Os procedimentos hidrológicos extensivamente utilizados no cálculo de eventos com período de retorno de T anos em dados com distribuição Gumbel, supõem que a seqüência dos dados usados para ajustar a distribuição permanece estacionária pelo tempo. Quando se suspeita nãoestacionaridade, seja como conseqüência de mudanças no uso do solo ou no clima, a abordagem comum é testar a significância da tendência por um de dois métodos: regressão linear, que supõe que os dados no registro seguem distribuição Normal cuja média possivelmente varia com tempo; ou um teste não-paramétrico como o de Mann-Kendall, que nada supõe sobre a distribuição populacional. Isto é, a hipótese de distribuição Gumbel para os dados é abandonada temporariamente enquanto se faz o teste de tendência, mas é adotada novamente nos casos em que se constata a tendência não ser significativa. Na seqüência, os eventos de período de retorno T anos são calculados. Isto não parece lógico. O presente trabalho descreve um modelo alternativo no qual a média da distribuição Gumbel possivelmente varia em tempo; supõe-se que a tendência temporal, se existir, pode ser descrita adequadamente por um único parâmetroß, o qual é estimado a partir de Máxima Verossimilhança (MV). A variância assintótica da estimativa MV, ß _MV , é comparada com a variância da tendência ß_RL calculada a partir de regressão linear (RL); constatou-se que a variância da estimativa RL é 64% maior. Amostras simuladas por uma distribuição Gumbel padronizada e selecionadas aleatoriamente, foram modificadas pela superposição de tendências lineares e conhecidas de diferentes gradientes, e em seguida foram comparadas às potências de três testes da significância da tendência (Máxima Verossimilhança, Regressão Linear, e o teste não-paramétrico de Mann-Kendall). O teste MV revelou-se sempre mais potente do que os outros dois testes, para qualquer valor da tendência (positiva)ß. A potência do teste Mann-Kendall foi sempre menor.

Previsões de níveis de inundação são sempre aproximações. Intervalos de confiança resultam maiores à medida que aumentam as incertezas, podendo ser problemáticos em situações práticas, com níveis fluviais extremos. Como alternativa, propõe-se metodologias para as previsões de níveis de cheia, tanto na forma numérica tradicional quanto na forma de categorias. Utiliza-se um sistema especialista baseado em regras e inferências difusas. Procedimentos computacionais para aprendizado, simulação e consulta são idealizados, e então desenvolvidos para a pesquisa e operação. As metodologias desenvolvidas são aplicadas para previsão na bacia do rio Camaquã (15543 km 2), para alcances de 1 e 2 dias. Os efeitos da variação da densidade da rede são também analisados, verificando-se que sistemas de previsão hidrológica em tempo atual são possíveis, mesmo com pequeno número de postos de aquisição de dados de chuva, para previsões sob forma de categorias difusas.

Afluente da margem direita do rio Caí, o arroio da Cria recebe despejos industriais e domésticos do município de Montenegro, RS, Brasil. Entre novembro de 1997 e agosto de 1998, em sete estações amostrais, foram realizadas quatro coletas sazonais para avaliar a qualidade das suas águas por meio das variáveis: percentagem de saturação de oxigênio, DBO5, pH, fósforo total, nitrato, coliformes fecais, turbidez, sólidos suspensos totais, condutividade elétrica, alcalinidade, cloretos, cromo total e temperatura. Os resultados foram interpretados através de um Índice de Qualidade de Água (IQA da NSF), testes de aleatorização e estatística multivariada. Estimou-se a relação entre cobertura vegetal/usos do solo e a qualidade das águas da bacia do arroio a partir de mapeamentos pré-existentes da bacia do rio Caí, baseados em técnicas de geoprocessamento e informações sobre agricultura, urbanização, indústrias e pluviosidade, obtidos junto a órgãos competentes. O IQA variou entre 44,8 e 72,9. Sólidos suspensos totais, pH e turbidez, significativamente afetados pela precipitação, determinaram a pior qualidade no verão, sendo a melhor no outono. As estações 06 e 07 apresentaram pior qualidade, devido a coliformes fecais, fósforo total, sólidos suspensos totais e turbidez (estação 06) e pH, nitrato, turbidez e percentagem de saturação de oxigênio (estação 07). O IQA não evidenciou diferenças espaciais e/ou temporais, por não considerar variáveis particularmente importantes como condutividade elétrica, cloretos e alcalinidade. A análise multivariada formou grupos distintos de estações amostrais mais e menos impactadas, grupos esses mantidos parcialmente na comparação com o IQA. Existem diferenças na qualidade da água com relação à natureza e densidade da ocupação, com predomínio de despejos orgânicos domésticos e industriais. Os valores de sólidos e turbidez estão relacionados à grande proporção de solo desprotegido e pluviosidade intensa. Uma investigação específica, no sentido de quantificar a contribuição de cada fonte poluente para a qualidade final do corpo d’água se faz necessária.

Neste trabalho são analisados os dados de vazão de 20 postos fluviométricos e dados de precipitação de 36 postos pluviométricos, localizados na bacia do rio Paraguai, em território brasileiro, bem como uma série de 95 anos de dados de cotas do rio Paraguai em Ladário, mostrando que, durante o período de 1960 até pouco além de 1970, o regime hidrológico na bacia foi substancialmente diferente do ocorrido nos períodos anterior e posterior. Os dados de cota do rio Paraguai em Ladário sugerem que as mudanças entre os períodos foram abruptas, e que os períodos diferem tanto nos valores médios da cota, como na correlação interanual das cotas médias, mínimas e máximas. Apesar do grande número de falhas nas séries de dados da maioria dos postos pluviométricos, uma explicação para a mudança das vazões verificada a partir de 1970 foi encontrada no aumento da precipitação, ocorrido simultaneamente. Este aumento de precipitação ocorreu, de forma consistente, em toda a área coberta pelos 36 postos analisados. A análise mais detalhada dos dados de precipitação diários, em dois postos pluviométricos, com séries relativamente completas, revelou que, durante a década de 1960, quando a vazão dos rios esteve baixa, os períodos de estiagem (dias consecutivos sem chuva) foram mais longos e que, nos dias de chuva, a precipitação média foi inferior ao período posterior. Os resultados obtidos foram comparados aos resultados semelhantes relatados na literatura, sobre as vazões dos rios Paraguai, Paraná, Negro (no Uruguai) e Uruguai. Os resultados foram comparados também aos resultados de análises de rios na África Equatorial, especialmente do rio Congo, que apresenta o comportamento inverso ao observado na bacia do Paraguai, com um período muito úmido, durante a década de 1960, e um período relativamente seco, a partir de 1970.

Com o objetivo de providenciar uma ferramenta robusta para ser usada na modelagem da vazão e erosão, o presente artigo introduz novos passos de evolução ao algoritmo genético SCE-UA, o qual é baseado na teoria de simplex. Os novos passos de evolução foram concebidos para melhorar a eficiência de tal algoritmo. Assim, eles teoricamente expandiriam o simplex na direção das condições mais favoráveis, ou o contrairiam se um movimento fosse dado na direção das condições menos favoráveis. Portanto, estes novos passos de evolução permitem o simplex acelerar ao longo de uma trilha bem-sucedida de melhoramento e localizar as condições ótimas. Por isso, ele irá normalmente atingir a região ótima mais rápido do que a versão anterior e localizar os níveis ótimos com mais precisão. O novo algoritmo proposto é testado com funções matemáticas especiais, bem como na otimização dos parâmetros de erosão presentes num modelo físico hidrossedimentológico. Com base nos resultados, os parâmetros médios para a região são propostos, os quais concordam com valores prévios já relatados para a mesma área. Assim, o novo algoritmo pode ser considerado como uma ferramenta promissora para otimizar modelos físicos bem como outros tipos de modelos.

Em geral, os chamados métodos “indiretos” para a determinação de vazões de enchentes pressupõem o conhecimento prévio da precipitação média espacial, de uma certa duração, sobre a bacia de drenagem em estudo. Na prática da engenharia, é freqüente tomar-se a precipitação pontual, geralmente obtida a partir de curvas IDF locais, como uniformemente distribuída sobre a área em questão. Sabe-se, entretanto, que a precipitação não se distribui uniformemente sobre uma dada área, variando entre outros fatores, com o relevo e forma da bacia, assim como com a duração e a intensidade da chuva. Esse artigo sumariza os estudos realizados para a determinação dos chamados coeficientes de abatimento espacial (ou fatores de redução para área) de precipitações intensas de diversas durações sobre a Região Metropolitana de Belo Horizonte – RMBH. Esses são fatores inferiores à unidade, os quais têm como fim obter a altura ou intensidade da precipitação média espacial a partir da redução da precipitação pontual. A metodologia aqui empregada baseia-se no coeficiente de correlação espacial entre precipitações pontuais, bem como nas características dos episódios de chuva e na forma da área considerada. Os resultados obtidos, variáveis não só com a área, mas também com a duração e o período de retorno da precipitação, puderam, então, ser agregados à relação existente entre a intensidade, duração e freqüência de chuvas sobre a RMBH. Esse artigo também apresenta comparações com outros estudos similares, algumas verificações para eventos de curta duração observados sobre a área em questão e uma breve discussão sobre a variação das dimensões características dos campos de precipitação com a gênese e duração dos episódios chuvosos.

Neste artigo, ensaia-se metodologia para equacionamento de cargas poluidoras, destacadamente a DBO_5,20, em pequenas bacias hidrográficas, utilizando-se como instrumento de gestão o monitoramento quali-quantitativo dos recursos hídricos, de forma indissociável e integrada. O estudo de caso concentra-se na bacia onde está inserido o Campus da Universidade Federal de Santa Maria — UFSM, que não ocupa a bacia desde o divisor de águas. Promove-se a adequada modulação da rede de drenagem, subdividindo-a de modo conveniente a quantificar os aportes de cargas poluidoras provenientes do ambiente externo e as cargas produzidas diretamente pelo Campus. Essa modulação permitiu creditar às respectivas fontes, as cargas poluidoras produzidas por toda bacia e fazer um diagnóstico da situação atual perante os critérios de enquadramento dos corpos de água superficiais.

Dentre os sistemas de geração de pequeno porte baseados exclusivamente em uma fonte de energia, alguns têm alcançado competitividade técnica e econômica em várias aplicações. Destacam-se aí os sistemas baseados em energia hidrelétrica em pequena escala, em energia solar, em energia eólica e em energia de biomassa. Mas esses sistemas tendem a apresentar custos muito elevados quando projetados para não apresentar falhas no atendimento aos consumidores. Sistemas baseados em mais de uma fonte, mesmo com custos iniciais elevados, podem resultar em índices razoáveis de atendimento aos consumidores, ainda mais se forem baseados em fontes que se apresentem complementares no tempo. Este artigo discute a questão da complementariedade entre fontes de energia, com ênfase na complementariedade entre as energias hidrelétrica e fotovoltaica, propõe índices matemáticos adimensionais para a avaliação de diferentes graus de complementariedade e identifica, de modo preliminar, a complementariedade entre essas fontes no Rio Grande do Sul.

Este trabalho apresenta os resultados da avaliação da contaminação na bacia do arroio Saldanha pelo vazamento de petróleo na Refinaria Presidente Getulio Vargas da PETROBRÁS, Araucária, Paraná, ocorrido em 16 de julho de 2000. O óleo atingiu o arroio Saldanha seguindo quatro fluxos distintos e, ao longo de sua extensão, extravasou o canal contaminando os banhados existentes, totalizando uma superfície contaminada de 17,70 hectares. A infiltração do óleo no subsolo ocorreu principalmente em duas áreas: 1) no entorno do scraper, onde se encontra a maior parte do óleo infiltrado (aproximadamente 43.000 L de óleo em fase livre); 2) no Banhado 4, onde o contaminante encontra-se, principalmente, adsorvido às partículas do solo. As características do primeiro favorecem a implantação de um sistema de drenagem subterrânea com recolhimento do óleo em caixas de coleta. No segundo, a inundação da área propiciaria a remoção de parte do contaminante por diferença de densidade e parte por uma barreira reativa para a qual o fluxo subterrâneo seria induzido.

A rede hidrológica brasileira foi instalada, principalmente, em grandes bacias hidrográficas. Os estudos de regionalização de vazão se baseiam nestes dados e, portanto podem apresentar incertezas para bacias com área de drenagem menor e mesmo maior que as utilizadas na regionalização. Neste estudo foram utilizados dados de duas regiões distintas: bacia do rio Ijuí, RS, e a bacia do rio Paraopeba, MG. Foram adotadas bacias de porte médio (600 e 10.000 km²) para o estabelecimento da regionalização na bacia do rio Ijuí, afluente do rio Uruguai. Para verificar a sua extrapolação para bacias menores foram utilizadas três bacias com área de 0,125; 1,0 e 19,5 km². Para extrapolação superior foram utilizados dois postos com área superior a 100.000 km². No estudo de regionalização para a bacia hidrográfica do rio Paraopeba, em Minas Gerais, foram utilizados dados de bacias de médio porte (entre 400 e 11.000 km²) para a determinação da regionalização e, verificada a validade das equações regionais para áreas de drenagem menores (6, 10 e 22 km²). As variáveis regionalizadas foram a vazão média de longo período, vazão média de cheia, curva de permanência e vazão mínima com duração de sete dias e 10 anos de tempo de retorno. Os resultados mostraram que o erro é limitado na extrapolação para bacias maiores que as usadas na regionalização, enquanto que, para bacias menores, os resultados se mostraram aceitáveis até 20 km2. Nas vazões mínimas, a extrapolação tende a superestimar a vazão desejada.

Este trabalho apresenta um critério para identificar e avaliar a importância das variáveis envolvidas no processo da evapotranspiração pelo uso da técnica de estatística multivariada, Análise de Componentes Principais. Esta técnica foi aplicada com o propósito de identificar a importância relativa das diferentes variáveis envolvidas na evapotranspiração em bacias hidrográficas da Região Centro Sul do Estado do Ceará. As análises foram desenvolvidas tendo por base séries mensais correspondentes ao período de cinco anos (1973-1977) dos municípios de Iguatu, Tauá (Bacia do Alto Jaguaribe) e Quixeramobim (Bacia do Banabuiú). As séries históricas empregadas neste estudo foram fornecidas pela Estação Meteorológica da UFC e pelo 3o Distrito Meteorológico do INMET (Instituto Nacional de Meteorologia). A técnica da Análise de Componentes Principais demonstrou que um modelo com duas componentes é adequado para representar o processo da evapotranspiração na área estudada. Para as duas estações, de Iguatu e Tauá, inseridas na Bacia do Alto Jaguaribe, o modelo explicou, respectivamente, 74% e 85% da variância total inserida no processo da evapotranspiração. Já, a Bacia do Banabuiú, estação de Quixeramobim, o modelo explicou 88% da variância total. Os resultados revelaram que as variáveis climatológicas investigadas com maior representatividade no processo da evapotranspiração foram: razão de insolação (n/N), velocidade do vento (V) e precipitação (PPT); enquanto a temperatura máxima do ar (T max) e mínima do ar (Tmin) apresentaram uma menor influência para a região do Centro Sul do Estado do Ceará.

As atividades agrícolas caracterizam-se pela produção de poluição hídrica não-pontual ou difusa, com repercussões que ultrapassam os limites dos estabelecimentos rurais e com efeitos adversos aos recursos compartilhados com populações urbanas. Devido à constatação de que a gestão atual brasileira das águas não contempla integralmente o problema da poluição hídrica não-pontual, notavelmente no caso daquela de origem agrícola, o objetivo central deste trabalho é apresentar as medidas compensatórias como alternativa para controle do problema e avaliar as possibilidades e limitações para sua utilização. Com o termo compensação busca-se designar as medidas que visam a reparação das perdas financeiras do setor agrícola quando são adotados sistemas de produção alternativos que trazem benefícios sociais e ambientais em termos de proteção às águas. Tratase do que poderia ser denominado de aplicação do “princípio beneficiário-pagador”. No trabalho, sustenta-se a legitimidade das medidas que procuram compensar os agricultores pela adoção de comportamento ambientalmente mais favorável, principalmente naquelas situações caracterizadas como agricultura familiar.

Estudam-se as soluções da equação da difusão-advecção homogênea, com um termo de decaimento linear, e de diversos casos particulares em que um ou mais dos processos de decaimento, advecção ou difusão estão ausentes. Faz-se uma revisão das técnicas clássicas de solução por transformadas de Laplace e Fourier e de suas aplicações a alguns destes casos particulares. Para resolver a equação, estende-se o método de transformação de similaridade por meio de uma conjectura que é então demonstrada, e que dá origem a um “método de transformação de similaridade generalizada”. O método proposto proporciona uma forma sistemática de encontrar as variáveis de similaridade que reduzem o problema a uma equação diferencial ordinária com solução conhecida, o que completa a obtenção da solução analítica desejada.

O objetivo deste trabalho foi realizar medições de campo, em particular de propriedades físicas dos solos, para a parametrização de modelos hidrológicos, e discussão da influência desses parâmetros medidos nos mecanismos de geração de vazão predominantes nas cabeceiras do rio Corumbataí, município de Analândia, Estado de São Paulo. Os grandezas avaliadas neste estudo foram: a) condutividade hidráulica do solo saturado (K ₀); b) decaimento de K₀ em função da profundidade (f), utilizando um ajuste exponencial; e c) valores de umidade a base de volume na saturação ( Q _sat), na capacidade de campo (Q _cc) e no ponto de murcha permanente ( Q _pmp). Esses parâmetros, que foram medidos (a e c) e estimados através de ajuste de curva empregando dados medidos (b), são utilizados como entrada em alguns modelos hidrológicos baseados em conceitos físicos. O modelo hidrológico conceitual TOPMODEL foi utilizado e os parâmetros obtidos através de calibração e medidos foram comparados. Os resultados mostraram a importância das medidas no campo na discussão dos processos hidrológicos e na avaliação da representatividade física dos parâmetros calibrados.

Neste estudo, o modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool) foi aplicado para simular o escoamento produzido na microbacia hidrográfica do Ribeirão dos Marins, afluente do rio Piracicaba, SP, para o biênio 1999/2000. A aplicação do modelo requer a entrada dos dados na forma especializada, o que foi feito com auxílio de uma interface entre o modelo e um Sistema de Informações Geográficas (SIG). A microbacia foi discretizada em sub-bacias para se determinar os parâmetros de entrada no modelo. Os resultados obtidos na simulação do escoamento, médias mensais, foram comparados aos dados observados em um posto hidrossedimentométrico localizado no terço superior da microbacia, utilizando o Coeficiente de Eficiência de Nash e Sutcliffe (COE) e o desvio dos dados simulados em relação aos observados (D v). Foi feita uma calibração de alguns parâmetros físico-hídricos do solo, para a variável simulada. Para as condições específicas da microbacia do Ribeirão dos Marins, os resultados obtidos do escoamento simulado foram de 0,92 e -0,7% para o COE e o Dv, respectivamente, após a calibração, indicando um bom ajuste dos dados simulados comparados aos dados observados.

Experimentos numéricos realizados com o RAMS e análises de dados meteorológicos e hidrológicos são usados para avaliar o impacto da variação no nível do reservatório de Sobradinho sobre os processos meteorológicos e variáveis climáticas na região do lago. A represa tem capacidade de armazenar 34,1 bilhões de metros cúbicos de água, mas pode operar com apenas 35% do seu volume útil. Periodicamente, extensas faixas de terra anteriormente submersas são expostas em torno do lago. Um conjunto de fatores é responsável pelo comportamento climatológico na área da represa. Excluída a influência do escoamento de grande escala, uma combinação de fatores tais como a geometria do vale, a configuração das margens do reservatório, o relevo e a diversidade no uso da terra em torno do lago são responsáveis pela geração de um sistema de circulações complexo que inclui ventos de vale-montanha, anabáticos-catabáticos e brisas lacustres e terrestres. Os resultados mostram que a variação no nível do lago e conseqüente contração e expansão da área alagada produz variações espaciais significantes na direção e intensidade do vento, temperatura e umidade atmosféricas.