As discussÃes em torno do uso da Ãgua bem como, a relaÃÃo sociedade-natureza tem se tornado um vetor de estudos nas duas Ãltimas dÃcadas que tem como objetivo aprofundar as discussÃes sobre a sustentabilidade do planeta e minimizar problemas de escassez enfrentados pelo setor produtivo e pelas populaÃÃes, colocando esta discussÃo no campo polÃtico protagonizado pelo poder pÃblico, pelos usuÃrios e pelas organizaÃÃes da sociedade civil na administraÃÃo das Ãguas nas bacias hidrogrÃficas. Discutir o uso e estabelecer arranjos institucionais que propiciem uma distribuiÃÃo mais equitativa entre os usuÃrios e planejando o uso atual e futuro evitando a escassez e ainda minimizando os conflitos decorrentes desta concorrÃncia à fim da alocaÃÃo de Ãgua. O Brasil mesmo possuindo a maior bacia hidrogrÃfica do mundo (o rio Amazonas) e ter um dos maiores potenciais hÃdricos mundiais (14% de toda Ãgua doce do mundo), tambÃm sofre com a escassez, sobretudo, no semiÃrido nordestino, que està contido na segunda regiÃo mais populosa do paÃs e possui a menor quantidade de Ãgua doce disponÃvel, escassez que à agravada pelas caracterÃsticas fÃsico-climÃticas e pelo mau uso de seus recursos hÃdricos. O trabalho aqui apresentado tem como objetivo principal desenvolver uma discussÃo da gestÃo das Ãguas no tocante a sua alocaÃÃo no semiÃrido brasileiro, tendo como foco principal os arranjos legais e institucionais desenvolvidos em trÃs Estados nordestinos: CearÃ, ParaÃba e Rio Grande do Norte e entendendo que o aparecimento desta modalidade de planejamento ambiental na regiÃo em meados dos anos 90 propiciou o desenvolvimento da gestÃo compartilhada e participativa da Ãgua. / The discussions around the use of water as well as the society - nature relationship has become a vector of studies over the past two decades that aims to deepen discussions on the sustainability of the planet and minimize shortage problems faced by the pr oductive sector and the populations, putting this thread in politics played by public authorities, by users and by civil society organizations in the management of water in watersheds. Discuss the use and establish institutional arrangements that provide a more equitable distribution among users and planning current and future use and avoiding shortages still minimizing conflicts arising from this competition is the end of the water allocation. Brazil itself has the largest watershed in the world ( Amazon as‟ river ) and have one of the largest global water potential (14 % of all fresh water in the world), also suffers from a shortage, especially in semiarid northeast, which is contained in second most populated region in the country and has the least amount of fresh water available, that shortage is exacerbated by physical and climatic characteristics and misuse of water resources. The work presented here aims to develop a discussion of water management regarding its allocation in the Brazilian semiarid region, focusing primarily on the legal and institutional arrangements developed in three northeastern states: CearÃ, ParaÃba and Rio Grande do Norte and understanding that the appearance of this type of environmental planning in the region in the mid - '90s led to the development of shared and participatory water management.

nÃo hà / Com a finalidade de entender o funcionamento dos aqÃÃferos da Chapada do Araripe, quantificar suas reservas e avaliar a vulnerabilidade à poluiÃÃo, foram aplicados, na ausÃncia de dados hidrogeolÃgicos e hidrolÃgicos sistematizados, mÃtodos de hidrogeologia, hidroquÃmica, hidrologia isotÃpica, edafologia, ecologia e modelagem numÃrica. Os resultados sÃo interpretados sinoticamente. Foram feitos (i) a avaliaÃÃo da geologia, (ii) a interpretaÃÃo de medidas quÃmica e isotÃpica (O-18, C-13, H-3 e C-14) das Ãguas, (iii) o estudo da matÃria orgÃnica dos solos (importante agente na recarga) utilizando os isÃtopos N-15 e C-13, (iv) o cÃlculo da capacidade de infiltraÃÃo, em solos de diferentes formaÃÃes florestais, utilizando o modelo de GREEN e AMPT, (v) a simulaÃÃo do fluxo subterrÃneo utilizando os modelos computacionais MODFLOW e MODPATH e (vi) a obtenÃÃo dos Ãndices de vulnerabilidade à poluiÃÃo utilizando o mÃtodo de FOSTER e HIRATA. Verificou-se, desta maneira, a intima interrelaÃÃo entre hidrologia, climatologia e ecologia da chapada. Na porÃÃo leste, Ãrea de floresta e de pluviosidade elevada, as Ãguas do Sistema AqÃÃfero Superior sÃo jovens (tempo de residÃncia de ≈ 180 anos e δ 18O≈ -3,24 â) derivadas de chuvas atuais (δ 18O ≈ -3,2 â), enquanto na porÃÃo oeste, mais seca e com vegetaÃÃo rala, encontra-se paleo-Ãguas (pmC ≈ 25,5, ≈10.932 anos) marcadas ainda pelo clima pleistocÃnico mais frio (δ 18O ≈ -5 â). Na primeira Ãrea, a recarga à avaliada em ≈ 4 % da precipitaÃÃo anual; porem, as anÃlises de solos indicam uma reduÃÃo da capacidade de infiltraÃÃo para somente 20 % em Ãreas desmatadas, ilustrando a forte influÃncia de mudanÃas da cobertura vegetal sobre o balanÃo hÃdrico (e a vazÃo das fontes) da chapada. A reserva permanente do Sistema AqÃÃfero Superior, calculada pelo MODFLOW, à de 13 * 109 m3/ano, a reserva reguladora de 21,4 * 106 m3/ano e a infiltraÃÃo profunda atravÃs de fraturas no aquiclude Santana de 3 * 105 m3/ano. A porÃÃo leste, à de moderada vulnerabilidade à poluiÃÃo, com exceÃÃo da falha de Jardim que à de alta vulnerabilidade. A porÃÃo oeste apresenta-se de baixa vulnerabilidade, com exceÃÃo da falha nas proximidades dos poÃos SerrolÃndia I e II que à de moderada vulnerabilidade. Os barreiros estÃo em estado sanitÃrio muito ruim e constituem a entrada principal de poluiÃÃo para a Ãgua subterrÃnea / The objectives of this research were to understand the aquifers of the Araripe Plateau, quantify their resources, and assess their vulnerability to pollution. In order to address the lack of hydrologic and hydrogeologic data, methods from various areas were employed (hydrogeology, hydrochemistry, isotope hydrology, soil science, ecology and numerical modeling). Results are interpreted in a synoptic way. We performed (i) geologic analysis, (ii) chemical and isotopic analyses (O-18, C-13, H-3 and C-14) of water samples, (iii) studied organic material in soils (important to recharge) using N-15 and C-13, (iv) determined the capacity of infiltration for soils with different vegetation using the GREEN and AMPT model, (v) performed MODFLOW and MODPATH simulations of groundwater flow, and (vi) vulnerability study (FOSTER and HIRATA). In this fashion, an intimate relationship between hydrology, climate and ecology was verified for the Araripe Plateau. In the eastern section, with forests and elevated rainfall, waters of the Upper Aquifer System are young (residence time ≈ 180 years) and are derived from present day rainfall, whereas in the western section, with low rainfall and sparse vegetation, paleo-waters (pmC ≈ 25,5, ≈10.932 years) are found, identified by its colder pleistocenic climate (δ 18O ≈ -5 â). In the first area, recharge is estimated to be ≈ 4 % of annual rainfall. However, for areas of deforestation, soil analyses indicate a reduction in the infiltration capacity to only 20 %, illustrating the strong influence of changes in vegetation on the water balance (and the discharge of springs) of the Plateau. MODFLOW simulations calculate for the Upper Aquifer System permanent reserves of 13*109 m3/year, regulating reserves of 21,4*106 m3/year, and a deep percolation, through fractures in the aquiclude Santana, to the Cariri Valley of 3*105 m3/year. With respect to vulnerability, the eastern section is moderate, with exception of the fault of Jardim which is highly vulnerable. The western section of the Araripe Plateau presents low vulnerability, but increasing to moderate in the area of the wells Serrolandia I and II. The ponds (âbarreirosâ) of the Plateau are of very poor sanitary condition and represent critical spots for aquifer pollution

O semiÃrido brasileiro tem caracterÃsticas prÃprias, com clima caracterizado pela baixa umidade, pouco volume pluviomÃtrico e rochas cristalinas de baixa permeabilidade. Conhecido como lugar de grandes secas e de difÃcil vivÃncia, hoje a realidade à diferente. O Nordeste passa por momento de transiÃÃo, que nÃo ousa falar em convivÃncia com a seca e, sim, em convivÃncia com o semiÃrido. Assim, o Nordeste comeÃa a refazer sua histÃria, despojando-se da indÃstria da seca e apostando no desenvolvimento a partir de tecnologias sustentÃveis que tragam autonomia e descentralizaÃÃo das polÃticas pÃblicas para as famÃlias. Neste contexto, as experiÃncias exitosas de sustentabilidade iniciadas na dÃcada de noventa, ganharam dimensÃo tal que algumas se tornaram polÃticas oficiais de governo, dentre elas, o acesso à Ãgua atravÃs das âCisternas de Placasâ em comunidades rurais. Estas cisternas sÃo uma forma de acesso aos recursos hÃdrico que fortalecem o desenvolvimento baseado na sustentabilidade e na preservaÃÃo dos recursos naturais para as geraÃÃes futuras. As cisternas de placas sÃo uma estrutura de concreto com a capacidade de acumular atà 16 mil litros de Ãgua, construÃdas ao lado das casas das famÃlias da zona rural, com o objetivo de armazenar a Ãgua da chuva, para uso no perÃodo de estiagem. Na presente pesquisa, foi realizada uma anÃlise da gestÃo feita pelas famÃlias das cisternas de placas construÃdas em suas residÃncias. Com os resultados obtidos das pesquisas e outras anÃlises, pretende-se avaliar os impactos da gestÃo nas cisternas de placas e propor aÃÃes que fortaleÃam seu manejo, para a obtenÃÃo de uma boa qualidade e quantidade de Ãgua armazenada nas mesmas. / The Brazilian semiarid region has its own characteristics, with a climate characterized by low humidity, short rainfall rates and crystalline rocks of low permeability. Known as a place of great droughts and hard experiences, the current reality is quite different. The Northeast region is going through a transition moment, which dares not to speak in dealing with drought but rather in coexisting with the semiarid. Therefore, the Northeast begins to retrace its history, waiving the so called drought industry, and investing in the development of sustainable technologies that will bring autonomy and decentralization of public policies for the families. In this context, successful experiences of sustainability started in the 1990s have gaining such a magnitude that some of them have become official government policies, including the access to water through the use of "Plate Cisterns" in rural communities. They are a form of access to water resources which strengthen the development based on sustainability and the preservation of natural resources for future generations. Plate Cisterns are a concrete structure with the ability to store up to 16,000 liters of water, built next to the homes of families in rural areas, in order to store rainwater for its use during the dry season. In this study, the authors carried out an analysis of the familiesâ management of the plate cisterns built in their homes. Using the results of surveys and other analyzes, the aim is to evaluate the impact of this management of plate cisterns, and to propose actions that may strengthen their management, in order to achieve a condition of good water quality and quantity stored in them.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Na regiÃo semiÃrida do nordeste brasileiro, perÃodos de escassez prolongados podem ocasionar profundas modificaÃÃes nas variÃveis limnolÃgicas. Organismos aquÃticos percebem rapidamente as alteraÃÃes que ocorrem no ambiente e sÃo boas ferramentas para o conhecimento do estado de conservaÃÃo da Ãrea de interesse. A presente pesquisa buscou observar os impactos sobre a qualidade da Ãgua e a ictiofauna do aÃude Marengo (localizado no assentamento SÃo Joaquim, em Madalena, CearÃ) decorrentes do extenso perÃodo de estiagem. Foram realizadas sete coletas mensais (de marÃo a setembro de 2013) para avaliar o volume de Ãgua acumulado, o estado trÃfico da Ãgua e a ictiofauna local. As variÃveis limnolÃgicas analisadas foram a transparÃncia de Secchi (zona eufÃtica), oxigÃnio dissolvido, temperatura, pH, condutividade elÃtrica, fÃsforo total, clorofila a, Demanda QuÃmica de OxigÃnio (DQO) e nitrogÃnio total. O estado trÃfico foi estimado mediante as equaÃÃes propostas por Lamparelli (2004). A ictiofauna local foi analisada atravÃs de Ãndices ecolÃgicos (diversidade de Shannon, riqueza de Margalef e equitabilidade de Pielou). Os resultados mostraram que houve uma significativa reduÃÃo de 1,60 hm3 no volume de Ãgua do aÃude Marengo, devido à ausÃncia de chuvas e elevadas taxas de evaporaÃÃo e demanda populacional. As concentraÃÃes de clorofila a e fÃsforo total apresentaram valores acima do limite mÃximo estabelecido pela ResoluÃÃo 357/2005 do CONAMA. O Ãndice de Estado TrÃfico de Lamparelli (2004) indicou que o aÃude pode estar eutrofizado em todos os pontos de coleta, atingindo nÃvel hipereutrÃfico. Foram coletados 1.129 peixes pertencentes a 12 espÃcies diferentes. Os valores de diversidade e riqueza foram considerados baixos para os trÃs locais de coleta. A estimativa da equitabilidade local mostrou que houve maior abundÃncia de peixes pequenos das espÃcies A. bimaculatus, C. orientale e S. notonota no ponto 3, devido ao aspecto morfolÃgico do local, conferindo maior possibilidade de refÃgio. Dentre os pontos analisados, o ponto 1 foi caracterizado como o mais diverso, mais rico e com maiores valores de equitabilidade, devido a movimentaÃÃo de pessoas e animais no local. A seca prolongada ocasionou a reduÃÃo do nÃvel da Ãgua do aÃude Marengo e proporcionou a concentraÃÃo de nutrientes na coluna dâÃgua, atingindo o nÃvel hipereutrÃfico. Devido à mà qualidade da Ãgua, a comunidade de peixes poderà entrar em desequilÃbrio ecolÃgico e atingir altas taxas de mortalidade, semelhante ao ocorrido no aÃude Paus Branco (Madalena). / In the semiarid region of northeastern Brazil, long scarcity may to cause big changes in limnological variables. Aquatic organisms quickly realize the changes occurring in the environment and they are good tools to understand the preservation of interest area. This research aimed to observe the impacts about the water quality and ichthyofauna of the Marengo reservoir (localized in the Assentamento SÃo Joaquim, Madalena, CearÃ) due long scarcity. They were performed seven monthly collections (March to September of 2013) to evaluate the volume of water accumulated, the waterâs trophic status and local ichthyofauna. The limnological variables analyzed were the Secchi transparency (euphotic zone), dissolved oxygen, temperature, pH, electrical conductivity, total phosphorus, chlorophyll a, Chemical Oxygen Demand (COD) and total nitrogen. The trophic status was estimated by the Lamparelli (2004) equations. The local ichthyofauna was analyzed by ecological indexes (Shannonâs diversity, Margalefâs richness and Pielouâs eveness). The results showed a significant reduction of 1,60 hm3 in the volume of water of Marengo reservoir, due to absence of rains and high rate of evaporation and population demand. The chlorophyll a and total phosphorus showed values above the maximum limit set by CONAMA Resolution 357/2005. The trophic status by Lamparelli (2004) indicated the reservoir can be eutrophic in all collections points, reaching hypereutrophic level. They were collected 1.129 fishes belong to 12 different species. The eveness showed high abundance of small fishes (A. bimaculatus, C. orientale and S. notonota) in the point 3, due to morphological aspect, giving refuge possibilities. The point 1 was characterized as the most diverse, richest and largest values of eveness, due to high movement of people and animals. The prolonged drought caused reduction of level of water in the Marengo reservoir and it provided high concentration of nutrients in the water column, reaching the highest trophic level (hypereutrophic). Due to poor water quality, the ichthyofauna will may enter into ecological imbalance and reach high rates of mortality for several species, similar to what occurred in Paus Branco reservoir (Madalena, CearÃ).

Este trabalho tem por objetivo conhecer o estado da arte das agências de bacias hidrográficas e/ou entidades delegatárias no Brasil, analisar as experiências nacionais e internacionais de agências de água e propor, sob o ponto de vista legal, um modelo de agência de bacia hidrográfica e/ou entidade delegatária para o Estado do Tocantins contemplando o modelo administrativo, institucional e organizacional. No Tocantins, a política de recursos hídricos bem como a organização institucional do sistema de gerenciamento de recursos hídricos foi definida, em 2002, na lei nº 1.307. Após a edição dessa lei, outras normas já foram aprovadas, em complementação ao arcabouço legal da gestão de recursos hídricos. No tocante ao modelo organizacional, as instituições previstas para compor o sistema de gerenciamento, exceto as agências de bacias, já foram instaladas e encontra-se em funcionamento, apesar de algumas dificuldades. A legislação tocantinense de recursos hídricos adotou um arranjo que considera a agência de bacia com atribuições bem próximas daquelas estabelecidas na lei federal, no que foi acompanhado pela maioria dos estados. Entretanto, sua organização institucional apresenta algumas particularidades por dispor de uma secretaria de estado com a missão de formular as políticas de recursos hídricos, ambiental e de irrigação, além de dispor de uma Autarquia responsável pela implementação da política ambiental e parte da política de recursos hídricos vinculada diretamente ao Gabinete do Governador. O arranjo institucional previsto na legislação de recursos hídricos do Tocantins, contemplando uma Secretaria de Estado, responsável pela formulação da política de recursos hídricos, uma Autarquia diretamente vinculada ao Gabinete do Governador, com a responsabilidade de implementar parte da política de recursos hídricos, e as agências de bacias, será mantido. Será realizada uma alteração no arranjo institucional do estado, no sentido de promover alterações nas estruturas existentes – SRHMA e NATURATINS -, para que assumam também as atribuições destinadas as agências de bacias. Na hipótese das respostas das perguntas anteriores levarem a criação de um organismo para atuar junto com os Comitês de Bacias (Agência ou Entidade Delegatária), de todas as considerações efetuadas, conclui-se que são duas as alternativas que possibilitam, de forma mais consistente, o alcance das finalidades desejadas: a) consórcio público com personalidade jurídica de direito público, no modelo de agência de água; ou b) associação civil, no modelo de entidade delegatária. Caso o Estado do Tocantins adote uma alternativa em que uma única entidade assume o papel de gestor dos recursos hídricos e também as funções de Agência de Bacia, de todas as possibilidades analisadas, a Autarquia é única que possibilitará o alcance das finalidades. Porém, ficarão em aberto as questões relacionadas com a participação da sociedade civil (ou do próprio Comitê) na condução das ações do órgão, uma vez que a legislação não prevê esse tipo de atuação junto as Autarquias. / This paper has the aim of getting to know the state of the art of water basin agencies and/or delegatory entities in Brazil, analyzing national and international experiences of water agencies, and proposing, from the legal point of view, a model of water basin agency and/or delegatory entity for the State of Tocantins, including the administrative, institutional and organizational models. In Tocantins, the water resources policy as well as the institutional organization of the water resources management system was defined in 2002 in Law no. 1.307. After the issuance of such Law, other rules were already approved, complementing the legal framework of the water resources management. Concerning the organizational model, the institutions expected to compose the management system, except for the basin agencies, were already installed and are in operation, despite some difficulties. The water resources legislation of Tocantins state has adopted an arrangement that considers the basin agency with attributions close to those established in the federal law, which was followed by most of the states. However, its institutional organization has some particularities for having a state secretariat with the mission of formulating water resources, environmental and irrigation policies, in addition to having an autocratic state-owned company responsible for the implementation of the environmental policy and part of the water resources policy, being directly connected to the Governor Cabinet. The institutional arrangement provided for in the water resources legislation of Tocantins, including a State Secretariat responsible for the formulation of water resources policies, an autocratic state-owned company directly connected to the Governor´s Cabinet, responsible for implementing part of water resources policy, and the basin agencies, will be kept. An alteration in the institutional arrangement of the state shall be carried out, to promote alterations in the existing structures - SRHMA and NATURATINS -, so that they also assume the attributions of basin agencies. In case the answers for the previous questions lead to the creation of an organism to work with the Basin Committees (Agency or Delegatory Entity), of all considerations done, we conclude that there are two alternatives that can allow, in a consistent way, the achievement of the desired purposes: a) public consortium with legal personality of public law, in the model of water agency; or b) civil association, in the model of delegatory entity. In case the State of Tocantins adopts an alternative in which a single entity assumes the role of water resources manager and also the functions of Basin Agency, of all analyzed possibilities, the autocratic state-owned company is the only alternative that will allow attaining the purposes. However, issues regarding the participation of civil society (or of the Committee itself) in the conduction of such organism actions will remain unsolved, because the legislation does not provide for this type of activity done by autocratic state-owned companies.

Neste trabalho avaliou-se o impacto de possíveis cenários de mudanças climáticas sobre os recursos hídricos na bacia do Rio Ibicuí (35,158.43 Km².) afluente da margem esquerda do rio Uruguai em território brasileiro. Os impactos de mudanças climáticas na bacia do Rio Ibicuí foram avaliados através do uso de um modelo hidrológico, analises de sensibilidade de vazão e cenários de mudanças climáticas. As analises de sensibilidade mostraram que as vazões mínimas são menos sensíveis a mudanças de precipitação do às médias e máximas. Cenários de mudanças climáticas para o ano de 2050 (janela de 30 anos centrada em 2050) foram obtidos através do gerador de cenários MAGICC/SCENGEN, que considera resultados de vinte modelos climáticos globais (GCM’s) e três cenários de emissão de gases de efeito estufa. A totalidade dos resultados indicaram aumento da temperatura, porém divergências quanto aos resultados de referentes a precipitação. Alguns dos GCM’s indicaram diminuição da precipitação média anual enquanto outros indicaram o aumento desta variável. Os resultados mensais de modificação na temperatura e precipitação média previstos para 2050 na região da bacia do Ibicuí, obtidos pelos vinte GCMs para cada um dos três cenários, foram utilizados para perturbar as séries observadas e simular o impacto sobre o regime hidrológico através do modelo MGB-IPH. As incertezas relacionadas às projeções de anomalias de precipitação e temperatura, previstas pelo conjunto de 20 GCM’s, foram amplificadas ao avaliar o impacto de mudanças climáticas no regime de vazões. / The impact of possible climate change scenarios on water resources in the Ibicui River basin was assessment in this work. The Ibicui River (35,158.43 Km²) is tributary of Uruguay River and it is located on border of southern of Brazil. The impacts of climate change on the Ibicui River basin were evaluated using a large scale distribuited hydrological model, sensitivity analyses and climate change scenarios. Sensitivity analyses showed that minimum discharges in the Ibicui River are less sensitive to change in mean precipitation when compared to maximum and mean discharge. Climate change scenarios for 2050 (30-years time interval centered in 2050) was obtained through a climate scenario generator, MAGICC/SCENGEN, considering the results from twenty general circulation models (GCM’s) and three emission scenarios of greenhouse gas emissions. Results indicate an increase in the annual mean temperature, but divergences about precipitation. Some GCM’s indicated increase in the annual mean precipitation while others indicated decrease. The hydrological impact of all projections of climate change for 2050 was simulated using the MGB-IPH model, by perturbing the observed times series of temperature and precipitation according to relative changes projected by GMC’s. The uncertainties in projected climate changes are amplified in the hydrological results.

A pesquisa desenvolvida nesta tese foi aplicada ao Banhado do Taim e teve quatro enfoques: a análise de possíveis correlações entre índices climáticos e a precipitação no Banhado do Taim; a verificação da qualidade da previsão de precipitação proveniente de modelos atmosféricos; a previsão hidroclimática de níveis com antecedência de até 6 meses; e por fim o estabelecimento de um conjunto de regras de retirada de água da Lagoa Mangueira, de forma a contribuir com o planejamento da utilização dos recursos hídricos com múltiplos usos. Os resultados das análises mostram uma relação entre os índices climáticos e a precipitação, que as relações dos períodos secos e úmidos não estão unicamente e diretamente ligadas aos fenômenos El Niño e La Niña e que a Oscilação Decadal do Pacífico (ODP) influencia na precipitação no Sistema hidrológico do Taim, variando proporcionalmente em relação ao sinal. Na verificação da qualidade da previsão de precipitação, os modelos apresentaram boa correlação com a precipitação observada, e aqueles que apresentaram melhores desempenhos foram: o modelo global com a Média dos Membros, o MRERS e o Modelo de regressão, embora os dois primeiros tenham subestimado a precipitação observada na grande maioria do tempo. A previsão de nível com base na previsão de precipitação apresentou bons resultados, com coeficiente de correlação ficando em média 0,95, e o coeficiente de Nash mostrou que o modelo é adequado. Na verificação dos erros em relação ao nível o modelo de Regressão linear mostrou-se melhor em relação aos demais modelos, embora o horizonte de previsão seja de apenas 3 meses. Na análise do último item, para a definição de preceitos para o uso da água foi estabelecida uma metodologia que permite a integração da previsão hidroclimática com as necessidades hídricas da fauna e flora representativas do Banhado do Taim através dos Índices de Qualidade Ambiental ou Curvas guias e a estimativa do real consumo de água para o arroz irrigado, permitindo definir com um horizonte de até 6 meses, critérios para o gerenciamento dos recursos hídricos, alocando água para a irrigação e conservação do ecossistema do SHT, proporcionando benefícios mútuos. / The research conduced on this thesis Project were applied for the Taim Wetland and had four main points: the analysis of possible correlations between climatic indexes and precipitation of the Taim Wetland; the verification of the quality of forecasts developed for precipitation obtained from atmospheric models; the “hydroclimatic” forecast of levels considering six months upfront; and finally the establishment of a set of rules of water removal from Mangueira Lagoon, in order to contribute with the management and utilization of water resources for multiple purposes. The results of analysis performed show a correlation between the climatic indexes and precipitation. Relation between dry and humid seasons are not solely and directly related to El Niño and La Niña events. The results indicate an influence of the “Ocilação Decadal do Pacífico (ODP)” on the precipitation of the hydrologic system of Taim, proportionally varying in relation to the signal. On the verification of the quality of the precipitation forecast, the models presented a good correlation with the observed precipitation. The models that had the best performance were the following: the global model with the average of the members, the MRERS and the backcast. The two first mentioned underestimated the observed precipitation most of the time. The level forecast based on the precipitation forecast presented good results, with an average coefficient of correlation of 0.95. The Nash coefficient indicated the model is suitable on the error verification in relation to the “Linear backcast” even though the forecast horizon is just three months. On the analysis of the last aspect of the study, the definition of the rule for water use, a methodology that allows the integration of hydroclimatic forecast was defined, with representative hydrologic needs of fauna and flora of the Taim Wetland by the quality indexes or “guide curves” and the estimation of the real water use for irrigated rice, allowing the definition of a six months horizon, water resources management criteria, allocating water for irrigation and conservation of the SHT’s ecosystem, providing mutual benefits.

As atividades de gestão ambiental nem sempre têm levado a resultados satisfatórios. Uma das possíveis falhas pode estar ocorrendo por não se dar a devida importância à etapa de estruturação dos problemas, quando os objetivos e meios são adequadamente estabelecidos. Para que estes elementos sejam representativos do contexto decisório, eles devem estar de acordo com os valores dos decisores. A identificação destes valores permite uma modelagem mais fiel do problema que se deseja resolver. Uma vez estruturado o problema, parte-se para o estudo das possíveis alternativas. Como a decisão cabe apenas aos decisores e o papel dos técnicos é assessorá-los nesse processo, é importante que os mesmos possam compreender o papel desempenhado por cada uma das variáveis que julga relevante para descrever o problema. Esta compreensão geralmente não é uma tarefa fácil, visto que os problemas têm um caráter sistêmico, ou seja, os vários elementos envolvidos se relacionam de diversas formas. Assim, o efeito na mudança de apenas uma variável pode repercutir de uma maneira quase imprevisível, o que torna uma análise conjunta de todos os elementos extremamente complexa. Este estudo busca esclarecer a importância da avaliação da dinâmica dos sistemas, incorporando aspectos quantitativos e qualitativos considerados relevantes pelos decisores, para a obtenção de resultados mais satisfatórios nos processos de tomada de decisão, além de propor uma metodologia para melhorar a percepção das alternativas de gestão pelos decisores. A metodologia proposta agrega a identificação das variáveis do problema consideradas como relevantes pelos decisores, utilizando os conceitos de indicadores, modelo pressão-situaçãoresposta e mapas cognitivos, a modelos de simulação dinâmica que permitem o estudo de alternativas através da avaliação da dinâmica do sistema. Esta metodologia foi testada num estudo de caso, o Programa Pró-Dilúvio da Prefeitura de Porto Alegre, que visa promover ações que conduzam à melhoria da qualidade das águas da Bacia do Arroio Dilúvio através da ação conjunta de diversos órgãos municipais. Foi observado que a metodologia proposta de estruturação pode ser bastante útil para definir os elementos descritores do problema, pois facilita a sistematização do procedimento. Em relação à utilização de modelos de simulação dinâmica, constatou-se que os mesmos são úteis na medida em que são aceitos pelos decisores como ferramentas de suporte à decisão. Além disso, a utilização desses modelos em grupos de decisores pode ser bastante útil para facilitar que a negociação atinja soluções de consenso. / The environmental management practices have often led to unsatisfactory results. One possible fault could be happening at the structuring phase, when the basic evaluation elements such as the main objectives and the means to reach them are defined. To be representative for problem modeling, these factors must be according to the decision context to which they belong and to the decision makers’ subjective values. Done with the structuring phase, the potential alternatives are studied. As the decision should be exclusive to the decision makers and the technicians’ role is to facilitate and support this process, then it is important to make them realize the impact of each of those qualitative and quantitative elements in the whole system. This task is even more difficult than it seems, because of the systemic characteristic of the environmental problems. Therefore, the effect of changing just one of these variables could lead to imprecise schemes and thus an analysis considering all the interactions of these variables altogether is very complex. This study attempts to clarify the importance of considering these factors in order to achieve more satisfactory results and to propose a method to increase the decision makers’ perception of how the whole system works and how it affects the potential alternatives. The method binds the identification of the relevant aspects at the decision makers’ point of view (utilizing the concepts of indicators, pressure-state-response model and cognitive maps) with the simulation dynamic models which allow the alternatives’ study throughout the system dynamics assessment. This methodology was tested at the Pró- Dilúvio Program which was launched by the Porto Alegre Town Hall and aggregates many municipal institutions aiming at the revitalization of the Dilúvio Creek Basin by pollution impact mitigation. It was observed that the structuring methodology could be very useful for defining the decision context descriptive elements because it systematizes the proceedings. In terms of utilization of dynamic simulation, it was observed that it could be an alternative to negotiate a compromise solution in a group of decision makers. However, it is important to highlight that these models should only be built if they are to be accepted as a decisionsupporting tool.

Submitted by MARCOS LEANDRO TEIXEIRA DE OLIVEIRA (marcosteixeira@ufv.br) on 2018-08-27T19:33:25Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1797964 bytes, checksum: 61c595d6909634088840a4e7c3e0e337 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-27T19:33:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1797964 bytes, checksum: 61c595d6909634088840a4e7c3e0e337 (MD5) Previous issue date: 2018-04-23 / Em um cenário em que o atendimento à crescente demanda por alimento é cada vez mais dependente da irrigação, o entendimento da variação temporal e espacial da evapotranspiração real da cultura (ETr) é essencial para o manejo e para a gestão de recursos hídricos. Nas últimas décadas, modelos que possibilitam mapear e monitorar a ETr a partir de dados de sensoriamento remoto têm sido desenvolvidos e estudados. Neste trabalho, os modelos Simplified Surface Energy Balance for operational application (SSEBop) e Simple Algorithm for Evapotranspiration Retrieving (SAFER) foram aplicados para estimativa da evapotranspiração real da cultura do trigo irrigado na região do Cerrado, utilizando imagens multiespectrais e termais dos sensores ETM+/Landsat 7 e OLI-TIRS/Landsat 8. A validação dos modelos foi realizada com dados referentes a cultura do feijão. Os resultados encontrados foram comparados com dados de evapotranspiração real calculada pelo método da razão de Bowen. Considerando os dados referentes aos dias de passagem dos satélites, o SSEBop superestimou a ETr para a cultura do trigo em 21,4%, em média, com coeficiente de determinação (R2) igual a 0,86 e coeficiente de eficiência de Nash- Sutcliffe (NSE) igual a 0,67 e subestimou a ETr para a cultura do feijão em 16,4%, em média, com R2 igual a 0,70 e NSE igual a -0,16. O modelo SAFER foi calibrado com os dados da cultura do trigo, apresentando R2 e NSE iguais a 0,90 e uma superestimativa da ETr de, em média, 0,16%. Para a cultura do feijão, o modelo subestimou a ETr em 18,5%, em média, com R2 igual a 0,66 e NSE igual a -0,80. Ademais, foi desenvolvida equação para estimativa do Kc do trigo em função do Índice de Vegetação da Diferença Normalizada e uma boa correlação entre esses parâmetros foi verificada, com R2 igual a 0,78. / In a scenario where supplying the increasing demand for food depends highly on irrigation, understanding the temporal and spatial variation of actual evapotranspiration (ETr) is essential for the management of water resources. In the last decades, models for mapping and monitoring ETr using remote sensing data have been developed and studied. In this work, the models Simplified Surface Energy Balance for operational application (SSEBop) and Simple Algorithm for Evapotranspiration Retrieving (SAFER) were applied to estimate actual evapotranspiration of irrigated wheat crop in the Cerrado region, using multispectral and thermal images from the sensors ETM+/Landsat 7 and OLI-TIRS/Landsat 8. For validation, bean data was used. The results were compared with evapotranspiration data obtained through Bowen ratio method. Considering the data referring to satellites overpasses days, SSEBop overestimated wheat ETr by an average of 21.4%, with coefficient of determination (R2) equal to 0.86 and Nash-Sutcliffe efficiency coefficient (NSE) equal to 0.67, and underestimated bean ETr by an average of 16.4%, with R2 equal to 0.70 and NSE equal to -0.16. The SAFER model was calibrated with the wheat data, showing R2 and NSE equal to 0.90 and an ETr overestimate of 0.16%, on average. For the bean crop, the model underestimated ETr by an average of 18.5%, with R2 equal to 0.66 and a NSE equal to -0,80. In addition, an equation to estimate wheat Kc as a function of Normalized Difference Vegetation Index were developed and a good correlation between these parameters were found, with an R2 equal to 0.78.

Orientador: Jose Geraldo Pena de Andrade / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-04T21:42:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sousa_Marcosde_M.pdf: 3823933 bytes, checksum: 53f9dd72cf2dbc7b62e005fc1ab9212c (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O Saneamento, visto de modo clássico, tem como principal objetivo garantir ao homem água de boa qualidade e proporcionar adequado destino a seus dejetos, compreendendo suas atividades básicas abastecimento de água e esgotamento sanitário. Hoje, uma cidade, para proporcionar a qualidade de vida necessária aos seus habitantes, deve dispor dos sistemas considerados fundamentais de saneamento: água, esgoto, lixo e drenagem. Com as crises de energia e esgotamento da exploração dos grandes potenciais hidráulicos em nosso país, as energias alternativas passaram a ser tratadas como fontes de suprimentos energéticos. Nos sistemas de saneamento já se explora a energia produzida pelos gases do lixo em aterros sanitários, os gases produzidos pelas estações de tratamento de esgotos e a energia hidráulica dos rios nos sistemas de macrodrenagem. Nos sistemas de abastecimento de água e de coleta, afastamento e tratamento de esgotos existem pequenos potenciais energéticos que podem perfeitamente serem explorados pelas companhias de saneamento. Portanto, o principal objetivo desta dissertação é o estudo desses potenciais hidráulicos, para a geração de energia elétrica, verificando sua viabilidade técnico­econômica-ambiental-social / Abstract: Sanitation, seen in a classical way, has as main goal to assure the human being good quality water and provide appropriate destination to their dejections, including basic activities of water supply and sanitary exhaustion. Nowadays, a city to provide a quality of life necessary to its inhabitants must supply fundamental systems of sanitation: water, sewage, garbage and drainage. With the energy crisis and the exhaustion of exploration of great hydraulic potentials in our country, the altemative energies. passed to be considered as sources of energy supplies. In sanitation systems, we are already exploring the energy produced by garbage gases in landfills, the gases produced by sewage treatment stations and hydraulic energy of the rivers in macrodrainage system. In water supply and collection systems, sewage displacement and treatment, there are small energy potentials that can be perfectly explored by sanitation companies. Therefore, the main goal of this dissertation is the study of those hydraulics potentials, for the generation of electric energy, verifying its technical, economical, environmental and social viability / Mestrado / Recursos Hidricos / Mestre em Engenharia Civil