O sistema de reservatórios interligados Coremas e Mãe D?Água, que se localiza no extremo sudoeste do estado da Paraíba, é abastecido pelos rios Piancó, Emas e Aguiar, e, juntos, constituem o maior reservatório do estado da Paraíba e o terceiro maior reservatório do nordeste. A água deste sistema é utilizada para atender múltiplos usos que incluem: abastecimento humano, geração de energia elétrica, atividades de piscicultura, agricultura irrigada e regularização do rio Piancó para o estado do Rio Grande do Norte. Recentemente foi construído um canal aberto, ligado ao reservatório Mãe D?Água, com extensão de 37 Km e capacidade de vazão de 4 m3/s, para irrigar uma área de aproximadamente 5000 ha localizados nas várzeas da cidade de Sousa-PB. O objetivo deste trabalho é estudar a maximização dos benefícios econômicos da exploração do perímetro irrigado através da escolha de áreas de cultivo para cada um dos 13 tipos de frutas sazonais, semi-perenes e perenes pré-selecionados, com seus respectivos sistemas de irrigação, ressalvadas as demandas para os demais usos do reservatório. No desenvolvimento do modelo matemático é empregada a programação linear de forma sucessiva, a fim de levar em consideração as não-linearidades intrínsecas do problema, que tem 85 variáveis de decisão e 1479 restrições de comportamento físico e critérios operacionais impostos ao sistema, incluindo a sustentabilidade hídrica do mesmo. A análise foi feita usando séries de dados pluviométricos plurianuais de 6 anos, com base mensal, que estabelecem os cenários climáticos representativos de anos seco, normal, chuvoso e de valores médios. Análises de sensibilidade com relação ao custo da água, preço de venda dos produtos e de alterações na vazão captada e transportada pelo canal foram também realizadas.  

Um aqüífero aluvial localizado perto da cidade de Santa Luzia ? PB foi selecionado para estudar no campo os efeitos das barragens subterrâneos existentes no local, durante o período de estiagem entre os anos de 1998 e 1999. Utilizou-se um modelo numérico para simular as interações entre as barragens e o fluxo subterrâneo. O depósito aluvial varia de 50 m a 400 m de largura e de 1 m a 10 m de profundidade, com uma extensão de aproximadamente 5 km. Os níveis freáticos foram observados durante vários anos a partir de 1988. Foi utilizado um método analítico para a determinação das permeabilidades para servir como valores iniciais num processo de otimização para obter os valores finais ajustados. Uma simulação, tanto dos níveis freáticos quanto da taxa de depleção na saída do aqüífero sem e com as barragens subterrâneas foram realizadas. As influências de diferentes condições de contorno e das propriedades morfológicas bem como os efeitos das barragens subterrâneas foram avaliados a partir destes resultados.  

O objetivo deste trabalho consiste em analisar a aplicação da análise difusa na regionalização de parâmetros hidrológicos em bacias hidrográficas de pequeno e médio porte. A análise difusa é um método de multicritérios para impactos sob incerteza, sendo adequado à modelagem e ao gerenciamento de recursos hídricos. Os estudos realizados em hidrologia deparam-se com muitas incertezas, ligadas principalmente às características das bacias hidrográficas e à imprecisão e escassez de dados hidrológicos. As técnicas de lógica difusa utilizadas foram a análise de agrupamento de dados pelo método ?c-means? e a regressão por metas difusas. Os parâmetros hidrológicos regionalizados são as séries de vazões médias diárias e as vazões máximas anuais. As conclusões do trabalho são baseadas na aplicação de índices de desempenho sobre os resultados e na comparação destes com os resultados obtidos por outros métodos de regionalização. Através do estudo de caso foi possível verificar que a aplicação de ferramentas da análise difusa como técnica de modelagem de recursos hídricos, como a regionalização de parâmetros hidrológicos, fornece resultados satisfatórios e de alguma forma melhores que os obtidos com a utilização de métodos estatísticos padrões.  

Nos centros urbanos em processo de expansão, os sistemas de drenagem vão se tornando insuficientes à medida em que a ocupação, e portanto a impermeabilização das bacias aumenta. A conseqüência direta do aumento da impermeabilização é o acréscimo das vazões de pico e do volume escoado superficialmente, tornando necessárias obras de ampliação do sistema de drenagem. Muitas vezes essa ampliação torna-se impraticável dado os altos custos e limitações físicas. Os Planos Diretores de Drenagem Urbana vêm identificando os problemas e apontando para soluções integradas nas bacias urbanas, buscando resolvê-los o mais próximo possível da fonte. Uma das propostas dos planos, a exemplo de outros países, é não permitir o aumento da vazão natural na saída dos lotes, utilizando medidas de controle na fonte. A utilização deste tipo de medida tem alguns objetivos como amortecer o pico de enchente, através da melhoria das condições de infiltração e de armazenamento. No entanto, o impacto sobre a macrodrenagem, que a distribuição desses dispositivos de controle gera, e os custos envolvidos com sua implementação são questões pouco estudadas. Em geral, o tratamento dado a este tipo de alternativa tem sido a análise pontual, não considerando o planejamento à escala de bacia. Em alguns casos, a medida de controle sugerida pode ser aparentemente aceitável quando analisada isoladamente, mas técnica ou economicamente ineficiente quando a bacia é analisada de forma conjunta. Neste trabalho buscou-se quantificar os efeitos de caráter hidrológico e econômico na macrodrenagem, obtidos com a utilização do microrreservatório no lote, através de sua ação distribuída em uma bacia urbana, tentando representar os intervenientes físicos existentes em uma bacia real.  

O presente trabalho trata da aplicação da metodologia desenvolvida para a quantificação dos benefícios externos e compensações financeiras do Programa do ?Produtor de Água?, da ANA. Este Programa, voltado à conservação de mananciais estratégicos, tem como estratégia a certificação e o pagamento de uma compensação financeira a produtores rurais participantes, em bacias prioritárias, cujo valor é proporcional ao percentual de abatimento de sedimentação na bacia, e ao custo de implantação da prática ou manejo. Para exemplificar a utilização do método proposto, o mesmo foi simulado em uma bacia rural do Distrito Federal, onde há um manancial de abastecimento público. A bacia do ribeirão Pipiripau, com área total de 18.884 ha tem, como usos predominantes, a agricultura convencional (grãos), pastagens degradadas, agricultura irrigada, horticultura e fruticultura (pomares), bem como áreas de vegetação nativa (cerrado, campo e matas ciliares). A área média das propriedades na bacia é de 130 ha. Considerando-se a situação inicial de uso e manejo do solo, bem como a projetada, com a implantação do Programa e, supondo que todos os produtores participassem do mesmo, o abatimento médio da sedimentação na bacia seria de 73%. Em termos de benefícios externos à propriedade, a implantação do Programa triplicaria a vida útil do reservatório de captação existente, permitiria uma economia de 74% dos custos de tratamento de água, resultando em uma redução de 73% na carga de poluentes, tais como mercúrio e pesticidas. Em termos de investimentos, o Programa demandaria R$ 1,2 milhão, com um valor médio de R$ 89,00/ha. A simplicidade e robustez da metodologia proposta, bem como a facilidade da certificação da implementação das práticas e manejos em nível de campo, permitem que o Programa seja aplicado de forma descentralizada, por comitês de bacia, usuários de água ou associações de produtores rurais. Os aspectos teóricos e metodológicos do Programa foram apresentados em um outro trabalho, neste mesmo fascículo (Chaves et al., 2004).  

Os parâmetros da curva de retenção da umidade do solo e da curva de condutividade hidráulica da camada superficial (5-17 cm) de um neossolo flúvico, de textura franco siltosa foram determinados utilizando o método inverso. As funções hidráulicas usados foram combinados formando os chamados modelos VGBC(B) (van Genuchten-Burdine /Brooks & Corey), VGBC(M) (van Genuchten-Mualem /Brooks & Corey). Numa parcela, localizada na Estação Experimental do Grupo de Física do Solo do DEN-UFPE, os dados de umidade e potencial matricial da água do solo foram obtidos de forma automatizada e armazenados em uma central de aquisição de dados a cada 30 minutos durante 72 horas, nas profundidades de 5, 11 e 17 cm. A implementação do método inverso foi realizada combinando o modelo hidráulico, que resolve a equação de Richards, com a sub-rotina DBCONF que minimiza uma função-objetivo usando o método quase-Newton. Os parâmetros a e n de h(q) e Ks e c de K(q) foram obtidos minimizando-se a soma dos quadrados dos desvios entre a umidade medida e a calculada na profundidade de 11 cm. O método inverso mostrou-se eficaz na determinação dos parâmetros de h(q) e K(q) para o solo estudado. Ambos os modelos apresentaram capacidades semelhantes em descrever os dados experimentais.  

Com base na consideração dos impactos que a manutenção de vazões constantes a jusante de aproveitamentos de recursos hídricos causa ao ecossistema fluvial, este trabalho apresenta e avalia os critérios usualmente adotados no Brasil, e propõe um método para determinação de vazões mínimas relacionado com a real disponibilidade hídrica local e com as variações intra e inter-anuais do regime hidrológico natural do curso d?água. Apresentam-se alguns estudos de casos que ilustram os benefícios ambientais da aplicação do método sugerido em relação aos usualmente praticados no País, que preconizam a manutenção de vazões mínimas constantes. 

O Método Iterativo de Gradiente Hidráulico (MIGH) é um método inverso indireto para a estimativa dos parâmetros hidrodinâmicos, principalmente para a transmissividade ou condutividade hidráulica, na modelagem das águas subterrâneas de um sistema aqüífero. Este método utiliza como função objetiva a diferença dos gradientes hidráulicos observados e calculados no domínio do modelo a ser minimizada. Este processo de otimização resulta também em uma minimização simultânea da diferença das cargas hidráulicas observadas e calculadas no sistema aqüífero, no qual se define a função objetiva convencional utilizada no método dos mínimos quadrados. As características principais do MIGH são o seu conceito hidrogeológico consentâneo com a lei de Darcy e sua independência espacial. Esta propriedade transforma o procedimento da otimização multidimensional em múltiplos procedimentos unidimensionais, ou seja, uma redução significante no tempo computacional, além de desviar os problemas de convergência e o mau posicionamento do sistema linear a ser resolvido. Neste trabalho é apresentada uma formulação alternativa do método iterativo de gradiente hidráulico (MIGHA). O resultado da performance numérica do MIGHA mostra no caso hipotético simulado que a minimização dos residuais dos gradientes hidráulicos no domínio total de aqüífero resulta também em uma minimização simultânea dos residuais das respectivas cargas hidráulicas e, demonstra assim, que o método iterativo de gradiente hidráulico alternativo é um método rápido, eficaz e prático que pode ser utilizado na estimativa dos parâmetros hidrodinâmicos em casos reais complexos no modelamento numérico. 

Este trabajo trata de evaporación real de suelo desnudo no saturado y complementa una investigación anterior sobre balance hídrico en relleno sanitario con basura domiciliaria urbana, en escala casi real. Una celda portable fue diseñada y desarrollada especialmente para determinar aquel primer parámetro a través de pesajes sucesivos con balanza de precisión. Asimismo, un pequeño evaporímetro de tanque fue construido para determinar la evaporacíón del água. Los resultados de los dos aparatos fueron constrastados con la serie histórica del tanque "Clase A" de la estación meteorológica más cercana. La evaporación de suelo desnudo también fue determinada a través de tres sencillas simulaciones matemáticas. En ese caso, se utilizaron adecuados coeficientes de tanque y de cultura para el estadio inicial justo después de una sembradura. Una búsqueda en la literatura posibilitó una amplia comparación de resultados medidos en distintos climas. Por fin, se considera que la celda a pesar de su bajo coste, presentó funcionamiento totalmente satisfatório. 

O planejamento da operação dos sistemas urbanos de abastecimento de água é um setor que vem experimentando, na última década, o desenvolvimento e aplicação de técnicas específicas de pesquisa operacional que visam subsidiar os projetos e a gestão operacional dos mesmos. Porém, verifica-se na literatura que os estudos contemplam o desenvolvimento de técnicas de otimização e simulação que buscam atingir um objetivo único, que retrata o desejo do gestor, sem se preocupar com as relações de dependência entre os demais objetivos operacionais. Neste trabalho foi feita uma comparação entre dois objetivos operacionais conflitantes, analisando as relações de dependência entre os mesmos. Para tal estudo, aplicou-se a metodologia desenvolvida ao sistema adutor metropolitano de abastecimento da grande São Paulo, conhecido como Alça Leste. Entre os objetivos operacionais selecionados para estudo estão: a minimização da variação da vazão na ETA e a minimização do custo com energia elétrica no "booster". A técnica de otimização utilizada é a programação linear, sendo que a rotina utiliza o pacote de otimização GAMS com o "solver" CONOPT. O problema apresenta natureza não-linear, porém utiliza-se procedimentos iterativos da programação linear, com o que se obteve soluções muito satisfatórias.