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CPRM UNESP The Tietê River rises in the Serra do Mar in the municipality of Salesópolis/SP, cuts across the entire State of São Paulo from East to West, and is considered its main river, flows into the left bank of the Paraná River on the border between the State of São Paulo and Mato Grosso do Sul, helping making up the Paraná basin, which is the second largest hydrographic basin in South America to its confluence in the Atlantic Ocean. The Tietê River basin, whose area is approximately 72,000 km², has most of its territory in the State of São Paulo and a small portion in the extreme south of Minas Gerais. The objective of this work is to present and discuss the maps of hydrogeology, hydrolithology, explored annual volume and the soils of the Tietê river hydrographic basin. The altimetry variation of the basin is 1,783m, ranging from 256m in its confluence in the municipality of Itapura/SP to 2,039m in its small part in the State of Minas Gerais, with an average altitude of 592m. The hydrogeological map is represented by a set of hydro-stratigraphic units, obtained from each existing aquifer, explaining their spatial variations in productivity and generating hydrogeological polygons. According to information from the Hydrogeological Map of Brazil to the Millionth, published by the Geological Survey of Brazil, hydro-stratigraphic units represent geological formations or parts of them, which store and transmit groundwater in a similar way and with productivity of the same order of magnitude, that is, considering aquifers in places where they do not suffer variations in their productivity. The hydrolithology of the basin was separated by the grouping of geological units that store and transmit groundwater in a similar way, being the porous or granular, karst and fractured units. The hydrolytic map of the basin shows the granular unit (Gr) with an area greater than 80% of the entire basin, while the fractured unit (Fr) shows an area less than 20%. The hypsometry of this study used images made available by the American Geological Survey (USGS) in 2014, the SRTM 30 meters. The hydrogeology, hydrolithology and explored annual volume maps that used the data provided in the Hydrogeological Map of Brazil, all published by the Geological Survey of Brazil. O trrabalho abrangge os segintes municípios: Curuçú-Guaçu, Salesópolis, Barragem de Pirapora do Bom Jesus Canal Pereira Barreto, Ilha Solteira, Barragem Três Irmãos Exutório Lago da Barragem de Jupiá e Barra Bonita.

O conhecimento geral da hidrolitologia e hidrogeologia de uma bacia hidrográfica possui a conveniência de subsidiar informações para a melhor localização de poços para captação de água subterrânea, e também sobre o comportamento da recarga dos aquíferos conforme a precipitação na área. Portanto, o objetivo deste trabalho é fornecer mapas com a caracterização básica da hidrolitologia e hidrogeologia da bacia hidrográfica do rio Jacaré-Guaçu, afluente da margem direita do rio Tietê na região central do estado de São Paulo, concomitantemente com dados espaciais de chuva média anual. A bacia do rio Jacaré-Guaçu apresenta zonas aquíferas com produtividade que varia de alta a muito baixa, caracterizando-se como uma área de grande variabilidade hidrogeológica, apresentando oito diferentes sistemas aquíferos na escala ao milionésimo segundo o mapa hidrogeológico do Brasil, publicado e disponibilizado pelo Serviço Geológico do Brasil. As regiões de maior volume de precipitação pluviométrica na bacia estão associadas a áreas com presença das unidades granulares de média a alta produtividade, em sua maior parte, indicando maiores potenciais de recarga nas regiões de cabeceiras da bacia do rio Jacaré-Guaçu.

CPRM USP Os municípios do estado de São Paulo cujas áreas urbanas estão na bacia do rio Jacaré-Pepira são: Brotas, Bocaina, Torrinha, Dourado e Trabiju

Com o aumento das taxas de poluição e sobre-explotação, a disponibilidade de água em muitas regiões do mundo tem diminuído. Nesse contexto, o gerenciamento quali-quantitativo dos recursos hídricos disponíveis torna-se de primordial importância. Assim, este trabalho objetiva avaliar a aplicabilidade de dois métodos de medição de vazão de baixo custo, porém com precisão adequada: método eletromagnético e método do bueiro. Os métodos foram aplicados em campo (bacia do Ribeirão da Onça), visando à identificação de suas vantagens e desvantagens, tendo como referência o método tradicional de medição de vazão (molinete). Comparando as vazões com medições convencionais, o medidor eletromagnético apresentou um desvio médio de -5%, porém possibilitou a medição de velocidades em condições de turbulência, ocasionadas pelas paredes laterais do canal. O método do bueiro apresentou desvios de vazão de 2,1%, porém apresentou limitações em situações de cheia. Os dois métodos de baixo custo apresentaram bons resultados referente à determinação da vazão, porém é fundamental o conhecimento de suas limitações operacionais. Increasing rates of pollution and over-exploitation have reduced the availability of water in many regions of the world. In this context, the qualitative and quantitative management of available water resources becomes paramount. Thus, this study evaluated the applicability of two low-cost discharge measurement methods that are adequately precise: the electromagnetic method and the culvert method. The methods were applied in the field (Ribeirão da Onça Basin) in order to assess their advantages and disadvantages with reference to the conventional method of discharge measurement. Compared with the traditional method, the electromagnetic method resulted in a deviation of -5%, but allowed velocity measurements in the turbulent conditions caused by the channel's side walls. The culvert method resulted in discharge deviations of 2.1%; however, it had limitations in high water situations. The two low-cost methods showed good results in determining the rate of discharge, but it is crucial to understand their operational limitations.

CPRM USP/EESC USP/EESC Executar o monitoramento da profundidade do nível da água de poços é uma estratégia importante no planejamento e gestão de águas subterrâneas em áreas afetadas pela sazonalidade das chuvas e, por consequência, do escoamento de base. Entende-se que a variação da temperatura nos oceanos interfere no sistema atmosférico da Terra e, consequentemente, nos volumes precipitados nas superfícies dos continentes, por conseguinte, afetando a recarga de aquíferos. O ION (Índice Oceânico Niño(a)) é um parâmetro que identifica as anomalias da superfície do Oceano Pacífico através de uma média móvel de três meses. Quando o ION for maior que +0,5 ºC por no mínimo cinco meses consecutivos o período é caracterizado como El Niño e quando o índice for menor que -0,5 ºC por no mínimo cinco meses consecutivos o período é caracterizado como La Niña. Variações de até 0,5 graus centigrados na temperatura das águas do Oceano Pacífico são consideradas normais. Com o exposto, o objetivo do presente trabalho foi investigar as tendências da profundidade do lençol freático em dois poços de monitoramento, em bacia hidrográfica no centro do Estado de São Paulo, frente à variação de temperatura na parte sul do oceano pacifico. O estudo foi realizado na bacia do Ribeirão da Onça, com uma área de recarga do Sistema Aquífero Guarani de aproximadamente 6.500 ha, localizada no município de Brotas entre as coordenadas 22º10’S / 47º55’O e 22º15'S / 48º00’O, região centro-leste do Estado de São Paulo. Seu exutório conecta-se ao Rio Jacaré-Guaçu, afluente do Tietê pela margem direita. Os dados utilizados foram de setembro de 2004 a janeiro de 2014. Os resultados não denotam qualquer tendência contundente no período estudado. No entanto, quando os fenômenos El Niño e La Niña são estudados separadamente, verifica-se uma tendência de aumento da recarga do aquífero quando há um aumento na intensidade do fenômeno El Niño e uma diminuição da recarga quando há um aumento da intensidade do fenômeno La Niña. Já quando o ION é estudado como um todo verifica-se para o poço 08, uma tendência de aumento da recarga quando o ION está entre -0,4 e 0,4°C. Recomenda-se estudos mais aprofundados correlacionando o ION e outros fenômenos climáticos com a recarga juntamente com o uso e ocupação do solo.

Mathematical-computational optimisation models of irrigation networks with a distributed flow that are capable of providing hydraulic data are important for understanding the behaviour of a system in relation to the distribution of the hydraulic head (energy) and the pressure in the pipes of the network. The objective of this study was to examine the distribution of the parameters ofhydraulic irrigation pipes, which were optimised using genetic algorithms. The degree of the op- timisation was evaluated with the help of the genetic algorithms based on the diameters of stretchof the network: two for the lateral lines, four for the derivation lines, four for the secondary lines and one for the main line. A MatLab code was developed that considered all of the losses of energy, both distributed losses and those at specific locations between the beginning of the network and the pump system. The sensitivity analysis was based on the variations in the slope of the ground (0%, 2.5% and 5%). The results show that for pipes with a distributed flow, the influence of the behaviour of the kinetic energy in the pipe contributed to the distance between the energy lines and the piezometric lines at the beginning of each stretch after the decrease in the diameter of the pipes. At the end of the pipes, the values of the energy lines and the piezometric lines were very similar, and they were essentially the same for the final emitter.

CPRM USP Estimates of evapotranspiration on a local scale is important information for agricultural and hydrological practices. However, equations to estimate potential evapotranspiration based only on temperature data, which are simple to use, are usually less trustworthy than the Food and Agriculture Organization (FAO)- Penman-Monteith standard method. The present work describes two correction procedures for potential evapotranspiration estimates by temperature, making the results more reliable. Initially, the standard FAO- Penman-Monteith method was evaluated with a complete climatologic data set for the period between 2002 and 2006. Then temperature-based estimates by Camargo and Jensen-Haise methods have been adjusted by error autocorrelation evaluated in biweekly and monthly periods. In a second adjustment, simple linear regression was applied. The adjusted equations have been validated with climatic data available for the Year 2001. Both proposed methodologies showed good agreement with the standard method indicating that the methodology can be used for local potential evapotranspiration estimates.

CPRM USP Modelos matemáticos computacionais de otimização de redes de irrigação, sob vazão em marcha, capazes de fornecer dados hidráulicos, são importantes para a verificação do comportamento do sistema quanto à distribuição da carga hidráulica (energia) e da pressão nas tubulações da rede. Este trabalho teve como objetivo estudar a distribuição da carga efetiva e hidráulica da unidade operacional de uma rede de irrigação localizada otimizada por algoritmos genéticos. As variáveis de decisão para otimização, com auxílio de algoritmos genéticos, foram os diâmetros de cada trecho da rede: dois para linhas laterais, quatro para linhas de derivação, quatro para linhas secundárias e um para a linha principal. Foi desenvolvido um código em linguagem MatLab, considerando todas as perdas de energia distribuídas e localizadas entre o início da rede e o conjunto motobomba. A análise de sensibilidade realizada foi baseada na variação, na declividade do terreno (0; 2,5 e 5%). Os resultados mostram que, para as tubulações com vazão em marcha, quando se aumenta a declividade do terreno, ocorre ganho de energia no início da tubulação, que vai perdendo-se de maneira gradual, e diminuição da pressão no início da tubulação, que aumenta gradualmente.

The high installation cost discourages use of low-pressure micro irrigation network. The following study was done to optimize its installation and operational costs considering the different configurations of land slop, and cost of electricity and water. An optimization code was developed in MatLab, considering the loss of total distributed and localized energy loss between the beginning of the network and the pumping device for a standard irrigation network. The decision making variables for optimization with the use of genetic algorithms consisted of the diameter of each stretch of network, predefined as: two options for drip lines, four for derivation lines, four for secondary lines and one for main line. The results show that the network cost varies between 1816.42 and 2312.13 R$.ha-1.year-1. The relative weight of fixed and variable costs of energy and water in the final cost of the irrigation system for different conditions were analyzed. Os custos de instalação de redes de irrigação localizada tendem a ser elevados, o que inibe a sua utilização. No presente trabalho objetivou-se minimizar os custos de instalação e operação de redes de distribuição de água para irrigação localizada, frente a diferentes configurações de declividade do terreno e tarifação de energia elétrica e água. Para isso, foi desenvolvido um código em MatLab considerando-se todas as perdas de energia distribuídas e localizadas entre o inicio da rede e o conjunto motobomba para uma rede de irrigação padrão. As variáveis de decisão para otimização, com auxilio de algoritmos genéticos, foram os diâmetros de cada trecho da rede, pré-definidos por: dois diâmetros para linhas laterais, quatro para linhas de derivação, quatro para linhas secundárias e um para a linha principal. Os resultados mostram que o custo da rede varia entre 1816,42 e 2312,13 R$ ha-1ano-1. O peso relativo do custo fixo e do custo variável da energia e da água no custo final do sistema de irrigação frente a diferentes condições foi analisado.

CNPq UNICAMP USP CPRM A quantificação da evapotranspiração é uma tarefa essencial para o gerenciamento dos recursos hídricos em uma bacia hidrográfica, já que é variável importante no ciclo hidrológico. Entretanto, estimar a evapotranspiração real é uma tarefa difícil, e os pesquisadores usam, geralmente, mais de um método a fim de validar os resultados. Este trabalho apresenta um método para a determinação da evapotranspiração real com base na variação da precipitação, do escoamento de base e do nível de água subterrânea medidas na bacia hidrográfica. Usando o método proposto em uma bacia hidrográfica piloto, a evapotranspiração real foi estimada em 900 mm por ano. Esse resultado foi comparado com a evapotranspiração potencial, calculada pelos métodos empíricos e semiempíricos, baseados em dados climatológicos. O método de Thornthwaite, com evapotranspiração potencial de 936 mm por ano, apresentou o valor mais próximo ao método de balanço hídrico. O método do balanço hídrico, baseado em medidas hidrogeológicas, mostrou-se apropriado para estimar a evapotranspiração real na bacia hidrográfica. Entretanto, é necessário observar as hipóteses e as limitações descritas neste estudo para aplicar este método a outra bacia hidrográfica. O estudo abrange a área central do estado de São Paulo e da bacia hidrográfica do rio Tietê, na área territorial dos municípios de São Carlos, Itirapina e Brotas.

Pode-se examinar a validade de diferentes métodos de estimativa da evapotranspiração potencial, para uma determinada região, comparado-os com o método combinado padrão da FAO, baseado na radiação e no balanço de massa. O objetivo deste trabalho foi analisar a correlação de diferentes métodos de estimativa de evapotranspiração potencial por temperatura com o método combinado padrão FAO-Penman-Monteith para a região central do Estado de São Paulo. Os dados climatológicos foram coletados na Estação Climatológica do Centro de Recursos Hídricos e Ecologia Aplicada, da Universidade de São Paulo, instalada no município de Itirapina/SP. Foi calculada a evapotranspiração potencial diária e mensal para cada método estudado e, em seguida, calculada a correlação diária de cada método com o método padrão da FAO, considerando os dias corridos de janeiro a dezembro do ano de 2008. Os resultados obtidos mostram a seguinte ordem decrescente de correlação, com o método padrão da FAO: Hargreaves-Samani (1982), Romanenko (1961), Linacre (1977), Kharrufa (1985), Blaney-Criddle (1950), Thorntwaite (1948) e Hamon (1961).

USP CPRM UNESP Para estimar flutuações de lençóis freáticos, modelos de funções de transferência de ruído utilizam-se de séries de dados de entrada, no caso precipitação e evapotranspiração potencial, que são transformados em séries de dados de saída, no caso níveis freáticos. As séries observadas de precipitação e alturas de lençol freático possuem menos incerteza que as séries de evapotranspiração potencial, que podem ser estimadas por diversos métodos. O objetivo desse trabalho foi comparar o método proposto pela FAO, FAO Penman-Monteith (1998) com o método original proposto por Penman-Monteith (1965) para estabelecer a relação entre o excedente/déficit hídrico e os níveis freáticos observados em um poço em área de recarga do sistema aqüífero Guarani. Para isso utilizou-se o modelo PIRFICT que incorpora sentido físico as análises através do ajuste de funções de impulso e resposta que descrevem a dinâmica do sistema aqüífero em função de variáveis climatológicas. Verificou- se que a utilização de séries temporais estimadas por ambos os métodos obtiveram bons resultados na calibração do modelo, entretanto não foi possível ajustar uma função de impulso e resposta para o método FAO Penman-Monteith pela natureza ruidosa da série

CPRM USP UNESP Uma das formas de se verificar o desempenho de diferentes métodos de estimativa da evapotranspiração potencial para uma determinada região é compará-los com o método combinado, baseado na radiação e no balanço de massa. O objetivo deste trabalho foi o de analisar a correlação de diferentes métodos de estimativa de evapotranspiração potencial por radiação com o método combinado padrão FAO-Penman-Monteith (1998) para a região central do Estado de São Paulo. Os dados climatológicos foram coletados na Estação Climatológica do Centro de Recursos Hídricos e Ecologia Aplicada, da Universidade de São Paulo, localizada no município de Itirapina/SP. Foi calculada a evapotranspiração potencial diária para cada método estudado e, em seguida, calculada a correlação diária de cada método com o método padrão da FAO, considerando os dias corridos de janeiro a dezembro do ano de 2008 e entre os meses. Os resultados obtidos demonstraram a seguinte ordem decrescente de correlação com o método padrão FAO-Penman-Monteith (1998): Priestley- Taylor (1972), Hargreaves-Samani (1982), Turk (1961), Makkink (1957), Jensen-Haise (1963) e Camargo (1971).

CPRM USP O monitoramento dos recursos hídricos subterrâneos fornece informações para o planejamento e uso sustentável da água, atendendo a demanda sem afetar a oferta e não comprometendo reservas importantes do sistema aqüífero. Na modelagem desse tipo de fenômeno é necessário considerar as variações climáticas sazonais para que seja caracterizada a dinâmica do sistema. O objetivo desse trabalho foi verificar a aplicabilidade de modelos de séries temporais para caracterizar a relação entre precipitação e variação de nível freático na bacia do Ribeirão da Onça, Brotas-SP, pertencente à área de recarga do Sistema Aqüífero Guarani. Para isso foi utilizado o modelo PIRFICT, uma alternativa a modelos de função de transferência de ruído em intervalos de tempo discretos, que usa funções de impulso e resposta para caracterizar a relação dinâmica entre o excedente hídrico e os níveis freáticos. Foram analisados dois poços de monitoramento freático localizados sob os mesmos substratos geológicos, tipo e uso do solo, porém com profundidades diferentes. Os resultados demonstram que a forma das funções de impulso e resposta calibradas para cada caso variam conforme a profundidade dos níveis e o tempo de dispersão da percolação da água na zona não saturada até causar reação no sistema aqüífero. Área coberta pelo trabalho: Rio Jacaré-Guaçu