As curvas envoltórias constituem-se em ferramentas de grande importância para o dimensionamento expedito de cheias de projetos de estruturas hidráulicas, assim como parâmetro de checagem da cheia de projeto de vertedores de barragens já construídas, para a verificação de sua segurança hidrológica. As envoltórias são curvas, associadas a uma equação matemática, que determinam a linha superior que envolve os valores máximos das cheias associados às respectivas áreas das bacias hidrográficas. As envoltórias podem ser, quanto ao espaço, de âmbito mundial ou regional; e quanto a cheias, podem ser relativas aos máximos observados ou a determinados períodos de retorno. Este artigo apresenta uma revisão de diversas envoltórias desenvolvidas no mundo e, adicionalmente, aplica-as às condições hidrológicas de bacias hidrográficas do Ceará. Foram testadas três curvas envoltórias amplamente utilizadas na literatura. A partir da estimativa de novos parâmetros regionais para o Ceará, são construídas envoltórias de cheias milenares e decamilenares para o Estado. Para a construção das envoltórias foram pesquisados 43 projetos hidrológicos de barragens dimensionadas por modernas técnicas hidrológicas, adotadas pelas instituições de recursos hídricos estaduais.

 

Os estudos hidrológicos de cheia são essenciais para o dimensionamento e segurança das obras hidráulicas. No passado uma série de fórmulas empíricas foram desenvolvidas para descrever a relação entre a área de drenagem e as vazões máximas de cheia observadas. Embora as fórmulas empíricas não sejam empregadas com grande frequência em estudos de cheias, em virtude do emprego de métodos mais sofisticadas e detalhados, elas podem ser utilizadas para determinar valores de referência, principalmente em locais com poucos dados hidrológicos. O presente artigo analisou as maiores vazões de cheia observadas em diversas regiões do Brasil, estimou as vazões decamilenares segundo o procedimento do Guia para Cálculo de Cheia de Projeto de Vertedores da Eletrobrás e comparou-as com a curva envoltória de Creager. Foram utilizadas as séries de vazões naturais reconstituídas, compreendidas entre 1931 a 2012, para 131 aproveitamentos hidrelétricos previamente selecionados nas principais bacias hidrográficas do Brasil, disponibilizadas pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), para o Sistema Interligado Nacional (SIN). Os resultados apresentados neste artigo mostram que é possível utilizar as curvas envoltórias de Creager como referência preliminar na estimativa de vazões de cheias para projetos. No Brasil, de maneira geral, valores do coeficiente C de Creager entre 60 e 100 são recomendados na determinação preliminar de um intervalo de vazões máximas em locais com áreas de drenagem superiores a 10.000 km2. Os resultados podem ser usados na estimativa preliminar de uma vazão máxima e da vazão decamilenar para um local sem dados, usando valores de C obtidos em um local com dados na mesma região hidrográfica com características físicas similares.

 

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Estudos realizados em intervalos curtos de tempo auxiliam no entendimento dos processos biogeoquímicos, que ocorrem relativamente rápido em águas naturais. Os dados de alta frequência revelam maior variabilidade na qualidade da água durante e imediatamente após os eventos de precipitação intensa. Este artigo busca avaliar as alterações dos parâmetros de qualidade de águas superficiais, em bioma de Mata Atlântica, provocadas por eventos de precipitação intensa. O trabalho foi realizado em duas seções fluviométricas da bacia do Ribeirão Concórdia, localizado no estado de Santa Catarina, sul do Brasil. A distribuição espacial do uso do solo demonstra a predominância de Mata Atlântica na seção 1 e pastagem, reflorestamento, Mata Atlântica e agricultura na seção 2. Em cada evento de precipitação intensa selecionado, foi analisada a evolução temporal da altura da precipitação, da cota fluviométrica e de cada parâmetro físico-químico da água. Em todos os eventos a qualidade da água sofreu alterações em virtude da precipitação intensa. Após os eventos, houve aumento da cota e da turbidez em ambas as seções fluviométricas, já o íon amônio teve acréscimo de concentração no rio e o pH diminuiu. A condutividade elétrica apresentou comportamento diferente em cada seção. O nitrato diminuiu sua concentração logo após a precipitação. O oxigênio dissolvido aumentou sua concentração em 19 dos 27 eventos. A componente principal CP1 apresentou correlação com a cota, nitrato e a turbidez, na seção 1 e com cota, turbidez e pH na seção 2. 

A sensibilidade de um sistema hidrológico e sua capacidade de recuperação após períodos de estiagem são questões determinantes para estimar o impacto potencial de secas. A quantificação dos tempos de resposta (TR) de componentes desse sistema em relação às secas possibilita antecipar futuros impactos. Neste contexto, o presente trabalho propõe a utilização de métodos estatísticos não-paramétricos para estimar TR entre mudanças meteorológicas, medidas por meio do índice de precipitação padronizado (SPI), e respectivas alterações no sistema hidrológico, medidas por meio de séries de vazão (Q) e de armazenamento em reservatórios. Para o desenvolvimento deste trabalho, foram estimados os pontos de mudanças das séries temporais de (i) SPI e volume de armazenamento mensal equivalente de 32 reservatórios da bacia do Rio Paraná; e de (ii) SPI, vazão e volume de armazenamento no reservatório da usina hidrelétrica de Furnas. Com base nas respostas dos métodos empregados, o TR para o caso (i) varia de 0 a 6 meses, enquanto que, para o caso (ii), os resultados indicam que mudanças significativas na vazão devido a mudanças na precipitação ocorrem em menos de 1 mês. Os resultados também mostram que os fatores antropogênicos (operação dos reservatórios) contribuíram menos para depleção dos reservatórios na seca de 2014 do que em 2000/2001. Este trabalho reforça a importância da otimização na operação de reservatórios visando o melhor equilíbrio entre fatores naturais e antropogênicos como estratégia de combate aos efeitos das secas. 

Neste trabalho propõe-se avaliar o conhecimento e a dinâmica do Comitê/Conselho nas discussões e deliberações sobre a cobrança pelo uso da água, no Brasil, e sobre a Taxa de Recursos Hídricos (TRH), em Portugal. A comparação se limita à avaliação de um Comitê e um Conselho e não reflete, necessariamente, o funcionamento de outros CBHs (estaduais e federais) e nem de Conselhos. Foram analisadas as atas das reuniões do Comitê da Bacia Hidrográfica do rio Paraíba (CBH-PB) e do Conselho de Recursos Hídricos da Região do Alentejo (CRH-Alentejo) assim como realizadas entrevistas com membros dos dois organismos colegiados. Para o caso brasileiro, verifica-se que os membros do CBH-PB discutiram e deliberaram sobre os valores e mecanismos para a cobrança. Em Portugal, a definição dos valores e a forma de aplicação da TRH foi realizada em nível central, sem que o CRH-Alentejo tenha tido possibilidade de se pronunciar, não cumprindo a sua competência de emitir um parecer sobre a TRH, enquanto órgão consultivo de gestão das águas. Faz-se necessário que as Políticas de Recursos Hídricos sejam reforçadas, promovendo a participação pública através de formatos de discussão capazes de envolver os atores chaves e criando condições para o desenvolvimento de relações de cooperação.

 

O processo de interceptação é responsável pela redistribuição espacial e temporal da água da chuva que é interceptada antes de chegar no solo. O contato da água da chuva com o dossel e os troncos das árvores altera a qualidade da mesma, aumentando a concentração de diversos nutrientes na chuva interna (Tf) e no escoamento pelo tronco (Sf). Este trabalho tem por objetivo analisar a influência do processo de interceptação na qualidade da água da chuva em uma bacia coberta por floresta Ombrófila Mista. O monitoramento da chuva externa (P) foi realizado com dois pluviômetros instalados fora da bacia. Seis pluviômetros foram instalados dentro da floresta para o monitoramento da Tf. O monitoramento do Sf foi realizado em noves árvores. Em todos os pontos foram medidos os parâmetros de cor aparente, condutividade, pH, turbidez e teor de sólidos totais. As concentrações de íons de Nitrato (NO3-), Cloreto (Cl -), Fosfato (PO43-), Sulfato (SO42-), Acetato (CH3CO2-) e Cálcio (Ca2+) foram monitoradas em cincos pontos, i.e., um ponto de P, dois pontos de Tf e dois pontos de Sf. A P foi de 652,1 mm, a Tf foi de 584,5 mm (89,6% da P) e o Sf foi de 2,6 mm (0,4% da P). A perda por interceptação da copa foi de 65 mm, correspondendo a 10% da chuva externa. As maiores concentrações dos parâmetros físico-químicos analisados ocorreram no Sf e na Tf. O pH monitorado foi menor no Sf, decrescendo com o diâmetro na altura do peito. Não foi encontrada nenhuma relação significativa entre os parâmetros físico-químicos e o índice de cobertura do dossel. As análises mostraram que o processo de interceptação tem influência significativa na qualidade da água da chuva.

 

Para a elaboração do plano de bacia se faz necessária a realização de estimativas da resposta hidrológica. Sendo assim, o objetivo desse estudo foi de avaliar a simulação do comportamento hidrológico da bacia hidrográfica do Alto Canoas localizada em Santa Catarina, através de redes neurais artificiais Multi Layer Perceptron (MLP), bem como de analisar a contribuição das variáveis de entrada para a modelagem. Foram testados doze tratamentos com combinações de variáveis de precipitação, evapotranspiração (ET0) e vazão, além de transformações e deslocamentos temporais dessas, a fim de determinar as variáveis que promovessem o melhor desempenho da modelagem da vazão. A MLP foi treinada em modo open-loop utilizando parte das vazões observadas. As vazões foram simuladas em open-loop e closed-loop para o período de teste, sendo em closed-loop utilizado a vazão simulada no passo de tempo anterior como entrada. O algoritmo de aprendizado utilizado foi o de Levenberg-Marquardt. O tratamento que apresentou melhor desempenho (Nash e Sutcliffe (NS) = 0,9119, Raiz do Erro Médio Quadrático (RMS) = 14,29 m3/s) empregou a precipitação diária das quatro estações pluviométricas (Urubici, Vila Canoas, Lomba Alta e Anitápolis), precipitação das quatro estações com tempo de resposta de -2 dias, e vazão simulada do dia anterior. Apesar do baixo RMS, a vazão modelada pela MLP foi, em geral, superestimada.

 

A interação entre águas subterrânea e superficial ocorre naturalmente e depende da dinâmica na zona hiporreica. A zona hiporreica é a interface entre o corpo hídrico superficial e o meio subterrâneo, sendo um sistema que também influencia a qualidade da água. Uma importante característica é a capacidade de fluxo nesta zona. O trabalho objetivou avaliar o fluxo vertical de água na zona hiporreica em dois pontos do rio Beberibe, Olinda - PE, para compreender as características do ambiente hiporreico e a dinâmica do fluxo de água nesta zona, além de identificar a existência de conexão hidráulica entre a água superficial e subterrânea. A fase experimental consistiu em ensaios de infiltração no leito com infiltrômetro de cilindro e leituras da diferença da carga hidráulica com piezômetro diferencial, complementadas com informações granulométricas, para uma avaliação da capacidade de transporte de volumes hídricos entre o rio e o aquífero. Analisando-se o comportamento da interação ao longo do período de 10 meses, verificou-se que o rio Beberibe no seu curso médio contribui para a recarga do lençol freático em boa parte do tempo, sendo a média da taxa de infiltração de 1,02 mm/min no ponto 1 e de 0,85 mm/min no ponto 2. Concluiu-se que há uma variabilidade no sentido do fluxo, que geralmente é de cima para baixo, mas pode sofrer alteração no fluxo apresentando ascendência após longos períodos de chuva. Concluiu-se, ainda, que a distribuição granulométrica dos sedimentos do leito, que são predominantemente arenosos, influencia a condutividade hidráulica da zona hiporreica e consequentemente as taxas de escoamento vertical.

 

Os reservatórios de regularização são os únicos mananciais confiáveis para atendimento à demanda de água em boa parte do semi-árido brasileiro. Além do conhecimento da hidrologia e clima locais, a disponibilidade hídrica destes mananciais depende fundamentalmente da informação sobre a geometria do reservatório, expressa usualmente por meio da curva cota-área-volume. Entretanto, na maior parte dos reservatórios do semi-árido, esta informação se encontra muito desatualizada ou inconsistente, seja por imprecisões nos levantamentos originais ou por assoreamento do manancial. Neste trabalho, propõe-se uma forma barata de cubar reservatórios de regularização, estimando-se sua curva cota-área-volume com base em uma sequência de imagens de satélite e nos dados de nível d-água. Dois métodos para quantificar o intervalo de confiança decorrente dessa estimativa são avaliados. Os resultados foram validados com base em um reservatório que dispõe de batimetria mais atualizada, e a metodologia foi usada para estimar o volume do reservatório do Bico da Pedra (MG), cuja capacidade é objeto de incertezas importantes.