Climate change and increasing water demands prioritize the need to implement planning strategies for urban water security in the long and medium term. However, risk planning requires robust and timely financial support during and after the disaster. Therefore, risk transfer tools, such as insurance, have emerged as an effective strategy to ensure financial resilience and as an element that could encourage the implementation of hydrological risk reduction mechanisms. Among the main insurance design problems are the lack of information on the real drought impacts and climate uncertainty, which may incur adverse selection and/or moral hazards among the most common drawbacks in insurance practice. Currently, most of the income from water utility companies is based on water resources management, therefore during prolonged drought periods these economies can be strongly affected, despite having robust storage schemes as support. Thus, this thesis proposes an insurance plan for the water utility company of the State of Sao Paulo (SABESP) to deal with revenue reductions during long drought periods. The methodology is implemented on the MTRH-SHS model, developed under ex-ante damage cost calculation through the risk-based approach. The synthetic (\'what-if\') approach uses a \"set of change drivers\" to estimate the optimal premium through a multiyear insurance contract (MYI). The methodology integrates the hydrological simulation procedures under radiative climate forcing scenarios RCP 4.5 and 8.5, from the regional climate model outputs Eta-HadGEM and Eta-MIROC5, with time horizons of 2007-2040, 2041-2070, and 2071-2099, linked to the Water Evaluation and Planning system (WEAP) hydrologic model and under stationary and non-stationary water supply demand assumptions. The model framework is applied to the Cantareira Water Supply System for the Sao Paulo Metropolitan Region, Brazil, with severe vulnerability to droughts. As a result, the evaluated indexes showed that multi-year contracts with drought coverage higher than 240 days offer better financial performance than contracts with wider coverages. Moreover, this MYI adopted in the installed storage residual risk generates both a higher level of solvency for the insurance fund in the long term and annual average premiums closer to the expected revenue reductions by scenario. Finally, the approach can help the systematic evaluation of moral hazards and adverse selection. In the first case, the progressive evaluation must generate useful information to change or maintain the behavior of both the insured and insurers considering future risks related to climate change. In the second case, the multi-scenario valuation can help the insurer to set price thresholds, offering risk differential cover options in the premium value. / As mudanças climáticas e o incremento na demanda de água priorizam a necessidade de implementar estratégias de planejamento para a segurança hídrica urbana no longo e mediano prazo. No entanto, o planejamento dos riscos exige um suporte financeiro robusto e oportuno durante e após do desastre. Portanto, as ferramentas de transferência de risco, como os seguros, emergem como uma estratégia efetiva para garantir a resiliência financeira e como um elemento que poderia incentivar a implementação de mecanismos de redução do risco hidrológico. Entre os principais problemas no planejamento de seguros, estão a falta de informações sobre os impactos reais das secas e a incerteza climática, que podem levar a seleção adversa e/ou perigo moral como as problemáticas mais comuns na prática dos seguros. Atualmente, a maior parte da renda das empresas de serviços de água é baseada na gestão do recurso hídrico; portanto, durante períodos prolongados de seca, essas economias podem ser fortemente afetadas, apesar de ter sistemas de armazenamento robustos como suporte. Assim, esta tese propõe um plano de seguro para a empresa de serviços de água do Estado de São Paulo (SABESP), para enfrentar as reduções de receita durante longos períodos de seca. A metodologia é implementada no modelo MTRH-SHS, desenvolvido no cálculo \"ex-ante\" de custos de dano, através da abordagem baseada em risco. A abordagem sintética (\"what-if\"), usa um \"conjunto de drivers de mudança\" para estimar o prêmio ótimo através de um contrato de seguro plurianual (SPA). A metodologia integra os procedimentos de simulação hidrológica, sob cenários de forçamento climático radiativo RCP 4.5 e 8.5, do modelo de clima regional Eta-HadGEM e Eta-MIROC5, com horizontes temporais de 2007-2040, 2041-2070 e 2071-2099, vinculados ao modelo hidrológico do sistema de avaliação e planejamento da água (WEAP) e sob pressupostos de demanda como abastecimento de água estacionária e não estacionária. A estrutura do modelo é aplicada ao Sistema de Abastecimento de Água de Cantareira na Região Metropolitana de São Paulo, Brasil, região com alta vulnerabilidade às secas. Como resultado, os índices de rendimento do seguro avaliados mostraram que os contratos plurianuais com cobertura para secas superiores a 240 dias, oferecem melhor desempenho financeiro do que os contratos com coberturas mais amplas. Além, o SPA adotado para o risco residual do armazenamento instalado, gera um nível mais alto de solvência para o fundo de seguros no longo prazo com prêmios médios anuais mais próximos das reduções de receita esperadas por cenário. Finalmente, a abordagem pode ajudar na avaliação sistemática do risco moral e na seleção adversa. No primeiro caso, a avaliação progressiva deve gerar informações úteis para mudar ou manter o comportamento de segurados e seguradoras considerando riscos futuros relacionados à mudança climática. No segundo caso, a valoração de múltiplos cenários pode ajudar a estabelecer limiares de preços, oferecendo opções de cobertura diferencial de risco no valor prêmio de seguro.

RABELO, U. P. Segurança hídrica no Ceará: análise de cenários e de alternativas de intervenção. 2017. 208 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Edineuza Silva (edineuza@deha.ufc.br) on 2017-08-24T12:30:50Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_uprabelo.pdf: 3647229 bytes, checksum: bdd883fe6ccb9bf20abdbab89d012ef6 (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Prezado Udinart, Existe uma orientação para que normalizemos as dissertações e teses da UFC, em suas paginas pré-textuais e lista de referencias, pelas regras da ABNT. Por esse motivo, sugerimos consultar o modelo de template, para ajudá-lo nesta tarefa, disponível em: http://www.biblioteca.ufc.br/educacao-de-usuarios/1234-templates Vamos agora as correções sempre de acordo com o template: 1. Nas listas de figuras, tabelas e gráficos observe o alinhamento da margem, de modo que quando aumentar o número de dígitos das figuras elas fiquem no mesmo alinhamento de quando tinham um dígito. Ex Figura 1 e 10. Quando o título da figura, da tabela ou gráfico não couber na mesma linha, sua continuação deve ficar na mesma margem da primeira letra da linha de cima e não voltar para a margem do F de Figura ou do T de Tabela. Nas listas de tabelas e gráficos não há necessidade de nomear todas as folhas de continuação. Nomeie somente na primeira folha da lista. 2. No sumário coloque o alinhamento de modo que quando aumentar o número de dígitos das seções elas fiquem no mesmo alinhamento de quando tinham apenas um dígito. Nas seções terciárias (3 dígitos) quando colocar o título em itálico, os números das seções também ficam em itálico. As referencias e os Apêndices ficam no mesmo alinhamento da Conclusão. 3. Na lista de REFERÊNCIAS, quando se tratar de um artigo de periódico, o que fica em negrito não é o titulo do artigo e sim, o nome da revista. Corrigir em toda a lista. As informações relativas a volume, número e páginas dos artigos de revista, devem aparecer exclusivamente como v. , n. p. corrigir em toda a lista quando essas informações estiverem fora desse padrão. A informação de páginas deve vir antes do ano. corrigir em toda a lista. Att. Marlene Rocha 3366-9620 on 2017-08-24T14:05:01Z (GMT) / Submitted by Edineuza Silva (edineuza@deha.ufc.br) on 2017-08-25T12:09:25Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_uprabelo (2).pdf: 3753031 bytes, checksum: 7f7df03f32c4240be6bbc3aaac513544 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-08-25T13:01:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_uprabelo (2).pdf: 3753031 bytes, checksum: 7f7df03f32c4240be6bbc3aaac513544 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-25T13:01:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_uprabelo (2).pdf: 3753031 bytes, checksum: 7f7df03f32c4240be6bbc3aaac513544 (MD5) Previous issue date: 2017-06-22 / Drought is a problem that has caused damage to the population of Ceará since its Settlement. Historically the state has suffered from the interannual rainfall variability, Going through several periods of scarcity, which causes lack of water for population consumption, Loss of crops and consequently intense migration. Between the years of 2012 and 2016, the Drought, with precipitation below the historical average during The rainy season, the period of greatest rainfall in the state, with the aggravation of three Of these five were among the ten years with the lowest rainfall observed in Ceará. THE Consequence of this prolonged shortage period was the Reservoirs of the state, main responsible for water maintenance. This fact ignited the The search for new alternatives for the state in drought mitigation that historically On the basis of solutions already used in other countries and those who have been successful Lack of water, including in poor availability and infrastructure The one from Ceará. In this sense, a methodology was adopted to analyze the supply scenarios x Demand, with a study horizon between the years 2020 and 2050, considering the forecasts Of growth of the main demands and the alternatives of offers already used in other Countries that have achieved results. The demands and offers, calculated in billions of meters Were projected and compared year by year between 2020 and 2050, from the Of mitigation alternatives, both for standardized scenarios and for drought scenarios Severe and prolonged dry periods. Complementary to the technical analysis was a Comparison of the implementation costs of each of the alternatives. The combination of these two Generated a ranking of the mitigation alternatives, in order to select the most effective ones And which should focus the state's efforts on investment. The Transposition of São Francisco River and improving the efficiency of irrigation systems presented themselves as The best solutions for water security in the state during the study horizon. O Investment in groundwater, water reuse and demand reduction Populations are of greater importance for future scenarios and for drought situations. Prolonged periods. The desalination of sea water was the alternative with less effect, Mainly because it is still complex and expensive, but also important in Future scenarios. The largest water deficits were found in the final years of each decade. / A seca é um problema que tem causado prejuízos à população do Ceará desde o seu povoamento. Historicamente o estado tem sofrido com a variabilidade interanual de chuvas, passando por vários períodos de escassez, o que causa falta de água para consumo populacional, perda de lavouras e consequentemente intensa migração. Entre os anos de 2012 e 2016, o estado passou por um período de seca prolongada, com precipitações abaixo da média histórica durante a quadra chuvosa, período de maior ocorrência de chuvas no estado, com o agravante de três desses cinco estarem entre os dez anos com menores precipitações observadas no Ceará. A consequência direta desse período de escassez prolongada foi o quase esvaziamento dos reservatórios do estado, principais responsáveis pela manutenção hídrica. Tal fato acendeu o alerta para a busca de novas alternativas para o estado na mitigação das secas que historicamente ocorrem, tendo como base soluções já utilizadas em outros países e quem têm obtido sucesso com relação à falta de água, inclusive em cenários de disponibilidade e infraestrutura piores que o do Ceará. Nesse sentido foi adotada uma metodologia para análise dos cenários de oferta x demanda, com um horizonte de estudo entre os anos de 2020 e 2050, considerando as previsões de crescimento das principais demandas e as alternativas de ofertas já utilizadas em outros países e que têm obtido resultado. As demandas e ofertas, calculadas em bilhões de metros cúbicos, foram projetadas e comparadas ano a ano entre 2020 e 2050, a partir da combinação das alternativas de mitigação, tanto para cenários normatizados, quanto para cenários de secas severas pontuais e secas prolongadas. Complementar às análises técnicas foi feito um comparativo de custos de implantação de cada uma das alternativas. A combinação dessas duas análises gerou um ranking das alternativas de mitigação, de modo a selecionar as mais efetivas e que deverão concentrar os esforços do estado em termos de investimento. A Transposição do Rio São Francisco e a melhoria da eficiência dos sistemas de irrigação se apresentaram como as melhores soluções para segurança hídrica do estado durante o horizonte de estudo. O investimento nas águas subterrâneas, no reuso de água e na diminuição da demanda populacional possuem uma importância maior para os cenários futuros e para situações de secas prolongadas. A dessalinização da água do mar foi a alternativa com menor efeito, principalmente por ainda ser complexa e de elevado custo, mas também possui importância em cenários futuros. Os maiores déficits hídricos foram encontrados nos anos finais de cada década.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2017-12-04T12:13:02Z No. of bitstreams: 1 PDF - Éder Geovani da Paz Oliveira.pdf: 28934791 bytes, checksum: a7ab220efc26e59d4549d7150f2723f8 (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2017-12-06T18:38:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Éder Geovani da Paz Oliveira.pdf: 28934791 bytes, checksum: a7ab220efc26e59d4549d7150f2723f8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-06T18:38:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Éder Geovani da Paz Oliveira.pdf: 28934791 bytes, checksum: a7ab220efc26e59d4549d7150f2723f8 (MD5) Previous issue date: 2017-05-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The spatial and temporal irregularity in the rainfall regime in the northeastern semi-arid region contributes to increasing water scarcity, whose water insecurity impedes growth and economic and social development. In view of this, it was necessary to make an environmental diagnosis in the final segment of the final stretches of the East of the Transposition of the Waters of the São Francisco River and the initial of the Paraíba River, these determinations being the main objectives. For the execution of this work the method of inductive analysis was used starting from the readings and analyzes of official documents of the Project of Integration of the River São Francisco, besides visitation, in loco, with photographic records of the occurrences of impacts and the environmental degradation in said segment. The data was organized using the Geographic Information System (GIS) and the spatial analysis using satellite imagery from Landsat 8, Land Imager Operational Sensor. The technology of the geoprocessing of satellite images allowed making thematic maps, with the indicators of use of the ground and vegetal cover. Five cities located in the initial section of the high course were chosen to analyze some water characteristics such as: annual rainfall median, individual percentage of contribution in the drainage basin, potential rainfall and their respective production of sewage and evolution of basic sanitation. The main results showed different environmental impacts in the construction of the East axis, in the degradation caused by anthropogenic actions in the high river bed of the Paraíba River and its tributaries, including the garbage and sewage dumps of the cities that make up the referred drainage basin. The use of digital and geoprocessing technologies made it possible to prepare thematic maps of vegetation cover and land use, to estimate some pluvial and hydrological indicators, as well as the evolution of basic sanitation associated to the anthropic deleterious effects to the aquatic environment. The contribution of the transposed waters of the São Francisco River is undoubtedly the water security for the public water supply in Campina Grande and its surroundings, besides guaranteeing water for local sustainable development purposes. However, there is a need to apply the water management criteria in an integrated, efficient and sustainable way throughout the upper reaches of the Paraíba River in order to avoid diversion and/or waste of transposed water. / A irregularidade espacial e temporal no regime pluvial no semiárido nordestino contribui para crescente escassez de água, cuja insegurança hídrica impede o crescimento e o desenvolvimento econômico e social. Diante disto, houve a necessidade de fazer um diagnóstico ambiental no segmento final dos trechos final do Eixo Leste da Transposição das Águas do Rio São Francisco e inicial do Rio Paraíba, sendo essas determinações os objetivos principais. Para a execução deste trabalho foi utilizado o método de análise indutiva partindo das leituras e análises de documentos oficiais do Projeto de Integração do Rio São Francisco, além de visitação, in loco, com registros fotográficos das ocorrências de impactos e da degradação ambiental no referido segmento. A organização dos dados foi feita, utilizando-se o Sistema de Informação Geográfica (SIG) e as análises espaciais através de imagens de satélites do Landsat 8, sensor Operacional Land Imager. A tecnologia do geoprocessamento de imagens de satélite permitiu confeccionar mapas temáticos, com os indicadores de uso do solo e cobertura vegetal. Cinco cidades localizadas no trecho inicial do Alto Curso foram escolhidas para análises de algumas características hídricas tais como: medianas anuais de chuvas, percentual individual de contribuição na bacia drenagem, vazão pluvial potencial e as suas respectivas produções de esgotos e evolução do saneamento básico. Os principais resultados mostraram diferentes impactos ambientais na construção do Eixo Leste, na degradação oriundas por ações antrópicas no leito do Alto Curso do rio Paraíba e nos seus afluentes, incluindo-se os despejos de lixo e esgoto das cidades que compõem a referida bacia de drenagem. O uso das tecnologias digital e de geoprocessamento permitiram confeccionar mapas temáticas de cobertura vegetal e de uso do solo, estimar alguns indicadores pluvial e hídrico, além da evolução do saneamento básico associado aos efeitos deletérios antrópicos ao ambiente aquático. O aporte das águas transpostas do Rio São Francisco é, sem dúvida, a segurança hídrica para o abastecimento público de água em Campina Grande e dos seus arredores, além de garantir água para fins de desenvolvimento sustentável local. No entanto, há necessidade de aplicar os critérios de gestão hídrica de forma integrada, eficiente e sustentável em todo o trecho do Alto Curso do rio Paraíba a fim de evitar o desvio e/ou o desperdício da água transposta.

Orientador: Cláudio Antônio Di Mauro / Resumo: A criação de subsídios informacionais precisos e transparentes para gestão do saneamento e recursos hídricos é uma perspectiva intrínseca do planejamento e execução de políticas cidadãs, que atendem as exigências da sociedade para o meio ambiente equilibrado e saudável a todos. Entender como se comportam as demandas de água e sua distribuição espacial é um desafio constante que aprimora os métodos de ações; principalmente se o contexto for de crise hídrica e primazia por desenvolvimento sustentável com uso racional dos recursos naturais. Este trabalho utiliza os dados do cadastro de faturamento de água do Departamento Municipal de Água e Esgoto (DMAE), no tocante ao consumo domiciliar micromedido em Uberlândia (MG) – Brasil, no período 2006-2016. Informações como: quantidade de hidrômetros, economias, volume consumido dos bairros e suas habitações, e análises estatísticas da série histórica (organizados por setores: norte, sul, leste, oeste e centro), permitiram o diagnóstico da demanda residencial de água na cidade. Discutir e propor instrumentos para melhor controle do abastecimento e uso da água contribui estrategicamente no saneamento e promoção urbana/ambiental; visto que a requisição per capita por recursos hídricos no município é alta e cresce em ritmos alarmantes, revelando uso e apropriação inadequados. A metodologia da pesquisa inclui consulta a referências bibliográficas sobre o tema; criação do software experimental “CONTÁGUA” para concepção da base de dados; empr... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The creation of precise and transparent informational subsidies for the management of sanitation and water resources is an intrinsic perspective of the planning and execution of citizen policies that meet the demands of society for a balanced and healthy environment for all. Understanding how water demands and their spatial distribution behave is a constant challenge that improves methods of action; especially if the context is water crisis and primacy for sustainable development with rational use of natural resources. This work uses the water billing data of the Municipal Department of Water and Sewage (DMAE), in relation to household consumption micromeasured in Uberlândia (MG) - Brazil, in the period 2006-2016. Information such as the number of hydrometers, economys of water, volume consumed in the neighborhoods and their dwellings, and statistical analyzes of the historical series (organized by sectors: north, south, east, west and center) allowed the diagnosis of residential water demand in the city. Discussing and proposing instruments for better control of water supply and use contributes strategically to sanitation and urban/environmental promotion; since the per capita requisition for water resources in the municipality is high and grows at alarming rates, revealing inadequate use and appropriation. The research methodology includes reference to bibliographical references on the subject; creation of the experimental software "CONTÁGUA" for designing the database; use... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

The need to better comprehend the relationship between societies and the hydrological cycle led scientists to develop sophisticated mathematical models in order to predict how these relationships will be in the future. However, some transformations might not be predicted in such socio-hydrological models, what makes necessary to search for new methods to build scenarios. In this way, the present work seeks to understand how societies will change the way they deal with water resources regarding different drivers of change, such as population growth, changes in climate, land cover, patterns of consumption and influence of governmental institutions. To do so, this work employs not only official data sets that are public available, but also information provided by citizens through citizen observatories concepts of crowdsourcing, participatory governance and environmental monitoring. Such volunteered information is based on their own experiences, knowledge and individual patterns regarding water management and sanitation aspects from the study area, São Carlos city. The conclusions reveal that the new tool presented in this work, the Socio-Hydrological Observatory for Water Security (SHOWS), makes possible to outline future trajectories of coevolution in coupled human-water system and provide assessment on water security scenarios. This work integrates the water security component facing climate changes, from INCT-MC2 (FAPESP 2014/50848-9), contributes to better comprehend socio hydrological aspects in UK Academies (FAPESP 2018/03473-0) and provides a new tool, the SHOWS, which assists decision makers in resilient cities, in the context of CEPID/CEMEAI (FAPESP 2011/51305-0) e do SPRINT-Warwick (FAPESP 2018/08413-6). At international level, it is a contribution to the activities of \"Panta Rhei – Everything Flows 2013-2022\", promoted by the International Association of Hydrological Sciences, which seeks to understand, estimate and predict the hydrological dynamics to support societies under change. / A necessidade de compreender as relações entre as sociedades e o ciclo hidrológico levou cientistas a elaborarem sofisticados modelos matemáticos para prever como estas relações serão no futuro. Porém, determinadas transformações podem não ser previstas nestes modelos sócio-hidrológicos, sendo necessário recorrer a novos métodos para elaborar cenários. Desta maneira, o presente trabalho busca entender como as sociedades irão modificar a maneira que lidam com os recursos hídricos frente aos vetores de mudanças, como crescimento demográfico, alterações climáticas, mudanças do uso e ocupação do solo, influência de instituições governamentais e padrões de consumo da população. Para isto, este trabalho emprega não somente o uso de dados oficiais, disponibilizados em plataformas públicas, mas também as informações fornecidas por cidadãos através dos conceitos dos observatórios cidadãos, como crowdsourcing, governança participativa e monitoramento ambiental. Estas informações voluntárias são baseadas em suas experiências, conhecimentos e padrões individuais em relação a aspectos necessários a gestão dos recursos hídricos e dos sistemas de saneamento da área de estudo, o município de São Carlos. Ao fim, conclui-se que, a partir da ferramenta Observatório Sócio Hidrológico para Segurança Hídrica (SHOWS), é possível interpretar possíveis trajetórias de coevolução entre os sistemas sociais e naturais de maneira a avaliar os cenários de segurança hídrica. Este estudo integra a componente de segurança hídrica frente às mudanças climáticas do INCT-MC2 (FAPESP 2014/50848-9), contribui para a compreensão dos aspectos sócio hidrológicos do UK Academies (FAPESP 2018/03473-0), além de testar uma nova ferramenta, o SHOWS, que serve de auxílio à tomada de decisão em cidades resilientes, no contexto do CEPID/CEMEAI (FAPESP 2011/51305-0) e do SPRINT-Warwick (FAPESP 2018/08413-6). Em âmbito internacional, é uma contribuição às atividades da década científica \"Panta Rhei – Everything Flows 2013-2022\", promovida pela International Association of Hydrological Sciences, a qual busca entender, estimar e prever dinâmicas hidrológicas para apoiar sociedades sob mudanças.

Esta dissertação teve como objetivo principal avaliar o nível de segurança hídrica do abastecimento público de Porto Nacional/TO, associado à quantidade e qualidade de água bruta da bacia do Córrego São João, seu único manancial de abastecimento. Adotou-se o modelo conceitual e metodológico desenvolvido pelo Grupo de Pesquisa “Água, Gestão e Segurança Hídrica em tempos de Mudanças Ambientais Globais”, do qual a autora é parte integrante. O modelo baseia-se no conceito de segurança hídrica associado, de um lado, a riscos qualiquantitativos da água bruta no ponto de captação e, de outro lado, na sua compatibilidade com o sistema de abastecimento público, em particular os subsistemas de captação e tratamento. Dessa forma, foi possível avaliar, de forma qualitativa, a segurança hídrica do abastecimento de Porto Nacional-TO/Bacia do Córrego São João, perante quatro fatores de estresse: i) pressão sobre as condições ambientais; ii) demanda por água; iii) carga poluidora; e iv) eventos hidrológicos extremos (seca e inundação). Os resultados apontam que o maior estressor de risco à segurança hídrica do abastecimento de Porto Nacional se relaciona à demanda por água, pois a disponibilidade hídrica se encontra no seu limite e o uso da água a montante da captação da ETA continua a crescer. Por outro lado, constatou-se que as condições ambientais da Bacia têm sido progressivamente pressionadas, sobretudo pela agricultura e pastagens, além da notória expansão urbana. A qualidade de água e as secas/estiagens agravam esse quadro. Por fim, o principal resultado aponta para uma aparente compatibilidade entre a disponibilidade qualiquantitativa da água bruta do Córrego São João e os subsistemas de captação e tratamento da ETA 02, atualmente. Contudo, avaliou-se também que a Bacia se encontra próxima ao limite crítico, enquanto manancial de abastecimento de Porto Nacional. / The São João stream is the strategic source for supplying the municipal headquarters of Porto Nacional. This dissertation aimed to identify the main risks and vulnerabilities to the public supply of Porto Nacional / TO, associated to the quantity and quality of raw water of the Córrego São João basin, and to analyze the level of current and future water security of the municipality. We adopted the model developed by members of the Research Group "Water, Water Management and Safety in times of Global Environmental Change".Thus, it was possible to develop a methodology of analysis of water security of urban supplies, specific to the São João Stream basin in Porto Nacional / TO, considering four stress factors considered as the most determinant for current vulnerability: i) pressure On environmental conditions; Ii) demand for water; (Iii) pollutant load and (iv) extreme hydrological events. The results showed that the greatest stressor to the water security of the supply of Porto Nacional, related to the problems of quantity and quality of raw water, is the demand for water. On the other hand, the pressure on the environmental conditions of the Basin was evidenced by the preparation and analysis of maps of land use and occupation in 2006, 2011 and 2016; The evolution (in time and space) of the anthropic occupation with implantation of temporary crops and of pastures, besides the notorious urban expansion, was verified. We did not identify any records of total paralysis of ETA 02. The main result shows that, currently, there is still compatibility between the quali-quantitative availability of the raw water of the São João Stream and the subsystems of capture and treatment of ETA 02.

Recent prolonged droughts make the urgent need to revise the criteria for water use permits in Brazil, especially in basins under conflicts for water use. Mechanisms for water risks transfer are an important adaptation tool. However, in Brazil, there is no established methodology that adapts this technique to assist the water use permit instrument. Moreover, there is no water risk insurance methodology with uncertainty analysis that complements its effectiveness in reducing losses from extreme events. Hydrologic modelling is the basis for development of these tools, which carries uncertainties that must be considered in decision-making. The objectives of this project were: i) coupling climatic, hydrologic and water insurance models to evaluate the use permit decision-making; ii) analyse sensitivity of performance indicators of a water risk insurance model through the application of different hydrologic models driven by climate change projections. The methodology was applied in donor basins of the Cantareira Water Supply System, which supplies water to an important metropolitan region that showed itself vulnerable to hydrologic extremes in the last years. The MHD-INPE and SWAT hydrologic models were applied, driven by the Eta- HadGEM2-ES climate model projections to characterize the future hydrologic regime in the region and also to compare the structure, performances and gaps of the models. Structural differences are most likely the greater responsible for the results differences, though no result could be identified as \"more certain\". With the hydrologic models outputs fitted the the Gumbel extreme values distribution, a proposed insurance fund simulator, MTRH-SHS, was run with 100 equiprobable scenarios of 50-year annual low-flow events to calculated an optimized premium capable of paying all indeminities of hydrologic drought. Besides the future hydrologic regimes, water demand scenarios were also tested. The optimized premiums were compared to the local GDP to assess the apparent affordability of the insurance, with some premium representing up to 0.54% of local GDP, but in the water resources management framework, the decision should be made collectively by several actors within the basin's committee. / Recentes estiagens fazem reconsiderar a necessidade de aperfeiçoar critérios de outorga de água no Brasil, especialmente em bacias com conflitos pelo uso da água. Seguros (transferência de risco) são importante ferramenta de adaptação. Contudo, no Brasil ainda não há metodologia consolidada que adapte esta técnica para auxiliar o instrumento de outorga de recursos hídricos. Ainda, não há metodologia de seguros hídricos com análise de incertezas, complementando sua efetividade ao reduzir os prejuízos advindos de eventos extremos. Modelos hidrológicos são a base de desenvolvimento destas ferramentas e carregam incertezas que devem ser integralizadas nos processos de decisão. Os objetivos deste projeto foram: i) acoplar modelos: climático, hidrológico e de seguros hídricos para a avaliação do processo de decisão de outorga; ii) realizar análise de sensibilidade dos indicadores de desempenho de modelo de seguros hídricos com diferentes modelos hidrológicos sob cenários de mudanças do clima. A metodologia foi aplicada nas bacias doadoras do Sistema Cantareira, que abastece importante região metropolitana e mostrou-se vulnerável a extremos hidrológicos nos últimos anos. Os modelos hidrológicos MHD-INPE e SWAT foram aplicados, forçados pelas projeções climáticas do modelo Eta-HadGEM2-ES a fim de caracterizar o regime hidrológico future na região, assim como comparar a estrutura, diferenças e performances dos modelos hidrológicos. As diferenças estruturais são provavelmente as maiores responsáveis pela diferença nos resultados, embora não seja possível apontar um modelo "melhor" que o outro. As saídas dos modelos foram ajustadas na distribuição de Gumbel e utilizada no modelo proposto de simulação de fundo de seguros, MTRH-SHS, rodado com 100 séries equiprováveis de 50 anos de eventos mínimos anuais. A cada série um prêmio otimizado é calculado para cobrir todas as indenizações de seca hidrológica. Além das projeções hidrológicas, cenários de demanda foram testados. Os prêmios otimizados foram comparados com o PIB local para demonstrar a viabilidade em implementar o seguro. Os valores representam até 0.54% do PIB local em um dos casos, mas na gestão de recursos hídricos, a decisão final pela implementação deve ser feita no âmbito do comitê de bacias por múltiplos atores.

Recent prolonged droughts make the urgent need to revise the criteria for water use permits in Brazil, especially in basins under conflicts for water use. Mechanisms for water risks transfer are an important adaptation tool. However, in Brazil, there is no established methodology that adapts this technique to assist the water use permit instrument. Moreover, there is no water risk insurance methodology with uncertainty analysis that complements its effectiveness in reducing losses from extreme events. Hydrologic modelling is the basis for development of these tools, which carries uncertainties that must be considered in decision-making. The objectives of this project were: i) coupling climatic, hydrologic and water insurance models to evaluate the use permit decision-making; ii) analyse sensitivity of performance indicators of a water risk insurance model through the application of different hydrologic models driven by climate change projections. The methodology was applied in donor basins of the Cantareira Water Supply System, which supplies water to an important metropolitan region that showed itself vulnerable to hydrologic extremes in the last years. The MHD-INPE and SWAT hydrologic models were applied, driven by the Eta- HadGEM2-ES climate model projections to characterize the future hydrologic regime in the region and also to compare the structure, performances and gaps of the models. Structural differences are most likely the greater responsible for the results differences, though no result could be identified as \"more certain\". With the hydrologic models outputs fitted the the Gumbel extreme values distribution, a proposed insurance fund simulator, MTRH-SHS, was run with 100 equiprobable scenarios of 50-year annual low-flow events to calculated an optimized premium capable of paying all indeminities of hydrologic drought. Besides the future hydrologic regimes, water demand scenarios were also tested. The optimized premiums were compared to the local GDP to assess the apparent affordability of the insurance, with some premium representing up to 0.54% of local GDP, but in the water resources management framework, the decision should be made collectively by several actors within the basin's committee. / Recentes estiagens fazem reconsiderar a necessidade de aperfeiçoar critérios de outorga de água no Brasil, especialmente em bacias com conflitos pelo uso da água. Seguros (transferência de risco) são importante ferramenta de adaptação. Contudo, no Brasil ainda não há metodologia consolidada que adapte esta técnica para auxiliar o instrumento de outorga de recursos hídricos. Ainda, não há metodologia de seguros hídricos com análise de incertezas, complementando sua efetividade ao reduzir os prejuízos advindos de eventos extremos. Modelos hidrológicos são a base de desenvolvimento destas ferramentas e carregam incertezas que devem ser integralizadas nos processos de decisão. Os objetivos deste projeto foram: i) acoplar modelos: climático, hidrológico e de seguros hídricos para a avaliação do processo de decisão de outorga; ii) realizar análise de sensibilidade dos indicadores de desempenho de modelo de seguros hídricos com diferentes modelos hidrológicos sob cenários de mudanças do clima. A metodologia foi aplicada nas bacias doadoras do Sistema Cantareira, que abastece importante região metropolitana e mostrou-se vulnerável a extremos hidrológicos nos últimos anos. Os modelos hidrológicos MHD-INPE e SWAT foram aplicados, forçados pelas projeções climáticas do modelo Eta-HadGEM2-ES a fim de caracterizar o regime hidrológico future na região, assim como comparar a estrutura, diferenças e performances dos modelos hidrológicos. As diferenças estruturais são provavelmente as maiores responsáveis pela diferença nos resultados, embora não seja possível apontar um modelo "melhor" que o outro. As saídas dos modelos foram ajustadas na distribuição de Gumbel e utilizada no modelo proposto de simulação de fundo de seguros, MTRH-SHS, rodado com 100 séries equiprováveis de 50 anos de eventos mínimos anuais. A cada série um prêmio otimizado é calculado para cobrir todas as indenizações de seca hidrológica. Além das projeções hidrológicas, cenários de demanda foram testados. Os prêmios otimizados foram comparados com o PIB local para demonstrar a viabilidade em implementar o seguro. Os valores representam até 0.54% do PIB local em um dos casos, mas na gestão de recursos hídricos, a decisão final pela implementação deve ser feita no âmbito do comitê de bacias por múltiplos atores.

Diversos estudos sobre dinâmica de crescimento de lianas tem sido feito nas florestas tropicais e indicam um aumento global da densidade e biomassa de lianas na paisagem. As possíveis causas desse aumento estão relacionadas com fatores ambientais globais como: aumento da temperatura, da concentração de gás carbônico (CO2) e da dinâmica (mortalidade e recrutamento) acelerada das árvores. No entanto, em nosso estudo, apresentado no primeiro capítulo, não observamos mudanças na densidade e biomassa de lianas na floresta de terra firme da Amazônia Central (Reserva Adolpho Ducke, AM). Localmente, nas parcelas, encontramos pequenas mudanças positivas e negativas na densidade e biomassa de lianas. Essas mudanças são explicadas pelas diferenças nas taxas de recrutamento e mortalidade para cada parcela, assim como pela distribuição topográfica (Height Above the Nearest Drainage - HAND) das parcelas e pela mortalidade de árvores. Parcelas localizadas em áreas mais planas (menor HAND), e próximas da rede de drenagem, possuem maior recrutamento e maior mortalidade de árvores que por sua vez estão relacionadas com o aumento da densidade de lianas. Portanto, fatores locais e não mudanças globais são responsáveis pela mudança da dinâmica das lianas e, considerando a paisagem, ainda é cedo para concluirmos que as lianas estão aumentando em densidade em todas as florestas tropicais. No segundo capitulo, analisamos a arquitetura anatômica, a flexibilidade (i.e. módulo de Young), a condutividade hídrica especifica inicial (Ki), máxima (Kmax) e a porcentagem de perda de condutividade (PPC) de quatro espécies lianescentes de Bignoniaceae. As espécies possuem distintas arquiteturas anatômicas, apresentando a variação cambial xilema interrompido por cunhas de floema, onde duas delas (Adenocalymma validum e Pachyptera aromatica) possuem quatro cunhas de floema e as outras duas (Anemopaegma robustum e Bignonia aecnoquitialis) múltiplos de quatro cunhas de floema. Associada à variação cambial as espécies possuem distintas quantidades de tecidos caulinares (xilema, floema e medula), de tecido xilemático (xilema lianescente e autossuportante) e de tipos celulares e dimensões das células do xilema (porcentagem de vaso, de parênquima, de fibra, de área condutora, área média de vaso e espessura da parede da fibra). A flexibilidade é semelhante entre as espécies analisadas e a Ki, Kmax e PPC é semelhante em três das quatro espécies. As distintas combinações das quantidades dessas variáveis anatômicas em cada espécie explicam a similaridade de flexibilidade, Ki, Kmax e PPC entre as espécies. Adicionalmente, notamos que as espécies possuem diferentes respostas para o ganho de flexibilidade e condutividade hídrica específica. Em síntese, a maior flexibilidade, Ki, Kmax e PPC é explicada pela alta porcentagem de floema, de área condutora do xilema, de xilema lianescente, de vasos, de parênquima e vasos de maior calibre. Por outro lado, os parâmetros anatômicos relacionados com uma menor flexibilidade, Ki, Kmax e PPC são: alta porcentagem de medula, de xilema autossuportante, de fibras e maior frequência de vasos. Há um balanço entre a flexibilidade, eficiência condutiva (maior Kmax) e segurança hídrica (menor PPC) nas lianas analisadas, e esse balanço é explicado pela arquitetura anatômica das lianas / Several studies about growth dynamics in lianas are being produced in tropical forests and indicate a global rise in density and biomass of lianas in the landscape. The possible causes for this rise are related to global environmental factors, such as the temperature and carbon dioxide (CO2) increase, and the accelerated dynamics of trees (mortality and recruitment). Nevertheless, in this study (presented in the first chapter) we did not observed major changes in density and biomass of lianas in a terra firme forest in central Amazonia (Adolpho Ducke Reserve, AM). We observed small positive and negative changes in liana density and biomass happening locally in the plots. These changes can be interpreted by the differences in recruitment and mortality rates for each plot, as well as by the topographic distribution of the plots (Height Above the Nearest Drainage - HAND) and by tree mortality. Plots located in more flat areas (smaller HAND), and vertically close from the water-table, possess higher recruitment and tree mortality rates that are related to the rise in liana density. Therefore, local factors and not global changes are being responsible by the observed changes in liana dynamics and, considering the landscape, it is still early to conclude that lianas are rising in density in all tropical forests. In the second chapter we analysed the anatomic architecture, flexibility (Young’s Modulus), the initial (Ki) and maximum (Kmax) hydraulic specific conductivity, and the percentage loss of conductivity (PLC) of four Bignoniaceae lianas. The species show different anatomical architectures in their stems, having the cambial variant of the type xylem furrowed by phloem wedges, two of them with four phloem wedges (Adenocalymma validum and Pachyptera aromatica) and two with multiples of four phloem wedges (Anemopaegma robustum and Bignonia aecnoquitialis). Apart from the cambial variants, these species show different amounts of stem tissues (xylem, phloem and pith), of xylem tissues (non self-supporting and self-supporting xylem), and of cell types and dimensions of xylem cells (vessel, parenchyma, fibre and conducting area percentage, vessel mean area and fibre cell wall thickness). Flexibility is similar between the studied species, and Ki, Kmax and PLC is similar in three of the four studied species. Distinct combinations between the amounts of these anatomical variables in each species can explain the similarity found on flexibility, Ki, Kmax and PLC on those species. Additionally, these species show different responses to the gain in flexibility and hydraulic specific conductivity. Summing up, higher flexibility, Ki, Kmax and PLC can be explained by the high percentage of phloem, xylem conducting area, non self-supporting xylem, vessels, parenchyma, and wider vessels. On the other hand, anatomical parameters related to a lower flexibility, Ki, Kmax and PLC are: high percentage of pith, self-supporting xylem and fibres, and high vessel frequency. There is a trade-off between flexibility, conductivity efficiency (higher Kmax) and hydraulic safety (smaller PLC) in the analysed lianas; and this trade-off is explained by the anatomical architectures of the lianas

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-10-01T17:20:21Z No. of bitstreams: 1 JOSÉ ADAILTON LIMA SILVA - TESE (PPGRN) 2017.pdf: 6315966 bytes, checksum: ca1d3dc8490aae77fa90c914695bb644 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-01T17:20:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSÉ ADAILTON LIMA SILVA - TESE (PPGRN) 2017.pdf: 6315966 bytes, checksum: ca1d3dc8490aae77fa90c914695bb644 (MD5) Previous issue date: 2017 / Capes / As condições edafoclimáticas do semiárido brasileiro têm conduzido à escassez de água, a qual tem contribuído para que inúmeras famílias rurais consumam água de má qualidade que, por vezes, estão com elevados níveis de sais ou contaminadas por microrganismos patógenos. Diante disso, objetivou-se avaliar, de forma comparativa, como o uso de um condensador acoplado a um dessalinizador solar poderia aumentar a oferta de água potável às famílias rurais que convivem com a escassez hídrica, e com isso obter benefícios socioeconômicos e ambientais. Neste sentido, foram analisados alguns aspectos: i) potencial máximo e mínimo de obtenção de água em função da radiação solar e das temperaturas médias diárias; ii) evidenciar a eficiência do condensador extra na promoção de uma maior obtenção de água potável; iii) analisar o potencial de captação de águas de chuvas adquirido com o uso dos dessalinizadores solar, e investigar possíveis variações de produção de água em função da salinidade da água; iv) averiguar a qualidade/potabilidade das águas antes e depois dos processos de dessalinização e desinfecção com os dessalinizadores solar; e v) diagnosticar os benefícios socioeconômicos e ambientais advindos do uso de dessalinizadores solar no tratamento de águas. Com estas premissas, foi realizada, no Assentamento Olho D’água, município de Seridó-PB, no semiárido paraibano, uma pesquisa experimental e qualiquantitativa, tomando por base: fundamentos teóricos e documentais; visitas técnicas e observações in loco; levantamento de dados e realização de cálculos estatísticos; realização de pesquisas participativas junto às famílias rurais; além da realização de análises laboratoriais de amostras de águas. Com isso, pôde-se observar que: o grande potencial de energia solar disponível localmente torna possível o tratamento de águas salinas; o uso do condensador proporcionou um aumento médio de 42% na obtenção de água advinda do dessalinizador; os dessalinizadores solar mostraram-se eficientes na captação de água de chuva, o que contribuiu para aumentar a oferta de água; a salinidade é um fator que reduz a obtenção de água; e, por fim, os dessalinizadores solar possibilitaram inúmeros benefícios socioeconômicos e ambientais (baixo custo de implantação, fornece água de boa qualidade, contribuiu para a gestão e segurança hídrica, utiliza energia solar limpa e renovável, entre outros.). Assim, concluiu-se que o dessalinizador solar com condensador extra é uma tecnologia social e sustentável para a gestão dos recursos hídricos, isso porque o mesmo mostrou-se ser economicamente viável, socialmente justo/disseminável, e ambientalmente correto. / The soil and climatic conditions of the Brazilian semi-arid region have led to water scarcity, which has contributed to the fact that numerous rural families consume poor quality water that is sometimes high in salts or contaminated by pathogenic microorganisms.. The objective of this study was to evaluate, in a comparative way, how the use of an condenser coupled to a solar desalinator could increase the supply of drinking water to the rural families living with the water shortage, thus obtaining socioeconomic and environmental benefits. In this sense, some aspects were analyzed: i) maximum and minimum potential for obtaining water as a function of solar radiation and average daily temperatures; Ii) to demonstrate the efficiency of the extra condenser prototype in the promotion of a greater obtaining of drinking water; Iii) to analyze the rainwater harvesting potential acquired with the use of solar desalinators, and to investigate possible variations in water production as a function of water salinity; Iv) to check the quality / potability of the water before and after the desalination and disinfection processes with the solar desalinizers; And v) to diagnose the socioeconomic and environmental benefits derived from the use of solar desalinizers in water treatment. With these premises, an experimental and qualiquantitative research was carried out, in the Olho D'água settlement, in the city of Seridó-PB, in the semi-arid region of Paraíba, based on theoretical and documentary foundations; Technical visits and on-site observations; Data collection and statistical calculations; Conducting participatory research with rural families; In addition to performing laboratory analyzes of water samples. Thus, it could be observed that: the great potential of locally available solar energy makes it possible to treat salt water; The use of the extra condenser provided an average increase of 42% in obtaining water from the desalinator; The solar desalinators were efficient in the capture of rainwater, which contributed to increase the supply of water; The salinity is a factor that reduces the obtaining of water; And finally, solar desalinators have provided numerous socio-economic and environmental benefits (low cost of implementation, good quality water, contributed to water management and safety, uses clean and renewable solar energy, among others.). Thus, it was concluded that the solar desalinator with condenser is a social and sustainable technology for the management of water resources, because it has proved to be economically viable, socially fair / disseminable, and environmentally sound.