Neste trabalho foram medidas as razões isotópicas 18O/16O e D/H e a condutividade elétrica, em amostras de água dos reservatórios de França e de São José do Jacuípe, localizados na sub-bacia do Rio Jacuípe, amostradas em outubro (2003), junho (2004), setembro (2004) e março (2005) em vários pontos do lago das barragens. Os resultados mostraram que o reservatório de França apresenta uma composição isotópica espacialmente homogênea, variando ao longo do tempo, exceto por um ponto onde a variação é de pequena amplitude, tendo como possível causa a surgência de água subterrânea. Os resultados do reservatório de São José mostraram uma grande variação espacial, indicando uma maior heterogeneidade na composição isotópica dessa barragem em cada amostragem. Os valores isotópicos locados no diagrama δD x δ18O se distribuem em torno de retas com coeficientes angulares menores que o da linha meteórica global. Os coeficientes angulares dessas retas são muito próximos, indicando semelhanças nos processos de evaporação e do efeito do fracionamento cinético no enriquecimento isotópico da água dos reservatórios, correspondente a uma temperatura média de 25 ºC e de 75 % de umidade relativa do ar. Baseado na variação isotópica observada no reservatório de França entre as amostragens de junho e setembro de 2004, período em que a precipitação foi desprezível, foi calculado uma taxa de evaporação de 3,7 ± 0,7 mm/dia. As boas correlações entre os valores de condutividade e os valores de δ18O mostraram que o processo de evaporação tem uma contribuição importante na salinização do reservatório do França. Para o reservatório de São José não existe boa correlação entre estes parâmetros, indicando que além do processo de evaporação o afluxo de água salina tem uma contribuição na salinização desse reservatório.

Tem havido no Brasil diversas iniciativas que apontam para a regulamentação e incentivo ao aproveitamento de águas de chuva (AAC), para usos residenciais e industriais. No entanto, questões técnicas ainda devem ser mais bem estudadas, dado que, para o adequado funcionamento do sistema, a capacidade de reservação é fundamental e, para tal, deve ser dimensionada com base na avaliação do nível de atendimento à demanda e eficiência. Visando obter uma ferramenta prática de auxilio à estimativa de desempenho de sistemas de AAC, a metodologia deste trabalho propôs a introdução de um coeficiente de redução (Rd) da precipitação média anual, de maneira a evitar o comportamento deficitário do reservatório. A partir das determinações das áreas de captação, e os Rd’s para 16 postos pluviométricos de diversas regiões brasileiras, foram calculados os volumes de reservação por meio de 6 diferentes métodos, contendo, nesta seleção, métodos empíricos, probabilísticos e de simulação. As áreas de captação necessárias, obtidas com os Rd’s, definidos para cada posto, puderam ser bem ajustadas em função da precipitação. Os volumes obtidos mostram que existe uma grande dispersão de resultados para os diferentes métodos, sendo o método por simulação o que apresentou os maiores volumes, e o com menores volumes foi o Método Prático Alemão. Para nenhum dos postos foi possível obter aproveitamento total da chuva captada, sendo o melhor resultado obtido ~87%. O reordenamento da série de chuvas mostrou ter influência significativa nos resultados, evidenciando a recomendação para o uso do método de Monte Carlo.

Os sistemas de recursos hídricos são projetados, usualmente, a partir da suposição de que a sequência temporal de dados hidrológicos, de vazão ou de precipitação, seja estatisticamente estacionária. Entretanto, tal suposição pode não ser verificada quando são considerados aspectos como a mudança do uso do solo, variabilidade e mudança climática, etc. Nestes casos, os projetos baseados na estacionariedade dos eventos hidrológicos devem ser revistos, com o intuito de verificar os possíveis impactos destas alterações nas condições operacionais dos sistemas hidráulicos locais. Neste contexto, potencializado pelas intensas polêmicas e controvérsias relativas a possíveis mudanças climáticas, o presente artigo faz uso de testes estatísticos, paramétricos e não paramétricos, para detecção de eventuais tendências do regime de chuvas na Região Metropolitana de Belo Horizonte. Para essa análise foram coletados e estudados dados de 20 estações, com séries de 51 a 149 anos, em quatro conjuntos de séries de precipitação: totais anuais, totais trimestrais, totais semestrais e totais mensais máximos anuais. Antes da utilização dos testes estatísticos, foram construídos, para os quatro conjuntos de série, gráficos temporais, de média e mediana móveis de 10 anos, regressões lineares e do tipo LOWESS (Locally Weighted Scatterplot Smoothing), e gráficos RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums), com o objetivo de auxiliar o entendimento da variabilidade intrínseca aos dados e identificar visualmente possíveis tendências ou eventuais mudanças abruptas nas séries. Na sequência, os dados foram analisados estatisticamente a partir do software TREND, desenvolvido pelo centro australiano CRCCH (Cooperative Research Center for Catchment Hydrology), objetivando a identificação de tendências ou mudanças abruptas nas séries de precipitação da região.

A região semi-árida do Estado de Sergipe apresenta intensa busca por águas subterrâneas extraídas por poços tubulares públicos e privados, com predominância de uso para abastecimento doméstico, dessedentação de animais e irrigação. A ausência de informações organizadas sobre quantidade e qualidade das águas retiradas tem contribuído para a degradação deste recurso natural e gerado estagnação de atividades econômicas, dentre estas a agricultura irrigada, ainda muito incipiente nesta região e restrita a pequenas áreas familiares. A utilização das águas subterrâneas para fins agrícolas exige cuidados devido aos possíveis impactos relacionados às características físico-químicas da água de irrigação, que podem afetar o solo, as culturas, os sistemas de distribuição e os mananciais hídricos locais. Este estudo objetivou caracterizar a distribuição espacial de variáveis de qualidade da água de 252 poços tubulares, utilizando técnicas de geoprocessamento, que funcionem como indicadores dos potenciais riscos do uso deste recurso para irrigação. A qualidade da água de poços tubulares nesta região mostrou-se regular de um modo geral, com concentrações elevadas de sais, principalmente na sua porção centronoroeste, o que resultou na classificação de aproximadamente 75% das amostras com algum tipo de restrição para uso em irrigação.

O conhecimento de variáveis e funções hidrológicas em uma dada seção fluvial, bem como de suas séries temporais de vazões médias diárias, viabiliza o planejamento, o projeto e a operação de estruturas de aproveitamento de recursos hídricos, em bacias hidrográficas monitoradas. Nas bacias desprovidas de registros sistemáticos de cota e descarga, no entanto, faz-se necessário desenvolver metodologias que possibilitem a transferência das informações hidrológicas existentes em outras bacias. O presente estudo propõe e avalia um método para calibração automática de um modelo chuva-vazão em bacias sem monitoramento hidrométrico, utilizando como paradigma do processo hidrológico a curva de permanência sintética de longo período, obtida a partir de um modelo estatístico regional. Neste contexto, as curvas de permanência de longo período constituem funções características próprias do regime hidrológico da bacia hidrográfica em estudo e são aqui usadas como instrumento para calibração dos parâmetros de um modelo conceitual chuva-vazão. Uma vez obtidos os parâmetros que comandam a síntese hidrológica do modelo em questão, a simulação contínua de descargas, ao longo de um dado período de tempo, viabiliza avaliações hidrológicas diversas, tais como a análise de freqüência de eventos raros, o balanço hídrico de reservatórios, os estudos de amortecimento de cheias e de disponibilidades hídricas. A metodologia aqui apresentada compõe-se basicamente de duas partes. Na primeira delas, é proposto um método para regionalização de curvas de permanência de longo período, permitindo a transferência dessa função hidrológica a locais não-monitorados, desde que esses se localizem na mesma região homogênea das bacias com dados. Na segunda etapa, é realizada a calibração do modelo chuva-vazão RIO GRANDE tendo como objetivo simular as curvas de permanência sintetizadas a partir do modelo regional. Em ambas as fases, são calculados alguns índices de desempenho, cujo objetivo é avaliar a confiabilidade proporcionada pelos procedimentos envolvidos.

O controle e a diminuição das perdas, em sistemas de abastecimento de água, são instrumentos fundamentais para a mudança cultural, que é necessária no que se refere à utilização da água. O objetivo deste trabalho foi estudar as possibilidades de redução de vazamentos no setor de distribuição de água, localizado no bairro Nossa Senhora de Lourdes e suas imediações no município de Santa Maria — RS. Na simulação hidráulica, do setor em estudo, utilizou-se o modelo EPANET, de domínio público, desenvolvido pela Agência de Proteção Ambiental Americana. A partir do modelo calibrado, com erro médio absoluto de 0,159L/s para as vazões e 1,984m.c.a. para as pressões, foi possível criar um termo de comparação e simular possibilidades de intervenção como: a abertura ótima da válvula redutora de pressão (VRP) existente, o controle de pressão excessiva e a análise da instalação de nova VRP. A instalação de duas novas VRP’s na entrada dos sub-setores, operando com aberturas mínimas, foi a intervenção que apresentou maior redução da vazão de vazamento média (2,14L/s). A correta operação de uma VRP, aliada à distribuição somente do volume de água necessário a cada setor, além de reduzir desperdícios, poderá suprir deficiências de abastecimento em outros setores.

A Área Portuária do Maranhão, situada na costa ocidental da Ilha de São Luís, na Baía de São Marcos, constitui-se no segundo maior complexo portuário da América Latina em termos de movimentação de carga. A caracterização da hidrossedimentologia do Canal de Acesso do Complexo Portuário do Maranhão foi conduzida a partir da compilação e análise dos dados de correntes existentes e da aplicação de modelagem computacional. Este trabalho também contempla uma metodologia para fornecimento de previsão de campos de corrente, a partir dos resultados das simulações hidrodinâmicas, e o fornecimento de previsão da evolução e migração das conformações de fundo. O modelo de transporte de sedimentos indicou pequeno transporte resultante nas Áreas IV, III e II, que explica a reduzida migração dessas ondas quando comparadas com a Área I.

A crescente produção de carga orgânica e de nutrientes em bacias hidrográficas tem levado, historicamente, lagos rasos a drásticas mudanças na qualidade da água, na diversidade e riqueza biológica e nos usos nobres de suas águas. Estes ecossistemas aquáticos podem ser caracterizados, de uma maneira bem simplificada, por dois estados alternativos de equilíbrio: (a) um estado de baixa turbidez com predominância de vegetação aquática submersa, baixos níveis de biomassa fitoplanctônica ou (b) um estado de alta turbidez sem a presença de vegetação aquática submersa e altos níveis de biomassa fitoplanctônica, para um elevado aporte de nutrientes. Se por algum motivo um ecossistema aquático muda para um estado de baixa transparência da água, medidas corretivas de restauração podem ser empregadas no sentido de promover uma nova troca para um estado de referência de águas claras. Com a vasta gama de alternativas que poderiam ser utilizadas, é comum a seguinte pergunta: quais medidas trariam maiores benefícios sócio-ambientais, econômicos? Pouco se sabe ainda sobre a verdadeira eficácia destas medidas em ambientes tropicais e subtropicais, bem como a reação do ecossistema aquático com respeito a qualidade da água e a estrutura trófica. Buscando entendimento dos caminhos de degradação e restauração em ambientes aquáticos subtropicais e tropicais, submetidos a mudanças de níveis de transparência da água, um modelo ecológico complexo, baseado em processos integrados (i.e. físicos, químicos e biológicos), foi aplicado na lagoa Mangueira, um lago raso subtropical. Foi mostrado que um progressivo aumento da turbidez pode promover profundas implicações para o ecossistema, tal como um súbito colapso da vegetação aquática submersa e dominância do fitoplâncton. Além disso, foi observada uma grande resistência para o retorno ao seu estado de referência. Para altos níveis de turbidez, a dinâmica é caracterizada por regimes caóticos organizados, uma característica peculiar de sistemas altamente não-lineares que trabalham afastados do equilíbrio estável. Por fim, foi proposto um conjunto de medidas corretivas de caráter interno aplicado nas bacias de contribuição e no ecossistema aquático visando promover a recuperação destes ecossistemas maximizando os benefícios sócio-ambientais, econômicos de uma maneira integradora utilizando a modelagem ecológica como uma ferramenta auxiliadora de teste de alternativas e tomada de decisão.

Este trabalho apresenta um Modelo de Operação em tempo real para o Sistema Produtor do Alto Tietê (SPAT), que contribui para o abastecimento da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). O modelo de operação é composto por uma base de dados, um modelo de otimização e uma interface gráfica. Os dados são adquiridos através de uma rede telemétrica em tempo real. O modelo de otimização utiliza um software de programação linear baseado no método dos pontos interiores minimizando uma função objetivo linear considerando o amortecimento em canais. O objetivo principal do modelo é otimizar a utilização dos recursos hídricos da porção alta do rio Tietê através do armazenamento das afluências e, a maximização do bombeamento, pela da Estação Elevatória do Biritiba, durante as cheias e a racionalização da operação, de forma, a atender as vazões mínimas ambientais e demandas ao longo da bacia, bem como minorar o risco de déficit de abastecimento na Estação de Tratamento de Água (ETA) do Taiaçupeba. O Modelo de Operação é integrado aos modelos de planejamento, que estabelecem as diretrizes operativas mensais.

O presente artigo, de uma série de dois, apresenta três metodologias de alteração na definição dos volumes de espera para reservatórios utilizados para controle de cheias, com o intuito de aumentar a garantia de estes reservatórios conseguirem atingir o final da estação chuvosa com seus volumes úteis cheios. As propostas apresentam alterações na metodologia atualmente praticada no Planejamento da Operação de Reservatórios, realizada pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico. As propostas são: i) Desconsideração dos volumes de espera alocados na recessão das trajetórias críticas (período de enchimento dos reservatórios); ii) Consideração da previsão de vazão no cálculo das trajetórias crítica; e iii) Alteração dos volumes de espera no final da estação chuvosa de acordo com a vazão média mensal observada no início da estação. Para verificação da aplicabilidade e eficácia das metodologias propostas, no artigo seguinte, estas foram aplicadas à bacia do rio Paraná, considerando a proteção do ponto de controle de cheias a jusante da usina hidroelétrica de Jupiá, admitindo-se algumas simplificações.

O primeiro artigo desta série de dois apresentou três propostas de alteração na definição dos volumes de espera para reservatórios utilizados para controle de cheias, com o intuito de minimizar o conflito entre a geração de energia elétrica e o controle de cheias. Foram elas: i) Desconsideração dos volumes alocados na recessão das trajetórias críticas; ii) Consideração da previsão de vazão no cálculo das trajetórias crítica; e iii) Alteração dos volumes de espera no final da estação chuvosa de acordo com a vazão média mensal observada no início da estação. No presente artigo, estas propostas foram aplicadas à bacia do rio Paraná, para verificar sua aplicabilidade e eficácia. Por simplificação, considerou-se a bacia do Paraná até a usina hidroelétrica de Jupiá como um reservatório equivalente, e com um único ponto de controle a jusante da referida usina. Os resultados são muito promissores, o que nos leva a concluir que estas metodologias se apresentam como possíveis aprimoramentos a serem utilizados na metodologia atual de cálculo de volume de espera. A partir da análise dos resultados, uma nova metodologia é proposta, neste artigo. Esta nova metodologia combina duas das metodologias: cálculo do volume de espera desconsiderando os volumes alocados na recessão das trajetórias críticas e alteração dos volumes de espera no final da estação chuvosa de acordo com a informação hidrológica do início do período chuvoso. Dentre as quatro propostas, esta última apresenta melhor resultado em termos de alocação eficiente de volume de espera.

Este trabalho foi realizado na bacia do arroio Donato (1,1 km2), localizada na região central do derrame basáltico sul-rio-grandense, com objetivo de avaliar as diferenças no comportamento das variáveis hidrológicas do balanço hídrico em duas condições de manejo do solo (plantio direto com e sem palha na cobertura), através de lisímetros de 1 m3 com solo indeformado. O período de monitoramento se caracterizou como um ano atípico para a região com relação à precipitação, apresentando dois períodos distintos: um úmido e um seco. O volume superficial e a drenagem profunda tiveram comportamento semelhante, entretanto no lisímetro com palha a drenagem profunda foi mais expressiva. No lisímetro com palha a umidade a 10 cm foi maior que no lisímetro sem palha; já na profundidade de 30 cm a umidade foi maior no lisímetro sem palha e na profundidade de 70 cm não houve diferença. Foi verificado que no lisímetro com palha a evapotranspiração foi menor que no lisímetro sem palha. As observações experimentais indicam que a influência da palha reduz o escoamento superficial, aumenta a drenagem profunda, aumenta a umidade do solo e reduz a evaporação do solo, ocasionando uma redução na taxa de evapotranspiração.

Esta pesquisa foi realizada na cidade de Rondonópolis, estado de Mato Grosso e consiste da avaliação da vulnerabilidade e perigo à contaminação do Aquífero Furnas. A vulnerabilidade foi avaliada através do método DRASTIC que permitiu identificar as classes desprezível, moderada e alta. A vulnerabilidade desprezível corresponde a 44% da área, a moderada a 35% e a alta a 21%. Nas áreas de ocorrência da classe desprezível somente poços tubulares mal construídos e falhamentos nas camadas confinantes podem facilitar a contaminação da zona saturada do aquífero, enquanto que a vulnerabilidade moderada indica que alguns contaminantes podem chegar na zona saturada do aquífero, quando lançados continuamente, e nas áreas de vulnerabilidade alta o aquífero pode ser contaminado por muitos contaminantes, exceto aqueles fortemente absorvidos. As fontes potenciais de contaminação foram classificadas através do método POSH, segundo a geração de cargas: elevada (fonte linear de contaminação), moderada (postos de distribuição de combustíveis) e reduzida (cemitério e lagoas de tratamento de esgoto industrial). O perigo à contaminação decorrente destas fontes é função das classes de vulnerabilidade.