Efeitos de cenários de uso do solo sobre o regime hidríco e produção de sedimentos na bacia do Ribeirão Concórdia - SC

O uso inadequado dos solos agrícolas vem causando a perda gradual da sua capacidade produtiva e a degradação dos recursos hídricos por sedimentos e poluentes. O uso do solo pode afetar os processos hidrológicos e a erosão do solo na bacia. O objetivo do trabalho foi simular diferentes cenários de uso do solo para a bacia hidrográfica do ribeirão Concórdia, utilizando o modelo SWAT, e analisar os efeitos dessas mudanças no fluxo de água e de sedimentos. Os cenários gerados foram agricultura, mata nativa e pastagem. A bacia está localizada no sul do Brasil e possui uma área de drenagem de 30,74 km². Na etapa de calibração, obteve-se coeficente de eficiência Nash-Sutcliffe mensais de 0,82 para escoamento e 0,83 para sedimento. O cenário mata nativa apresentou o maior decréscimo na vazão média, em relação ao cenário atual, cerca de 8,70%. O cenário agricultura produziu a maior taxa de produção de sedimentos, aproximadamente 3 vezes maior que o cenário atual.Observou-se que alterações no uso do solo impactam o regime e a disponibilidade hídrica da bacia.

Aplicação do indíce de transformação antrópica na análise multitemporal da bacia do córrego do Bezerro Vermelho em Tangará da Serra-MT

Os objetivos deste trabalho foram identificar e quantificar o uso da terra na Bacia Hidrográfica do Córrego do Bezerro Vermelho no Município de Tangará da Serra, MT, por meio das imagens Landsat TM dos anos 1984 e 2011. As imagens foram georreferenciadas, classificadas e processadas no software Spring e as classes temáticas, quantificadas e editadas no software Arcgis. O grau de antropização foi verificado através do Índice de Transformação Antrópica. Foram identificadas cinco classes, cobertura florestal, vegetação secundária, agricultura, pastagem e lâmina de água. Os resultados indicaram diminuição nos percentuais das classes: de 35,35% na cobertura florestal, de 11,78% em pastagens e de 100% na vegetação secundária, decréscimos esses relacionados ao aumento de 248,75% da agricultura. Portanto, este trabalho evidenciou alteração drástica da paisagem e, por meio do Índice de Transformação Antrópica, verificou-se aumento de 4,75 para 5,88 entre os anos 1984 e 2011, ou seja, a área de estudo encontrava-se na classe regular e passou a ser degradada, fato esse decorrente, sobretudo, das atividades antrópicas, associadas à expansão da agricultura.

Regionalização de vazões com base em modelo digital de elevação para a bacia do Rio Paraíba do Sul

A regionalização de vazões tem sido realizada com o objetivo de disponibilizar informações hidrológicas em locais sem dados ou com poucas informações disponíveis, porém a determinação das características físicas das bacias de drenagem para cada local de interesse limita consideravelmente a aplicação dos resultados de um estudo convencional de regionalização de vazões. Uma das soluções para esse problema é a automação do processo de delimitação de bacias, utilizando-se de modelo digital de elevação hidrologicamente consistente (MDEHC). O objetivo principal deste trabalho foi a regionalização de vazões máxima, mínima e média de longo período e da curva de permanência para a bacia hidrográfica do Rio Paraíba do Sul, a montante da cidade de Volta Redonda, com base em um MDEHC. O modelo digital de elevação mostrou-se hidrologicamente consistente, possibilitando, assim, a determinação automática das características físicas da bacia. Foram identificadas quatro regiões hidrologicamente homogêneas e obtidas equações de regressão em que a área de drenagem e o comprimento do curso d'água principal se caracterizaram como as variáveis mais expressivas para a representação das diversas variáveis e funções regionalizadas.

Fragilariaceae (Bacillariophyceae) de rios da bacia do Iguaçu, Estado do Paraná, Brasil

Este trabalho é uma contribuição ao inventário das diatomáceas dos rios da área a ser inundada para a construção do reservatório da Usina Hidrelétrica de Salto Caxias, localizada no Município de Capitão Leônidas Marques, sudoeste do Estado do Paraná, Brasil. Coletas foram realizadas, mensalmente, de março de 1997 a fevereiro de 1998, em 8 estações de amostragem, abrangendo o Rio Iguaçu e seus afluentes, os rios Cotegipe, Jaracatiá, Chopim, Tormenta, Adelaide e Guarani. Nove táxons infragenéricos pertencentes à família Fragilariaceae foram identificados: Asterionella formosa Hassal var. formosa, Fragilaria capucina var. fragilarioides (Grunow) Ludwig & Flôres, F. capucina var. vaucheriae (Kützing) Lange-Bertalot, F. delicatissima (Wm. Smith) Lange-Bertalot var. delicatissima, F. javanica Hustedt var. javanica, Martyana martyi (Héribaud) Round var. martyi, Pseudostaurosira brevistriata (Grunow) Williams & Round var. brevistriata, Synedra goulardii Brébisson var. goulardii e S. ulna (Nitzsch) Ehrenberg var. ulna. Martyana martyi e Fragilaria delicatissima foram primeiras citações para o Estado do Paraná.

Análise de critérios de outorga do uso da água na bacia do rio Santa Maria, RS

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia para a avaliação de critérios de outorga do uso da água na bacia do rio Santa Maria. A escolha da bacia do rio Santa Maria se deve ao fato da existência de conflitos pelo uso da água, principalmente durante o verão, quando surge a demanda de água para o cultivo do arroz. A carência de dados hidrológicos, a existência de um grande número de pequenos reservatórios e a sazonalidade das demandas fazem da bacia do rio Santa Maria um caso interessante de ser estudado. É comentado o processo de evolução da outorga através das legislações, a situação atual em que se encontra a implementação deste instrumento, quais as tendências e fica estabelecida uma forma de comparação de diferentes critérios. A análise é feita de forma sistêmica (admitindo a bacia hidrográfica como unidade de planejamento) com o uso de modelos matemáticos de avaliação e gestão, particularmente modelos de simulação hidrológica, em conjunto com dados experimentais sobre o efeito de água no rendimento das culturas. A avaliação de diversos valores de outorga levando em consideração bases econômicas como custos de plantio, preços de mercado dos produtos e recorrência das falhas de atendimento associada à probabilidade de ocorrência de rendimentos líquidos não negativos revela um modelo de utilização otimizado dos recursos hídricos superficiais da bacia.

Identificação de fontes de produção de sedimentos em uma pequena bacia rural

Este trabalho refere-se a um estudo de identificação de fontes de sedimentos realizado em uma pequena bacia hidrográfica rural localizada em uma região montanhosa no sul do Brasil. Essa bacia representa um ecossistema típico de exploração agrícola, realizado por pequenos agricultores que cultivam fumo em áreas marginais, com conseqüências severas aos recursos naturais. A identificação das fontes de sedimentos, a partir dos sedimentos que são transportados em suspensão nos rios, possibilita avaliar quais são as áreas que estão realmente contribuindo para produção de sedimentos e, com isso, fazer inferências sobre o potencial poluidor desses sedimentos e, também, orientar as ações a serem realizadas para o controle da emissão desse sedimentos. A metodologia utilizada foi a aproximação fingerprinting. O trabalho explorou as principais limitações da metodologia, bem como as suas potencialidades na identificação das fontes de sedimentos. O método baseou-se em variáveis geoquímicas para discriminar as fontes de sedimentos e classificar os sedimentos em suspensão, utilizando técnicas de análise estatística multivariada. Dentre todas fontes possíveis de sedimentos na bacia, as possíveis de discriminação foram os potreiros, as lavouras e as estradas não pavimentadas. A classificação dos sedimentos em suspensão possibilitou a identificação da contribuição relativa das fontes, considerando lavouras e estradas como preponderantes. Os resultados mostraram que a contribuição dessas duas fontes foram variáveis no tempo e que a proporção relativa da contribuição de cada fonte variou de acordo com o manejo e a cobertura do solo que ocorreu nas lavouras e das obras de manutenção realizadas nas estradas. Entretanto, a contribuição média das fontes mostrou que as lavouras e as estradas contribuíram com 64% e 36%, respectivamente, dos sedimentos amostrados no exutório da bacia.

Simulação hidrológica de grandes bacias

O comportamento hidrológico de grandes bacias envolve a integração da variabilidade espacial e temporal de um grande número de processos. No passado, o desenvolvimento de modelos matemáticos precipitação – vazão, para representar este comportamento de forma simplificada, permitiu dar resposta às questões básicas de engenharia. No entanto, estes modelos não permitiram avaliar os efeitos de modificações de uso do solo e a variabilidade da resposta em grandes bacias. Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a validação de um modelo hidrológico distribuído utilizado para representar os processos de transformação de chuva em vazão em grandes bacias hidrográficas (maiores do que 10.000 km2). Uma grade regular de células de algumas dezenas ou centenas de km2 é utilizada pelo modelo para representar os processos de balanço de água no solo; evapotranspiração; escoamentos: superficial, sub-superficial e subterrâneo na célula; e o escoamento na rede de drenagem em toda a bacia hidrográfica. A variabilidade espacial é representada pela distribuição das características da bacia em células regulares ao longo de toda a bacia, e pela heterogeneidade das características no interior de cada célula. O modelo foi aplicado na bacia do rio Taquari Antas, no Rio Grande do Sul, na bacia do rio Taquari, no Mato Grosso do Sul, e na bacia do rio Uruguai, entre Rio Grande do Sul e Santa Catarina. O tamanho destas bacias variou entre, aproximadamente, 30.000 km2 e 75.000 km2. Os parâmetros do modelo foram calibrados de forma manual e automática, utilizando uma metodologia de calibração automática multi-objetivo baseada em um algoritmo genético. O modelo foi validado pela aplicação em períodos de verificação diferentes do período de calibração, em postos fluviométricos não considerados na calibração e pela aplicação em bacias próximas entre si, com características físicas semelhantes. Os resultados são bons, considerando a capacidade do modelo de reproduzir os hidrogramas observados, porém indicam que novas fontes de dados, como os fluxos de evapotranspiração para diferentes coberturas vegetais, serão necessários para a plena utilização do modelo na análise de mudanças de uso do solo.

Avaliação genotóxica pelo teste Salmonella/Microssoma e determinação de contaminantes químicos de amostras de água superficial da bacia do Guaíba

A avaliação do potencial genotóxico é um importante índice da ação do homem sobre os corpos d’água, complementando os critérios legalmente exigidos na avaliação da qualidade de águas. A bacia do Lago Guaíba é a mais importante do Rio Grande do Sul em termos sócio- econômicos, concentrando em suas margens mais da metade da população e 86% da produção do estado. Esse estudo avaliou o potencial mutagênico de amostras não concentradas das águas superficiais dos rios que compõem a bacia hidrográfica do Guaíba, e do próprio Lago Guaíba, pelo ensaio Salmonella/Microssoma. Paralelamente foi analisada a presença de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (criseno e benzo[a]pireno), de pesticidas (pentaclorofenol, organofosforados e carbamatos), e de elementos inorgânicos, buscando uma possível correlação desses com os efeitos mutagênicos encontrados. As amostras apresentaram fraca atividade mutagênica, sendo detectado um único resultado positivo frente a linhagem TA98, na presença de ativação metabólica em águas coletadas no lago Guaíba próximo a um local de liberação de efluente urbano Foram ainda observados cinco indícios de mutagenicidade, indicando a provável presença de compostos de ação indireta sobre o DNA, que causam mutações do tipo substituição nos pares de bases (detectado pela TA100). Os efeitos tóxicos encontrados foram igualmente pouco intensos, podendo estarem relacionados à presença de elementos inorgânicos detectados acima dos limites permitidos pela resolução número 20 do CONAMA. Além disso, observou-se influência sazonal sobre a resposta mutagênica das amostras de água da bacia do Lago Guaíba. Os resultados nos levam a concluir que os rios que formam a Bacia do Guaíba contribuem com uma parte muito pequena da atividade genotóxica das águas do Lago Guaíba, sendo o grande problema a contaminação por esgoto urbano.

Variabilidade espacial do conteúdo de água no solo na bacia do arroio Donato - RS

Este trabalho apresenta um estudo experimental realizado na bacia hidrográfica do arroio Donato, localizada na região central do derrame basáltico sul-riograndense, com o objetivo de avaliar se a variabilidade espaço-temporal do conteúdo de água no solo pode ser explicada a partir de fatores do ambiente, tais como topografia e solo. Para isto foi analisado um conjunto de mais de 2000 medições de conteúdo de água no solo, coletadas numa malha regular em toda a bacia, nas profundidades de 0, 30 cm e 60 cm, com detalhamento em dois perfis com 280 m (Perfil P1) e 320 m (Perfil P3) de comprimento. As medições do conteúdo de água no solo foram realizadas pelo método gravimétrico, na camada superficial, e com TDR, nas camadas inferiores. A análise geoestatística dos dados mostrou que, na superfície do solo, a estrutura espacial é muito variável temporalmente. Na profundidade de 30 cm a presença de estrutura é mais permanente, indicando que nesta profundidade os processos laterais de distribuição de água são predominantes sobre os processos verticais. Os semivariogramas calculados com os dados do perfil P3 apresentam uma clara estrutura espacial, com o modelo exponencial com pepita apresentando um excelente ajuste. A análise de correlação mostrou que os atributos topográficos com maior correlação com o conteúdo de água no solo foram: área de contribuição, aspecto e curvatura no perfil, na superfície; e declividade, área de contribuição e aspecto, a 30 cm de profundidade. Os dados dos perfis P1 e P3 mostraram correlação muito fraca com praticamente todos os atributos topográficos testados nesta tese. Com relação aos índices de conteúdo de água, observou-se que os mesmos apresentam boa correlação com os dados da malha regular, principalmente com os obtidos a 30cm de profundidade. Nos conjuntos de dados obtidos somente numa vertente (perfis P1 e P3) os índices de conteúdo de água não apresentam bom desempenho. A análise de estabilidade temporal mostrou que na bacia do arroio Donato a estabilidade completa do padrão espacial do conteúdo de água no solo não existe na camada superficial existindo somente para a profundidade de 30 cm. No entanto, foi possível identificar pontos na bacia com estabilidade temporal, principalmente na profundidade de 30 cm e no perfil P1. O uso de pontos de estabilidade temporal permite estimar a média espacial do conteúdo de água no solo com erro inferior a 5% e 1% na superfície e 30 cm, respectivamente.

Informação, participação e cobrança pelo uso da água: um relato do processo no comitê para integração da bacia do rio Paraíba do Sul

Esta dissertação relata o uso da informação no processo decisório havido na bacia do rio Paraíba do Sul em torno da implementação da cobrança pelo uso da água bruta,instituída pela Política Nacional de Recursos Hídricos. De grande importância no cenárionacional essa bacia hidrográfica foi escolhida como foco de estudo por se tratar de umaexperiência pioneira de implementação de um Sistema de Gestão de Recursos Hídricosem rios de domínio da União, tendo como pano de fundo a complexidade do federalismobrasileiro e a falta de tradição em processos participativos para tomada de decisão nestecampo. O estudo mostra, ainda, como a cobrança pelo uso da água foi um fator deaglutinação dos atores da bacia, como o capital social acumulado foi fundamental para oprocesso de negociação, e finalmente, como o uso da informação técnica, ao contráriodo que se imaginava, proporcionou avanços significativos na metodologia e critériospropostos para implementação desse importante instrumento de gestão das águas.

Sistemas de informações sobre recursos hídricos e a dupla dominialidade das águas: o caso da integração do sistema nacional e dos sistemas estaduais de recursos hídricos na Bacia do Rio Paraíba do Sul

The National Water Management Policy was defined by Law 9.433/97 (Water Act), establishing the hydrographic basin as the management unity, independently of geographic limits and respective federal organisms. Nevertheless, water management entities and instruments are directly associated to different federal entities located within the same basin, and depend on them for being effective. The absence of law mechanisms that conciliate the various requisitions of federal organisms located in the same basin is a challenge still without brazilian law support. This study describes the integration process of information systems in Paraíba do Sul river basin. It also emphasizes integration restrictions of these systems, the cooperation level and the instruments used by the various actors and federal organisms in order to meet National Water Management Policy objectives. The management instrument Water Management Information System is presented as an important component that helps the stakeholders decision making process involved in water management, respecting federalism and the water domains defined in the brazilian constitution, and according to the policy established in the Water Act. In theoretical aspects, this work presents the basic concepts of National Water Management Policy institutional arrangement, considering the network aspects in public policy, the limits imposed by federalism and the way that the water domains is defined in the brazilian constitution and according to the brazilian Water Act. Besides, it identifies the most significant questions related with information systems implementation in public administration and water management. It also illustrates how cooperative federalism and information systems may create conditions that do guarantee the National Water Management Policy management instruments operationality within a hydrographic basin. The action research method was used to develop the research and the selected entity was the Fundação Superintendência Estadual de Rios e Lagoas (Serla). Serla was the water management entity in Rio de Janeiro state, at the research beginning. Others methods as bibliographic and documentary research were also used, aiming to describe the hydrographic basin, as well as the processes and systems concerned with the implementation of the National Water Management Policy in Paraíba do Sul basin.

Tomada de decisão e otimização de alternativas no planejamento com múltiplos objetivos em unidades de gerenciamento : bacia do rio dos Sinos (Rio Grande do Sul)

A tomada de decisões é um procedimento complexo e que envolve muitas variáveis. A análise multiobjeto estabelece relações para que, em projetos e planejamento de unidades de gerenciamento, sejam analisados os diversos condicionantes envolvidos. Como nos recursos hìdricos a tomada de decisão envolve cada vez mais a resolução de conflitos e um aumento da diversidade de objetivos, a análise multiobjetivo vem sendo cada vez mais utilizada..O objetivo deste trabalho é desenvolver ferramenta e metodologias que busquem formas de quantificar, avaliar e analisar múltiplos objetivos envolvidos na tomada de decisão em projetos, planejamento e gerenciamento de bacias hidrográficas. Para a elaboração dos estudos foi escolhida a bacia do rio dos Sinos. A bacia do rio dos Sinos abrange parte da Região Metropolitana de Porto Alegre, e é importante pólo econômico do Estado do Rio Grande do Sul Foram identificados condicionantes para a bacia, quais sejam: eficiência econômica, melhoria da qualidade da água, comprometimento social e minimização do impacto ambiental. Cada condicionante foi modelado por metodologias já consagradas para tal. A novidade é o casamento delas o que tornou o problema mais complexo de ser resolvido. Foi elaborada função de compromisso para a bacia do rio dos Sinos.Por fim, baseado em preferências estabelecidas pelo Comitê da Bacia Hidrográfica, foram elaborados tabela e gráficos que auxiliam na tomada de decisão para intervenções no rio, definindo assim, o que deve ser feito primeiro com os recursos disponíveis em um plano de despoluição para a bacia.

Um método de modelagem de um sistema de indicadores de sustentabilidade para gestão dos recursos hídricos-MISGERH : o caso da bacia dos Sinos

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

Geração de múltiplos critérios para apoio à decisão em dados geoprocessados. Um estudo de caso : a microbacia hidrográfica de Inhandava, em Maximiliano de Almeida, RS

Uma das questões mais debatidas na atualidade diz respeito à problemática ambiental. A impossibilidade da verificação de muitos dos possíveis efeitos da atividade agrícola no ambiente rural tem levado pesquisadores das mais diversas áreas a buscar alternativas viáveis para uma utilização sustentável do ambiente. O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia diferenciada para lidar com a questão. Utilizou-se, para isto, um estudo de caso em uma unidade de planejamento, a saber, uma bacia hidrográfica, ou microbacia hidrográfica (MBH) como será explanado no decorrer do texto, localizada no município de Maximiliano de Almeida, no Estado do Rio Grande do Sul, com uma área de cerca de 11,96 km2. Para esta bacia foram aplicadas as técnicas vinculadas às Metodologias Multicritério em Apoio à Decisão (MCDA – Multicriteria Decision Aided) visando à formulação de critérios quando do uso do geoprocessamento. Assim, a partir de uma revisão bibliográfica geral sobre os aspectos relacionados ao assunto em pauta, foram realizados os procedimentos metodológicos pertinentes, vinculados ao uso de MCDA e geoprocessamento, os quais resultaram em mapas específicos. A análise dos mapas resultantes corroborou as hipóteses apresentadas. Os resultados obtidos servem, portanto, como indicativos para a utilização desta metodologia nas demais bacias hidrográficas trabalhadas pela Associação Riograndense de Empreendimentos de Assistência Técnica e Extensão Rural – EMATER/RS – tida como parceira neste trabalho.

Diversidade Ictiofaunística e Ecologia reprodutiva de uma espécie nativa de peixe da Bacia Piranhas-Assu, RN

The Caatinga biome is rich in endemic fish species fauna. The present study the results of fish faunal surveys conducted in the hydrographic basin of Piranhas-Assu of the Brazilian Caatinga biome. The fish samples collected were distributed in four orders (Characiformes, Perciformes, Siluriformes and Synbranchiformes), 11 families (Characidae, Curimatidae, Auchenipteridae, Anostomidae, Prochilodontidae, Erythrinidae, Cichlidae, Sciaenidae, Heptapteridae, Loricariidae, Synbranchidae) and 22 species, of which 17 are endemic and five have been introduced from other basins. The order Characiformes was the most representative in number of species (46,35% ) followed by Perciformes (35,38%), Siluriformes (17,44%) and Synbranchiformes (0,5%). The Nile tilapia, Oreochomis niloticus, the only exotic species, was most expressive in number of individuals (24.92%) followed by the native species piau preto, Leporinus piau (18,77 %). Considering the relative frequency of occurrence of the 22 species, 13 were constant, five were accessory and four were occasional. This study investigated the reproductive ecology of an endemic fish black piau, Leporinus piau from the Marechal Dutra reservoir, Acari, Rio Grande do Norte. Samplings were done on a monthly basis from January to December 2009, and a total of 211 specimens were captured. The environmental parameters such as rainfall, temperature, pH, electrical conductivity and dissolved oxygen of water were recorded. The sampled population showed a slight predominance of males (55%), however females were larger and heavier. Both sexes of L. piau showed positive allometric growth, indicating a higher increase of weight than length. The first sexual maturation of males occurred at smaller size, with 16.5 cm in total length than females (20.5 cm). During the reproductive period, the condition factor and gonadosomatic index (GSI) of L. piau were negatively correlated. This species has large oocytes with a high mean fecundity of 54.966 with synchronous oocyte development and total spawning