ESTUDO DA CAPACIDADE DE REGULARIZAÇÃO DE VAZÃO NA BACIA DO RIBEIRÃO SÃO BARTOLOMEU VISANDO ABASTECIMENTO PÚBLICO

O objetivo do presente trabalho foi avaliar a viabilidade de implantação de novos reservatórios de regularização de vazões na bacia do ribeirão São Bartolomeu, Minas Gerais, Brasil. Foram estudadas duas regiões para implementação de novos reservatórios. O cálculo da capacidade máxima de regularização foi realizado com base na metodologia conhecida como diagrama de massas. Para o dimensionamento da estrutura de emergência, foi realizado o cálculo da vazão máxima de projeto a partir do método racional modificado. A vazão média evaporada do período de estudo resultou em 4,5 L s-1 e 1,0 L s-1 para os reservatórios. Foram obtidos volumes úteis de 375.216 m³ e 66.596 m³ e profundidades máximas de 16,2 m e 17,7 m. As áreas dos espelhos de água equivaleram a 93.348 m² e 18.041 m². Tendo em vista o quadro de escassez hídrica no município de Viçosa, recomenda-se a implantação de um dos reservatórios, com aumento da disponibilidade hídrica para fins de abastecimento público. Entretanto, são necessários maiores estudos em relação à potencialidade de aumento dos conflitos por recursos hídricos na bacia. Adicionalmente, ressalta-se a necessidade da avaliação de potenciais alterações na qualidade da água do rio a jusante dos reservatórios propostos.Palavras-chave: disponibilidade hídrica; ponto de captação; reservatórios. STUDY OF FLOW REGULATION CAPACITY IN THE SÃO BARTOLOMEU RIVER BASIN FOR WATER SUPPLY ABSTRACT: This paper aimed to evaluate the viability of the implementation of new reservoirs to regulate flow in the São Bartolomeu river basin, Minas Gerais, Brazil. Two regions were studied. The maximum regularization capacity was calculated based on the methodology known as mass diagram. For the dimensioning of the emergency structure, the maximum design flow was calculated from the modified rational method. The mean evaporated flow of the study period resulted in 4.5 L s-1 and 1.0 L s-1. Useful volumes of 375,216 m³ and 66,596 m³ and maximum depths of 16.2 m and 17.7 m were obtained. The water mirrors areas obtained for the new dams amounted to 93,348 m² and 18,041 m². Considering the situation of water scarcity in the municipality of Viçosa, it is recommended to install one of the proposed reservoirs, with increased availability of water for public supply. However, further studies are needed regarding the potential for increasing conflicts over water resources in the basin. In addition, the need to evaluate changes in river water quality downstream the proposed reservoirs is emphasized.Keywords: water availability; catchment point; reservoirs

Water quality modeling of Piracicaba river aiming to evaluate its ability to self- purification

A poluição dos corpos hídricos é um problema mundial e o seu controle é um dos grandes desafios da gestão dos recursos hídricos. Dessa forma, o objetivo da pesquisa foi avaliar a capacidade de autodepuração do rio Piracicaba, localizado no estado de Minas Gerais, utilizando modelos matemáticos de qualidade da água como subsídio para a tomada de decisão nos processos de planejamento e gestão dos recursos hídricos. A análise compreendeu o estudo da qualidade da água ao longo de seis trechos de monitoramento, perfazendo um total de 190,76 km. Foram utilizados, para o estudo da autodepuração do rio Piracicaba, os modelos matemáticos de Streeter-Phelps modificado e QUAL-UFMG, considerando dois períodos distintos (seco e chuvoso). No estudo foram considerados dados de qualidade da água para as variáveis oxigênio dissolvido (OD), demanda bioquímica de oxigênio (DBO), nitrogênio total (NT) e fósforo total (PT), os quais foram utilizados na calibração e validação dos modelos, sendo os dados oriundo das campanhas de monitoramento de qualidade de água do “Projeto Águas de Minas”, realizado pelo Instituto Mineiro de Gestão das Águas (IGAM). Posteriormente, foi verificado o atendimento das variáveis de qualidade da água com os limites estabelecidos pela Resolução CONAMA no 357/2005, bem como o índice de conformidade ao enquadramento, segundo metodologia desenvolvida pelo Canadian Council of Ministers of Environment. Por fim, foi simulado um cenário futuro de qualidade da água previsto no Plano para Incremento do Percentual de Tratamento de Esgotos Sanitários na Bacia Hidrográfica do Rio Piracicaba. Os resultados mostraram que, em relação aos processos de calibração para as variáveis OD e DBO, ambos os modelos matemáticos de qualidade de água estimaram satisfatoriamente as informações qualitativas quando comparadas com as observadas nas seções de monitoramento no rio Piracicaba. Para a variável PT, o modelo QUAL-UFMG não apresentou resultados satisfatórios para as condições em que o estudo foi realizado. Foi observado, durante o período seco, que a qualidade da água no trecho do município de João Monlevade, após receber os efluentes do município, não satisfaz às condições de enquadramento do rio Piracicaba, apresentando valores de DBO cima do permitido pela legislação para águas doces de classe 2. Para as demais variáveis não foram constatados violação dos limites estabelecidos pela legislação em ambos os períodos avaliados. Com relação ao índice de conformidade ao enquadramento, as variáveis apresentaram excelente aderência para o período chuvoso e boa para o período seco. Considerando a simulação feita para o cenário futuro, a partir da remoção da carga orgânica em virtude da consideração das ETEs fora de operação, em obras e em projeto existentes na bacia do rio Piracicaba, as concentrações das variáveis de qualidade da água analisadas se mantiveram dentro do permitido pela legislação para águas doces classe 2.The pollution of bodies of water is a worldwide problem, and its control is one of the large challenges faced by the water resource management. The main objective of this research was to evaluate the self-purification capacity of the Piracicaba river, Minas Gerais State, using mathematical water quality models to assist in the decision making of the water resource management and planning. The analysis included the water quality study of six monitoring sections that total 190.76 km. The modified Streeter-Phelps model and the QUAL-UFMG model were used for the self- purification study of the Piracicaba river on two distinct periods (dry and rainy). Water quality data for the following variables were considered for the study: dissolved oxygen (DO), biochemical oxygen demand (BOD), total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP). These variables were utilized in the calibration and validation of the models, with the data been taken from the “Projeto Águas de Minas” (Waters of Minas Project) water quality monitoring campaigns driven by the “Instituto Mineiro de Gestão das Águas” (Water Resource Management Institute in MG). Subsequently, the variables' compliance of CONAMA resolution n° 357/2005 and of the Canadian Council of Ministers of the Environment Water Quality Index was verified. In conclusion, a simulation for the future water quality scenario was made as projected by the “Plano para Incremento do Percentual de Tratamento de Esgotos Sanitários na Bacia Hidrográfica do Rio Piracicaba” (Piracicaba River Basin ́s Sewage Treatment Percentage Incrementation Plan). According to the calibration processes for DO and BOD, both models represented the qualitative information observed in the monitored sections of Piracicaba river. For the variable total phosphorus, QUAL- UFMG model did not achieve satisfactory results for the conditions under which the study was conducted. The water quality in the João Monlevade municipality section during dry periods didn't meet the Piracicaba River's standards, with BOD values higher than permitted by the legislation for the Class II fresh water, after receiving the municipality’s effluents. The other variables presented no violation of parameters set by the legislation on both the dry and the rainy periods. The variables presented excellent ranking for the rainy period and good ranking for the dry period according to the water quality index. Considering the simulation done for the future scenario, from the organic load removal under consideration of STPs out of operation, under construction and project existing in the Piracicaba river’s basin, concentrations of water quality variables remained within permitted by law to Class II fresh water.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic

Methodological proposal for the evaluation and optimization of water quality monitoring networks

O monitoramento da qualidade da água é fundamental para a elaboração de uma base de dados confiável e adequada para fins de planejamento e gestão dos recursos hídricos e, neste contexto, os projetos de redes de monitoramento qualitativo em bacias hidrográficas têm se tornado cada vez mais relevantes. Bem projetada, uma rede de monitoramento identifica problemas de qualidade da água ao mesmo tempo em que estabelece valores de referência para a análise de tendências de curto e longo prazos. Entretanto, a ausência do planejamento da rede com base em métodos científicos pode acarretar no desperdício de recursos humanos, financeiros e logísticos, uma vez que estações de monitoramento podem ser instaladas em locais inadequados, ocasionado a geração de dados redundantes e pouco representativos. Sendo assim, o objetivo geral do presente estudo foi estruturar uma metodologia para avaliação, otimização e instalação de redes de monitoramento da qualidade da água. Todo o estudo foi realizado na porção mineira da bacia do rio Doce. No primeiro capítulo é demonstrada a aplicação de um conjunto de técnicas estatísticas multivariadas (Análise de Cluster e Análise Fatorial/Análise de Componentes Principais) com o objetivo de identificar as principais variáveis de qualidade da água a serem priorizadas nas campanhas de monitoramento, as suas possíveis fontes de poluição, bem como a melhor frequência de amostragem. Com os resultados identificou-se que as variáveis selecionadas pelas análises representam a alta susceptibilidade que a bacia do rio Doce apresenta à erosão, ao lançamento de efluentes domésticos nos corpos hídricos da bacia e à contaminação por metais pesados oriundos de atividades industriais e de mineração. Foram identificadas 14 variáveis como prioritárias na rede de monitoramento, sendo elas: clorofila a, coliformes totais, condutividade elétrica, demanda bioquímica de oxigênio, Escherichia coli, feofitina a, ferro dissolvido, fósforo total, manganês total, nitrogênio amoniacal total, oxigênio dissolvido, sólidos em suspensão totais, sólidos totais e turbidez. Os resultados também mostraram que a variação da qualidade da água do rio Doce é determinada, em parte, pela sazonalidade, reiterando a importância da frequência de monitoramento mensal nas estações da bacia do rio Doce. No segundo capítulo foram utilizadas técnicas estatísticas para analisar a tendência temporal e espacial (testes de Mann-Kendall, Sazonal de Mann-Kendall, correlação de Spearman na análise temporal e Análise de Cluster na análise espacial) dos dados de qualidade da água. Utilizando o Índice de Qualidade das Águas e as variáveis que o compõe, foi possível analisar a variabilidade da qualidade da água ao longo dos anos de monitoramento, identificando as áreas mais impactadas e as principais estações de monitoramento a serem mantidas na rede. Com os resultados das análises de tendência temporal identificou-se que a maior parte das estações que apresentaram tendências de redução na qualidade da água estão localizadas em áreas com adensamento populacional, demonstrando a forte influência das péssimas condições sanitárias dos municípios na qualidade da água da bacia. Na análise de tendência espacial, a análise de cluster agrupou as estações de monitoramento em seis clusters com base na sua similaridade entre os valores da qualidade das águas e, juntamente com os resultados das outras análises, verificou-se que a bacia do rio Caratinga apresentou o maior grau de poluição. Também foi possível apontar cinco estações que podem ser realocadas ou desativadas. Por fim, no terceiro capítulo, foi apresentada uma proposta metodológica para subsidiar a alocação de estações de monitoramento qualitativo. O método levou em consideração oito critérios relevantes ao monitoramento da qualidade da água em bacias hidrográficas brasileiras, sendo totalmente executado em ambiente de sistema de informação geográfica e aplicado em locais que possuem ou não redes de monitoramento já instaladas. Como a parte mineira da bacia do rio Doce já possui uma rede de monitoramento com 65 estações em operação, foi proposta uma expansão da rede e também realizada a simulação de um cenário considerando que a área não possuía uma rede já instalada. Com a aplicação da metodologia, sete novos locais foram propostos a fim de que a área de estudo possuísse a densidade recomendada pela Agência Nacional de Águas (ANA), sendo constatado que a Unidade de Gestão de Recursos Hídricos do rio Caratinga (UGRH5 Caratinga) possui a maior deficiência de estações dentre as seis unidades avaliadas na parte mineira da bacia do rio Doce. Na simulação do cenário considerando a não existência de rede, o mapa de adequabilidade obtido foi comparado com a atual rede de monitoramento e foi possível classificar as estações conforme a finalidade para qual foram instaladas, tais como: monitorar ambientes sob impacto de atividades antrópicas ou estabelecer padrões de referência para os corpos hídricos.The monitoring of water quality is critical to the development of a reliable and adequate data base for planning and management of water resources. In this context, projects of networks for qualitative monitoring in river basins have become increasingly relevant. A well-designed, monitoring network identifies water quality problems while establishing benchmarks for analyzing short- and long-term trends. However, the lack of network planning based on scientific methods may result in a waste of human, financial and logistical resources, since monitoring stations can be established in inappropriate places, causing the generation of redundant and unrepresentative data. Thus, the general objective of the present study was to structure a methodology for evaluation, optimization and establishment of water quality monitoring networks. The whole study was carried out in the Minas Gerais portion of the Doce river basin. It is demonstrated in the first chapter the application of a set of multivariate statistical techniques (Cluster Analysis and Factor Analysis/Principal Component Analysis) with the objective of identifying the main water quality variables to be prioritized on the monitoring campaigns, their potential sources of pollution as well as the best sampling frequency. It was identified from the results that the variables selected by the analysis, represent the high susceptibility of the Doce river basin to erosion, domestic effluents release into its water bodies and heavy metals contamination coming from industrial and mining activities. A total of 14 variables were identified as priority variables in the monitoring network: chlorophyll a, total coliforms, electrical conductivity, biochemical oxygen demand, thermotolerant coliforms, pheophytin a, dissolved iron, total phosphorus, total manganese, total ammoniacal nitrogen, dissolved oxygen, total suspended solids, total solids and turbidity. The results also showed that the water quality variation of the Doce River is determined in part by the seasonality, emphasizing the importance of monthly monitoring in the stations of the Doce river basin. Statistical techniques were used in the second chapter to analyze the temporal and spatial water quality trend (Mann-Kendall trend test, Seasonal Mann-Kendall trend test, Spearman’s rank correlation coefficient on the temporal analysis and Cluster Analysis on spatial analysis). The use of Water Quality Index and the variables that compose it, made possible to analyze the variability of water quality over the years of monitoring, identifying the most impacted areas and the main monitoring stations to be maintained in the network. The results of time trend analysis made possible to find out that most of the stations that presented a decreasing tendency in water quality are located in areas with population densification, indicating the strong influence of poor sanitary conditions of the cities to the basin water quality. In the spatial trend analysis, the cluster analysis grouped the monitoring stations into six clusters based on the similarity of the water quality values. Along with the results of the other analysis, it was verified that the Caratinga river basin presented the highest pollution degree. It was also possible to point out five stations that can be relocated or deactivated. Finally, in the third chapter, a methodological proposal was presented to subsidize the allocation of qualitative monitoring stations. The method took into account eight criteria that are relevant to the monitoring of water quality in the river basins in Brazil, being fully executed in a geographic information system condition and performed in locations whether monitoring networks have been established or not. Since the Minas Gerais portion of the Doce river basin already has a monitoring network with 65 stations in operation, it was proposed to expand the network and also a scenario was simulated considering that the area did not have an already established network. As the methodology was applied, seven new sites were proposed so that the study area had the density recommended by the National Water Agency (Agência Nacional de Águas - ANA), and it was verified that the Caratinga River Water Resources Management Unit (Unidade de Gestão de Recursos Hídricos do Rio Caratinga - UGRH5 Caratinga) has the least number of stations among the six units evaluated in the Minas Gerais portion of the Doce river basin. Considering the non-existence of a network, in the scenario simulation, the adequacy map obtained was compared with the current monitoring network and it was possible to classify the stations according to the purpose for which they were established, such as: monitoring environments under anthropic activities or establishing standards for water bodies

ESTUDO DA CAPACIDADE DE REGULARIZAÇÃO DE VAZÃO NA BACIA DO RIBEIRÃO SÃO BARTOLOMEU VISANDO ABASTECIMENTO PÚBLICO

O objetivo do presente trabalho foi avaliar a viabilidade de implantação de novos reservatórios de regularização de vazões na bacia do ribeirão São Bartolomeu, Minas Gerais, Brasil. Foram estudadas duas regiões para implementação de novos reservatórios. O cálculo da capacidade máxima de regularização foi realizado com base na metodologia conhecida como diagrama de massas. Para o dimensionamento da estrutura de emergência, foi realizado o cálculo da vazão máxima de projeto a partir do método racional modificado. A vazão média evaporada do período de estudo resultou em 4,5 L s-1 e 1,0 L s-1 para os reservatórios. Foram obtidos volumes úteis de 375.216 m³ e 66.596 m³ e profundidades máximas de 16,2 m e 17,7 m. As áreas dos espelhos de água equivaleram a 93.348 m² e 18.041 m². Tendo em vista o quadro de escassez hídrica no município de Viçosa, recomenda-se a implantação de um dos reservatórios, com aumento da disponibilidade hídrica para fins de abastecimento público. Entretanto, são necessários maiores estudos em relação à potencialidade de aumento dos conflitos por recursos hídricos na bacia. Adicionalmente, ressalta-se a necessidade da avaliação de potenciais alterações na qualidade da água do rio a jusante dos reservatórios propostos.Palavras-chave: disponibilidade hídrica; ponto de captação; reservatórios. STUDY OF FLOW REGULATION CAPACITY IN THE SÃO BARTOLOMEU RIVER BASIN FOR WATER SUPPLY ABSTRACT: This paper aimed to evaluate the viability of the implementation of new reservoirs to regulate flow in the São Bartolomeu river basin, Minas Gerais, Brazil. Two regions were studied. The maximum regularization capacity was calculated based on the methodology known as mass diagram. For the dimensioning of the emergency structure, the maximum design flow was calculated from the modified rational method. The mean evaporated flow of the study period resulted in 4.5 L s-1 and 1.0 L s-1. Useful volumes of 375,216 m³ and 66,596 m³ and maximum depths of 16.2 m and 17.7 m were obtained. The water mirrors areas obtained for the new dams amounted to 93,348 m² and 18,041 m². Considering the situation of water scarcity in the municipality of Viçosa, it is recommended to install one of the proposed reservoirs, with increased availability of water for public supply. However, further studies are needed regarding the potential for increasing conflicts over water resources in the basin. In addition, the need to evaluate changes in river water quality downstream the proposed reservoirs is emphasized.Keywords: water availability; catchment point; reservoirs

PROPOSTA DE ENQUADRAMENTO DE CORPOS HÍDRICOS EM CLASSES DE USO NA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO SANTO ANTÔNIO (MG)

O presente trabalho buscou elaborar uma proposta de enquadramento dos corpos hídricos em classes de uso na bacia do rio Santo Antônio, Estado de Minas Gerais. A classificação varia de acordo com a qualidade da água em cinco classes (especial, 1, 2, 3 e 4). Os critérios utilizados para a elaboração do enquadramento foram: uso e a ocupação do solo, finalidades das outorgas, volumes outorgados, vazão mínima de referência e densidade populacional. Para cada critério foi atribuído um peso e o mapa de enquadramento foi gerado a partir da sobreposição dos mapas dos critérios adotados. Devido a limitações nas bases de dados, optou-se por propor o enquadramento apenas para os principais rios da bacia. Para definição das áreas prioritárias de intervenção, o Índice de Conformidade ao Enquadramento (ICE) foi calculado com base no enquadramento obtido para os trechos de rio. Como resultado, os rios Guanhães e Preto do Itambé foram enquadrados nas classes 1 e 2. O rio do Peixe foi classificado como classe 1 e os rios Santo Antônio e do Tanque foram classificados como classe 2. O trecho enquadrado na classe 1 do rio Guanhães apresentou a menor média do ICE, sendo considerada área prioritária de intervenção.Palavras-chave: geoprocessamento, planejamento ambiental, recursos hídricos. PROPOSAL OF FRAMING THE WATER BODIES IN CLASSES OF USAGE IN THE SANTO ANTÔNIORIVER WATERSHED, MINAS GERAIS STATE, BRAZIL ABSTRACT: The present work aims to elaborate a proposal of framing the water bodies in classes of usage in the Santo Antônio river basin, located in the state of Minas Gerais. Classification varies according to water quality in five classes (special, 1, 2, 3 and 4). The criteria used to elaborate the proposal were the usage and occupation of the soil, purposes of the grants, volumes granted, minimum reference flow and population density. For each criterion a weight was attributed, and the framing map was generated from the overlay of the adopted criteria maps. Due to limitations in the databases, it was decided to put foward the framework for the main rivers of the basin. Framing Conformity Index (FCI) was also calculated in order to define priority areas for intervention purposes. As a result, Guanhães and Preto do Itambé rivers were classified in classes 1 and 2. The Peixe river was classified as class 1 and the Santo Antônio and Tanque rivers were classified as class 2. The section classified in class 1 of the Guanhães river was the one that presented lower FCI, therefore intervention measures are necessary.Keywords: environmental planning, geoprocessing, water resources

PROPOSTA DE ENQUADRAMENTO DE CORPOS HÍDRICOS EM CLASSES DE USO NA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO SANTO ANTÔNIO (MG)

O presente trabalho buscou elaborar uma proposta de enquadramento dos corpos hídricos em classes de uso na bacia do rio Santo Antônio, Estado de Minas Gerais. A classificação varia de acordo com a qualidade da água em cinco classes (especial, 1, 2, 3 e 4). Os critérios utilizados para a elaboração do enquadramento foram: uso e a ocupação do solo, finalidades das outorgas, volumes outorgados, vazão mínima de referência e densidade populacional. Para cada critério foi atribuído um peso e o mapa de enquadramento foi gerado a partir da sobreposição dos mapas dos critérios adotados. Devido a limitações nas bases de dados, optou-se por propor o enquadramento apenas para os principais rios da bacia. Para definição das áreas prioritárias de intervenção, o Índice de Conformidade ao Enquadramento (ICE) foi calculado com base no enquadramento obtido para os trechos de rio. Como resultado, os rios Guanhães e Preto do Itambé foram enquadrados nas classes 1 e 2. O rio do Peixe foi classificado como classe 1 e os rios Santo Antônio e do Tanque foram classificados como classe 2. O trecho enquadrado na classe 1 do rio Guanhães apresentou a menor média do ICE, sendo considerada área prioritária de intervenção.Palavras-chave: geoprocessamento, planejamento ambiental, recursos hídricos. PROPOSAL OF FRAMING THE WATER BODIES IN CLASSES OF USAGE IN THE SANTO ANTÔNIORIVER WATERSHED, MINAS GERAIS STATE, BRAZIL ABSTRACT: The present work aims to elaborate a proposal of framing the water bodies in classes of usage in the Santo Antônio river basin, located in the state of Minas Gerais. Classification varies according to water quality in five classes (special, 1, 2, 3 and 4). The criteria used to elaborate the proposal were the usage and occupation of the soil, purposes of the grants, volumes granted, minimum reference flow and population density. For each criterion a weight was attributed, and the framing map was generated from the overlay of the adopted criteria maps. Due to limitations in the databases, it was decided to put foward the framework for the main rivers of the basin. Framing Conformity Index (FCI) was also calculated in order to define priority areas for intervention purposes. As a result, Guanhães and Preto do Itambé rivers were classified in classes 1 and 2. The Peixe river was classified as class 1 and the Santo Antônio and Tanque rivers were classified as class 2. The section classified in class 1 of the Guanhães river was the one that presented lower FCI, therefore intervention measures are necessary.Keywords: environmental planning, geoprocessing, water resources

ASPECTOS MORFOMÉTRICOS RELACIONADOS AO ESTUDO DE ENCHENTES NA BACIA DO RIO SAPUCAÍ, MINAS GERAIS

A caracterização morfométrica de bacias hidrográficas tem grande importância para a melhoria do planejamento e gestão de recursos hídricos, especialmente em áreas sujeitas a enchentes. O objetivo do estudo foi de verificar a influência da morfometria nas enchentes ocorridas na bacia hidrográfica do rio Sapucaí e em duas sub-bacias, no estado de Minas Gerais, por meio do uso de ferramentas de sistemas de informações geográficas. A base de dados consistiu de um modelo digital de elevação e da rede hidrográfica vetorial do IBGE. Em termos morfométricos, a bacia do rio Sapucaí e a sub-bacia a montante do município de Itajubá apresentaram formato irregular sendo pouco susceptíveis a enchentes em condições normais de precipitação. Já a sub-bacia a montante do município de São Sebastião da Bela Vista apresenta formato mais circular e maior potencial para a ocorrência enchentes. A elevada diferença de nível entre a região de cabeceira e o trecho a montante da cidade de Itajubá foi considerada a principal causadora das enchentes na região, devido à diminuição do tempo de concentração do escoamento e a ocorrência de picos de enchentes.Palavras-chave: geoprocessamento, morfometria, recursos hídricos. MORPHOMETRIC ASPECTS OF SAPUCAÍ RIVER BASIN, MINAS GERAIS STATE, BRAZIL, RELATED TO THE FLOOD STUDIES ABSTRACTThe morphometric analysis of watershed is a very important tool to improving the planning and management of water resources, especially in basins subject to flooding. Using Geographic Information System were obtained several morphometric indexes of the Sapucaí river basin and the same was made for two sub-basins, in Minas Gerais State, to check the influence of the morphology of the basins in the floods occurred in the region. The database consisted of a digital elevation model of Shuttle Radar Topography Mission and the hydrographic network vector of IBGE. The Sapucaí river basin and the sub-basin upstream of Itajubá city had an elongated shaped, making the same less susceptibility to floods in normal conditions of rainfall. Already, the sub-basin upstream of Sebastião da Bela Vista is subject to floods because the shaped is next to circle, resulting in a shorter flow concentration and therefore greater potential for the occurrence of flood peak flows. Among the results, the considerable change in the slope values of the Sapucaí river basin, was considered the reason to flood occurrence in the region, because the time of concentration and the occurrence of peaks flooding of these areas.Keywords: geoprocessing, morphometry, water resources. DOI: http://dx.doi.org/10.5935/2318-7670.v05n03a0

SOIL LOSSES IN THE CEDRO RIVER BASIN/MG BASED ON THE SENSOR TM/LANDSAT-5 IMAGES

PERDAS DE SOLO NA BACIA DO RIO CEDRO/MG A PARTIR DE IMAGENS DO SENSOR TM/LANDSAT-5 Mudanças no uso e na cobertura do solo podem provocar degradação em decorrência da perda de solo proveniente do arraste das partículas, resultando no assoreamento dos rios, o que causam danos muitas vezes irreversíveis. Portanto o objetivo do trabalho foi determinar a perda de solo, por meio da Equação Universal de Perda do Solo (EUPS), na bacia do rio Cedro, norte de Minas Gerais, a partir de séries temporais de imagens de satélite LANDSAT-5/TM. Na metodologia foi inclusa a aquisição e classificação das imagens LANDSAT-5/TM para os anos de 1984, 1990, 2000 e 2011. Foram gerados mapas correspondentes aos parâmetros: erosividade, erodibilidade, grau de declive, comprimento do declive, mapa de uso e ocupação do solo e práticas conservacionistas. O mapa final de perda de solo foi elaborado no ambiente LEGAL/SPRING/versão 5.1.8 por meio da álgebra de mapas. As perdas de solo na bacia, para todos os anos, foram moderadas, para áreas mais suaves e com boa cobertura vegetal; até perda muito alta, para áreas de relevo com declividade superior a 20% e com pouca cobertura vegetal. A perda de solo para o ano de 1984 foi menor, enquanto que, para os anos de 1990 e 2000 foram registradas maiores perdas.Palavras-chave: sistema de informação geográfica, equação universal de perda de solo, degradação ambiental. ABSTRACTChanges in land use and land coverage can cause degradation due to soil loss from the drag of particles, ultimately leading to siltation of rivers and irreversible damage. Thus, the objective of this study was to determine the soil loss in the basin of the Cedro river, north of Minas Gerais, Brazil, using the Universal Soil Loss Equation (USLE) and time series of LANDSAT-5/TM satellite images. The methodology included the acquisition and classification of LANDSAT-5/TM images for the years 1984, 1990, 2000 and 2011. Maps corresponding to the following parameters were generated: erosivity; erodibility; slope degree; slope length, map of soil use and occupation and conservation practices. The final soil loss map was drawn up in the environment LEGAL/SPRING/version 5.1.8 through map algebra. Soil losses in the basin were moderate for all years in the case of areas with slight slopes and with good vegetation cover. In turn, soil loss was very high in the case of areas with slopes above 20% and with little vegetation cover. Soil loss for the year 1984 was lower, while major losses were recorded for the years 1990 and 2000.Keywords: geographic information system, universal equation of soil loss, environmental degradation. DOI: http://dx.doi.org/10.14583/2318-7670.v04n05a0

Análise da comportamento espectral da água do Rio Doce, Brasil, mediante o rompimento da barragem de sedimentos da empresa SAMARCO

A Barragem de Fundão, localizada na Bacia Hidrográfica do Rio Doce, Brasil, destinava-se ao acúmulo de sedimentos das atividades de extração de minério de ferro da empresa SAMARCO. Esta barragem rompeu-se no dia 5 de novembro de 2015, causando enorme desastre ambiental em todos os cursos d’agua à jusante, até atingir o Oceano Atlântico. A lama de rejeitos atingiu o Rio Doce e alterou a qualidade da água para captação e consumo em diversos municípios, sendo um desses o de Governador Valadares (MG). Sabe-se que, dentro das aplicações do sensoriamento remoto para a engenharia, a análise visual e do comportamento espectral dos alvos auxilia a tomada de decisão para a recuperação e o manejo de bacias hidrográficas. Desta forma, analisou-se o comportamento espectral da água e do NDWI (Normalized Difference Water Index) de seis imagens do Landsat 8 para o município de Governador Valadares, sendo duas antes e quatro após o rompimento da barragem (datas 05/08/2014; 25/09/2015; 12/11/2015, 16/02/2016; 10/08/2016 e 10/06/2017). Em escala de 0-1, o pico de reflectância da água antes ao ocorrido (05/08/2014) era da banda do verde, de 0,048. A imagem referente ao dia 12/11/2015, logo após o rompimento, apresentou maior reflectância em todas as bandas, com maior pico na infravermelho próximo (0,48), banda esta correspontente à resposta dos alvos sólidos suspensos na água e vegetação, bem como elevação do NDWI. A reflectância foi reduzida após 8 meses do desastre, entretanto em nenhuma data analisada o comportamento espectral equivaleu-se ao observado antes do desastre ambienta