Abstract The thermal performance of buildings can be evaluated prior to its construction by modeling it using a specialized software. Climate boundary conditions must be represented by a weather file that is composed of a weather dataset organized hourly according to a defined year structure such as Test Reference Year (TRY) or Typical Meteorological Year (TMY). Before this study, there were a few weather files available for cities in southern Brazil, notably, Santa Maria, RS, classified as a humid subtropical climate. The most recent available weather file was built in 2014 and presents inconsistencies with respect to precipitation data. Therefore, the objetive of this study was to process and analyze the climate data of Santa Maria over an eighteen-year period (2002-2020), to generate a more reliable weather file. The applied method considered the following procedures: data collection and processing; TRY (TRY17) and TMY2 (TMY0220) definition; solar radiation data calculation; EPW files generation; and comparison between the new EPW files and the previous existing files. As a result, in a short period of time (2014-2020), significant differences among the weather files were observed. The importance of updating weather files in time intervals shorter than 30 years was emphasized. In relation to the comparative analysis, both weather files (TRY17 and TMY0220) presented dry bulb temperatures in consonance with the other files previously available. Although, the correction of precipitation data could originate building simulations closer to the reality.

RESUMO Pela facilidade de aplicação, os métodos CN e Hidrograma Unitário Triangular (HUT) são muito usados em projetos de obras hidráulicas. Este trabalho adapta tais métodos para incorporar a variabilidade espacial das características físicas da bacia hidrográfica. O tempo de viagem (tv) do escoamento é computado do MDE e os métodos CN e HUT são adaptados para obter respostas por pixel. Apresenta-se aplicação na bacia hidrográfica Cascata I (Porto Alegre – RS), com duas variantes: i) HUTexu - tv calculados desde cada pixel até o exutório; ii) HUTjus - tv computados de um pixel para o imediato a jusante. A metodologia mostrou potencial para a modelagem hidrológica de eventos chuvosos em pequenas bacias hidrográficas, visando obter subsídios para a gestão da drenagem, tendo em vista a caracterização dos comportamentos diferenciados na bacia quanto às velocidades e capacidades para gerar escoamento. Por outro lado, observou-se subestimativa das vazões de pico e tempos de pico. Taxas de abstração inicial do método CN menores do que a originalmente prescrita foram mais realistas, concordando com estudos recentes. Há necessidade do aprimoramento da metodologia para as características das bacias brasileiras, indo além da simples adaptação das equações clássicas do método CN para forma distribuída.

ABSTRACT Due to the relative ease of application, the CN and the Triangular Unit Hydrograph (TUH) methods are commonly used in hydraulic facilities design. This work adapts these methods to incorporate the spatial variability of the physical characteristics of the catchment. The flow travel time (tv) is computed from the DEM and the CN and TUH methods are adapted to produce results on a pixel basis. This methodology is applied to the Cascata I catchment (Porto Alegre - RS), considering two variants: i) TUHout - tv calculated from each pixel up to the catchment outlet; ii) TUHdown - tv computed from one pixel to the immediate downstream. The proposed methodology showed potential to be used for hydrologic modeling of rainfall events in small catchments, as an alternative for providing information useful for urban drainage management, as the characterization of catchment areas with distinct behavior regarding velocities and potential for runoff generation. On the other side, the results showed an underestimation of peak discharges and time to peak. Initial abstraction losses of the CN method lower than the one originally prescribed provided more realistic results, in agreement to recent studies. There is the need for an improvement of the methodology for the characteristics of the Brazilian catchments besides the simple adaptation of the classical equations of the CN method to its distributed form.

RESUMO O presente trabalho teve como objetivo avaliar a composição florística da mata ciliar remanescente da Sanga Lagoão do Ouro, procurando obter informações acerca de sua degradação, analisando a distribuição das espécies nos diferentes estratos florísticos, a regeneração natural e a presença de espécies exóticas. O estudo foi realizado na mata ciliar da Sanga Lagoão do Ouro, tributário de 3ª ordem do Vacacaí-mirim. Sua nascente localiza-se em área urbana, percorrendo várias vilas, o Campus da UFSM, além de uma extensa área rural. Os solos predominantes classificam-se como: Argissolos Bruno-Acinzentados, Vermelho-Amarelos e Vermelhos, além de Planossolos Háplicos, sendo estes de baixa fertilidade natural e bastante suscetíveis à erosão hídrica. O levantamento florístico ocorreu em 12 parcelas de 300 m2 cada, demarcadas ao longo da margem da Sanga Lagoão do Ouro, em que foram avaliados os estratos: plântulas, regeneração natural e arbóreo. O levantamento florístico mostrou haver degradação da mata ciliar, evidenciada pelo baixo número de espécies nativas, pela má distribuição das espécies nos diferentes estratos e pela grande presença de espécies exóticas. Possuem maior potencial de regeneração natural nas espécies que apresentaram maior frequência e que aparecem nos três estratos florísticos levantados, tais como: Eugenia uniflora, Allophylus edulis (A.St.-Hil., Cambess. & A. Juss.) Radlk, Psidium guajava L., Cestrum strigilatum Ruiz & Pav., Prunus myrtifolia (L.) Urb., Zanthoxylum rhoifolium Lam., Casearia sylvestris Sw., Cupania vernalis Cambess. e Schinus terebinthifolius Raddi.

ABSTRACT This work aimed to evaluate the floristic composition of the remaining riparian forest of a stream called ‘Sanga Lagoão do Ouro’, seeking to obtain information about its degradation, analyzing the distribution of the species in the different floristic strata, the natural regeneration and the exotic species presence. The study was conducted at the riparian forest of ‘Sanga Lagoão do Ouro’, which is tributary of the third order of ‘Vacacaí-mirim’ River. Its spring is located in an urban area, covering several villages, the campus of Federal University of Santa Maria as well as an extensive rural area. The predominant soils are classified as: Bruno-Grayish (Bruno-Acinzentados), Red-Yellow (Vermelho-Amarelos) and Red (Vermelhos) Alfisols (Argissolos) and Udalf soil (Planossolos Háplicos), which are of low natural fertility and quite susceptible to water erosion. The floristic surveying was accomplished in 12 sampling plots of 300 m2 each, demarcated along the margin of the stream where the strata were evaluated: seedlings, natural regeneration and arboreal. The floristic survey shows degradation of the studied riparian forest, which is evidenced by the low number of native species, the poor distribution of the species in the different strata and the great presence of exotic species. The species that present the highest frequency and which appear in the three floristic strata mentioned in this study have greater for natural regeneration, such as: Eugenia uniflora, Allophylus edulis, Psidium guajava, Cestrum strigilatum, Prunus myrtifolia, Zanthoxylum rhoifolium, Casearia sylvestris, Cupania vernalis and Schinus terebinthifolius.

Resumo Bacias hidrográficas de captação para abastecimento público merecem especial atenção por parte dos gestores dos recursos hídricos, pois delas dependem a quantidade e a qualidade da água, elemento indispensável à sustentabilidade da vida e recurso fundamental para diversas atividades humanas. A situação destas bacias se agrava em função dos conflitos de uso da terra que acabam intensificando o processo de erosão e assoreamento dos reservatórios. Além disso, os diagnósticos que utilizam indicadores ambientais são importante ferramenta para o planejamento ambiental. Neste sentido, o presente estudo fez uso destes para avaliar a suscetibilidade natural do solo à erosão na área de abrangência da bacia de captação do reservatório DNOS, Santa Maria - RS. Para tal, usando mapas multitemáticos e geoprocessamento, obteve-se o mapeamento de vulnerabilidade, representado por índices. O mapa é uma importante e hábil ferramenta para o ordenamento territorial, o auxílio à gestão ambiental e a conservação dos recursos hídricos.

Abstract Watersheds used for water supply get special attention from managers, as the quantity and quality of supplied water depends on them. Water is an indispensable element of life and a fundamental resource for many human activities. The situation of these watersheds is aggravated by conflicts of land use that end up intensifying the process of erosion and sedimentation of the water reservoirs. In addition, diagnostics that use environmental indicators are important tools for environmental planning. The present study made use of these indicators to evaluate the natural soil susceptibility to erosion in the catchment area of the DNOS water reservoir, in Santa Maria, south of Brazil. Using multi-thematic maps and geoprocessing tools (GIS), we obtained a vulnerability mapping, represented by indexes. This map is an important and skillful tool for territorial planning, for aiding environmental management and conservation of water resources.

Resumen Las cuencas hidrográficas utilizadas para el suministro de agua merecen una atención especial de los administradores de los recursos hídricos, ya que la cantidad y calidad del agua suministrada dependen de ellas. La situación de estas cuencas se agrava en función de los conflictos de uso de la tierra que acaban intensificando el proceso de erosión y sedimentación de los reservorios. Además, los diagnósticos que utilizan indicadores ambientales son una importante herramienta para la planificación ambiental. En este sentido, el presente estudio hizo uso de éstos para evaluar la susceptibilidad natural del suelo a la erosión en el área de cobertura de la cuenca de captación del reservorio DNOS, Santa Maria, RS (Brasil). Para ello, usando mapas multitemáticos y geoprocesamiento, se obtuvo el mapeo de vulnerabilidad, representado por índices. El mapa es una importante y hábil herramienta para el ordenamiento territorial, la gestión ambiental y la conservación de los recursos hídricos.

RESUMO Nesse estudo foi avaliada a influência da densidade e distribuição da rede de monitoramento pluviométrico no resultado de simulações diárias chuva-vazão de um modelo concentrado (IPH II), considerando bacias hidrográficas com diferentes escalas de drenagem: Rio Turvo (1.540 km2 ), Rio Ijuí (9.462 km2), Rio Jacuí (38.700 km2) e Alto Uruguai (61.900 km2). Para isso, foram construídos quatro cenários de cobertura pluviométrica: (I) 100% dos pluviômetros encontrados na bacia; (II) 75% dos pluviômetros; (III) 50% dos pluviômetros e; (IV) 25% dos pluviômetros. Adicionalmente, foi avaliado um cenário considerando a ausência de monitoramento, em que a precipitação utilizada na modelagem foi estimada pelo satélite TRMM. Verificou-se que, em algumas situações, a modelagem produziu melhores resultados para cenários com menores densidades de pluviômetros, desde que estes apresentassem melhor distribuição espacial. Comparativamente às simulações realizadas com a chuva estimada pelo TRMM, os resultados obtidos por pluviômetros foram superiores, mesmo em cenários com baixa densidade. Entretanto, quando a má distribuição dos pluviômetros esteve aliada à baixa densidade, a estimativa do satélite forneceu resultados superiores. Deste modo, conclui-se que a distribuição espacial da rede pluviométrica é importante na representação da precipitação e que as estimativas obtidas pelo TRMM podem se apresentar como alternativas para bacias com rede de monitoramento deficitária.

ABSTRACT In this study was evaluated the influence of the rainfall monitoring network density and distribution on the result of rainfall-runoff daily simulations of a lumped model (IPH II) considering basins with different drainage scales: Turvo River (1,540 km2), Ijuí River (9,462 km2), Jacuí River (38,700 km2) and Upper Uruguay (61,900 km2). For this purpose, four rain gauge coverage scenarios were developed: (I) 100%; (II) 75%; (III) 50% and (IV) 25% of the rain gauges of the basin. Additionally, a scenario considering the absence of monitoring was evaluated, in which the rainfall used in the modeling was estimated based on the TRMM satellite. Was verified that, in some situations, the modeling produced better results for scenarios with a lower rain gauges density if the available gauges presented better spatial distribution. Comparatively to the simulations performed with the rainfall estimated by the TRMM, the results obtained using rain gauges’ data were better, even in scenarios with low rain gauges density. However, when the poor spatial distribution of the rain gauges was associated with low density, the satellite’s estimation provided better results. Thus, was conclude that spatial distribution of the rain gauge network is important in the rainfall representation and that estimates obtained by the TRMM can be presented as alternatives for basins with a deficient monitoring network.

Resumo Muitos municípios brasileiros possuem legislação específica voltada para o manejo das águas pluviais no meio urbano, tendo como principal objetivo a redução do escoamento superficial. Entre as medidas promovidas se encontra a obrigatoriedade de implantação de diferentes dispositivos nos lotes que funcionem armazenando ou infiltrando o excesso do escoamento superficial causado pela urbanização, de forma a compensar o impacto desta. Esse tipo de prática é conhecido como técnica compensatória (TC). Diante das diferentes TC que podem ser escolhidas, neste artigo são apresentadas as preferências e principais percepções da população de três diferentes estratos socioeconômicos a respeito das TCs. O estudo foi conduzido na cidade de Santa Maria, RS, que como outros municípios brasileiros de médio porte, ainda deverá adotar algum tipo de política pública voltada para a gestão das águas pluviais no meio urbano. Foram entrevistadas 518 residências em bairros representativos da baixa classe alta, alta classe média e baixa classe média, que possuem a mesma diretriz para ocupação do solo. Os resultados revelaram importantes aspectos a respeito do entendimento dos entrevistados no que se refere ao manejo das águas pluviais em meio urbano e evidenciaram que a preferência por TC de armazenamento ou infiltração pode ser influenciada pela classe socioeconômica. Ainda, a entrevista permitiu identificar que em mais de 90% dos domicílios entrevistados já existe conhecimento sobre esse tipo de política pública.

Abstract Many Brazilian municipalities have specific legislation focused on the management of urban stormwater with the main purpose runoff control. Among the promoted measures are the mandatory implementation of different devices that operate storing or infiltrating the runoff, compensating its impact. This practice is known as compensatory technique (CT). Given the different possible CT that can be chosen, this article presents the main preferences and perceptions of the population in three different socioeconomic groups. The study was accomplished in the city of Santa Maria / RS, that as other municipalities of medium size, should also adopt some sort of public policy towards the stormwater management. A total of 518 households were surveyed in representative districts of the upper lower class, upper middle class and lower middle class, who have the same guideline for land use. The results revealed important aspects regarding the understanding of the public to the management of rainwater in urban areas, and showed that the preference between storage or infiltration may be influenced by socioeconomic status. In addition, the survey was able to identify that more than 90% of households have already knowledge about this type of public policy.

RESUMO A variabilidade espaço-temporal da precipitação, a baixa densidade de postos pluviométricos e os problemas operacionais são fatores de complexidade para estudos hidrológicos em países em desenvolvimento como o Brasil, o que pode ser amenizado pelo uso de estimativas de precipitação obtidas por sensoriamento remoto orbital. Esta pesquisa avalia as estimativas de chuva derivadas do produto 3B42 versão 7 do satélite Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) sobre o Estado da Paraíba, no Nordeste do Brasil. Este estudo analisou séries temporais de 212 postos pluviométricos e dados provenientes do TRMM com uma malha espacial de 198 pixels, para um período de 14 anos (1998-2011). As análises foram realizadas tanto ao nível local de cada pluviômetro quanto agregada espacialmente segundo as mesorregiões Mata, Agreste, Borborema e Sertão, considerando chuvas diárias, três dias, sete dias e mensais. Maior concordância entre estimativas do TRMM e medições pluviométricas foi obtida para a região do Sertão (coeficiente de correlação r diário = 0,89 e erro médio absoluto EMA mensal = 16 mm) e menor concordância foi identificada para a região litorânea (r diário = 0,75 e EMA mensal = 31 mm), ou seja, maior concordância para regiões com menores totais precipitados. Chuvas do TRMM subestimaram valores observados nos locais de maior índice pluviométrico (bias mensal de -24 mm na região da Mata) e superestimam nos locais de menor índice pluviométrico (bias mensal de +13 mm no Sertão e +11 mm na Borborema). A caracterização detalhada espacialmente sobre a Paraíba da qualidade das estimativas do TRMM gerada neste trabalho mostra o potencial de aplicação de tais estimativas de chuva no estado, uma vez que conhecer a existência de erros, qual tipo de erro e uma quantificação deles tende a aumentar a confiabilidade do uso das estimativas e permite inclusive o uso de métodos de correção das estimativas.

ABSTRACT The spatio-temporal rainfall variability, the low-density of rain gauges and operational problems are complexity factors for hydrologic studies in developing countries such as Brazil. This research evaluates rainfall estimates derived from Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) 3B42 product, version 7, over Paraiba state, in Northeast of Brazil. This study analyzed time series of 212 rain gauges) and TRMM data within a spatial grid of 198 pixels, for a 14-years period (1998-2011). Analyses were carried out punctually for each pluviometer as well as spatially aggregated for the mesoregions Mata, Agreste, Borborema and Sertão, considering daily, 3-days, 7-days and monthly rainfall. Largest agreement between TRMM estimates and observed rainfall was obtained for Sertão region (correlation coefficient r daily = 0,89 and absolute average error EMA monthly = 16mm) and smallest agreement for seaside region (r daily = 0,75 and EMA monthly = 31 mm), i.e., the best agreement was obtained for regions with low rainfall rates. TRMM data underestimated observed rainfall in sites with large rainfall amount (monthly bias of -24 mm in Mata region) and overestimated in sites with low rainfall (monthly bias of +13 in Sertão and of +11 mm in Borborema). The spatially detailed characterization over Paraiba of the quality of the TRMM estimates showed in this work illustrates the potential of using such rainfall estimates for this state, because knowing its errors, their types and quantification tends to raise the trust in using them and also allows applying correction methods.

O crescimento da população urbana tem gerado impactos negativos muito mais significativos sobre o meio ambiente, tais como as enchentes, que se mostram cada vez mais severas em decorrência da impermeabilização do solo com a falta de um plano de manejo das águas pluviais, e o emprego excessivo de canalizações. Diante da necessidade de uma mudança de paradigma na concepção das obras de drenagem pluvial, surgiu o conceito de Desenvolvimento de Baixo Impacto (DBI), cujo princípio é a gestão das águas pluviais próximo a sua origem, buscando a utilização de técnicas que permitam mimetizar funções naturais que são perdidas com a urbanização. Nesse contexto, os telhados verdes vêm sendo empregados, pois, além de outros benefícios, contribuem para o controle quali-quantitativo das águas pluviais. Neste trabalho são apresentados os resultados de um estudo de longo prazo sobre a eficiência de um telhado verde no controle quantitativo das águas pluviais. Foi possível reduzir, em média, 62% do escoamento superficial, promovendo um retardo no escoamento e reduzindo as vazões de pico, o que gerou o controle desejado. No entanto, sua eficiência é altamente influenciada pelas condições climáticas e de umidade do solo que antecedem cada evento chuvoso.

Negative impacts on the environment, such as floods severity, have been significantly intensified due to urban population growth, soil imperviousness, the lack of a Stormwater Management Plan, and the overuse of channelization. Therefore, the need of a paradigm shift in the traditional conception of stormwater drainage originated the concept of Low Impact Development (LID), which has as a principle to manage stormwater as close to its source as possible by applying techniques that allow restoring natural functions lost due to urbanization process. In this context, the use of green roofs is a widely accepted technique because of its contribution to the quali-quantitative stormwater control, besides other benefits. This paper presents the results of a long-term study about the efficiency of a green roof on the quantitative stormwater control. It was possible to reduce, on average, 62% of runoff, promoting a runoff delay and a reduction on peak flow, allowing, therefore, the desired control. However, its efficiency is highly dependent on climatic and precedent soil moisture conditions.