RESUMO Na elaboração de projetos de obras hidráulicas um elemento chave é a vazão de projeto, obtida a partir da série histórica de vazões ou através de modelos como o método racional, que relaciona a vazão máxima com uma chuva de projeto. Esta é geralmente obtida através das relações de Intensidade-Duração-Frequência (IDF) via dados de pluviógrafos. Na escassez destes, os dados diários da rede de pluviômetros podem ser utilizados via processo de desagregação. O objetivo deste estudo é desenvolver as IDFs para o Estado da Paraíba onde existe uma extensa rede de pluviômetros (263 postos). Dados diários de precipitação foram desagregados para várias durações entre 5 min a 24 horas e foi escolhida a melhor distribuição de ajuste dentre as distribuições de Gumbel, Weibull, Pearson, Log-Pearson e Valores Extremos Generalizados (VEG), para as series destas durações. A partir da distribuição ajustada, as precipitações para diversas durações e frequências foram obtidas para gerar as curvas de IDF para cada local. Não foi identificada uma única distribuição satisfatória para todos os casos, sendo a Pearson III e Log-Pearson III as mais comuns. Para as curvas de IDF foi ajustada a equação de quatro parâmetros e os valores dos parâmetros foram determinados por regressão não linear. Estes variaram muito dentro do Estado e foram regionalizados para obter a equação de IDF para qualquer local no Estado. As intensidades de chuva obtidas a partir dos parâmetros determinados neste estudo, quando comparadas com as obtidas das equações previamente existentes, mostram grandes diferenças indicando a necessidade da atualização. projeto racional IntensidadeDuraçãoFrequência Intensidade Duração Frequência (IDF pluviógrafos destes desagregação 263 (26 postos. postos . postos) 2 Gumbel Weibull LogPearson Log VEG, VEG , (VEG) casos comuns linear existentes atualização 26 (2 (VEG (

ABSTRACT In the design of major hydraulic structures, a key element is the design discharge, determined from the time series of flow or through runoff models such as the rational method, which relates the peak surface flow with a rainstorm. The design storm is generally established from the Intensity-Duration-Frequency (IDF) relationships via recording gauges data. In the absence/scarcity of these data, daily data from the rain gauge network can be used via the disaggregation process. Thus, the objective of this study is to develop the IDFs for the state of Paraíba, Brazil, where there is an extensive network of rain gauges (263 stations). For this purpose, daily precipitation data were disaggregated for various durations between 5 min and 24 hours and the best fit distribution was chosen among the Gumbel, Weibull, Pearson, Log-Pearson and Generalized Extreme Values (GEV) distributions for the time series of these durations. From the fitted distribution, rainfall for various durations and frequencies were obtained to generate the IDF curves for each location. No single satisfactory distribution was identified for all cases, with Pearson III and Log-Pearson III being the most common. For the IDF curves, the four-parameter equation was fitted and the parameter values were determined by non-linear regression. These varied a lot within the Paraíba state and were regionalized to obtain the IDF equation for any location in the state. The rainfall intensities obtained from the parameters determined in this study, when compared with those derived from the previously existing equations, show large differences and need updating. structures discharge method rainstorm IntensityDurationFrequency Intensity Duration Frequency (IDF absencescarcity absence scarcity process Thus Brazil 263 (26 stations. stations . stations) purpose 2 Gumbel Weibull LogPearson Log GEV (GEV cases common fourparameter four nonlinear non linear regression equations updating 26 (2 (

Resumo A gestão das águas é um desafio para o planejamento urbano, especialmente no semiárido brasileiro. Este estudo tem como objetivo investigar as relações entre o consumo de água e a dinâmica espacial e temporal do ambiente edificado em pequenos municípios do estado da Paraíba. A análise parte de uma observação das tendências de consumo de água e sua relação inevitável com o crescimento urbano, de forma a possibilitar uma cenarização futura de demanda hídrica e expansão das cidades. Para tanto, são utilizados séries históricas, sensoriamento remoto e dados de ciência cidadã para análises de tendências. Métodos estatísticos paramétricos e não paramétricos além do Landscape Expansion Index (LEI) para as análises dos padrões e um modelo estatístico para subsidiar cenários futuros, também são utilizados. Os resultados revelam peculiaridades intramunicipais, bem como limitações dos indicadores escolhidos. Ademais, os resultados permitem observar que, na última grande crise hídrica da região, a busca por soluções emergenciais e pontuais de abastecimento dificulta o estabelecimento de relações diretas entre a área urbanizada e o volume consumido, tendo em vista que os volumes reportados nas bases de dados oficiais não retratam a realidade capturada pelos dados de ciência cidadã, em algumas das cidades. urbano brasileiro Paraíba cidades tanto históricas LEI (LEI futuros intramunicipais escolhidos Ademais região consumido

Abstract Water management is a challenge for urban planning, especially in the Brazilian semi-arid region. This study aims to investigate the relationship between water consumption and the spatial and temporal dynamics of the built environment in small municipalities in the state of Paraíba. The analysis is based on observing water consumption trends and urban growth to enable future scenarios of water demand and city expansion. Historical series, remote sensing and citizen science data are used to analyse trends; parametric and non-parametric statistical methods are also used, besides the Landscape Expansion Index (LEI), for pattern analysis and a statistical model to support future scenarios. The results reveal cities' peculiarities and limitations of the chosen indicators. In addition, the results show that in the last major water crisis in the region, the search for emergency and one-off supply solutions made it difficult to establish direct relationships between the urbanised area and the water volume consumption, given that the volumes reported in official databases do not portray the reality captured by citizen science data in some of the cities. planning semiarid semi arid region Paraíba expansion series nonparametric non LEI, LEI , (LEI) cities indicators addition oneoff one off (LEI

Resumo A determinação da precipitação por sensoriamento remoto está ganhando espaço nos estudos hidrológicos, ajudando a compensar a falta de dados em muitas regiões do Brasil. Os produtos do satélite TRMM são amplamente aplicados em estudos no Brasil, mas ainda há poucos resultados sobre sua aplicabilidade para a modelagem hidrológica na região Nordeste, caracterizada por um regime irregular de precipitação. O objetivo deste estudo é avaliar a viabilidade de utilizar os dados TRMM 3B42 V7 para modelagem hidrológica na bacia do rio Japaratuba, em Sergipe, em três escalas temporais: diária, a cada dez dias e mensal. A análise comparativa entre os dados de pluviômetros e TRMM não indicou adequação satisfatória nessas escalas estudadas, uma vez que os dados TRMM subestimaram a precipitação total para todas as estações utilizadas no estudo. No entanto, para a modelagem hidrológica, foram obtidos valores aceitáveis para os coeficientes de eficiência avaliados apenas para as escalas de dez dias e mensal.

Abstract Determining precipitation using remote sensing is gaining space in hydrologic studies, helping make up for the lack of data in many regions of Brazil. The products from satellite TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) are widely applied in studies in Brazil, but there are still few results about their applicability for hydrologic modeling in the Northeast Region, which is characterized by an irregular precipitation regime. The objective of this study is to evaluate the feasibility of using the TRMM 3B42 V7 data for hydrologic modeling in the Japaratuba river basin in Sergipe at three timescales: daily, every ten days, and monthly. The comparative analysis between the rainfall data from rain gauges and TRMM did not indicate satisfactory adequacy at these studied scales, since the TRMM data underestimated the total rainfall for all stations used in the study. However, for the hydrologic modeling, acceptable values were obtained for the efficiency coefficients evaluated only for the ten-day and monthly scales.

O processo erosivo constitui-se na principal causa de degradação dos solos e é acelerado por intervenções humanas nas bacias hidrográficas, resultando em prejuízos ao setor agrícola e ao meio ambiente. Para a previsão dos impactos de ações antrópicas ou de mudanças climáticas sobre os processos hidrossedimentológicos, os modelos distribuídos e de base física têm sido bastante eficazes. Neste estudo, aplicou-se o modelo SWAT à sub-bacia do Rio Japaratuba Mirim, em Sergipe, nas seções de medição das estações Fazenda Pão de Açúcar (PA) e Fazenda Cajueiro (CJ), com áreas de contribuição respectivamente de 137,3 e 277,8 km², visando à parametrização das duas bacias aninhadas por meio dos processos de calibração e de validação. Foram realizadas simulações do escoamento na bacia menor (PA), a partir dos parâmetros calibrados na bacia maior (CJ), e, reciprocamente, do escoamento na bacia maior (CJ). Em seguida, foram também realizadas simulações do escoamento e da produção de sedimentos para o período de dados de vazão disponíveis (1985 a 2000), para a seção CJ. Os resultados evidenciaram que o modelo calibrado simulou bem o escoamento superficial e conseguiu prever, de forma coerente, a produção de sedimentos com base nos 12 parâmetros mais sensíveis do modelo. A transposição dos parâmetros da bacia maior para a menor e, vice-versa, resultou em índices de Eficiência de Nash-Sutcliffe (NSE) e de Tendência Percentual (PBIAS), considerados satisfatórios para o primeiro caso e insatisfatório para o segundo.

Erosion has been recognized as the main cause of soil degradation and is accelerated by human intervention in watersheds, causing losses to the agricultural sector and damaging the environment. To estimate the impacts caused by land use or climate changes on hydrosedimentological processes, physically-based distributed models have been shown to be quite effective. In this study, the SWAT model was calibrated and validated for two subwatersheds of the Japaratuba Mirim river watershed, one located upstream of the Fazenda Pão de Açúcar - PA (137.3 km²), and another located upstream of Fazenda Cajueiro - CJ (277.8 km²) in the state of Sergipe, to simulate runoff and soil erosion. To test the sensitivity of the calibrated parameters, the runoff was also simulated by a cross application of the 12 most sensitive parameters in the two watersheds, from 1985 to 2000. The results showed that the model was able to simulate the runoff and forecast, in a consistent way, the sediment yield. However, while the cross application of the parameters from the bigger (CJ) to the smaller watershed (PA) resulted in satisfactory Nash-Sutcliffe efficiency (NSE) and percent bias (PBIAS), the opposite was not true.

A freqüência de inundações tem crescido em diversas partes do Brasil e do mundo, como conseqüência de impactos antrópicos ou de mudanças climáticas. Para mitigar os efeitos das inundações, obras hidráulicas são projetadas com vazão de projeto que pode ser determinada através do emprego de estatística aplicada a séries históricas de vazão ou de precipitação, via equação de chuvas intensas (IDF). Para a determinação da IDF são utilizados dados pluviográficos ou dados pluviométricos diários desagregados. Dada à escassez, no Estado de Sergipe, de dados pluviográficos como também de equações IDF foram desenvolvidas, neste trabalho, as equações IDF para todo o Estado, utilizando-se dados de chuva diária de 48 postos, desagregados com base em fatores de proporcionalidade, além das distribuições de Weibull e Gumbel. Obtiveram-se os melhores resultados com a distribuição de Weibull. A espacialização dos parâmetros da função IDF evidenciou a grande variabilidade das precipitações no Estado de Sergipe.

Floods have frequently been observed worldwide, particularly in urban and rural areas of Brazil as a consequence of antropic impacts and climate change. To cope with the problem hydraulic structures are designed based on the observed maximum flood, or statistically predicted through the rainfall-duration relationship established with recorded data, which are generally scarce. Due to the lack of such data, disaggregation of daily rainfall is generally utilized. In the State of Sergipe-Brazil, the rainfall-duration relationships were established utilizing disaggregated daily rainfalls, observed in 48 stations, and the probability distributions of Weibull and Gumbel. The best results were obtained with the Weibull distribution. The spatial distributions of the parameters of the rainfall-duration relationships demonstrated the high rainfall variability in the region.

A erosão do solo é a principal causa do empobrecimento precoce de terras produtivas e dentre as suas formas está a erosão laminar. Esta se caracteriza não apenas pela remoção de uma camada relativamente uniforme da superfície, mas também por seus nutrientes, sendo intensificada, portanto, pelas ações antrópicas. Para evitar ou reduzir seus impactos, fazem-se necessárias diretrizes para a adequação do uso e da ocupação às condições de cobertura vegetal, tipo de solo e topografia, através de mapas do potencial erosivo laminar da região de interesse, obtidos via sistemas de informações geográficas (SIG). Neste trabalho foi desenvolvido o mapeamento do potencial erosivo laminar da bacia do rio Japaratuba, SE (1685 km²); trata-se de uma região sujeita a intensa atividade agrícola, pecuária e de mineração, onde só restam 6% da vegetação nativa. Os resultados mostram que 48,71% da área da bacia ficam nas classes de médio e alto potencial erosivo, indicando que a bacia está bastante impactada devido aos usos inadequados para as condições de solo e declividades.

Soil erosion is a natural phenomenon that reduces soil fertility and causes a great impact on agricultural areas. Laminar erosion is characterized by the removal of the top soil fairly uniformly as well as its nutrients, which is accelerated by human activities. To minimize the impacts it is necessary to adopt an adequate soil management that takes into account the type of the soil, relief, and vegetation cover. The soil management can be aided by mapping the erosive potential of a region using GIS tools. In this work, the technique that was used for mapping the erosive potential in the Japaratuba River Basin (1685 km²) located in the State of Sergipe is presented. The results show that 48.71% of the basin area lie within medium and high erosive potentials zones, suggesting the inadequate land use for the soil types and relief within the basin.