Plantea soluciones para poder mitigar los daños provocados por la crecida de agua de las quebradas Alto Perú y El Porvenir, las cuales afecta al Asentamiento Humano Las Mercedes y Norman King ubicadas en el distrito de la Oroya, Provincia de Yauli – Junín. Para poder determinar las soluciones en esta zona, se ha desarrollado un estudio hidráulico e hidrológico de las quebradas en mención. El estudio hidrológico consiste en estimar las descargas máximas a partir de reporte de precipitaciones máximas en 24 horas registradas en las estaciones cercanas al lugar , para periodos de retorno de 100,200 y 500 años a través de un análisis de frecuencia para lo cual empleamos el programa HIDROESTA , cuyo autor es el Ing. Máximo Villón Béjar . Además, para determinar los caudales máximos que comprende el estudio hidrológico se realizó la caracterización de la cuenca y con la ayuda del Software HEC-HMS, del cuerpo de la armada de los Estados Unidos, se realizó un modelamiento de la cuenca, con la finalidad de tener resultados más reales. Por otro lado, el modelamiento hidráulico de la zona se desarrolló con el Software HEC-RAS de los mismos autores del HEC-HMS, el cual permite obtener los niveles de agua máximos en las quebradas mencionadas. Dicho Software, necesita como información las secciones transversales de la quebrada, por ello se realizó un levantamiento topográfico de las mismas. Para poder plantear soluciones en la zona de estudio se realizó un estudio de socavación con la finalidad de estudiar la acción erosiva del agua. Para ello se extrajeron calicatas y mediante métodos teóricos se logró determinar la altura de socavación. Por último, se procedió a evaluar posibles soluciones como por ejemplo la construcción de obras de arte ya sea muros de concreto o de gaviones. De esta manera se pretende mitigar los daños producidos por el incremento de agua que se dan en las quebradas, originando pérdidas humanas o materiales.

Introdução: Na medida em que o crescimento populacional se intensificou nos grandes centros urbanos, o abastecimento público de água, como também a coleta, afastamento e tratamento dos esgotos nessas megacidades se tornou cada vez mais complexo. Em vários territórios, a capacidade de gestão de saneamento básico não conseguiu acompanhar a velocidade da urbanização, o que levou à degradação dos corpos hídricos. O Tietê, principal rio do Estado de São Paulo, também teve sua qualidade comprometida e hoje luta para recuperar o que foi prejudicado em prol do desenvolvimento. Objetivo: Analisar a evolução da qualidade das águas do rio Tietê no período de 1986 a 2017, levando em consideração os impactos do crescimento populacional e das ações de saneamento nas bacias hidrográficas que compõem o Rio Tietê. Material e Métodos: Série temporal, utilizando dados secundários provenientes da Rede de Monitoramento da Qualidade das Águas Interiores do Estado de São Paulo operacionalizado pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB). O estudo abrange os anos de 1986 a 2017. Resultados: O Rio Tietê tem sua qualidade drasticamente afetada pela alta urbanização da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). Entretanto, o presente estudo mostrou uma tendência de estabilização, com sinais de melhoria para a qualidade das águas do Rio Tietê na RMSP, mesmo considerando o forte crescimento populacional que essa região tem sofrido. Os resultados para os rios Tamanduateí e Pinheiros também foram claramente positivos, mostrando uma melhora ao longo dos anos. Apesar da influência negativa da entrada dos rios Jundiaí, Sorocaba e Piracicaba, existe uma forte tendência de melhoria na direção do interior, principalmente a partir do remanso da Barra Bonita. Conclusões: O rio Tietê ainda sente fortemente a influência do rápido e desordenado crescimento populacional nas cidades e regiões que o cercam. Entretanto, a qualidade de suas águas também tem respondido aos investimentos constantes em obras de saneamento e infraestrutura. Se não fosse o crescimento populacional e a ocupação desordenada do solo, a influência positiva das obras de saneamento implantadas se mostraria muito mais evidente. São necessários estudos adicionais que abordem mais profundamente os efeitos da industrialização e da monocultura na qualidade das águas desses rios. / Not available

Orientador: Sérgio Luís de Carvalho / Banca: Elizete Aparecida Checon de Freitas Lima / Banca: Maria José Alencar Vilela / Resumo: O homem vem ocupando de forma cada vez mais desordenada as bacias hidrográficas, através de atividades de desmatamentos, queimadas, práticas agrícolas perniciosas, atividades extrativistas agressivas, ocupações urbanas generalizadas gerando a impermeabilização dos solos, lançamento de esgotos industriais e domésticos nos rios e lagos. Todas essas atuações impactantes ao meio ambiente têm gerado uma deterioração da qualidade das águas naturais, com riscos de propagação de doenças de veiculação hídrica ao próprio ser humano. A avaliação da qualidade da água pode subsidiar a formulação de planos de manejo e gestão de sistemas aquáticos. Neste trabalho, foram avaliadas a qualidade da água da microbacia do Córrego Caçula, no município de Ilha Solteira-SP, utilizando-se o Índice de Qualidade da Água (IQA) e o seu estado de degradação associado à utilização da área de entorno. As amostragens de água e a aplicação do questionário socioeconômico e ambiental foram realizadas entre maio/2012 e abril/2013, em cinco pontos de amostragem e na área de entorno dos córregos. As amostras foram analisadas quanto aos parâmetros físicos, químicos e microbiológicos. Constatou-se que na época das chuvas houve uma queda no IQA, devido ao grande aumento da turbidez e sólidos totais da água, resultante do carreamento de partículas sólidas pelo escoamento superficial, indicando falta de práticas de conservação de solo. A qualidade das águas variou de ruim a boa para o período em estudo, onde alguns parâmetros excederam os limites estabelecidos pela Resolução CONAMA n° 357/05. Portanto, devido à forma de uso da terra, a microbacia apresenta fragilidade ambiental com risco potencial de contaminação de seus recursos hídricos, além da falta de informação ou conscientização dos moradores a respeito dos problemas ambientais. Assim, diante do monitoramento realizado na microbacia do Córrego Caçula, fica / Abstract: The man comes to occupying an increasingly disordered watershed, through the activities of deforestation, fires, harmful agricultural practices, extractive activities aggressive urban occupations generating generalized soil sealing, release of domestic and industrial sewage into rivers and lakes. Anyway, all these actions impacting the environment have caused deterioration in the quality of natural waters, with risk of spread of waterborne diseases to human being. The assessment of water quality can support the formulation of management plans and management of aquatic systems. In this study, we evaluated the water quality of the watershed's stream youngest, using the Water Quality Index (IQA) and its state of degradation associated with the use of the surrounding area. Samples of water and the application of environmental and socioeconomic questionnaire were conducted between May/2012 and April/2013 in five sampling points and the area surrounding streams. The samples were analyzed for physical, chemical and microbiological. It was found that in the rainy season there was a drop in IQA, due to the large increase in turbidity and total solids of the water resulting from entrainment of solid particles by runoff, indicating lack of soil conservation practices. The water quality ranged from poor to good for the period under study, where some parameters exceeded the limits established by Resolution CONAMA N°357/05. Therefore, due to the form of land use, watershed presents the environmental fragility with potential risk of contamination of water resources, and the lack of information or awareness of residents about the environmental problems. Thus, before the monitoring conducted in the watershed of the stream youngest, it is evident that the area needs special attention, especially in the headwaters of the stream ponds, since this showed disturbing result, mainly due to reduction of OD and pH making it impractical the survival of many ... / Mestre

Este trabalho visa a apresentar e discutir a problemática de educação ambiental e sua importância para a gestão dos recursos hídricos. Discute a sistemática de financiamento dos programas de educação ambiental financiados no âmbito do Fundo Estadual dos Recursos Hídricos (FEHIDRO). Para tal finalidade foram apresentadas as principais formulações teóricas dos seguintes aspectos: educação ambiental - cidadania, consciência ecológica, conscientização e participação nas áreas de recursos hídricos, além de instrumentos de gestão ambiental e de políticas voltadas para o setor destinadas a alcançar soluções na execução da gestão ambiental integrada e participativa na bacia hidrográfica Alto Tietê. Este estudo demonstra que os projetos de educação ambiental financiados pelo FEHIDRO, no período 1996-2000, são restritos quanto à interação, integração e participação entre órgãos governamentais, privados e sociedade civil, ao longo do tempo. Com efeito, o FEHIDRO não mantém a continuidade sustentada dos projetos, mesmo para aqueles programas que alcançam eficácia razoável. Isto revela a falta de maturidade do sistema a falta de entendimento do conceito de gestão ambiental sob a ótica da gestão de recursos hídricos e os problemas de gestão de fundos financeiros pelo comitê da bacia. É fundamental que a abordagem do uso múltiplo da água e os problemas que envolvem a bacia possam ser sustentados na educação ambiental, a qual potencialmente deve ser um instrumento de alteração de padrões de comportamento e de valorização do meio ambiente e da bacia hidrográfica. Faz parte do programa proposto por meio da educação ambiental a integração entre a visão do meio ambiente e dos recursos hídricos, cujo beneficio resultará no desenvolvimento de projetos que contem com a participação dos atores sociais. / The aim of this thesis is to present and discuss the issues of the environmental education and its importance to the management of water resources. It also elaborates on the financing methods available for environmental education programmes funded by the Fundo Estadual dos Recursos Hídricos (FEHIDRO) [Water Resources State Fund]. In this context, the principal theories on the following subjects were presented: environmental education – citizens’ rights, ecological consciousness, awareness campaigns and participation in water resources related activities, in addition to instruments for environmental management and related policies focused in achieving participative and inclusive environmental management solutions for the catchment area of Alto Tietê. This study demonstrates that the environmental education projects funded by FEHIDRO between 1996 and 2000 were limited with regards to the interaction, integration and participation between governmental bodies and the private and public sectors. In fact, FEHIDRO, does not maintain a sustainable continuity of projects even if these include programmes that are reasonably efficient. This exposes a lack of maturity in the system, the inability to positively apply the concept of environmental management in the context of water resources management and the inaptitude in managing the funds released by the committee of the catchment area. It is crucial, that the approach of multiple usage of water and the problems related to the basin, be addressed through environmental education, which, in turn, has the potential to become an instrument of change in behavioural patterns and values towards the environment in general and the catchment area in particular. The programme proposed through environmental education promotes the integration of water resources within the broader environmental vision, which would encourage the development of projects involving social actors.

No presente trabalho, os recursos hídricos da faixa costeira Recife-João Pessoa, na área estudada, são enfocados como pertencentes a um sistema hidrológico natural constituído por dois subsistemas fortemente inter-relacionados, representados por água superficial e água subterrânea. Cada subsistema coexiste com seus atributos - quantidade e qualidade da água. Esses atributos, embora não constituam subsistemas, se interligam por relações de causa e efeito. Desta maneira, existe uma relação direta entre a quantidade e a qaulidade de um corpo de água (aqüífero, riacho, reservatório de acumulação, rio ou estuário), de modo que a um aumento de água escoada corresponderá um aumento (melhoria) em sua qualidade. De maneira análoga, qualquer modificação hidrológica provocada no sistema, por uma intervenção antrópica que afete a quantidade de água também afetará a qualidade desta. E, pelo fato dos dois subsistemas interagirem, ocorrerá uma reação de impactos secundários, em cadeia, dentro do sistema. Tais impactos poderão prejudicar os usuários dos recursos d\'água. Por isso, uma falha técnica na gestão de um dos subsistemas resultará em um uso ineficiente do sistema como um todo. Uso e gestão do recurso água ineficientes poderão ser evitados se as entidades gestoras tiveram a visão de todo sistema para, então, gerí-lo de maneira que produza os máximos benefícios (ou mínimos problemas) e não para minimizar problemas de um único subsistema ou grupo de usuários desse recurso. Tirando proveito dessa fenomenologia, propôs-se, como solução para proteger o recurso água como ineficiência de seu uso, um modelo conceitual baseado em dois princípios fundamentais: (1) as entidades gestoras desse recurso deverão estar conscientes tanto das interações que ocorrerão entre os subsistemas quanto dos impactos decorrentes de suas ações de gestão; (2) as referidas entidades deverão dispor de métodos para identificar, selecionar e ) implementar suas ações de gestão, considerando as necessidades e o bem-estar de todos os usuários. Esta concepção avançada dee proteção dos recursos hídricos da faixa costeira Recife-João Pessoa, na área estudada, requer que as entidades gestoras dos referidos recursos estejam providas de todas as condições técnicas, institucionais e legais necessárias à manutenção de um ponto de vista como este e, ainda, que estejam dotadas de auto-suficiência financeira para gerir todos os subsistemas dentro de modelo tal como o ora proposto, ou seja, dentro de um modelo harmônico e hidrologicamente equilibrado. / In the present work, the water resources of the coastal strip Recife-João Pessoa, in the studied area, are focalized as belonging to a natural hydrological system composed of two strongly inter-related subsystems represented by surface water and ground water. Each subsystem coexists with two attributes-quantity and quality water. Those attributes, although they do not constitute subsystems, they are inter-linked by cause and effect relation. Thus, there is a direct relation between quantity and quality of water body (aquifer, stream, accumulation reservoir, river or estuary), so that an increase in flowing water quantity corresponds to an increase (improvement) in its quality. Similarly, any hydrological modification caused in the system by human intervention, wich would affect the water quantity, will also affect its quality and, by virtue of the interation of the two subsystems, there will occur in the system a chain reaction impacts. Such impacts could harm the users of the water resource. Because of this, a mismanagement of one these subsystems will result in an inefficient use of the system as a whole. Inefficient use and management of the water resource can be avoided if the managing agencies have a vision of the whole system, managing it then in a fashion to produce maximum benefits (or minimum problems) and not to minimize problems of a sole subsystem or user\'s group of this resource. Taking advantage of this phenomenology, as a solution to protect the water resource against the inefficiency of its use, a conceptual model is proposed based on two fundamental principles: (1) the managing agencies of this resource ought to bear in mind not only the physical interactions which will occur between the subsystems but also the impacts stemming from their management; (2) the refered agencies ought to have at their disposal methods to identify, select and implement their management actions, taking into account the well-being of all the users. This advanced conception of protection of the water resources of the coastal strip Recife-João Pessoa, in the studied area, requires that managing agencies of the mentioned resources be provided with all technical, institutional and legal facilities which are necessary from a point of view similar to this and, furthermore, that they be endowed with financial self-sufficiency to manage all subsystems within a model lide the one proposed here, that is, within a harmonious and hydrologically equilibrated model.

A indústria de beneficiamento do couro utiliza grande volume de água durante os processos de produção, apresentando como consequência elevada carga de efluentes e lodo, de composição complexa e elevada toxicidade. No Estado de São Paulo, estes resíduos vêm sendo, em geral, descartados em solo agrícola ou depositos em superfície. Os efeitos destas deposições sobre a qualidade do meio ainda são desconhecidos. Este trabalho foi elaborado com o objetivo de avaliar o comportamento hidrogeoquímico de alguns contaminantes em meio poroso não saturado, através de um experimento realizado em campo com disposições de efluentes em superfície de solo não impactado. Pretendendo-se assim, contribuir para o gerenciamento de recursos hídricos e avaliação de qualidade de solo. O trabalho começou com o levantamento das características das águas em subsuperfície e solo, antes das disposições. Após as disposições em uma área de 3 m x 3 m, as águas foram amostradas periodicamente a cada 0,50 m de profundidade e o solo impactado coletado no final do período de monitoramento. Observou-se elevadas concentrações de íons e nitrato em águas intersticiais que migraram em direção à zona saturada. Houve aumento de condutividade elétrica passando de \'<ou=\' 400 \'MÜ\'S/cm a \'>ou=\' 11.000 \'MÜ\'S/cm; diminuição do pH até 3,7; aumento da dureza de \'<ou=\' ppm a > 620 ppm de \'CaCO IND.3\'; aumento do índice de adsorção de sódio de \'<ou=\'1 até 38. Alguns íons que não foram adicionados ao meio com os efluentes, apresentaram elevados teores em solução, como o manganês e bário. Esta disponibilização foi atribuida à elevada carga de eletrólitos, principalmente ao \'NaCl e à hidrólise do \'Al(OH) IND.3\'. O aumento dos teores de íons em solução, principalmente manganês e chumbo, ocorreram com a diminuição do pH (pH < 5,0). O cromio adicionado ao solo foi praticamente todo adsorvido. Parte do Cr(III) foi subsequentemente oxidado, sendo detectado Cr(VI) em solução nos períodos de maior umidade (janeiro e março, 1997). A concentração do ferro total diminui durante o período de monitoramento, indicando que o Cr(III) e o Fe(t) foram imobilizados por processos de precipitação, coprecipitação e/ou adsorção. Os compostos de enxofre contribuiram para a redução do meio e consequente retenção do crômio pelo Fe(III). Os ensaios de extração sequencial confirmaram a não disponibilidade do crômio, nem capacidade de troca, apresentando maior afinidade com a matéria orgânica, onde ela é mais concentrada. Somente em amostras com maior enriquecimento deste íon é que ele foi encontrado ligado a matéria orgânica e associado aos óxidos, indicando que, se houver baixo teor de matéria orgânica ele se associará aos óxidos. O manganês, porsua vez, apresentou facilidade de mobilização tanto em relação à troca com os eletrólitos, quando ao desligamento da matéria organica e dissociação dos óxidos, indicando elevado potencial de contaminação das águas. O alumínio foi regularmente desorvido em todas as etapas de extração mostrando que o pH abaixo de 4,o é carregado em alumínio trocável, causando aumento da acidez do meio. Os resultados deste experimento mostraram os efeitos iniciais de um processo de impactação. Deposições de resíduos de curtimento em ambiente com as características similares ao do local do experimento, provocara efeitos indesejáveis para a qualidade das águas e do solo, cuja intensidade será função dos teores dos contaminantes, percolação das águas das chuvas e do tempo. / The leather-tanning industry produces large quantities of residues (efluente and sludge) with complex composition and high toxicity. In the state of São Paulo, these residues are discharge into agricultural soil or simply onto the ground surface. The effects of this disposal about environment quality are not known. This study evaluates the behavior of contaminants in unsaturated soil through a field experiment with effluent disposal onto the ground surface. In addition, it contributes to the management of water resources and soil quality evaluation. Field measurements began with water and soil sampling in order to understand \"in natura\" conditions. After the disposal of effluents onto the sample plot (3 m x 3 m), soil-water samples were periodically collected at. 0.5 m depth throughout the study. At the end of the study, soil samples were taken. The effluents introduced high concentrations of ions and nitrates into soil water that migrated to the saturated zone. An increase in electrical conductivity from < 400 \'MÜ\'S/cm to > 11,000 \'UM\'S/cm observed; pH decreased to 3.7; hardness increased from \'maior ou igual\' 100 ppm to > 620 ppm to > 620 ppm \'CaCO IND. 3\'; and there was an increase in sodium adsorption ratio from \'menor ou igual\' 1 to 38. Some ions not present in the original effluents, presented high concentrations in solution, such as manganese and barium. Their availability was related to the high concentratios of NaCl. In addition, the increase of the aluminium ion concentration was attributed to Na+ exchange and hydrolysis of \'Al(OH) IND. 3\'. The ion content of water increased with the lowering of pH (pH < 5.0), mainly lead and manganese. The chromium added to the soil was almost completely adsorbed. Part of the Cr(iii) was subsequently oxidized and could be detected in solution during the wet season (January and March, 1997). Total iron concentration decreased during the field monitoring, showing that Cr(lll) and the Fe(t) were retained due to precipitation, coprecipitation and/or adsorption processes. Sulphur compounds contributed to the Cr reduction and retention by Fe(lll). Sequential extraction experiments of contaminated soil samples confirmed that chromium does not become readily available nor presents exchange capacity. Rather, it presents strong affinity with high concentrations of organic matter. Nevertheless, only in the chromium enriched samples, was the ion chromium linked with to organic matter and oxides, showing that if there is a low organic matter content in the environment, the chromium will associate with the oxides. On the other hand, manganese presented high mobilization either in relation to electrolytic exchange or dissociation with the organic matter or oxide dissociation, showing an elevated potential for contamination of water. The aluminium ion was desorbed regularly during all extraction steps, showing that soils with pH lower than 4.0 contain exchangeable aluminium, promoting acidulation. These results show the initial effect of the contamination process. The disposal of leather-tanning sludges or effluents into the environment with similar characteristics to the case studied promote undersirable effects to both the water and soil quality, Their intensity will depend on the concentrations contaminant, percolation of rain waters, and time.

Esta pesquisa tem por finalidade cumprir o requisito final no Programa de Doutorado na área de Concentração em Recursos Minerais e Hidrogeologia do Instituto de Geociências/USP. Foi desenvolvida na Região Metropolitana de Fortaleza - RMF, Estado do Ceará, tendo por objetivo traçar diretrizes para otimizar o manejo integrado dos recursos hídricos superficial e subterrâneo, apresentando fundamentos hidrogeológicos integrados ao uso e ocupação do meio físico. A região em estudo apresenta todos os problemas básicos encontrados nas grandes áreas urbanas, particularmente do mau uso de suas águas subterrâneas e degradação qualitativa dos recursos hídricos em geral, consequência da ocupação desordenada do meio físico e da falta de conscientização da população e órgãos de planejamento. A metodologia de trabalho constou da pesquisa bibliográfica, cadastro de pontos d\'água, fontes potenciais de poluição dos recursos hídricos e das análises físico-químicas e bacteriológicas, elaboração das bases temáticas, etapas de campo e tratamento dos dados. Ao final, trabalhou-se com um Arquivo e/ou Banco de Dados de 4.465 poços tubulares, 425 açudes, 309 lagoas, 1.478 análises físico-químicas e 1.073 bacteriológicas, 178 postos de serviço (combustível) e 97 indústrias de efluentes líquidos tóxicos. Existem nove (9) bacias hidrográficas na RMF: São Gonçalo, Cauípe, Juá, Ceará, Maranguape, Cocó, Pacoti, Catu e Caponga Funda, caracterizads pela existência de rios intermitentes, mas que são utilizados para a formação de lagos artificiais, responsáveis por aproximadamente 65% do abastecimento d\'água da RMF. Os açudes Pacoti-Riachão-Gavião (511 \'hm POT.3\'). Pacajus (148 \'hm POT.3\') e Acarape do Meio (34 \'hm POT.3\') representam os principais reservatórios de água superficial para absatecimento da RMF. Existem perdas d\'água de 45% entre os volumes distribuídos (12.864.590 \'m POT.3\'/mês) e medidos (6.587.649 \'m POT.3\'/mês), demonstrando que é preciso a implementação urgente de uma política de planejamento operacional. Na área foram definidos quatro (4) sistemas aqüíferos. Dunas/Paleodunas Quaternárias, Aluviões Recentes, Sedimentos Terciários Barreias e Rochas do Embasamento Precambriano, com o primeiro apresentando a melhor vocação aqüífera. O Sistema Dunas/Paleodunas é um aqüífero livre com espessura média saturada de 6,0 metros, nível estático predominantemente inferior a 4,0 metros, vazão média de 6,0 \'m POT. 3\'/h, porosidade efetiva estimada em 15%, condutividade hidráulica de 0,73 a 2,5 x \'10 POT. -4\'m/s e transmissividade de 2,4 a 7,0 \'m POT.2\'/h. Suas águas são, no geral, captadas por poços tubulares rasos com profundidade entre 10 e 15 metros. As aluviões não são exploradas em função do elevado grau de poluição a que estão submetidas. O Barreiras é um aqúífero livre, localmente semi-confinado por níveis silto-argilosos, com espessura média saturada de 15 metros, nível estático médio de 8,6 metros, sendo explotado por poços tubulares com profundidades entre 30 e 50 metros, que cedem vazão média de 2,8 \'m POT.3\'/h. O Cristalino possui pequena vocação hidrogeológica, apresentando-se heterogêneo e anisotrópico, permitindo recarga, armazenamento e fluxo hídrico subterrâneo nas zonas com fraturas abertas, interconectadas e com zonas de recarga. O nível estático médio é de 6,0 metros e os poços contexto possuem profundidades entre 30 e 80 metros, com vazão predominantemente abaixo de 2,0 \'m POT.3\'/h. Existem 56,8 milhões de \'m POT.3 \'/ ano para as reservas renováveis, distribuídos entre as Dunas/Paleodunas e Barreiras, com 41,5 e 15,3 milhões de \'m POT.3\'/ ano respectivamente. As reservas permanentes correspondem a 638,3 milhões de \'m POT.3\' calculadas para Dunas/Paleodunas (177,3 milhões de \'m POT.3\') e Barreiras (461 milhões de \'m POT.3\') Os recursos explotáveis foram calculados sob a forma de disponibilidade potencial (Sistemas Dunas/Paleodunas e Barreiras) que apresentou um valor mínimo de 200 milhões de \'m POT.3\'/ano) e efetiva (Sistemas Dunas/Paleodunas, Barreiras e Cristalino) que corresponde a 23,6 milhões de \'m POT.3\'/ano, ou seja, somente 3,7% das reservas permanentes. No geral as águas subterrâneas são cloretadas sódicas, com boa qualidade físico-química, mas possuíndo problemas quanto a qualidade bacteriológica em função de coliformes fecais, com a presença predominante da bactéria Eschirichia coli. As águas superficiais estão poluídas bacteriologicamente, resultado da disposição direta de efluentes domésticos e/ou industriais que transformam os cursos d\'água em verdadeiros esgotos a céu aberto. As fontes potenciais e/ou efetivas de poluição das águas subterrâneas são: intrusão salina, sistema de esgotamento sanitário, águas superficiais poluídas, postos de serviço, resíduos sólidos (domésticos e industriais), cemitérios e a construção de poços tubulares sem critérios técnicos. Foram definidos quatro (4) níveis de vulnerabilidade natural na área: Extrema (Dunas/Paleodunas e Aluviões), Alta (Cristalino com fraturas abertas), Alta a Moderada (Barreiras) e Baixa a Muito Baixa (Cristalino com fraturas fechadas e/ou sem fraturas) As águas subterrâneas constituem um recurso estratégico, particularmente nos períodos de estiagem, responsável pelo abastecimento de aproximadamente 35% da população da RMF. / The present thesis meets the final requirement of the Doctorate Program in the Mineral Resources and Hydrogeology concentration area of the Geosciences Institute of the University of São Paulo, Brazil. The study has been developed in the Metropolitan Region of Fortaleza (MRF), in the State of Ceará, with the goal of stablishing standards for the optimization of the integrated management of water resources, both surface and underground, introducing hydrogeologic fundamentals based on use and occupation of the physical environment. The target area presents all common problems found in large urban regions, specially the bad use of ground water and quality degradation of water resources in general, due to inadequate occupation of the urban space and lack of educated conscience of both population and planning agencies. The study methodology consisted of bibliographic research, inventory of water points and contamination potential sources, physical-chemical and bacteriological analysis, elaboration of thematic bases, field work and data treatment. The resulting data bank contains information of 4,465 tubular wells, 426 surface reservoirs (dams), 309 lakes, 1,478 physical-chemical analyses, 1,073 bacteriological analyses, 178 gas stations, and 97 contaminating industries. In the MRF are found nine hydrographic basins: São Gonçalo, Cauipe, Juá, Ceará, Maranguape, Cocó, Pacoti, Catu, and Caponga Funda, all characterized by intermitent rivers which have been dammed to form artificial lakes (reservoirs), responsible for about 65% of the RMF water supply. The reservoir systems of Pacoti-Riachão-Gavião (511 hm3), Pacajus (148 hm3) and Acarape do Meio (34 hm3) are the main sources of water supply for the RMF. Total losses reach 45% of delivered (12,864,590 m3/month) and measured (6,587,649 m3/month) volumes, demonstrating the urgent need of improvements in the distribution system by the local water company. Three aquifer systems were defined: Quaternary Dunes and Paleodunes, Recent Alluvial, Barreiras Tertiary Sediments, and Precambrian Basement Rocks, the first beeing the most important in terms of potential. The Dunes and Paleodunes System is a free aquifer with average saturated thickness of 6 m, static level usually under 4 m, average yeld of 6 m3/h, effective porosity estimated as 15%, hydraulic conductivity between 0,73 and 2,5 x \'10 POT.-4\' m/s and transmissibility between 2,4 and 7,0 m2/h. Its waters are generally obtained through shallow tubular wells, 10 to 15 m deep. The Alluvial Systems are usually not exploited due to their high degree of contamination. The Barreiras is a free aquifer, locally semi-confined by clay-silty strata, with average saturated thickness of 15 m, mean static level of 8,6 m, exploited through tubular wells 30 to 50 m deep, which average yeld of 2.8 m3/h. The Precambrian (Crystalline) System shows a very low hydrogeologic potential. It is heterogeneous and anisotropic, allowing recharge, storage and flow in zones with interconnected open fractures, with recharge zones. The mean static level is of 6 m and wells are 30 to 80 m deep, yelding usually bellow 2 m3/h. There are 56,800,000 m3 in renewable reserves, distributed between the Dunes/Paleodunes (41,500,000 m3) and the Barreiras (15,300,000 m3) systems. Permanent reserves reach 638,300,000 m3 distributed between Dunes/Paleodunes (117,300,000 m3) and Barreiras (461,000,000 m3). The exploitable resources were calculated as potential disponibility (Dunes/Paleodunes and Barreiras), reaching a minimum value of 200,000,000 m3/year, and effective disponibility (Dunes/Paleodunes, Barreiras and Precambrian), reaching 23,600,000 m3/year, or only 3.7% of the permanent reserves. In general, ground waters are sodium chloride rich, with good physical-chemical quality, but with poor bacteriological quality due to high contents of fecal coliforms, mainly Eschirichia coli. The biological contamination of ground waters is the result of direct disposition of domestic and industrial efluents, which make rivers and creeks true open sewage channels. Potential or effective sources of ground water contamination are: marine intrusion, lack or failure of sanitary systems, contaminated surface waters, gas stations, solid residues (domestic and industrial), cemiteries, and lack of technical criteria in the construction of tubular wells. Four levels of natural vulnerability were defined for the MRF area: extreme (Dunes/Paleodunes), high (Precambrian with open fractures), high to moderate (Barreiras), and low to very low (unfractured of closed fractured Precambrian). Ground water is a strategic resource, specially in the drought periods, and is the source of supply for approximately 35% of the total MRF population.

A preocupação com a qualidade das águas vem promovendo o desenvolvimento de técnicas cada dia melhores de monitoramento e controle. Como os sedimentos transportam a maior parte dos contaminantes da água, seu estudo é fundamental. Diante do elevado número de variáveis existentes para a determinação da concentração de sedimentos e elevados custos de campanhas de monitoramento, torna-se necessário o desenvolvimento de métodos mais acessíveis e que tragam resultados práticos satisfatórios. Para tanto, este trabalho trata da aplicação da teoria da entropia, um método probabilístico, para determinar a concentração de sedimentos em calhas com diversas concentrações e granulometrias. Para isso, foi proposta uma relação entre os parâmetros da teoria da entropia com a finalidade de reduzir o esforço computacional. Os resultados mostraram-se satisfatórios para concentrações acima de 10 g/L com R² superiores a 0,88. Os erros quadráticos calculados neste trabalho foram inferiores aos encontrados quando utilizada a teoria da entropia por Tsallis e pela Equação de Rouse, modelos clássicos de determinação do perfil de concentração de sedimentos. A técnica também foi aplicada a jusante e no interior do Reservatório de Mogi. Pode-se observar que é possível utilizar a teoria da entropia para simular o perfil de concentração de sedimentos em reservatórios, uma vez que a utilização da relação entre os parâmetros facilita os cálculos, reduz o número de parâmetros modelados e consequentemente o esforço computacional além de representar melhor as variações da concentração de sedimentos ao longo do perfil. A aplicabilidade do modelo proposto e a facilidade da utilização do método probabilístico, já que não necessita fornecer os dados de condições hidráulicas do leito, nem mesmo de granulometria, torna-o viável. / The concern about quality of water has been promoting the development of each day better monitoring and control techniques. As sediments transport most water contaminants, their study is fundamental. Given the large number of variables for determining sediment concentration and high costs of monitoring campaigns, it becomes necessary to develop more accessible methods which bring satisfactory practical results. Therefore, this work deals with application of the theory of entropy, a probabilistic method to determine concentration of sediments in river channels with various concentrations and particle sizes. For this purpose, it was proposed a relationship between the theory of entropy parameters in order to reduce the computational effort. The results were satisfactory at concentrations above 10 g/L with R² greater than 0.88. The calculated squared errors in this study were lower than those found when using the theory of entropy by Tsallis and the equation of Rouse, classic models for determining the sediment concentration profile. The technique was also applied to downstream and inside the Mogi reservoir. It can be observed that it is possible to apply the theory of entropy to simulate sediment concentration profile of reservoirs, since the use of the relationship between parameters facilitates calculations, reduces the number of modeled parameters and consequently the computational effort as well as better represents the variation of sediment concentration along the profile. The applicability of the proposed model and the ease of using the probabilistic method, since it does not need provide data of hydraulic bed conditions not even grain size, make it feasible.

Neste trabalho foram utilizadas técnicas e critérios hidrogeológicos, hidroquímicos e de sensores remotos para propósito de uma adequada exploração e aproveitamento dos recursos hídricos do Chaco central paraguaio. Foram realizados cadastros de poços existentes, análises físico-químicas e perfurações de poços onde não se tinham dados. Este estudo está baseado em informações sobre mais de 450 poços existentes na região. Os resultados obtidos mostram que a área esta composta geologicamente por sedimentos não consolidados (areias, siltes e argilas) de idade quaternária e que o leque aluvial do rio Pilcomayo está dividido em três zonas geomorfológicas da planície aluvial: norte, central e sul. Nelas se encontram as seguintes morfologias, de paleocanais arenosos cobertos por gramíneas (espartilho), paleocanais de monte cobertos por material silto-argiloso com vegetação de mato, de transição com cobertura areno-siltosa e vegetação de mato e monte com cobertura argilosa com vegetação densa de mato e floresta. Os extensos paleocanais constituem uma alternativa importante de armazenar água das precipitações por meio de recarga artificial ou natural. Os recursos de água subterrânea gerada, embora foram relativamente pequenos, podem ser utilizados para o abastecimento domiciliar e comercial, já que a área é semiárida, com déficit hídrico, carência de águas superficiais e com aqüíferos salgados regionalmente. Com respeito à qualidade química da água subterrânea podem distinguir-se três tipos: doces (bicarbonatada cálcica-magnesiana), salobras (cloretada sódica - sulfetada) e salgadas (cloretada e sulfetada sódica). Os resultados dos métodos, técnicas e critérios utilizados para a prospeccão e exploração das águas subterrâneas que foram desenvolvidos no decorrer da pesquisa são expostos com suas vantagens e desvantagens, alem de isso oferecerem diretrizes para a localização da água subterrânea nos diferentes tipos de ) paleocanais, para exploração, gestão dos recursos hídricos do Chaco central e seu melhor aproveitamento sustentável. / ln this work methods and hydrogeological, hydrochemical criteria have been applied with the aim to achieve an adequate exploration and use of the hydrological resources of the Central Chaco of Paraguay. A census of existing wells and chemical groundwater analyses were carried out. ln areas where no information was available wells have been drilled. Thus this study is based on the data of 450 wells located in the area. According to investigation results, the geology of the area is made up of quaternary non-consolidated sediments (sand, loam and clay). The aluvial paleo-fan of the River Pilcomayo can be subdived into three geomorphological zones: northern, central and southern zone. ln these zones the following morphological characteristics are identified: two type of sandfilled paleo-channels, covered with espartillar grass and covered with bush (paleocauce de monte); transition zone with a sandy loam overlaying sands containing with grass and bush vegetation; sandy clays and clays covered by dense bush and forest (monte). At length sandfilled paleo channels offer storage for rain water both from natural infiltration and from artificial recharge. ln the semi-arid Central Chaco these groundwater resources, though relatively small, constitute an important resource for the supply of homesteads and commercial premises as most of the deep groundwater is saline and perennial surface water bodies do not exist. The following three hydrochemical groundwater types can be distinguished: fresh (calciummagnesium bicarbonate), brakish (sodium-sulfate-chlorid) and saline (sodium-chloridsulfate). The results obtained by applying methods and techniques for the exploration and development of the groundwater developed during the investigations are described and assessed. Guidelines are given for the localization of fresh groundwater bodies in the sandy paleo-channels and for the exploitation and sustainable management of the water resources of the Chaco.

Para que uma outorga de direito de uso da água seja emitida, é preciso que os técnicos do órgão gestor de recursos hídricos avaliem se o corpo hídrico apresenta capacidade para atender a demanda solicitada para a captação de água ou lançamento de efluentes, considerando os demais usos já existentes e a hidrologia local. Dessa forma, o emprego de modelos matemáticos para avaliar esses critérios torna a análise mais eficiente, o que possibilita a simulação de diferentes cenários de intervenção em uma determinada bacia. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar a aplicabilidade de modelos matemáticos acoplados a uma ferramenta SIG para estimar a disponibilidade hídrica e o balanço hídrico entre a oferta e a demanda da água da Bacia Hidrográfica do Ribeirão Taquaruçu Grande, responsável pelo abastecimento de 70% da população urbana de Palmas – TO, para diferentes cenários de demanda e lançamento de efluentes. Para tanto, utilizou-se o modelo hidrológico MGB-IPH para estimar a disponibilidade hídrica, que gerou resultados satisfatórios para a bacia de pequena extensão territorial, representando de forma consistente a sazonalidade da vazão da bacia. Esses dados de vazão foram posteriormente utilizados no Sistema de Suporte à Decisão – SAD-IPH, onde foram realizadas simulações nos módulos quantitativo e qualitativo, envolvendo três diferentes cenários de demanda hídrica e lançamento de efluentes. Essas simulações demonstraram que a bacia do ribeirão Taquaruçu já apresenta trechos da rede hidrográfica em situação crítica quanto à disponibilidade, que é agravada nos meses de seca e com o passar dos anos. A bacia possui condições físicas que favorecem a manutenção da qualidade de suas águas. Todavia, com o decorrer dos próximos 20 anos, a qualidade da água irá se degradar à medida que o lançamento de efluentes for intensificado. Os resultados obtidos nos três cenários indicam que deverão ser adotadas tecnologias mais eficientes para reduzir o aporte de poluentes na bacia e assim, manter a qualidade da água para atender a demanda dos usos existentes. Conclui-se, portanto, que as ferramentas utilizadas são importantes para subsidiar o órgão gestor dos recursos hídricos e o comitê de bacia na tomada de decisões quanto à análise e emissão de outorgas para captação de água e lançamento de efluentes. / For a water rights permits is issued, it is necessary that the technicians of the managing body of water resources assess whether the water body has the capacity to meet the demand required for the uptake of water or wastewater discharge, considering other uses existing and local hydrology. Thus, the use of mathematical models to evaluate these criteria makes more efficient analysis, which allows the simulation of different intervention scenarios in a given basin. In this context, this study aimed to evaluate the applicability of mathematical models coupled to a GIS tool to estimate water availability and water balance between supply and demand of water basin of river Taquaruçu Grande, responsible for supplying 70% the urban population of Palmas - TO for different demand scenarios and discharge of effluents. For this, we used the hydrological model MGB-IPH to estimate water availability, which generated satisfactory results for the basin small territory, representing consistently seasonality of flow of the basin. These flow data were later used in the Decision Support System - SAD-IPH where simulations were performed on the quantitative and qualitative modules, involving three different scenarios of water demand and wastewater discharge. These simulations showed that the basin Taquaruçu stream already has stretches of river network in a critical situation regarding the availability, which is aggravated during the dry season and over the years. The basin has physical conditions that favor the maintenance of the quality of its waters. However, over the next 20 years, the water quality will degrade as the discharge of effluents is intensified. The results obtained in the three scenarios indicate that more efficient technologies should be adopted to reduce the input of pollutants to the basin and thus maintain the quality of water to meet the demand of existing uses. It follows therefore that the tools used are important to support the managing body of water and the basin committee in making decisions regarding the analysis and issuing water rights permits abstraction and discharge of effluents.