RESUMO Os sistemas de abastecimento em regime de intermitência fornecem água aos usuários por um período limitado de tempo, produzindo efeitos adversos à rede de abastecimento de água e aos usuários do sistema, em especial os usuários domésticos, cuja demanda é pouco flexível e a capacidade de adaptação limitada. Neste trabalho é proposto um conjunto simplificado de indicadores que permite identificar diferentes níveis de vulnerabilidade ao desabastecimento de água aos quais uma população urbana está sujeita em situação de intermitência no abastecimento. Os indicadores podem ser obtidos de dados censitários, de informações topológicas, topográficas e hidráulicas do sistema de abastecimento e de levantamentos cadastrais ou de sensoriamento remoto da localidade, podendo ser processados em Sistemas de Informações Geográficas (SIGs). Os indicadores são aplicados ao caso de Campina Grande, Paraíba, com base em levantamentos disponíveis sobre usuários que vivenciaram a situação de intermitência no abastecimento. Os resultados permitem a identificação das áreas cujos usuários podem ser potencialmente mais afetados pela intermitência no abastecimento e a recomendação de medidas mitigadoras para a redução de sua vulnerabilidade.

ABSTRACT Intermittent supply in water distribution systems occurs when the water service is available for a limited period of time, producing adverse effects on the water supply network and users of the system, in particular domestic users, whose demand is not flexible and the adaptive capacity is limited. This paper proposed a simplified set of indicators to identify different levels of vulnerability to water shortages to which an urban population is subject, in a situation of intermittent water supply. The indicators can be obtained from census data, topological, topographic, and hydraulic information from the supply system and from cadastral surveys or remote sensing of the locality, and can be processed in geographic information systems (GIS). This article presented the formulation of the indicators and their application to the Campina Grande system, Paraíba, Brazil, based on available surveys on users in intermittent supply situations. The results allow the identification of areas whose users may be potentially most affected by intermittent supply and the recommendation of mitigating measures to reduce their vulnerability.

Resumo Os índices de vegetação obtidos por modelos, aplicados em imagens orbitais, são comumente utilizados para o monitoramento da cobertura do solo, sendo importantes para registrar alterações na biomassa, identificação do ciclo fenológico, relação com o sequestro de carbono e indicadores de mudanças climáticas. Na região do bioma Caatinga, a compreensão em escalas local e diária dos fenômenos que ocorrem na cobertura do solo é muito importante devido à sua heterogeneidade, sazonalidades e às múltiplas ações humanas. Neste ambiente, cresce a importância da representação temporal e espacial. Os satélites da série Landsat apresentam características adequadas para representar as variações espaciais, mas têm uma baixa amostragem temporal. Nesse sentido, o presente estudo tem como objetivo melhorar a representação temporal dos dados capturados pelos satélites Landsat para uma região do bioma Caatinga. Funções de três parâmetros são avaliadas para representação temporal matemática do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI), tendo a sua avaliação de desempenho realizada a partir dos parâmetros estatísticos qui-quadrado reduzido (χ2) e coeficiente de determinação (R2). A análise considera o estado de alteração da cobertura do solo pela ação antrópica e o regime pluviométrico anual. A função Cauchy apresentou melhor desempenho, ajustando-se bem a 83% dos anos e locais analisados, obtendo um R2 médio de 0,82. Os parâmetros da função de melhor desempenho identificada neste estudo podem ser uma valiosa fonte de informações para estudos ambientais na Caatinga que precisem avaliar o comportamento temporal da vegetação.

Abstract Vegetation indexes from remote sensing images are often used for land-cover monitoring and identification of biomass changes. They are also very useful to describe the relationships between the phenological cycle and the carbon sequestration, which are climate change indicators. The Caatinga land-cover is very heterogeneous, making hard the understanding of the land cover processes in different scales (spatial and temporal), due to seasonalities and human actions. The Landsat series products usually can describe spatial land-cover variations, with a low temporal scale, so far. This study aims to improve the temporal representation of the land cover by Landsat images for a Caatinga area. This article presents an evaluation, using a mathematical approach of three-parameter functions to describe the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI). Each function performance was evaluated by the reduced chi-square (χ2) and determination coefficient (R2) parameters. The analysis is performed for an annual period and considers land-cover changes by anthropic action. The Cauchy function seems the best option and presented an adjust up to 83% of the total (years and places), with an R2 (average) of 0.82. The parameters of this function can be a valuable source for environmental studies in the Caatinga biome, supporting temporal analysis of the vegetation.

RESUMO No semiárido do Brasil, os aquíferos aluviais são de fácil aproveitamento e com características favoráveis à construção de barragens subterrâneas. A determinação do potencial efetivo de explotação desses aquíferos deve levar em consideração, além dos limites de funcionamento dos poços, a afluência subterrânea a montante da área explotada, assim como a efluência para jusante, de forma a assegurar demais usos e demandas. Neste artigo é tratado o caso de trecho de aquífero aluvial dotado de barragem subterrânea e poços, analisado por meio de modelo computacional. Simulamos os padrões de escoamento subterrâneo para diferentes cenários de explotação de água, considerando as implicações de disponibilidade hídrica para trechos a jusante. Identificamos limitações ao atendimento das demandas, causadas pela necessidade de garantir o escoamento da água subterrânea para jusante. Tais limitações, contudo, puderam ser minimizadas por meio de adequações na locação dos poços, de modificações no regime de explotação e da inserção de barragens subterrâneas. A definição destas medidas é possibilitada pela simulação computacional, mas sua implantação dependerá de negociação entre os usuários na escala de bacia, para concessão adequada das outorgas de extração da água subterrânea.

ABSTRACT Easily exploitable aquifers are formed along river beds in the Brazilian semi-arid region and present characteristics that enable the construction of underground dams. The estimate of the potential effective exploitation of these aquifers must take into account the pumping limits of the wells, the upstream groundwater inflows and the flows to downstream reaches and through the underground dam, whose reduction influences the downstream supply. The current research presents a real case study about an aquifer reach, with underground dam and wells, which was analyzed through computational model. We simulated the groundwater flow patterns according to different exploitation scenarios and found that there should be water extraction limitations to assure the required downstream flows. The limitations can be minimized through appropriate well locations and exploitation regimes, as well as through the implementation of underground dams. The definition of these measures becomes possible through the sound use of computational simulation, but their effective implementation will depend on negotiations among users at the basin scale, so that appropriate water permits can be issued.

RESUMO A falta de procedimentos de classificação baseados em processos pode levar a uma projeção irreal de hietogramas devido à complexa oscilação das lâminas precipitadas quando assimiladas em altas resoluções temporais. Quatro anos consecutivos de dados pluviográficos sub-horários foram assimilados em três áreas de estudo (Guaraíra, GEB, São João do Cariri, CEB, e Aiuaba, AEB) sob climas distintos (semiárido muito quente e tropical úmido). O objetivo deste estudo foi definir os eventos chuvosos (para Tempo Mínimo entre Eventos, MIT, e Altura Mínima de Precipitação, MRD, iguais a 30 min e 1.016 mm, respectivamente), classificar seus tipos de hietograma (retangular, R, unimodal com pico oblíquo à esquerda, UL, oblíquo à direita, UR, e centrado, UC, bimodal, B, e disforme, SL), e comparar suas principais propriedades de precipitação (frequência, duração, altura, taxa e pico). Um processo de agregação de pulsos de precipitação permitiu remodelar os eventos SL para seis períodos de tempo variando de 2 a 30 min. Os resultados revelaram que a área costeira possuía predominantemente eventos R (64% de eventos e 49% de lâmina precipitada), no semiárido ocidental prevaleceram os eventos UL (57% de eventos e 63% de lâmina precipitada), enquanto no semiárido oriental a maioria foram os eventos R (61% de eventos e 30% de lâmina precipitada) semelhante à área costeira. Conclui-se que cada tipo de formação de nuvens teve efeitos importantes sobre as propriedades dos hietogramas, diferenciando-os até dentro do mesmo clima.

ABSTRACT The lack of process-based classification procedures may lead to unrealistic hyetograph design due to complex oscillation of rainfall depths when assimilated at high temporal resolutions. Four consecutive years of sub-hourly rainfall data were assimilated in three study areas (Guaraíra, GEB, São João do Cariri, CEB, and Aiuaba, AEB) under distinct climates (very hot semi-arid and tropical wet). This study aimed to define rainfall events (for Minimum Inter-event Time, MIT, and Minimum Rainfall Depth, MRD, equal to 30 min and 1.016 mm, respectively), classify their hyetograph types (rectangular, R, unimodal with left-skewed, UL, right-skewed, UR, and centred peaks, UC, bimodal, B, and shapeless, SL), and compare their key rainfall properties (frequency, duration, depth, rate and peak). A rain pulse aggregation process allowed for reshaping SL-events for six different time spans varying from 2 to 30 min. The results revealed that the coastal area held predominantly R-events (64% events and 49% rainfall depth), in western semi-arid prevailed UL-events (57% events and 63% rainfall depth), whereas in eastern semi-arid mostly were R-events (61% events and 30% rainfall depth) similar to coastal area. It is concluded that each cloud formation type had important effects on hyetograph properties, differentiating them even within the same climate.

RESUMO Regiões com alta variabilidade hidrológica são, geralmente, abastecidas por reservatórios plurianuais com baixas vazões de regularização, sujeitos, sazonalmente, a grandes vertimentos e a perdas por evaporação em seus períodos de cotas altas. O semiárido brasileiro é uma dessas regiões. Este trabalho levanta a hipótese do aproveitamento da água vertida e/ou evaporada, em regiões com estas características, para suprir demandas não atendidas pela vazão outorgável dos reservatórios, utilizando uma vazão máxima excedente para incrementar a vazão outorgável. Como caso de estudo, foi efetuada a operação de um reservatório de grande porte, localizado no semiárido brasileiro. Por meio de simulação do balanço hídrico e otimização, foi desenvolvida uma curva-guia para operação do reservatório e encontrada a vazão excedente máxima explorável em períodos de cheia. Com os resultados encontrados, pode-se concluir que há a possibilidade de utilizar uma vazão excedente em períodos de grandes afluências sem que o abastecimento em períodos secos seja prejudicado.

ABSTRACT Regions with high hydrological variability are usually supplied by reservoirs that regularize discharges inter-annually, with low discharge of regularization, seasonally subject to large overflow and evaporation losses in their periods of high water levels. The Brazilian semiarid is one of such regions. This work looks at the possibility of using water that would be evaporated and/or spilled, in regions with such characteristics, to supply demands that would not be otherwise provided by the maximum legally allowed withdrawal discharge. The proposed method was applied to the operation of a large reservoir, located in the semiarid region of Brazil. Through simulation of the water budget and optimization, a rule curve was developed for reservoir operation for achieving the maximum exploitable reservoir withdrawal in rainy periods. The results show that it is possible to use the excess water in periods of large inflows with no damage to water supply during dry periods.

Resumo Em situação de escassez hídrica, uma medida de gestão é o racionamento de água, visando garantir o acesso equitativo ao recurso. Neste estudo, são apontados alguns fatores que contribuem para uma situação de injustiça hídrica em Campina Grande, cidade do Semiárido Brasileiro, que atravessa um novo ciclo de seca desde 2012. Foram monitoradas as condições de abastecimento de água em domicílios e as percepções que seus moradores têm dos impactos do racionamento de água nas suas rotinas domiciliares, durante 6 meses. Duas variáveis foram consideradas: renda domiciliar e risco de desabastecimento de água. Dentre as principais conclusões estão as de que: (1) quanto maior a renda domiciliar, maior a capacidade de armazenamento de água e menor o impacto nas rotinas domiciliares; (2) as camadas mais pobres da população tendem a naturalizar os impactos restritivos do racionamento, por experienciarem e viverem em estado permanente de economia de água.

Abstract In water scarcity situations, water rationing is a management measure taken in order to ensure equitable access to water. The current study presents some factors that contribute to a situation of water injustice in Campina Grande, a city located in the Brazilian semiarid region, which has been facing a new drought cycle since 2012. The water supply conditions in the households and the users' perceptions about the impacts on their water use routines were monitored for 6 months. Two variables were considered: household income and water shortage risk. Among the main conclusions, the following stand out: (1) the higher the household income is, the higher the water storage capacity and the lower the impacts on the household routines; (2) the poorest sections of the population tend to naturalize the restrictive impacts of the water rationing since they have experienced and lived in a permanent state of water saving.

Resumen En una situación de escasez de agua, una medida de gestión es el racionamiento de agua para asegurar el acceso equitativo al agua. En este trabajo se señalan algunos factores que contribuyen a una situación de injusticia hídrica en Campina Grande, ciudad del semiárido brasileño, pasando por un nuevo ciclo de sequía desde 2012. Se controlaron las condiciones de abastecimiento de agua en los hogares y sus percepciones de los impactos en sus rutinas de uso de agua durante 6 meses. Se consideraron dos variables: ingreso familiar y riesgo de escasez de agua. Las principales conclusiones son que (1) mayor será el ingreso del hogar, mayor es la capacidad de almacenamiento de agua y menos es el impacto en las rutinas domésticas; (2) los sectores más pobres de la población tienden a naturalizar los impactos restrictivos de racionamiento por vivir en un permanente estado de ahorro del agua.