RESUMO A cobrança pelo uso da água como instrumento econômico de gestão deve orientar os usuários quanto ao valor do recurso hídrico e incentivar o combate ao uso perdulário. Metodologias recentes inserem mecanismos relacionados às boas práticas no uso da água, mensurado no saneamento por meio do indicador de perdas percentuais na distribuição. Contudo, desprezam-se as perdas ocorridas nas etapas anteriores, bem como a essencialidade do serviço para a sociedade. Usando variáveis que abarcam todo o sistema de abastecimento desde a captação, este trabalho propôs uma metodologia de cobrança que amplia e penaliza as perdas reais, ao mesmo tempo em que permite descontos decorrentes da retirada para atendimento às necessidades mais fundamentais da população. Revela-se como resultado uma equação simples e transparente, com homogeneidade nas parcelas precificadas, que pode ter a punição e os privilégios ajustados às especificidades da bacia em que seja aplicada.

Abstract Freshwater use charging as an economic instrument must guide users as to the value of water resources and encourage the struggle against wasteful use. Recent methodologies include mechanisms related to good practices in the use of water resources, measured in sanitation sector by the indicator of percentage losses in distribution. However, leakages that occurred in the previous stages are ignored, as well as the essentiality of the service for society. Using variables that cover the entire supply system since withdrawn point, this paper proposes a freshwater charging methodology that conceptually expand and penalizes real losses, while imputing discounts resulting from the water use to supply a minimum volume to meet basic needs of the population. The result is a simple and transparent equation, with homogeneity in the variables charged, which might have the punishment and privileges adjusted to the specificities of the watershed in which it is applied.

RESUMO Os ecossistemas lacustres, especificamente aqueles considerados urbanos, têm sofrido alterações em suas características físicas, ecológicas e ambientais. Observam-se a intensificação da pressão antrópica e a ausência de planejamento na implantação de serviços públicos, especificamente no que se refere à distribuição de água e ao saneamento. Percebe-se que as lagoas urbanas têm sido alvo frequente de lançamento de efluentes e ligações clandestinas. Faz-se necessário construir um modelo de gestão que permita desenvolver propostas com vistas à mitigação dos impactos ambientais decorrentes das ações antrópicas. Nesse sentido, este artigo visa apresentar um panorama sobre as condições em que se encontram as lagoas no Rio de Janeiro, enfatizando os aspectos da gestão, tendo como pano de fundo as Lagoas Rodrigo de Freitas, Araruama e Jacarepaguá. Para o desenvolvimento da pesquisa, foram realizadas atividades de campo, entrevistas com moradores da região, com responsáveis pelo poder público e com militantes da sociedade civil. Foi possível verificar que as lagoas que se encontram no cenário privilegiado para o turismo e para a captação para abastecimento humano têm atenção especial, enquanto sistemas isolados encontram-se em processo de degradação de difícil recuperação.

ABSTRACT Lake ecosystems, specifically those considered urban, have undergone changes in their physical, ecological and environmental characteristics. Intensification of anthropic pressure an absence of planning in the implementation of public services are observed, specifically with regard to water distribution and sanitation. Urban lagoons have been a frequent dumping location of sewage from illegal sewer connections. Therefore, it is necessary to build a management model that allows for the development of proposals aimed at mitigating the environmental impacts caused by anthropic actions. In light of this, this article strives to present an overview of the conditions of the lagoons in the state of Rio de Janeiro, highlighting managerial aspects and using the Rodrigo de Freitas, Araruama and Jacarepaguá lagoons as the basis for the analysis. To attain the proposed objectives, the research study conducted field studies and did interviews with people living in the region, public servants and environmental activists. The study found that lagoons that have touristic potential and can be used as source of water receive special attention, whereas isolated lagoon systems have been degraded to such a point that they are almost unrecoverable.

RESUMO A divulgação de informações sobre qualidade das águas para um público não especialista é fundamental para subsidiar ações políticas e institucionais de gestão dos ambientes aquáticos. Para tanto, índices de qualidade de água têm sido propostos por serem capazes de sintetizar em um único valor ou categoria a informação, normalmente descrita a partir de um conjunto extenso de variáveis de qualidade de água. Este trabalho propõe um novo índice de qualidade de água, IQAFAL, baseado em lógica nebulosa, direcionado para o ambiente lótico, desenvolvido com a colaboração do quadro de especialistas da área de qualidade de água do Instituto Estadual do Ambiente (INEA). O índice proposto foi aplicado a dados de qualidade de água do Rio Paraíba do Sul, obtidos pelo INEA, nos anos de 2002 a 2009. Os resultados do IQAFAL mostraram que esse índice foi capaz de descrever a qualidade da água desse trecho do Rio Paraíba do Sul, correspondendo satisfatoriamente às avaliações de qualidade de água contidas nos relatórios disponíveis. Verificou-se também que com essa metodologia foi possível evitar que a influência de uma variável em condições críticas fosse atenuada pela influência das outras variáveis em condições favoráveis, produzindo um resultado impreciso no índice final.

ABSTRACT The dissemination of information on water quality for a non-specialist audience is essential to support political and institutional actions for the management of aquatic environments. Therefore, water quality indices have been proposed since they are able to synthesize into a single value or category information, usually described from an extensive set of water quality variables. This research proposes a new water quality index, based on fuzzy logic, aimed at lotic environments, developed through the collaboration of experts in water quality of the Rio de Janeiro Environmental Agency (Instituto Estadual do Ambiente - INEA). The proposed index was applied to water quality data from the Paraíba do Sul River, obtained by INEA, in the years 2002 to 2009. The results of IQAFAL showed that the index was able to synthesize the water quality of this stretch of the Paraíba do Sul, satisfactorily matching the assessments of the water quality assessments contained in the reports available. It was also noticed that with this methodology it was possible to avoid the attenuation of the influence of a variable in critical condition was attenuated by the influence of other variables in favorable conditions, producing an inaccurate result in the final index.

RESUMO O Enquadramento dos Corpos Hídricos em Classes de Usos Preponderantes, de acordo com a Resolução Conama nº 357/2005, possibilita o estabelecimento de metas a serem alcançadas, ou mantidas, em um segmento de corpo d'água de acordo com seus usos preponderantes. Sua proposição é responsabilidade dos Comitês de Bacia Hidrográfica, na Região Serrana do estado do Rio de Janeiro; o Comitê Piabanha definiu como prioridade o Enquadramento do Rio Piabanha. Nesse sentido, o objetivo deste artigo foi comparar em que medida o Enquadramento comporta-se como um processo de reabilitação da saúde dos rios. Busca-se construir um referencial teórico e definir diretrizes metodológicas para projetos de enquadramento de recursos hídricos. Nas conclusões, são destacadas cinco recomendações consideradas chave para o processo de enquadramento.

ABSTRACT The Framing of Water Bodies in Preponderant Uses Classes, according to Conama Resolution nº 357/2005, enables the establishment of goals to be achieved, or maintained, in a body of water according to its predominant uses. Its proposal is the responsibility of the River Basin Committees, in the Mountain Region of the state of Rio de Janeiro; The Piabanha Committee has set the Framing of the Piabanha River as a priority. In this sense, the objective of this article was to compare the extent to which the Framing behaves as a process of rehabilitation of river health. It seeks to build a theoretical approach and define methodological guidelines for water resources framing projects. In the conclusions, five recommendations that are considered key to the framing process are emphasized.

RESUMO O Enquadramento dos Corpos Hídricos em Classes de Usos Preponderantes, de acordo com a Resolução Conama nº 357/2005, possibilita o estabelecimento de metas a serem alcançadas, ou mantidas, em um segmento de corpo d'água de acordo com seus usos preponderantes. Sua proposição é responsabilidade dos Comitês de Bacia Hidrográfica, na Região Serrana do estado do Rio de Janeiro; o Comitê Piabanha definiu como prioridade o Enquadramento do Rio Piabanha. Nesse sentido, o objetivo deste artigo foi comparar em que medida o Enquadramento comporta-se como um processo de reabilitação da saúde dos rios. Busca-se construir um referencial teórico e definir diretrizes metodológicas para projetos de enquadramento de recursos hídricos. Nas conclusões, são destacadas cinco recomendações consideradas chave para o processo de enquadramento.

ABSTRACT The Framing of Water Bodies in Preponderant Uses Classes, according to Conama Resolution nº 357/2005, enables the establishment of goals to be achieved, or maintained, in a body of water according to its predominant uses. Its proposal is the responsibility of the River Basin Committees, in the Mountain Region of the state of Rio de Janeiro; The Piabanha Committee has set the Framing of the Piabanha River as a priority. In this sense, the objective of this article was to compare the extent to which the Framing behaves as a process of rehabilitation of river health. It seeks to build a theoretical approach and define methodological guidelines for water resources framing projects. In the conclusions, five recommendations that are considered key to the framing process are emphasized.

RESUMO Este trabalho analisa aspectos hidrodinâmicos do sistema estuarino da Baía de Guanabara, localizado na costa sul do estado do Rio de Janeiro, Brasil. Padrões de circulação hidrodinâmica foram caracterizados, com e sem influência de gradientes de pressão baroclínicos devido a diferenças de densidade da água, para cenários típicos de verão e de inverno. A avaliação foi realizada por meio de simulações computacionais de circulação hidrodinâmica, com a utilização de modelos do Sistema Base de Hidrodinâmica ambiental, entitulado SisBaHiA. As modelagens indicam que a não inclusão de efeitos baroclínicos nos gradientes de pressão subestima níveis médifnefos de água na Baía de Guanabara em valores de até 5 centímetros dependendo da região e da época do ano. Entretanto, os padrões de circulação hidrodinâmica com ou sem gradientes de pressão baroclínicos são muito similares, como mostram os mapas de circulação em diferentes fases de maré.

ABSTRACT This study analyzes hydrodynamic aspects of the Guabanara Bay estuarine system, which is in the southern coast of the state of Rio de Janeiro, Brazil. Hydrodynamic circulation patterns were characterized, with and without the influence of baroclinic pressure gradients due to water density differences. Typical summer and winter scenarios are considered. The evaluation adopted computational simulations of hydrodynamic circulation, using models from the environmental hydrodynamic base system, entitled SisBaHiA. The simulations indicate that by disregarding baroclinic effects in the pressure gradients, the mean water levels in the Guanabara Bay are underestimated up to 5 centimeters, depending on the region and season of year. However, the hydrodynamic circulation patterns with or without baroclinic pressure gradients are very similar, as shown by the circulation patterns maps in different tidal phases.

RESUMO As condições de uso e ocupação do solo de bacias hidrográficas rurais favorecem a infiltração e a consequente geração de escoamento subterrâneo, que constitui significativa contribuição para o hidrograma. Previamente à elaboração deste trabalho, o modelo MODCEL-COPPE/UFRJ somente simulava a chuva efetiva, desconsiderando as perdas ocorridas no processo de transformação de precipitação em escoamento superficial. Desta maneira, sua aplicação era mais adequada a bacias urbanas, na simulação de eventos de cheia, com predominância de escoamentos superficiais. Este estudo objetivou individualizar a infiltração e incorporar o escoamento de base à estrutura do MODCEL, viabilizando a simulação de bacias rurais e ampliando a sua aplicabilidade enquanto modelo hidrológico. Foi realizado um estudo de caso em uma sub-bacia do rio Piabanha de 417 km2, localizada em Petrópolis/RJ. Trata-se de uma bacia predominantemente rural, com 80% de sua área coberta por florestas. O modelo representou satisfatoriamente a sazonalidade e a magnitude das vazões. Na fase de calibração dos parâmetros obteve-se um coeficiente de determinação R2 = 0,75, comparando-se as vazões calculadas às observadas. No período de validação, o R 2 obtido foi de 0,76. O ajuste foi superior ao que se obteve em modelagens pregressas da mesma bacia via SMAP e MODCEL (versão anterior), e similar ao TOPMODEL. Na recessão do hidrograma, o novo MODCEL apresentou R2 = 0,75, contra 0,52 obtido na sua versão anterior.

ABSTRACT The land use characteristics of rural watersheds allow infiltration and consequent generation of groundwater flow, which constitutes a significant contribution to the hydrograph. Prior to this study, the MODCEL-COPPE/UFRJ model simulated only runoff, disregarding the losses occurred in rainfall-runoff process. Therefore, its application was more appropriate to urban watersheds, simulating flood events where surface flows prevail. This study aimed at representing the infiltration process and at incorporating the groundwater flow in the MODCEL’s structure, making feasible the rural watersheds simulation thus expanding its applicability as a hydrological model. A case study was performed in a 417 km2 subcatchment of Piabanha River, located at Petrópolis/RJ. It’s a predominantly rural watershed, with 80% of its area covered by forests. The model represented satisfactorily the seasonality and the magnitude of simulated recharges. In the parameter calibration procedure gave a coefficient of determination R2 = 0.75, comparing the calculated flows to the observed flows. During validation period, we obtained a coefficient of determination R2 = 0.76. The fit obtained was superior to that obtained in previous modeling of the same watershed by SMAP and MODCEL (previous version) and it was similar to TOPMODEL. In the hydrograph recession, new MODCEL presented R2 = 0.75, against 0.52 obtained in its previous version.

RESUMO Um estudo de campo foi realizado em um trecho de aproximadamente 70 km do rio Piabanha, localizado entre Petrópolis e Areal, na região serrana do Estado do Rio de Janeiro, para estimar as características de transporte e dispersão de contaminantes usando técnicas de traçadores fluorescentes. A análise dos resultados de dois trabalhos de campo, realizados no outono de 2012, permitiu determinar os valores de tempo de trânsito, vazão líquida, velocidade média e coeficiente de dispersão longitudinal. Utilizou-se os dados de vazão e velocidade média obtidos nos ensaios com traçadores para calibrar o modelo hidrodinâmico unidimensional Hydrologic Engineering Center’s River Analysis System (HEC-RAS). Considerando que parâmetros hidráulicos obtidos por métodos clássicos em rios com geometria muito irregular, como a do rio Piabanha, não são adequados para representar as características médias de um trecho, os ensaios com traçadores representaram uma boa alternativa para obtenção de parâmetros necessários a modelos hidrodinâmicos. Os resultados obtidos pelo modelo HEC-RAS apresentaram ótima concordância com os dados obtidos por meio dos ensaios com traçadores fluorescentes.

ABSTRACT A field study was carried out on a reach of approximately 70 km of Piabanha river, located between Petrópolis and Areal, in the highlands of Rio de Janeiro State to estimate the transport and dispersion characteristics of contaminants using dye tracers techniques. The results of field campaigns, conducted in the fall of 2012, allowed to determine the values of transit time, flow rate, mean flow velocity and longitudinal dispersion coefficient. The flow rate and mean velocity obtained in situ with dye tracers were used to calibrate the one-dimensional hydrodynamic model Hydrologic Engineering Center’s River Analysis System (HEC-RAS). Whereas hydraulic parameters obtained by classical methods for rivers with very irregular geometry such as Piabanha river are not suitable for representing the average characteristics of a river stretch, the results obtained with tracers represented a good alternative to obtain parameters used in hydrodynamic models. The results obtained by the HEC-RAS are in excellent agreement with those obtained by the experiments with fluorescent tracers.

RESUMO Tendo como referência indicadores operacionais relacionados a perdas de água e que constam na base de dados do Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS), baseados em resultados do ano de 2010, o presente estudo definiu critérios para o estabelecimento de parâmetros de avaliação de desempenho operacional - benchmarking , e como estudo de caso utilizou dados referentes a 22 prestadores regionais de serviços de saneamento no Brasil, notadamente as companhias estaduais de saneamento. Complementarmente, a partir do agrupamento dos prestadores de serviços em função do atendimento ou não ao benchmarking estabelecido, o trabalho compara o desempenho operacional de ambos os grupos, incluindo a avaliação à luz de diferentes estratos populacionais, bem como ressalta os resultados obtidos pelos prestadores que atenderam ao benchmarking , durante o período compreendido entre aos anos de 2002 e 2009. Da base SNIS foram utilizados os seguintes indicadores operacionais e de acordo com os critérios estabelecidos obtiveram-se os valores de benchmarking: índice e micromedição relativo ao volume disponibilizado (IN010) - 65,48%, índice de perdas no faturamento (IN013) - 24,10%, índice de perdas na distribuição (IN049) - 33% - e índice de perda por ligação (IN051) - 254,20 L.lig-1.dia-1. Dentre as 22 prestadoras analisadas, 4 atenderam ao benchmarking proposto. A avaliação de desempenho dos prestadores de serviço à luz dos estratos populacionais indica melhores resultados quando atendidos municípios de até 20.000 habitantes. Em geral, os prestadores que atendem ao benchmarking estabelecido para o ano 2010 apresentaram resultados operacionais similares durante o período de 2002 a 2009.

ABSTRACT Using as reference water loss indexes contained in the database of National Information System on Water and Sanitation (SNIS), based on results for the year 2010, this study defines criteria for the establishment of operational performance evaluation parameters - benchmarking, and as a case study uses data concerning 22 regional water supply companies from different States in Brazil. In addition, combining the water suppliers in two groups, one containing those that responded to the proposed benchmarking, and the other containing those that did not respond to it, the study compares the operating performance of both groups, including evaluation from different population strata, and highlights the results achieved by the companies that responded to the benchmarking between 2002 and 2009. A few operational indicators, obtained from the SNIS database, were used and according to the established criteria the following benchmarking values were obtained: index IN010 - 65.48%, IN013 - 24.10%, IN049 - 33% - and IN051- 254.20 L.lig-1.day-1. Among the 22 analyzes companies, four of them responded to the proposed benchmarking. The evaluation of the companies' performance, according to the population strata, indicates better results when the municipalities served had up to 20,000 inhabitants. In general, the water supply companies that met the benchmarking set for the year 2010 showed similar operating results during the period 2002-2009.

Este artigo visou registrar o processo de implementação da cobrança pelo uso da água no território fluminense, iniciada em 2003 pela experiência pioneira de arrecadação pelo uso em rios federais da Bacia do Rio Paraíba do Sul. No ano seguinte, a cobrança foi ampliada para todas as águas estaduais (superficiais e subterrâneas), configurando-se em experiência singular no país por iniciá-la sistematicamente em todo o seu território. A despeito das polêmicas e tensões suscitadas inicialmente, o Estado avançou sobremaneira na estruturação do modelo de gestão baseado no tripé comitê-agência-cobrança. Os maiores desafios hoje se concentram em assegurar dois aspectos essenciais para a gestão dos recursos hídricos: (i) conferir agilidade/flexibilidade na aplicação dos recursos arrecadados e (ii) induzir maior racionalidade ao uso da água por parte dos serviços de abastecimento público em regiões caracterizadas por escassez crônica.

This article aimed to record the process of implementation of the charging system for water use in the territory of Rio de Janeiro State, since the pioneering experience of charging use in federal rivers (ANA-CEIVAP). In the following year, charging in Rio de Janeiro state waters configured a singular experience in the country, especially because it started simultaneously throughout the state. In spite of the claims initially directed to the implantation of the pricing process, in the last years the State has greatly improved in structuring a management model based on the committee-agency-collection tripod. The major challenges today are focused on two key aspects for the management of water resources: (i) to give agility/flexibility in the application of collected funds and (ii) to induce more rational water by public water services use in regions characterized by chronic shortages.

Biorreatores com membrana para retenção de sólidos consistem em processos biológicos acoplados a módulos de membranas de microfiltração ou ultrafiltração. O presente estudo avaliou o desempenho de um módulo de membranas, combinado a um sistema de aeração, para o tratamento de esgoto doméstico. Com o objetivo de investigar o comportamento das membranas e minimizar os efeitos do "fouling", foram realizados testes em unidades em escala de laboratório, nos quais foram estabelecidos valores ótimos para alguns parâmetros operacionais, como velocidade tangencial no módulo, pressão transmembrana e vazão de ar inserida na linha de alimentação do módulo. Com a inserção de ar foi possível controlar melhor o comportamento do fluxo permeado ao longo do tempo. Após seis horas de operação, o fluxo se manteve em torno de 35 L/m².h para uma pressão total de 0,40 bar (pressão gerada pelo esgoto de 0,05bar e pelo ar de 0,35 bar) e Reynolds de 4.600. Todas as análises das amostras do permeado indicaram ausência de coliformes termotolerantes e Escherichia coli.

This study evaluated the performance of a sidestream membrane module combined with an aeration system for the treatment of municipal wastewater. To investigate the membrane's behavior and to control fouling, trials in laboratory units were conducted. In these tests, optimal values were established for some operational parameters, such as crossflow velocity, transmembrane pressure and air supply to continuously flush the membrane surface. Air supply improved the behavior of the permeate flux over time. After six hours operation, the stabilized flux was 35 L/m².h at a total pressure of 0.40 bar (wastewater pressure of 0.05 bar and air pressure of 0.35 bar) and Reynolds Number of 4,600. All permeate samples analyzed indicated absence of fecal coliform and Escherichia coli.