PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA FLORESTAL DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ – BRASIL

Este artigo traça um panorama atual do programa de pós-graduação em Engenharia Florestal da Universidade Federal do Paraná do Brasil. O programa, criado em 1972, está estruturado em cinco áreas de formação: conservação da natureza, economia e política florestal, manejo florestal, silvicultura e tecnologia e utilização de produtos florestais. Estas áreas estão sendo consolidadas por 16 linhas de pesquisa e vários laboratórios acadêmicos. Atualmente atuam no programa 51 doutores titulados por universidades de vários países. O processo de seleção de alunos é anual, tendo atualmente 217 alunos (março 2003). O programa vem evoluindo significativamente nos últimos anos, com vários acordos com instituições nacionais e estrangeiras e produzindo indicadores de produtividade que se expressam mais significativamente no número de titulados, atingindo a marca histórica de 500 titulados (359 mestres e 141 doutores) até o final de 2002. Cerca de 15% dos titulados são de países da América Latina

O comportamento do escorrimento superficial para diferentes usos da terra em bacias hidrográficas do noroeste do Paraná, Brasil.

The study attempted to evaluate the effectiveness of the forestry ecosystem on the maintenance of the hydrological processes, which participated on soil’s erosion. Aimed to support the land use planning and soil’s erosion control works. The work was done through of a simulated rainfall experiment replicated on three watersheds of the Northwest region of the State of Paraná, into four land uses. The experiment was developed by comparing the runoff’s behavior of the land uses: forest and three agricultural crops (coffee, cassava and pasture). The results showed greatest infiltration coefficient for soils under forest, with significant difference to other land uses studied. These differences showed that unit area with forest cover resulted in 9,71 times less runoff than area with pasture, 7,86 times less runoff than area with coffee, and 5,56 times less runoff than area with cassava. The results show the forest’s potentiality to improve the infiltration processes, showing responses that virtually are not possible to be superseded by the management practices adopted on the other cropping systems studied. The study, to define the range of the forest’s effect on its environment, is characterized as essential to planning of the forest cover regarding to size area, and spatial distribution.O estudo avaliou a efetividade do ecossistema florestal na manutenção dos processos hidrológicos que participam da erosão. Objetivou dar suporte ao planejamento do uso da terra e eficiência ao controle da erosão do solo. O trabalho foi realizado através de um experimento de chuvas simuladas repetidas em três bacias hidrográficas da região noroeste do estado do Paraná. O experimento comparou o comportamento do escoamento superficial em quatro diferentes usos da terra: floresta e três culturas agrícolas (café, mandioca e pastagem). Os resultados apresentaram maiores coeficientes de infiltração nos solos com cobertura florestal, com significativas diferenças para os usos da terra estudados. Essas diferenças mostraram que unidades de áreas com cobertura florestal resultaram em 9,71 vezes menos escoamento superficial que áreas com pastagens; 7,86 vezes menos escoamento superficial que áreas com café e 5,56 vezes menos escoamento superficial que áreas com mandioca. Os resultados identificaram a potencialidade da florestal na melhora da infiltração, apresentando respostas com pouca probabilidade de serem superadas pelas práticas de manejo adotadas nos cultivos estudados. O estudo, ao definir a dimensão dos efeitos da floresta no seu meio físico, caracteriza-se como essencial ao planejamento da extensão e da espacialização da área florestal

Estimates of maximum rate and water saturation capacity of Upper River Ligeiro watershed, in Pato Branco, PR

O objetivo deste artigo é a estimativa da vazão máxima com o uso do método da curva número desenvolvido pelo Soil Conservation Service (SCS), pelo uso da fórmula racional e da equação de Ven Te Chow, ambos métodos hidrológicos que transformam chuva em vazão, tendo como estudo de caso a bacia hidrográfica do alto do rio Ligeiro (1/3 superior). A bacia hidrográfica localiza-se no município de Pato Branco (latitude 26o09’52” Sul e longitude 52o41’44” Oeste) e apresenta uma área de 68,26 km2. Para obtenção do modelo hidrológico, foi necessária a confecção de mapas temáticos de uso do solo para os anos de 1980 e 2008. Nas condições de umidade normal (NII), tempo de recorrência de 10 anos, a vazão de pico (chuva 0,3h) elevou-se de 59,76 m3 em 1980 para 72,13 m3 em 2008. Essa vazão é consequência da impermeabilização da bacia no período e redução da área de cultivos agrícolas que, consequentemente, reduziram as taxas médias de infiltração da bacia (as áreas cultivadas em 1980 atingiam 70,63% do total da bacia e em 2008 foram reduzidas a um percentual de 51,98%).Palavras-chave: Hidrologia; bacia hidrográfica; rio Ligeiro; vazão e curva número. AbstractEstimates of maximum rate and water saturation capacity of Upper River Ligeiro watershed, in Pato Branco, PR. The aim of this paper is to estimate the maximum flow in Upper River Ligeiro watershed (1/3 higher) using the curve number method, developed by Soil Conservation Service (SCS), by the application of the rational formula and the Ven Te Chow equation, both hydrologic methods that transform rainfall into runoff. This watershed is located in Pato Branco (latitude 26º09'52" S and longitude 52º41'44" W) covering an area of 68.26 km2. In order to get the hydrological model it was necessary the preparation of thematic maps of land use for the years 1980 and 2008. Under normal humidity conditions (NII), recurrence time of 10 years, the peak flow (rainfall 0.3 m) increased from 59.76 m3 in 1980 to 72.13 m3 in 2008. This flow is due to the impermeability of the basin in the period and agricultural crops area reducing, which consequently reduced the average rate of infiltration basin (the cultivated areas in 1980 reached 70.63% of the total watershed and in 2008 were reduced to a percentage of 51.98%).Keywords: Hydrology; watershed; river Ligeiro; flow and curve number.The aim of this paper is to estimate the maximum flow in Upper River Ligeiro watershed (1/3 higher) using the curve number method, developed by Soil Conservation Service (SCS), by the application of the rational formula and the Ven Te Chow equation, both hydrologic methods that transform rainfall into runoff. This watershed is located in Pato Branco (latitude 26º09'52" S and longitude 52º41'44" W) covering an area of 68.26 km2 . In order to get the hydrological model it was necessary the preparation of thematic maps of land use for the years 1980 and 2008. Under normal humidity conditions (NII), recurrence time of 10 years, the peak flow (rainfall 0.3 m) increased from 59.76 m3 in 1980 to 72.13 m3 in 2008. This flow is due to the impermeability of the basin in the period and agricultural crops area reducing, which consequently reduced the average rate of infiltration basin (the cultivated areas in 1980 reached 70.63% of the total watershed and in 2008 were reduced to a percentage of 51.98%)

DINÂMICA DE USO DO SOLO DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO LUÍS ALVES, SUB-BACIA DO RIO ITAJAÍ, SANTA CATARINA, BRASIL

This study, had the objectives to analyse the land use dynamic of Luís Alves watershed through the years 1956, 1978 e 2000. The Luís Alves watershed is the smallest of the Itajaí Valley seven sub-basins, it is located near Itajaí river estuary. Itajaí Valley is the biggest Atlantic shed of Santa Catarina State, has about 16% of the State population, and give about 30% tribute of the State, therefore, there are many industries and agricultural activities. The precipitation is about 1.800mm per year, the yearly medium temperature is about 20 ºC and the relative moistness is about 85%. By the help of the softwares like Microstation Descartes (Microsoft Corporation), Spring (INPE) and ArcView, the 1956 and 1978 air-photographs were scanned, registered e interpreted, and then produced land use maps and tables. There was an increment in the tree cover since 32% in 1956 for about 70% in 2000. The grass fields e agricultural forms were covering in 2000 smaller area than in 1956 (50% in 1956 for 22% in 2000). The reason to this dynamic is related to the abandonment of grazing and agriculture and the seasonality of agricultural activities.Este estudo teve como objetivo analisar a dinâmica de uso do solo da bacia do rio Luís Alves nos anos de 1956, 1978 e 2000. A bacia do rio Luís Alves, a menor das sete sub-bacias do rio Itajaí, está localizada próximo à foz da bacia do Itajaí, que por sua vez é a maior bacia da vertente atlântica do estado de Santa Catarina. Com cerca de 16% da população do estado, participa com aproximadamente 30% do ICMS estadual. A pluviosidade é de 1.800 mm anuais, a temperatura média anual é de 20 ºC e a umidade relativa é em torno de 85%. Com auxílio dos softwares Microstation Descartes (Microsoft Corporation), Spring (INPE) e ArcView, foram digitalizadas imagens e interpretadas aerofotografias relativas aos vôos dos anos de 1956 e 1978, que geraram mapas e tabelas de uso do solo desses anos. Houve um aumento na cobertura arbórea de 32% em 1956 para cerca de 70% em 2000. As pastagens e formas de agricultura passaram a ocupar em 2000 menor área em relação a 1956 (de 50% em 1956 para 22% em 2000). A razão para essa dinâmica está relacionada ao abandono de pastagens e agricultura e à sazonalidade de atividades agropecuárias. Palavras-chave:   Bacia do Rio Luís Alves; bacias hidrográficas; sensoriamento remoto; dinâmica da paisagem.   Abstract Land use dynamic of Luís Alves Watershed a Sub Basin of Itajai, Santa Catarina State. This study, had the objectives to analyse the land use dynamic of Luís Alves watershed through the years 1956, 1978 e 2000. The Luís Alves watershed is the smallest of the Itajaí Valley seven sub-basins, it is located near Itajaí river estuary. Itajaí Valley is the biggest Atlantic shed of Santa Catarina State, has about 16% of the State population, and give about 30% tribute of the State, therefore, there are many industries and agricultural activities. The precipitation is about 1.800mm per year, the yearly medium temperature is about 20 ºC and the relative moistness is about 85%. By the help of the softwares like Microstation Descartes (Microsoft Corporation), Spring (INPE) and ArcView, the 1956 and 1978 air-photographs were scanned, registered e interpreted, and then produced land use maps and tables. There was an increment in the tree cover since 32% in 1956 for about 70% in 2000. The grass fields e agricultural forms were covering in 2000 smaller area than in 1956 (50% in 1956 for 22% in 2000). The reason to this dynamic is related to the abandonment of grazing and agriculture and the seasonality of agricultural activities.Keywords:              Luís Alves watershed; water basins; remote sensor; field abandonment; landscape dynamics

Perda de fósforo via escoamento superficial no sistema plantio direto sob adubação mineral e orgânica

O sistema plantio direto tem sito intensivamente utilizado no Estado do Paraná Brasil o qual tem aumentado os níveis de nutrientes na superfície do solo. Isto tem contribuído para a perda de nutrientes via escoamento superficial e consequentemente com a poluição não pontual das águas. Avaliou-se a perda de fósforo via escoamento superficial ocasionado por chuva simulada sobre um Latossolo originário de basalto, em sistema plantio direto submetido à aplicação de fertilizante mineral e dejeto líquido de suíno. As perdas de nitrogênio, solo e água deste mesmo estudo foram publicadas em outro artigo. A aplicação de dejeto líquido suíno, comparado com o fertilizante mineral, aumentou a concentração de P total, P particulado e P dissolvido reativo em 193%, 111% e 506%, respectivamente, na média das chuvas. Independentemente da fonte de fertilizante, a chuva de maior intensidade proporcionou maior concentração e quantidade perdida de P no escoamento superficial.The no-till system has been intensively used in the state of Paraná, Brazil, and it has increased the nutrients level at the soil surface. This has contributed for nutrient losses via runoff and consequently, off-site water pollution. The objective of this study was to evaluate phosphorus loss in surface runoff by simulated rainfall on an Oxisol, under no-till system following application of mineral fertilizer and liquid swine manure. Nitrogen, soil and water losses from the same study are reported in a separated paper. The application of liquid swine manure, compared with mineral fertilization, increased runoff concentration of total P, particulate P and dissolved reactive P by 193%, 111% and 506%, respectively, averaged for all rainfall intensities. Independently on the fertilizer source, the highest rainfall intensity provided the greatest concentration and loads of P in runoff

CONSEQÜÊNCIAS DA ALTERAÇÃO DA VAZÃO SOBRE ALGUNS PARÂMETROS DE QUALIDADE DE ÁGUA FLUVIAL

A variação na qualidade de água depende do regime hidrológico do rio, principalmente da variabilidade do deflúvio. Este trabalho foi conduzido na bacia hidrográfica do Alto Capivari, localizada 20 km ao norte da Região Metropolitana de Curitiba, Estado do Paraná, Brasil. Foram analisados e comparados dados diários de qualidade de água e de vazão de 1998 a 1999. Os resultados mostram que a qualidade das águas sofreram grande variação com a vazão, principalmente em relação a alguns parâmetros de qualidade, tais como turbidez, pH, alcalinidade, cor e matéria orgânica. Esta alta variabilidade foi relacionada ao deflúvio por meio de coeficientes correlação. As correlações encontradas foram fortes, denotando uma tendência, quando comparados intervalos de vazão com a média dos valores médios dos parâmetros. Com exceção do pH e alcalinidade, todos os parâmetros tiveram seus valores elevados quando há aumento na vazão, o mesmo ocorrendo com o desvio padrão. Abstract Water quality variability depends on the hydrological regime of the river or stream, meanly water discharge variability. This work was carried out in the Alto Capivari basin, located 20 km northern part of Curitiba’s Metropolitan Region, Paraná state, Brazil. Daily dates of quality water and water discharge from 1998 to 1999 were analyzed and compared. The results reveal that the stream water quality varies significantly with discharge mainly for turbidity, alkalinity, pH, color and organic matter. This high variability was linked to discharge by means of coefficient of correlation. The results indicate a good correlation while comparing the discharge intervals in the stream with average of the studied parameters. With exception of pH and alkalinity, all parameters increased with increasing the discharge and it occurred with standard deviation

The consequences of riparian forest change over fluvial temperature, Capivari stream, curitibana cárstic region, Brazil

The consequences of riparian forest change over fluvial temperature, Capivari stream, curitibana cárstic region, Brazil. Riparian forests are essential for protecting river waters and the shading effect, they intercept and absorb the solar radiation contributing to the thermal stability, preventing the extremes: diurnal heating and the nocturnal cooling. Following this conception, this paper leads to evaluate the fluvial water temperature alteration in Capivari stream, Paraná subtropical carstic region, during an average interval of 12 years. Thus, the index thermic range was developed and applied from 1986 to 1987 and from 1998 to 2000. Daily data of the temperature of air and water were used. The data analysis shows that the stream water significantly more thermal balanced from 1998 to 2000 than in 1986/87. Studies involving mapping and quantification of the riparian forests in the study basin reveal an addition of the forests in 1996 than 1980. Thus gives support that this increase in forests numbers could be the cause of the higher thermal balance equilibrium found in fluvial waters.A influência da floresta ciliar sobre a temperatura das águas do rio Capivari, região cárstica curitibana. As florestas ciliares são essenciais para proteger a qualidade das águas dos rios e, pelo efeito de sombreamento, interceptam e absorvem a radiação solar, contribuindo para a estabilidade térmica, evitando excessivos aquecimentos diurnos e resfriamentos noturnos. Nessa concepção, o presente trabalho objetiva avaliar o equilíbrio térmico das águas do rio Capivari, região do Carste Curitibano, durante um intervalo médio de 12 anos. Foi definido e aplicado o índice amplitude térmica relativa para os anos de 1986/87 e os de 1998 a 2000, utilizando-se os dados diários da temperatura do ar e da água. Os resultados revelaram que as águas do rio Capivari se mostraram significativamente mais tamponadas termicamente de 1998 a 2000 em relação aos anos de 86/87. Estudos envolvendo mapeamento e quantificação das florestas ciliares na bacia de estudo revelaram um acréscimo das florestas em 1996 em relação a 1980, evidenciando que esta poderia ser a causa do maior equilíbrio térmico encontrado nas águas fluviais

Assessment of unavailable water flow from hydroelectric dams in river basins and the water use charge mechanism for the hydroelectric sector

Este artigo tem por objetivo apresentar uma metodologia para avaliação da vazão indisponibilizada aos demais usuários de bacias hidrográficas quando da implantação de aproveitamentos hidrelétricos, visando subsidiar o aprimoramento do mecanismo de cobrança vigente para o setor hidrelétrico. Propõe-se a alteração desse mecanismo de cobrança, que é baseado na energia gerada, por uma metodologia que considere a alteração na disponibilidade hídrica causada pelas usinas e que ao mesmo tempo tenha fundamentação teórica e física. Propõe-se nesta pesquisa a adoção das vazões indisponibilizadas pelas usinas hidrelétricas para quantificar o uso da água na estrutura de cobrança. Para determinação dessas vazões, foram selecionados os modelos hidrológicos da curva de permanência e do déficit total de água. Os modelos foram aplicados às usinas hidrelétricas de Foz do Areia, Segredo, Salto Santiago e Salto Osório, situadas no rio Iguaçu, no estado do Paraná. Os resultados obtidos indicam que as usinas com capacidade de regularização são mais oneradas que as usinas a fio d’água, e que as vazões indisponibilizadas obtidas pelo método do déficit são sempre superiores às obtidas pela curva de permanência, porém bastante adequadas quando se considera o cenário da vazão máxima outorgável.Palavras-chave:  Cobrança pelo uso da água; usinas hidrelétricas; vazão indisponibilizada; curva de permanência; déficit de água. AbstractAssessment of unavailable water flow from hydroelectric dams in river basins and the water use charge mechanism for the hydroelectric sector. The main purpose of this article is to present a methodology to evaluate unavailable flows from hydroelectric power plants in river basins, in order to improve the water use charge mechanism for the hydroelectric sector. This research propose a change in the existing charging mechanism, which is based on the energy generated, to one that considers the changes in the water availability caused by power plants to other users in the river basin. The methodology proposes the use of unavailable flows to quantify the water use. Obtaining unavailable flows involved the use of duration curves and water deficit methods. The proposed methodology was applied to the Foz do Areia, Segredo, Salto Santiago, and Salto Osório hydroelectric power plants located on the Iguaçu River, Paraná State. The results indicate that power plants with storage capacity are more burdened than power plants without storage capacity, and that the unavailable water flows obtained by the deficit method are always greater than that obtained from the duration curve, but quite appropriate when considering the water permits scenario.Keywords: Bulk water price; power dams; unavailability flows; duration curve; water deficit.The main purpose of this article is to present a methodology to evaluate unavailable flows from hydroelectric power plants in river basins, in order to improve the water use charge mechanism for the hydroelectric sector. This research propose a change in the existing charging mechanism, which is based on the energy generated, to one that considers the changes in the water availability caused by power plants to other users in the river basin. The methodology proposes the use of unavailable flows to quantify the water use. Obtaining unavailable flows involved the use of duration curves and water deficit methods. The proposed methodology was applied to the Foz do Areia, Segredo, Salto Santiago, and Salto Osório hydroelectric power plants located on the Iguaçu River, Paraná State. The results indicate that power plants with storage capacity are more burdened than power plants without storage capacity, and that the unavailable water flows obtained by the deficit method are always greater than that obtained from the duration curve, but quite appropriate when considering the water permits scenario

Analysis of hydrologic characteristics of three sub-basins of Carapa River basin (Canindeyú, Paraguay) in relation to changes of plant cover

O objetivo deste trabalho foi analisar o comportamento hidrológico em três sub-bacias da bacia hidrográfica do rio Carapá, localizadas no Departamento de Canindeyú, Paraguai em 1985, 1999 e 2007, através de análise multitemporal do uso do solo e análise da resposta hidrológica pelo método de Curva Número com ênfase no parâmetro de Coeficiente de escoamento superficial (CE). A metodologia de estudo foi dividida em duas etapas: classificação dos usos do solo e análise das mudanças da vegetação nativa e análise das classes geradas com adição de tipologias de solos para gerar os parâmetros hidrológicos nas três condições de umidade antecedente: normal (NII), seco (NI) e próximo da saturação (NIII). Os resultados indicaram diminuição da cobertura florestal nas três sub-bacias. Das três, o coeficiente de escoamento superficial nas três situações de umidade antecedente da sub-bacia 49 no período de 1985 e 1999 foi a mais alta (NI=6,42; NII=30,88; NIII=57,86) e a que indica maior possibilidade de degradação. No período de 2007, o coeficiente de escoamento superficial nas três situações de umidade antecedente da sub-bacia 01 foi a mais alta (NI=17,03; NII=45,18; NIII=69,32), indicando maior possibilidade de degradação na sub-bacia por conta da ação da erosão hídrica.Palavras-chave: Bacia hidrográfica; análise multitemporal; curva número; escoamento superficial. AbstractAnalysis of hydrologic characteristics of three sub-basins of Carapa River basin (Canindeyú, Paraguay) in relation to changes of plant cover. The objective of this study was to analyze the hydrological behavior in three sub-basins of the river basin, Carapa, located in the Department of Canindeyú, Paraguay in 1985, 1999 and 2007 through multitemporal analysis of land use and hydrologic response analysis method Curve Number with emphasis on parameter runoff coefficient (EC). The methodology was divided into two steps: classification of land use and analysis of changes in vegetation and analysis of the generated classes with the addition of soil types to generate the hydrological parameters in the three antecedent moisture conditions: normal (NII) cleaning (NI) and close to saturation (NIII). The results showed decrease in forest cover in the three sub-basins. From the three parameters, the runoff coefficient in three different moisture history of the sub-basin 49 between 1985 and 1999 was the highest (NI = 6.42, NII = 30.88, NIII = 57.86) and indicates a higher possibility of degradation. During 2007, the runoff coefficient in three different moisture history of the sub-basin 01 was the highest (NI = 17.03, NII = 45.18, NIII = 69.32), indicating a greater possibility of degradation the sub-basin due to the action of water erosion.Keywords: Hydrographic basin; multitemporal analysis; curve number; runoff. The objective of this study was to analyze the hydrological behavior in three sub-basins of the river basin, Carapa, located in the Department of Canindeyú, Paraguay in 1985, 1999 and 2007 through multitemporal analysis of land use and hydrologic response analysis method Curve Number with emphasis on parameter runoff coefficient (EC). The methodology was divided into two steps: classification of land use and analysis of changes in vegetation and analysis of the generated classes with the addition of soil types to generate the hydrological parameters in the three antecedent moisture conditions: normal (NII) cleaning (NI) and close to saturation (NIII). The results showed decrease in forest cover in the three sub-basins. From the three parameters, the runoff coefficient in three different moisture history of the sub-basin 49 between 1985 and 1999 was the highest (NI = 6.42, NII = 30.88, NIII = 57.86) and indicates a higher possibility of degradation. During 2007, the runoff coefficient in three different moisture history of the sub-basin 01 was the highest (NI = 17.03, NII = 45.18, NIII = 69.32), indicating a greater possibility of degradation the sub-basin due to the action of water erosion