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The time of concentration is the time that the water travels from the most distant point of the basin to the point considered. There are several formulas of time of concentration resulting from laboratory and fieldwork, and there is dispersion in the results from formula to formula. The objective of this paper is to analyze the effectiveness of different time of concentration formulas for an urban watershed. For this, the concentration time was calculated in nine formulas (Kinematic Method, Carter, Picking, Giandotti, Kirpich, Kirpich_DER, David, US Corps Engineers, Johnstone), applied to the Mindu Basin, Manaus, Amazonas, which has a 66 km² and is 100% located in the urban area of the city. The effectiveness of the formulas was valid according to the mean flow velocity of the basin. The most suitable formula was that of the Kinematic Method, as indicated by the specialized literature. The Carter, Giandotti, Picking formulas are effective for the Mindu basin because they do not have a larger margin of error. While the formulas of Kirpich, Kirpich_DER, David, US Corps Engineers, Johnstone showed a larger margin of error, not being indicated for the basin., O tempo de concentração é o tempo que a água percorre do ponto mais distante da bacia até o ponto considerado. Existem diversas fórmulas de tempo de concentração resultado de trabalhos laboratoriais e de campo, havendo grande dispersão nos resultados. Portanto, o objetivo deste trabalho é analisar a efetividade de diferentes fórmulas de tempo de concentração para uma bacia hidrográfica urbana. Para isto, foi calculado o tempo de concentração em nove fórmulas (Método Cinemático, Carter, Picking, Giandotti, Kirpich, Kirpich_DER, David, US Corps Engineers, Johnstone), aplicadas para a bacia hidrográfica do Mindu, Manaus, Amazonas, que possui uma área de 66 km² e está localizada 100% na área urbana da cidade. A eficácia das fórmulas foi validada de acordo com a velocidade média de fluxo da bacia. A fórmula mais indicada foi a do Método Cinemático, conforme indicava a literatura especializada. As fórmulas de Carter, Giandotti, Picking são efetivas para a bacia do Mindu por não apresentarem uma margem de erro alta. Enquanto as fórmulas de Kirpich, Kirpich_DER, David, US Corps Engineers, Johnstone apresentaram uma margem de erro maior, não sendo indicadas para a bacia.

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2020-11-08T19:06:05Z No. of bitstreams: 1 Pedro Rajao_Tese completa_PPGEE.pdf: 2027598 bytes, checksum: a4044edf00dd39fbd046baa4bb368eb9 (MD5) Made available in DSpace on 2020-11-08T19:06:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pedro Rajao_Tese completa_PPGEE.pdf: 2027598 bytes, checksum: a4044edf00dd39fbd046baa4bb368eb9 (MD5) Previous issue date: 2018-04-26 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The litter plays a fundamental role in the generation of surface runoff and erodibility. There is evidence that this role is determined by the hydrological properties of storage and drainage, which, in turn, are regulated mainly by properties of the litter layer and leaf traits of the present species. Structural properties of the litter layer, such as mass and depth, were observed influencing the generation of surface runoff. However, we still do not know which species traits determine litter hydrologic properties and their impact on hydrological and erosive processes. Here, we addressed this question by reviewing the literature (Chapter 1) and by conducting a rain simulation experiment (Chapter 2). Based on our literature review, we hypothesized that species leaf traits can significantly alter hydrological processes. More specifically, we expected leaf area (size and shape spectrum - SSS) to negatively affect storage capacity (C) and to positively affect lateral drainage, with consequent negative effects on runoff and sediment yield. Additionally, we expect leaf water repellency (as part ot the hydrological spectrum - HS) to affect runoff and sediment yield in the same direction of leaf area, while leaf water retention and water-holding capacity (also HS) inverse relationship. Our results showed that litter from different plant species strongly differ in their storage capacity (C), surface runoff (RUNOFF) and sediment yielding (SEDIM). We also showed that species traits can explain the variation in C (R² = 0.60, p < 0.0001), lateral drainage (R² = 0.54, p < 0.001), RUNOFF (R² = 0.59, p < 0.001) and SEDIM (R² = 0.17, p = 0.01). Our models confirm, in part, our hypotheses except for our predictions for leaf water repellency. These results demonstrate the action of capillarity and cohesion / adhesion forces concomitantly on the generation runoff in different litter layers with contrasting functional composition. In addition, only traits from the HS, more specifically leaf retention and water-holding capacity, affected SEDIM, reducing the amount of sediment yield. Understanding of the effect of these traits on hydrological and erosive processes makes it possible to predict the behavior of different plant communities in hydrological functioning in different ecosystems. In this way, our discoveries can have important implications as management tool for forest restoration programs, conservation of biodiversity and ecosystem engineering A serapilheira desempenha um papel fundamental na geração de escoamento superficial e potencial erosivo. Evidências apontam que esse papel é determinado pelas propriedades hidrológicas de armazenamento e drenagem, que, por sua vez, são reguladas principalmente pelas propriedades da camada de serapilheira e das características do folhiço das diferentes espécies. Propriedades estruturais da camada de serapilheira, como massa e profundidade, foram observadas influenciando a geração de escoamento superficial. No entanto, ainda não sabemos quais características das espécies determinam as propriedades hidrológicas da serrapilheira e seu impacto nos processos hidrológicos e erosivos. Aqui, abordamos essa questão revendo a literatura (Capítulo 1) e conduzindo um experimento de simulação de chuva (Capítulo 2). Com base em nossa revisão da literatura, nossa hipótese é que as características do folhiço das espécies podem alterar significativamente os processos hidrológicos. Mais especificamente, esperávamos que a área foliar (espectro do tamanho e forma - ETF) afetasse a capacidade de estoque (C) negativamente e a drenagem lateral positivamente, que consequentemente, determina negativamente a geração de escoamento e a produção de sedimentos, bem como a repelência foliar (aqui proposto espectro hidrológico - EH), enquanto que retenção foliar e capacidade de retenção de água (também EH) relação inversa. Nossos resultados mostraram que serapilheira de diferentes espécies de plantas diferem fortemente em sua capacidade de estoque (C), escoamento superficial (RUNOFF) e produção de sedimentos (SEDIM). Também mostramos que as características das espécies podem explicar a variação em C (R² = 0,60, p

A gestão de recursos hídricos tornou-se cada vez mais complexa devido ao rápido crescimento sócio-econômico e as mudanças ambientais nas bacias hidrográficas nas últimas décadas. Modelos computacionais são importantes ferramentas de suporte na gestão de recursos hídricos e tomada de decisões devido a sua funcionalidade, provendo informações importantes sobre os principais processos físicos, químicos e biológicos, e permitindo melhorar o entendimento desses processos, os quais ocorrem em diferentes escalas espaciais e temporais. Na presente tese, o objetivo foi compreender o funcionamento hidrológico do sistema integrado bacia hidrográfica - lagoa, e os efeitos na hidrodinâmica do lago, utilizando como suporte o acoplamento da modelagem hidrológica - hidrodinâmica, e o uso de técnicas de sensoriamento remoto para o monitoramento de parâmetros de qualidade da água (e.g., clorofilaa, temperatura da superfície d’água e níveis da água). A área de estudo é a bacia hidrográfica da Lagoa Mirim, localizada no sul do Brasil, possuindo uma área total de 58.000 km2 (56% no Uruguai e o restante no Brasil). Foram propostos e testados modelos empíricos para estimativa de clorofila-a emumlago raso subtropical, baseados em imagens do sensor MODIS e técnicas estatísticas. Além disso, foi desenvolvido e avaliado o acoplamento da modelagem hidrológica-hidrodinâmica de grande escala e o sensoriamento remoto. O modelo hidrológico distribuído de grande escala MGBIPH acoplado com o modelo hidrodinâmico IPH-ECO foi utilizado para simular a bacia hidrográfica e os principais componentes hidrodinâmicos da Lagoa Mirim. O modelo mostrou bom desempenho quando comparado com observações de vazões, além de dados provenientes de sensoriamento remoto, através de altimetria espacial. As simulações mostraram importantes aspectos sobre a estrutura de fluxo, campos de velocidade e níveis d’água na lagoa, assim como a influência de grandes rios, forçantes externas como o vento (intensidade e direção) e o impacto do estressor antrópico (retiradas para irrigação) no sistema. As simulações permitiram avaliar aspectos relacionados com as variações espaciais e temporais (diurna, mensal, sazonal e inter-anual) da temperatura da superfície da água, a dinâmica dos fluxos de calor (sensível e latente) e os efeitos de eventos meteorológicos de pequena escala como frentes frias, os quais têm um impacto significativo sobre a temperatura superficial da água e os fluxos de calor na lagoa. Quanto aos modelos empíricos para estimativa de clorofila-a a partir do MODIS, os resultados mostram que um simples e eficiente modelo desenvolvido a partir de análise de regressão múltipla, apresentou ligeiras vantagens sobre os modelos de redes neurais artificiais, modelos multiplicativos não paramétricos e modelos empíricos (e.g., Appel, Kahru, FAI e O14a) usualmente utilizados na estimativa de Chl-a em ambientes aquáticos. Resultados também indicam que é inapropriado generalizar um único modelo desenvolvido a partir do conjunto total de dados, para estimar concentrações de Chl-a na lagoa, o que corrobora a heterogeneidade espacial na distribuição de Chl-a e as diferenças entre regiões (litoral e pelágica). A modelagem hidrológica-hidrodinâmica de grande escala apoiada por informação de sensoriamento remoto, mostrou ser uma abordagem promissora para o entendimento da estrutura e funcionamento de lagoas rasas de grande porte e longo prazo, úteis para a gestão integrada dos recursos hídricos. The last decade, the water resource management is being complex due to the rapid socioeconomic development and environmental changes in river basins. Computations models are important support tools in water resource management and make decision providing important information and allowing a better comprehension of the physical, chemical and biologic processes, which occur in di erent temporal/spatial scales. In this thesis, the objective was to understand the hydrological functioning of the integrated basin- lake system and its e ects on hydrodynamics, using hydrodynamic - hydrodynamic modeling and water quality monitoring (e.g., chlorophyll-a, water surface temperature and water levels) from remote sensing techniques. The study area is the Lake Mirim basin, located between Brazil and Uruguay (basin total area 58.000 km2). Empirical models were proposed and tested to chlorophyll-a estimation in a shallow subtropical lake, based on MODIS imagery and statistics techniques. In addition, we developed and assessed the coupling of large scale hydrological/hydrodynamic modeling and remote sensing techniques. The large-scale distributed hydrological model MGB-IPH coupled with the hydrodynamic model IPHECO were used to simulate the river basin and the hydrodynamic components of the Lake Mirim. The coupled model showed good performance when compared to in-situ measurements and satellite altimetry data. The simulations showed important aspects relate to flow structure, velocity fields and lake water levels, as well as the influence of large rivers, external forcing as such the wind (intensity and direction), and the impact of anthropogenic stressors (irrigation withdrawals) in the system. The simulations allowed assessing the spatial and temporal variations (diurnal, monthly, seasonal and inter-annual) in the water surface temperature, heat fluxes dynamics (sensible and latent) and the e ects of short time-scale events, as such cold fronts passages over the lake, which cause strong impacts on the water surface temperature and heat fluxes in the lake. Regarding the empirical models developed to chlorophyll-a estimation from MODIS imagery, the results showed that a simple and e cient model developed from multiple regression analysis, performed best in comparison with artificial neural network models, non-parametric multiplicative models, and empirical models (e.g., Appel, Kahru, FAI and O14a) common used in the Chl-a estimation in aquatics environments. Results also indicated that is inappropriate to generalize a single model developed from the total datasets to estimates Chl-a in the lake, which corroborates the spatial heterogeneity (Chl-a distribution) and the di erences among regions (littoral and pelagic). The synergy between large-scale hydrological-hydrodynamic modeling, in situ measurements and remote sensing techniques provided a promising approach to improve the comprehension of the structure and ecosystem functioning of large shallow lakes in long-term time scale, useful to water resources management.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais The highlands of the Doce river basin, while it still is called Piranga river is susceptible to recurring floods, often caused by expressive rainfall heights. Besides the risk of deaths, the floods cause severe socioeconomic and environmental problems for the local communities. Because of this, the purpose of this research was to present and apply methods to support the hydrological processes analysis related to flooding in the Piranga river watershed region. The methods are related to Bayesian inference, hydrology and cartographic sciences, purposing to support the generation of the following distinct products: (i) a rainfall model of regional representativeness applied to the prediction of extreme precipitation events, especially the maximum daily heights, obtained by model-based cluster analysis through Bayesian approach of hierarchical models; (ii) an image of the land use / land cover (LULC) from august, 2010, produced by image classification techniques supported by digital landscape models used to identify thematic categories; and (iii) a rainfall-runoff model obtained through hydrological simulation to represent a flooding scenario that has rebuilt with good accuracy, the observed discharge associated to a historic long term rainstorm. It was concluded that the proposed approach offers the possibility of knowing the most relevant hydrological process related to the flooding context, allows better understanding about the basin response behavior in the case of such events and so, supports the local organizations of water resources management on evaluate actions applied to attenuation of floods. A região de nascente da bacia hidrográfica do rio Doce, enquanto este ainda é denominado rio Piranga, é suscetível a inundações recorrentes, quase sempre provocadas por grandes volumes de precipitação pluvial. Além do risco de perda de vidas, as inundações causam problemas socioeconômicos e ambientais para as comunidades locais. Diante do exposto, o intuito desta pesquisa foi apresentar métodos para estudo dos processos hidrológicos relacionados à ocorrência de inundações na região da Bacia Hidrográfica do rio Piranga (BHrP). Os métodos são referentes à inferência Bayesiana, à hidrologia e às ciências cartográficas e tiveram o propósito de subsidiar a obtenção dos seguintes produtos distintos: (i) um modelo de chuvas de representatividade regional para predição de eventos extremos de precipitação, notadamente alturas diárias máximas, obtido por análise de agrupamento baseado em modelos através de abordagem Bayesiana de modelos hierárquicos; (ii) uma imagem de uso e cobertura do solo referente a agosto de 2010, obtida por técnicas de classificação de imagens com suporte de modelos digitais para representação da paisagem como subsídios para identificação das classes temáticas; e (iii) um modelo de chuva-deflúvio para representação de cenário de inundação obtido por simulação hidrológica que permitiu reproduzir a vazão de enchente relativa a uma chuva histórica de longa duração, com boa acurácia. Conclui-se que a abordagem proposta oferece a possiblidade de compreensão dos processos hidrológicos mais relevantes no contexto de uma inundação, permite conhecer melhor o comportamento de resposta da bacia frente à ocorrência desses eventos e, assim, subsidiar entidades e organismos gestores dos recursos hídricos da região a avaliar medidas atenuantes dos efeitos dessas inundações.

Le bassin Amazonien est connu comme le plus grand système hydrologique du monde et pour son rôle important sur le système terre, influençant le cycle du carbone et le climat global. Les pressions anthropiques récentes, telles que la déforestation, les changements climatiques, la construction de barrage hydro-électriques, ainsi que l’augmentation des crues et sécheresse extrêmes qui se produisent dans cette région, motivent l’étude de l’hydrologie du bassin Amazonien. Dans le même temps, des méthodes hydrologiques de modélisation et de surveillance par observation satellitaire ont été développées qui peuvent fournir les bases techniques à cette fin. Ce travail a eu pour objectif la compréhension et la prévision du régime hydrologique du bassin Amazonien. Nous avons développé et évaluer des techniques de modélisation hydrologique-hydrodynamique de grande échelle, d’assimilation de données in situ et spatiales et de prévision hydrologique. L’ensemble de ces techniques nous a permis d’explorer le fonctionnement du bassin Amazonien en terme de processus physiques et de prévisibilité hydrologique. Nous avons utilisé le modèle hydrologique-hydrodynamique de grande échelle MGB-IPH pour simuler le bassin, le forçage précipitation étant fourni par l’observation spatiale. Les résultats de la modélisation sont satisfaisants lorsque validés à partir de données in situ de débit et de hauteurs d’eau mais également de données dérivées de l’observation spatiale incluant les niveaux d’eau déduits de l’altimétrie radar, le contenu en eau total issu de la gravimétrie satellitaire, l’extension des zones inondées. Nous avons montré que les eaux superficielles sont responsables en grande partie de la variation du stock total d’eau, l’influence des grands plans d’eau sur la variabilité spatiale des précipitations et l’influence des plaines d’inondation et des effets de remous sur la propagation des ondes de crues. Nos analyses ont montré le rôle prépondérant des conditions initiales, en particulier des eaux superficielles, pour la prévisibilité des grands fleuves Amazoniens, la connaissance des précipitations futures n’ayant qu’une influence secondaire. Ainsi, pour améliorer l’estimation des variables d’état hydrologiques, nous avons développé, pour la première fois, un schéma d’assimilation de données pour un modèle hydrologique-hydrodynamique de grande échelle, pour l’assimilation de données de jaugeages in situ et dérivées de l’altimétrie radar (débit et hauteur d’eau), dont les résultats se sont montrés satisfaisants. Nous avons également développé un prototype de système de prévision des débits pour le bassin Amazonien, basé sur le modèle initialisé avec les conditions initiales optimales fournies par le schéma d’assimilation de données, et en utilisant la pluie estimée par satellite disponible en temps réel. Les résultats ont été prometteurs, le modèle étant capable de prévoir les débits dans les principaux fleuves Amazoniens avec une antécédence importante (entre 1 et 3 mois), permettant d’anticiper, par exemple, la sècheresse extrême de 2005. Ces résultats démontrent le potentiel de la modélisation hydrologique appuyé par l’observation spatiale pour la prévision des débits avec une grande antécédence dans les grands bassins versant mondiaux. A bacia Amazônica se destaca como o principal sistema hidrológico do mundo e pelo seu importante papel no sistema terrestre, influenciando o ciclo de carbono e o clima global. Recentes pressões antrópicas, como o desflorestamento, mudanças climáticas e a construção de barragens hidroelétricas, somados às crescentes cheias e secas extremas ocorridas nesta região, motivam o estudo da hidrologia da bacia Amazônica. Ao mesmo tempo, têm se desenvolvido métodos hidrológicos de modelagem e monitoramento via sensoriamento remoto que podem fornecer as bases técnicas para este fim. Este trabalho objetivou a compreensão e previsão da hidrologia da bacia Amazônica. Foram desenvolvidas e avaliadas diversas técnicas, incluindo de modelagem hidrológica-hidrodinâmica de larga escala, de assimilação de dados in situ e de sensoriamento remoto, e de previsão hidrológica. Este conjunto de técnicas foi utilizado para compreender o funcionamento da bacia Amazônica em termos de seus processos hidrológicos e sua previsibilidade hidrológica. O modelo hidrológico-hidrodinâmico de larga escala MGB-IPH foi utilizado para simular a bacia, sendo forçado com dados de chuva estimados por satélite. O modelo mostrou bom desempenho em uma validação detalhada contra observações de vazões e cotas in situ além de dados oriundos de sensoriamento remoto, incluindo níveis d’água de altimetria por radar, armazenamento d’água de gravimetria espacial e extensão de áreas alagadas. Mostrou-se a dominância das águas superficiais nas variações do armazenamento de água, a influência dos grandes corpos d’água sobre a variabilidade espacial da precipitação, além da importância das várzeas da inundação e efeitos de remanso sobre a propagação das ondas de cheia Amazônicas. As condições hidrológicas iniciais, com destaque para as águas superficiais, mostraram dominar a previsibilidade hidrológica nos grandes rios amazônicos, tendo assim a precipitação no futuro um papel secundário. Portanto, afim de melhor estimar os estados hidrológicos, de forma pioneira, foi desenvolvido um esquema de assimilação de dados para um modelo hidrológicohidrodinâmico de larga escala para assimilar informações in situ e de altimetria por radar, cujo desempenho se mostrou satisfatório. Desenvolveu-se também um protótipo de sistema de previsão de vazões para a bacia Amazônica, baseado no modelo inicializado com condições iniciais ótimas do esquema de assimilação de dados e utilizando precipitação estimada por satélite disponível em tempo real. Os resultados foram promissores e o modelo foi capaz de prever vazões nos principais rios amazônicos com grande antecedência (~1 a 3 meses), antecipando, por exemplo, a grande seca de 2005. Estes resultados mostram o potencial da modelagem hidrológica de larga escala apoiada por informação de sensoriamento remoto na previsão de vazões com alta antecedência nas grandes bacias hidrográficas do mundo. The Amazon basin is known as the world’s main hydrological system and by its important role in the earth system, carbon cycle and global climate. Recent anthropogenic pressure, such as deforestation, climate change and the construction of hydropower dams, together with increasing extreme floods and droughts, encourage the research on the hydrology of the Amazon basin. On the other hand, hydrological methods for modeling and remotely sensed observation are being developed, and can be used for this goal. This work aimed at understanding and forecasting the hydrology of the Amazon River basin. We developed and evaluated techniques for large scale hydrologic-hydrodynamic modeling, data assimilation of both in situ and remote sensing data and hydrological forecasting. By means of these techniques, we explored the functioning of the Amazon River basin, in terms of its physical processes and its hydrological predictability. We used the MGB-IPH large scale hydrologichydrodynamic model forced by satellite-based precipitation. The model had a good performance when extensively validated against in situ discharge and stage measurements and also remotely sensed data, including radar altimetry-based water levels, gravimetric-based terrestrial water storage and flood inundation extent. We showed that surface waters governs most of the terrestrial water storage changes, the influence of large water bodies on precipitation spatial variability and the importance of the floodplains and backwater effects on the routing of the Amazon floodwaves. Analyses showed the dominant role of hydrological initial conditions, mainly surface waters, on hydrological predictability on the main Amazon Rivers, while the knowledge of future precipitation may be secondary. Aiming at the optimal estimation of these hydrological states, we developed, for the first time, a data assimilation scheme for both gauged and satellite altimetry-based discharge and water levels into a large scale hydrologic-hydrodynamic model, and it showed a good performance. We also developed a forecast system prototype, where the model is based on initial conditions gathered by the data assimilation scheme and forced by satellite-based precipitation. Results are promising and the model was able to provide accurate discharge forecasts in the main Amazon rivers even for very large lead times (~1 to 3 months), predicting, for example, the historical 2005 drought. These results point to the potential of large scale hydrological models supported with remote sensing information for providing hydrological forecasts well in advance at world’s large rivers and poorly monitored regions.

This present research fetched the understanding of the landscape´s dynamic, on the basin upper course of Uberabinha river, emphasizing the water resources. The main aim of this research was to understand the superficial and subsuperficial water dynamic and its relation with the use and soil´s occupation. It´s possible that the superficial and subsuperficial water dynamics have changed because of the intense use and occupation of the soil, resulting in bad consequences for the recharge on its saturated zone. This situation interferes on the water quantity which is bound for human consumption, especially to residents of Uberlândia (MG). To understand the water dynamic , the water cycle was considered as a system, which elements are integrated in conditionated relations such as: the climate dynamic, the geological structure, the soil structure, the geomorfological features and the human actions. This survey emphasizes using the water basis as an appropiate unity for water studies , because of its open system character, that integrates several natural and social elements. On this survey, the methods from Ab´Saber (1969) and Libault (1971) were selected by their geographic character and have been adapted to the proposed aims. Libaut (1971) proposes four levels for a geographic survey and it´s a method developed for the treatment of quantified information. On the other hand, Ab´Saber believes in three levels of treatment for the research, highlighting the systematic observation and description. This survey has investigated and quantified the processes that influence on the water dynamic of the area. The collected results provided the development of the basin water balance and showed that the use and occupation of the area have caused reduction of soil permeability, and reduced the reloading of the local aquifers. The studies about the wet areas that were incorporated to the production, also showed that the human activities have changed the water local dynamics. Basing on the results, the necessity to review the use of water resources in the basin of the Upper Uberabinha was emphasized, in order to protect good water, used for the Uberlândia´s public supply and to promote the recharge´s optimization of the local and regional aquifers. O presente estudo buscou o entendimento da dinâmica da paisagem, na bacia do alto curso do Rio Uberabinha, dando prioridade aos recursos hídricos. O objetivo principal da pesquisa foi compreender a dinâmica hídrica superficial e subsuperficial e sua relação com uso e ocupação do solo. É possível que as dinâmicas hídricas superficiais e subsuperficiais se modificaram pelo intenso uso e ocupação do solo, o que trouxe conseqüências negativas para a recarga da sua zona saturada freática. Esta situação interfere na quantidade da água destinada ao consumo humano, em especial aos moradores da cidade de Uberlândia (MG). Para a compreensão da dinâmica hidrológica da bacia do alto curso do rio Uberabinha deu-se ênfase a uma abordagem sistêmica, cujos elementos desse sistema são integrados em relações condicionadas por diversos componentes tais como: o clima, a geologia, os solos, os aspectos geomorfológicos e as ações antrópicas. Esta pesquisa enfatiza o uso da bacia hidrográfica como unidade apropriada para os estudos hidrológicos, pelo seu caráter de sistema aberto, integrador de diversos elementos naturais e sociais. Nesta pesquisa optou-se pelos métodos propostos por Ab Sáber (1969) e Libault (1971) adaptados aos objetivos propostos. Libaut (1971) propõe quatro níveis para a pesquisa geográfica e é um método elaborado para o tratamento quantificado das informações. Já Ab Sáber (1969) aborda três níveis de tratamento para a pesquisa, valorizando a observação sistemática e a descrição. Foram pesquisados e quantificados os processos que interferem na dinâmica hídrica da área. Os dados levantados proporcionaram a elaboração do balanço hídrico da bacia e mostraram que o uso e ocupação da área têm levado à redução da permeabilidade dos solos, assim como reduzido a recarga dos aqüíferos locais. O levantamento das áreas úmidas que foram incorporadas à produção também evidenciou que a pressão antrópica tem interferido na dinâmica hidrológica local. A partir dos resultados obtidos foi destacada a necessidade de rever a utilização dos recursos hídricos na bacia do Alto Uberabinha, com o intuito de resguardar água de qualidade para o abastecimento público de Uberlândia e promover a otimização da recarga dos aqüíferos locais e regionais. Doutor em Geografia

O experimento de campo foi delineado para compreender melhor o funcionamento hidrológico da microbacia “D” do Laboratório de Hidrologia Florestal, do Instituto Florestal de São Paulo. Selecionou-se uma das vertentes desta microbacia onde os componentes do deflúvio pudessem ser determinados. O monitoramento foi realizado durante 4 meses (dezembro de 1999 a março de 2000), o que possibilitou a caracterização do comportamento hidrológico da microbacia. Os resultados mostraram que 62 % das chuvas ocorridas no período foram inferiores a 10 mm e 88% delas tiveram intensidade inferior a 10 mm/h. Entretanto, algumas precipitações alcançaram volumes significativos. A capacidade de infiltração (18 mm/h) foi suficientemente alta para infiltrar 94 % das precipitações, reduzindo o escoamento superficial. Durante o período experimental, o escoamento superficial mostrou ser significativamente baixo, ao redor de 0,2 % da precipitação. A densidade de fluxo na direção vertical apresentou pouca variação, alternando períodos de fluxo ascendente com outros de fluxo descendente. Os valores de umidade do solo foram muito próximos à capacidade de campo. Isto pode explicar o comportamento de ascensão quase instantânea do lençol freático em resposta a um evento de chuva, aflorando em várias partes da microbacia e, conseqüentemente, aumentando a área de geração do escoamento superficial saturado, assim como explicar a pouca variação da densidade de fluxo vertical. Com base nos resultados, pode-se concluir que a área variável de afluência (A.V.A.) é muito dinâmica, justificando, desta forma, a importância deste conhecimento para o manejo de microbacias hidrográficas A field experiment was carried out to better understand the hydrological process of stormflow generation in one of the three small experimental catchments of the Forest Hydrology Laboratory, Cunha, State of São Paulo. A hillslope portion of the catchment D was selected so that all stormflow components could be measured. Monitoring was carried out during the 4 rainy months of December 1999 to March 2000, which allowed the characterization of the hydrological behavior of catchment D. The results showed that 62% of the rainfall events during the experimental period were smaller than 10 mm, and that 88% of them had intensity smaller than 10 mm/h. However, some very high precipitations were also registered. The infiltration capacity of the soil (18 mm/h) was sufficiently high to account for the infiltration of over 94% of the precipitations, thus decreasing surface runoff. The overland flow component of the stormflow during the experimental period was significantly low (0,2 % of the precipitation). The values of the flow density in the soil were small, with alternating periods of upward flow with others of downward flow. The average values of soil humidity were always very close to the field capacity, which helps to explain the reason of the shallow ground-water, which arises so instantly after rainfall in many parts of the catchment. These saturated conditions, on the other hand, favor the generation of saturation flow, as well as explains the relatively small variation of the vertical soil water fluxes. Therefore, the knowledge of these dynamic conditions of the variable source area is very important for catchment anagement prescriptions in the region

The expansion of afforestation produces a change at ecosystems in general, and on natural resources sustainability in particular. Results on the pine and eucaliptos forests implications are presented, namely on water resources, which include hydrological and hydrochemical processes. Erosion rates are presented for the different forest land uses. A particular attention is given to two of the most catastrophic events that occur in the portuguese forest: forest fires and rip-ploughing following the highest slope angle., A expansão da área florestal produz alterações ao nível dos ecossistemas em geral e à sustentabilidade dos recursos naturais em particular. Neste trabalho apresentam-se resultados sobre a implicação das florestas de Eucalipto e de Pinheiro sobre os recursos hídricos, nomeadamente sobre os processos hídricos e hidroquímicos. São ainda apresentadas taxas de erosão para vários usos florestais do solo. Uma particular atenção será dada às consequências de dois dos acontecimentos recorrentes mais catastróficos na floresta portuguesa: os fogos florestais e as lavragens no sentido do maior declive da vertente.