sonoro para edificações de vários pavimentos foi proposta. Os resultados demonstraram que a qualidade do isolamento sonoro de edificações brasileiras é baixa, devido, principalmente, a imperfeições construtivas e ao uso de materiais com propriedades acústicas desfavoráveis. Palavras chave: isolamento sonoro de fachadas, ruído ambiental, mapeamento acústico, acústica de edificações. / Abstract: As other metropolis from Brazil and around the world, Curitiba is exposed to the effects caused by noise pollution characterized by urban noise. Noise control measures act on emission sources, propagation paths and receptors. Thereby, environmental sanitation problem does not have a unique solution. In this context, façade sound insulation plays an important role in the mitigation of this environmental problem, acting in the propagation path. The present work has evaluated, through in situ measurements, edifications façade in thirteen different situations at Curitiba. The situations varied due to the buildings location and the façades constructive materials. From the thirteen situations, ten presented irregularities with the Brazilian standard NBR 15.575/2012 and with the Regulamento dos Requisitos Acústicos de Edificações (RRAE) from Portugal, according to the parameter weighted standardized level difference – D2m,nT,w. In three façades, gaps of approximately 0,5 cm were intentionally left in doors and windows, with the purpose of studying the effects caused by them on edification sound insulation quality. Reductions of 2 up to 3 dB were noticed over the weighted standardized level difference, comparing with the situations where doors and windows were completely closed. In some situations where performance did not reach the minimum proposed by the standards, the software BASTIAN was used to make simulations, in order to develop solutions for the dimensioning of façade sound insulation. Façade elements market values were researched in September 2013, giving the reader an idea about the monetary quantities needed for the acoustical treatment of the simulated façades. A tridimensional noise map in Curitiba downtown area was elaborated using the software Predictor. A building of approximately 82 m high was taken as a case study, where a methodology for the dimensioning of several floors edification sound insulation was proposed. The results have shown that the sound insulation quality of Brazilian buildings is low, mainly due to constructive imperfections and the use of materials with unfavorable acoustical proprieties. Key words: façade sound insulation, environmental noise, noise mapping, building acoustics.

Orientador : Prof. Nelson Luís da Costa Dias / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa: Curitiba, 2014 / Inclui referências / Resumo: O erro aleatório é um dos tipos de erros presentes em medições de fluxos turbulentos utilizando o Método de Covariâncias Turbulentas. Salesky et al. (2012) desenvolveram um método de filtragem para estimar o erro aleatório que consiste em: estimar o erro para várias escalas de tempo, ajustar aos dados uma reta com lei de potência de -1/2, e então, extrapolar o ajuste para um período médio T. Neste trabalho, análises de dados micrometeorológicos, com o objetivo de estimar o erro aleatório do fluxo de calor sensível, mostraram que o expoente da lei de potência difere, na maioria dos casos, de -1/2. Este comportamento observado é uma forte evidência de que as séries turbulentas analisadas exibem o fenômeno de Hurst. Levando isto em consideração, modificamos o método de filtragem permitindo que o expoente da lei de potência varie livremente. Usamos o intervalo ajustado R/S e o método de filtragem modificado RMSE para estimar o expoente de Hurst H. Nossos resultados mostram que a remoção de tendência linear reduz o valor de H, mas não elimina o fenômeno de Hurst. Também verificamos que os métodos para estimar H geram valores diferentes: na maioria das vezes, R/S estima valores maiores que RMSE. Observamos que somente raros casos dos exemplos estudados não exibem o fenômeno de Hurst. Por fim, utilizando o RMSE modificado, estimativas de erros foram obtidas para a função de autocovariância. A grande incerteza da autocovariância amostral implica na estimativa da escala integral, sendo que esta estimativa é muito incerta, ou até mesmo, impossível de se obter. Palavras-chave: erro aleatório, método de filtragem, fenômeno de Hurst, intervalo ajustado. / Abstract: The random error is one of the error types found in eddy-covariance measurements of turbulent fluxes. Salesky et al. (2012) developed a filtering method to estimate the random error that consists in: estimating the random error for various time scales, fitting the data to a power law of -1/2 in the time scale, and then extrapolating the fit to the averaging period T. In this work, analyses of micrometeorological data, with the objective of estimating the random error of the sensible heat flux, showed that the exponent of the power law observed differs, in many cases, from -1/2. This observed behavior is a strong evidence that the turbulence data series analyzed exhibit the Hurst phenomenon. To account for it, we modified the filtering method by allowing the power-law exponent to vary. We used the rescaled range R/S and the modified filtering method RMSE to estimate the Hurst expoent H. Our results indicate that the usual linear detrending applied to micrometeorological data reduces the H value, but does not eliminate the Hurst phenomenon. It was also found that the existing methods to estimate H give different estimates: most of the time, R/S estimates are larger than those from RMSE. Moreover, only in a few cases is the Hurst phenomenon not observed in the measured data. Finaly, using the modified RMSE, error estimates were obtained for the autocovariance function. The large uncertainty of the sample autocovariance has the implication that the calculation of integral time scales is either very uncertain or altogether impossible to obtain. Key-words: random error, filtering method, Hurst phenomenon, rescaled range.

Orientadora : Profª. Drª. Miriam Rita Moro Mine / Co-orientador : Prof. Dr. Eloy Kaviski / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa: Curitiba, 09/05/2014 / Inclui referências / Área de concentração: Engenharia de Recursos Hídricos / Resumo: A etapa do projeto CLARIS LPB desenvolvida no Departamento de Hidráulica e Saneamento da Universidade Federal do Paraná, teve como objetivo avaliar os impactos das mudanças climáticas na hidroeletricidade na Bacia do Rio da Prata. Para isso utilizaram-se de dois Modelos Climáticos Regionais (RCM), PROMES e RCA, para se fazer previsões de temperatura e chuva em longo prazo, e do modelo chuva-vazão Variable Infiltration Capacity (VIC) para simular o comportamento das vazões. Com o objetivo de confrontar os resultados obtidos pelo modelo VIC, esta pesquisa modelou o processo chuva-vazão através do uso de Redes Neurais Artificiais (RNA) para nove bacias hidrográficas também estudadas no projeto CLARIS LPB. Este trabalho pode ser dividido em quatro etapas: calibração e validação dos modelos chuva-vazão a partir de dados observados; análise e correção das séries simuladas pelos RCM’s; uso dos modelos validados com as séries corrigidas; e verificação do potencial das RNA’s em descrever o processo chuva-vazão mensal com uso das séries corrigidas. Durante a etapa de calibração e validação dos modelos, pode-se concluir que as RNA’s foram capazes de descrever os processos chuva-vazão. Para a etapa seguinte, pode-se concluir que as séries simuladas pelos RCM’s apresentavam bias (tendências) e para sua correção foram propostos três métodos. Os resultados obtidos da correção, de modo geral, apresentaram melhoras nos coeficientes de Nash-Sutcliffe, porém estas melhoras não foram consideradas satisfatórias. Quando comparadas as simulações da RNA com as do VIC para um período com dados observados pode-se concluir que, as RNA’s apresentaram resultados melhores em oito das nove bacias hidrográficas quando usadas as séries simuladas pelo RCM PROMES e sete das nove bacias quando usadas as séries do modelo RCA. A não capacidade das RNA em apresentar boas séries de simulações pode ser atribuída principalmente á baixa qualidade das precipitações e temperatura simuladas pelos RCM’s . Palavra-chave: Redes Neurais Artificiais, modelos chuva-vazão, PROMES, RCA, bias, simulação. / Abstract: The CLARIS LPB Project portion developed by Hydraulics and Sanitation Department of Universidade Federal do Parana aimed of assessing the impacts of climate changes on hydropower in Rio da Prata basin.Two Regional Climate Models (PROMES and RCA) were applied in order to make temperature and rainfall predictions (forecast) in long term. In addition, Variable Infiltration Capacity (VIC) rainfall-runoff model was applied to simulate flow's behaviour. With the purpose of comparing the results obtained by VIC model, this research modeled the rainfall-runoff process by using Artificial Neural Networks (ANN) for nine watersheds that were also studied in Claris LPB project. This work can be split into four steps: calibration and validation of rainfall-runoff models based on observed data; analysis and correction of series simulated by the RCM's; use of validated models with adjusted series; and verification of ANN's potential for describing the monthly rainfall-runoff process with the use of corrected series. During the step of calibration and validation of models, it could be concluded that ANN's were able to describe the rain-runoff processes. For the next step, the conclusion is that the series simulated by RCM's presented bias (trends) and three methods for its correction have been proposed. The results obtained after the corrections showed improvement in the Nash-Sutcliffe coefficients, but these improvements were not considered satisfactory. When comparing ANN's and VIC simulations for a given observed data period it can be concluded that the ANN's outperformed in eight out of nine basins studied when used series simulated by RCM PROMES and seven out of nine basins when used the RCA series model. The inability of ANN in presenting good series of simulations can be assigned mainly to the low quality of precipitation and temperature data simulated by the RCM's.