RESUMO O conhecimento da distribuição espacial da qualidade da água em uma bacia hidrográfica se torna fundamental na aplicação de medidas de planejamento e manejo. A geoestatística, por predizer sem tendência as variáveis em locais não amostrados, tem sido uma técnica apropriada no estudo de variáveis ambientais. Assim, objetivou-se com este trabalho mapear a distribuição espacial da qualidade da água, a precipitação e o uso e a ocupação do solo na Bacia Hidrográfica do Rio Pará, em Minas Gerais (MG), por meio da geoestatística. Os dados de qualidade e precipitação, amostrados em 25 pontos, entre 1997 e 2018, de 15 estações climatológicas, foram submetidos ao teste de coeficiente de Pearson. Para aquelas estações que apresentaram correlações forte e muito forte entre si, foram gerados mapas de krigagem ordinária. Também foram elaborados mapas de uso e ocupação do solo. Houve diferença na distribuição da precipitação entre os períodos seco e chuvoso, porém, em ambas as análises, o maior volume de chuva ocorreu na cabeceira da bacia. Como já esperado, os teores elevados das variáveis nitrogênio, fósforo, coliformes termotolerantes, demanda bioquímica de oxigênio, oxigênio dissolvido, sólidos dissolvidos totais e turbidez correlacionaram-se com as áreas dos centros urbanos da bacia. Portanto, por meio da krigagem ordinária, foi possível demonstrar o comportamento espacial das variáveis relacionadas à qualidade da água e ao uso e à ocupação do solo.

ABSTRACT The knowledge of the spatial distribution of water quality in a hydrographic basin becomes essential in the application of planning and management measures. Geostatistics, by predicting variables in non-sampled places without tendency, has been an appropriate technique in the study of environmental variables. Thus, the aim of this work was to map the spatial distribution of water quality, precipitation, and land use and occupation in the hydrographic Basin of the Pará River, in Minas Gerais (MG), through geostatistics. The quality and precipitation data, sampled at 25 points, between 1997 and 2018, from 15 climatological stations, were subjected to Pearson’s coefficient test. Kriging maps were generated for those that showed a strong and very strong correlation with each other. Maps of land use and occupation were also obtained. There was a difference in the distribution of precipitation between the dry and rainy periods, however, in both analyses, the greatest amount of rain occurred at the head of the Basin. As expected, the high levels of the variables nitrogen, phosphorus, thermotolerant coliforms, biochemical oxygen demand, dissolved oxygen, total dissolved solids and turbidity correlated with the areas of the Basin’s urban centers. Therefore, through ordinary kriging, it was possible to demonstrate the spatial behavior of variables related to water quality and land use and occupation.

RESUMO Apesar da importância da água na Terra, pouco se conhece sobre sua dinâmica no solo e, consequentemente, poucas são as informações sobre sua preservação em quantidade e qualidade. Diante disso, objetivou-se, neste trabalho, gerar informações que dessem subsídio ao entendimento da dinâmica da água no solo em áreas de recarga de nascentes. Para tanto, realizou-se o monitoramento da vazão e da precipitação nas áreas de recarga de duas pertencentes, verificando a relação existente entre os atributos físico-hídricos do solo intimamente relacionados à recarga subterrânea, além das características pedológicas, do uso do solo, da cobertura vegetal e da declividade. Os resultados mostraram que a sinalização de que os Cambissolos apresentam maior capacidade de infiltração e, consequentemente, recarga, em relação aos Latossolos, não se confirmou neste trabalho. Mesmo havendo uma grande discrepância nas classes de relevo entre as áreas de recarga das nascentes, esse efeito não foi suficiente para reduzir o processo de recarga. As condições de uso do solo não foram substancialmente diferentes a ponto de influenciar o processo de infiltração. O grande diferencial entre as áreas de recarga das nascentes em relação à capacidade de gerar deflúvio base se explica pelos atributos físico-hídricos e pelo índice pluviométrico, que, neste caso, resultaram em uma associação mais efetiva na área da nascente L1. A elevada capacidade de retenção de água no Latossolo, reflexo da maior microporosidade associada a sua maior profundidade, é uma característica desfavorável para o processo de recarga quando comparado ao Cambissolo, que tem horizonte B incipiente e menores profundidades.

ABSTRACT Despite the importance of water on earth, little is known about its dynamics in the soil, and consequently, there is little information about its preservation in quantity and quality. Therefore, the objective of this research was to generate information to support the understanding of water dynamics in soil springs in recharge areas. Thus, we carried out monitoring flow and precipitation in the areas of two belonging clearance, verifying the relationship between the physical and water attributes of the soil closely related to groundwater recharge, in addition to soil characteristics, land use, cover vegetation and slope. The results showed that the signaling that Cambisoils have higher infiltration capacity and consequently clearance in relation to Latosols was not confirmed in this study. Even though there is a large discrepancy in relief classes between the recharge areas of springs, this effect was not sufficient to reduce the recharge process. Land use conditions were not substantially different as to influencing the infiltration process. The big difference between the recharge areas of the springs on the ability to generate runoff base is explained by physical-water attributes and rainfall, which in this case resulted in a more effective association in the area of spring L1. The higher water retention capacity of the Oxisol, reflecting the higher microporosity associated with its greater depth, is an unfavorable feature for the recharge process, when compared to Inceptisol, which has an incipient B horizon and lower depths.

O regime do escoamento de quatro nascentes inseridas na região da Serra da Mantiqueira - MG, foi avaliado em associação à área de recarga, ao relevo, à cobertura vegetal e aos atributos físico-hídricos do solo. Para tanto, caracterizou-se o regime de escoamento pelo monitoramento das vazões, pelo cálculo do deflúvio e da vazão específica e pela modelagem da vazão no período de depleção segundo "Maillet". Todas as áreas apresentaram relevos semelhantes, dificultando evidenciar o efeito dos mesmos. Foi evidenciado o efeito do porte da área de drenagem, dos atributos do solo considerados e da cobertura vegetal nos indicadores do regime de escoamento das nascentes. O porte da área de recarga evidenciou sua influência positiva sobre os indicadores vazão média e deflúvio em volume e sobre o grau de regularização do regime de escoamento (nascentes L4 e L1), a nascente sob a menor área de influência apresentou os piores valores para esses indicadores (nascente L3). O efeito da cobertura vegetal do solo na forma de mata (nativa e plantada), associado aos dos atributos do solo, foi evidenciado pelos indicadores deflúvio em lâmina e rendimento específico que independem da área de recarga (nascentes L4 e L2). A interação porte de área, atributos do solo e cobertura vegetal sob mata (nativa e plantada), gerou os melhores valores para todos os indicadores do regime escoamento das nascentes (nascente L4).

The stream flow regime of four springs located in the Mantiqueira Mountain Range region (MG) was evaluated and correlated to the respective recharge area, relief characteristics, land cover and physical and hydrologic soil characteristics. The streamflow regime was characterized by monitoring of discharges, calculating the surface runoff and specific discharge and by modeling the discharge over the recession period using the Maillet method. As all recharge areas have similar relief the effect of it on the streamflow was not possible to identify. Analysis included determining the effect of drainage area size, soil characteristics and land cover on the indicators of the streamflow regime. Size of the recharge area had a positive influence on the indicators mean discharge and surface runoff volume and on the regulation of the streamflow regime (springs L4 and L1). The spring under the smallest area of influence provided the worst results for the above mentioned indicators (spring L3). The effect of forest cover (natural and planted), associated with soil characteristics, was evidenced by the indicators surface runoff (in depth) and specific yield, both independent of the recharge area size (springs L4 and L2). The interaction of area size, soil characteristics and forest cover (natural and planted) provided the best results for all indicators of streamflow regime in the springs studied in the Mantiqueira Mountain Range (spring L4).

Estudos probabilísticos de variáveis hidrológicas, como a precipitação pluvial diária máxima, constituem-se um importante instrumento de apoio para o planejamento e gestão de recursos hídricos, principalmente quando associados ao dimensionamento de estruturas hidráulicas e potencial erosivo. Neste contexto, objetivou-se analisar o desempenho de três distribuições de probabilidades (GEV, Gumbel e Gama a dois parâmetros), cujos parâmetros foram ajustados pelos métodos dos Momentos (MM), da Máxima Verossimilhança (ML) e dos Momentos-L (ML), aplicados às séries históricas de precipitação diária máxima de 8 estações pluviométricas, localizadas no centro oeste de Minas Gerais. Para a verificação da melhor combinação distribuição de probabilidade e método de estimativa dos parâmetros das distribuições, aplicou-se o teste de aderência de Filliben, e, complementarmente, quando não identificadas diferenças, utilizou-se dos testes de Anderson Darlling e Qui-quadrado. A Distribuição de Probabilidades de Gumbel apresentou melhor desempenho, ajuste em 87,5% dos casos. Entre as distribuições de probabilidades avaliadas, a GEV ajustada por ML, apresentou aderência para todas as estações pluviométricas, podendo ser indicada. Considerando o numero de ajustes verificados, os métodos de estimação dos parâmetros MM e ML apresentaram melhor desempenho do que o método ML, apresentando, respectivamente, 83% 79.2% de casos adequados.

Probabilistic studies of hydrological variables, such as heavy rainfall daily events, constitute an important tool to support the planning and management of water resources, especially for the design of hydraulic structures and erosive rainfall potential. In this context, we aimed to analyze the performance of three probability distribution models (GEV, Gumbel and Gamma two parameter), whose parameters were adjusted by the Moments Method (MM), Maximum Likelihood (ML) and L - Moments (LM). These models were adjusted to the frequencies from long-term of maximum daily rainfall of 8 rain gauges located in Minas Gerais state. To indicate and discuss the performance of the probability distribution models, it was applied, firstly, the non-parametric Filliben test, and in addition, when differences were unidentified, Anderson-Darlling and Chi-Squared tests were also applied. The Gumbel probability distribution model showed a better adjustment for 87.5% of the cases. Among the assessed probability distribution models, GEV fitted by LM method has been adequate for all studied rain gauges and can be recommended. Considering the number of adequate cases, MM and LM methods had better performance than ML method, presenting, respectively, 83% and 79.2% of adequate cases.