RESUMO Os elevados custos e a limitação de recursos financeiros tornam essencial a priorização de projetos de saneamento. Os métodos multicritérios, para decisões individuais ou em grupo, são ferramentas modernas para hierarquizar portfólios de projetos. Há muitos métodos disponíveis na literatura técnico-científica. No Brasil, os Comitês das Bacias Hidrográficas constituem-se no ambiente para decisões descentralizadas sobre projetos nos âmbitos das bacias hidrográficas. Este artigo propôs um modelo multicritério de apoio à decisão para a priorização de um portfólio de projetos de saneamento no âmbito de um comitê de bacia. Como estudo de caso, utilizou-se um portfólio de 14 empreendimentos, objeto de um edital para aplicação de recursos financeiros do Fundo Estadual de Recursos Hídricos e/ou arrecadados pela cobrança da água bruta nas bacias dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí. Empregou-se o método Preference Ranking Organization Method for Enrichment Evaluation II com a extensão gráfica Geometric Analysis for Interactive Aid. O modelo propiciou uma análise detalhada sobre as potencialidades das alternativas. Foi possível visualizar não somente a ordenação, mas também todas as propriedades de superação de cada alternativa pelas matrizes e pelos gráficos apresentados.

ABSTRACT High costs and limited financial resources make it essential to prioritize sanitation projects. Multicriteria methods, for individual or group decisions, constitute modern tools to rank project portfolios. Currently, there are many methods available in the scientific and technical literature. In Brazil, the Hydrographic Basin committees constitute the institution for decentralized decisions to manage projects portfolios. This article proposes a multicriteria model of decision support for prioritizing a portfolio of sanitation projects within the scope of a basin committee. As a case study, a portfolio of 14 projects is used, which is the subject of a public notice for the application of financial resources from FEHIDRO and/or collected by charging raw water in the Piracicaba, Capivari and Jundiaí (PCJ) basins. The method Promethee II was used with the graphic extension GAIA. The model provided a detailed analysis of the potentialities of the alternatives. It was possible to visualize not only the ordering, but also all the overcoming properties of each alternative by the matrices and the graphs presented.

RESUMO A segurança hídrica envolve o uso sustentável e a proteção dos sistemas hídricos, de modo a se dispor de água em quantidade e qualidade adequadas à saúde, aos meios de subsistência, aos ecossistemas e à produção. No que se refere à gestão da quantidade de água, houve muitos avanços desde a aprovação da Política Nacional de Recursos Hídricos em 1997. As competências e atribuições de cada ente do sistema estão definidas na legislação pertinente. No que se refere à gestão da qualidade de água, no entanto, há um grande número de normativos aplicáveis e de instituições competentes para atuarem na fiscalização e na regulação da matéria. Em função dessa gama de informações, configura-se a necessidade de sistematização e síntese do arcabouço legal/institucional. Para essa finalidade, este trabalho propõe associar a metodologia da matriz de sistematização institucional aos instrumentos de monitoramento ambiental já praticados no Ceará. Espera-se que essa associação propicie visualizar as fontes potencialmente poluidoras, os normativos pertinentes e as instituições competentes. A metodologia foi aplicada ao reservatório Castanhão, no estado do Ceará. Identificou-se que 50% das fontes poluidoras são geradas por entidades públicas (Companhia de Água e Esgoto do Ceará - CAGECE; Serviço Autônomo de Água e Esgoto - SAAE; ou prefeituras municipais). As fontes particulares (pessoas físicas ou jurídicas) contribuem com os outros 50%. Isso significa que ações de controle sobre entidades públicas poderiam resolver em grande parte a poluição da bacia hidrográfica. As agências reguladoras e os órgãos ambientais independentes podem contribuir muito para a redução das fontes de poluição.

ABSTRACT Water security involves sustainable use and water system protection, in order to have water in quantity and quality acceptable to the health, livelihoods, ecosystems and production. Regarding water quantity management, many advances have occurred since the approval of the Brazilian Water Resources Policy in 1997. The competences and responsibilities of each entity of the system are defined in the relevant legislation. Regarding water quality management, however, there is a large number of applicable regulations and competent institutions to act in the supervision and regulation of the matter. Due to this range of information, the need to systematize and synthesize the legal/institutional framework is configured. For this finality, this work proposes to associate the institutional systematization matrix methodology with the environmental monitoring instruments already practiced in Ceará, Brazil. It is hoped that this association will allow the visualization of potentially polluting sources, relevant regulations and competent institutions. The methodology was applied to the Castanhão Reservoir, in the State of Ceará, Brazil. With this methodology, it was possible to identify that 50% of pollutant sources are generated by public entities (Companhia de Água e Esgoto do Ceará - CAGECE; Serviço Autônomo de Água e Esgoto - SAAE; or city halls) and the other 50% correspond to individuals or legal entities. This means that control actions over public entities could solve an important part of the hydrographic basin pollution. Regulatory agencies and the independent environment entities can contribute to reduce pollution sources.

RESUMO O planejamento e a eficiência dos recursos hídricos estão sujeitos às incertezas decorrentes dos dados de entrada de modelos climáticos e hidrológicos. Previsão de vazões afluentes a reservatórios que auxiliariam as tomadas de decisões para os diversos usos da agua, contem incertezas fundamentalmente das condições iniciais assumidas nos processos modelados. Nesse contexto o artigo avalia a eficiência do acoplamento do modelo atmosférico ao modelo hidrológico, com vistas a utilizar a previsão climática na operação sazonal do reservatório Orós, no estado do Ceará. O modelo atmosférico regional RAMS 6.0 foi forçado pelo modelo atmosférico global ECHAM 4.5, na bacia hidrográfica do Alto Jaguaribe para obtenção dos dados de precipitação. Para retirar vieses nas precipitações, foi aplicada a correção função densidade de probabilidade (PDF) nos dados simulados. Em seguida, os dados de precipitações foram inseridos no modelo hidrológico Soil Moisture Account (SMA) do Hydrologic Modeling System (HEC-HMS). Para a calibração do SMA, foi usada a função objetivo Nash-Sutcliffe. Por fim, foram avaliadas as decisões de liberação do Orós, utilizando o Heidke Skill Score (HSS). O SMA apresentou acurácia, com valores de Nash-Sutcliffe de 0,92 na fase de calibração, e 0,87 na fase de validação, mostrando ser uma alternativa de modelo precipitação deflúvio. Para as decisões na liberação de águas do reservatório, utilizando-se as previsões climáticas, obteve-se HSS =0,43. Os resultados mostram que as previsões de precipitação acopladas a um modelo hidrológico se constituem em promissora ferramenta para a operação hidrológica de reservatórios do Semiárido brasileiro.

ABSTRACT The planning and the efficiency of water resources are subject to the uncertainties of the input data of climate and hydrological models. Prediction of water inflow to reservoirs that would help decision making for the various water uses, contain uncertainties fundamentally the initial conditions assumed in the modeled processes. This paper evaluates the coupling of a regional atmospheric model with a hydrological model to make streamflow forecast for seasonal operation of Orós reservoir, Ceará State, Brazil. RAMS model, version 6.0, was forced by the ECHAM 4.5 atmospheric general circulation model over Alto Jaguaribe basin to obtain the rainfall data. To remove biases in the simulated precipitation fields was applied the probability density function (PDF) correction on them. Then the corrected precipitation data were inserted in the hydrologic Soil Moisture Account (SMA) model from the Hydrologic Modeling System (HEC-HMS). For SMA calibration, it was used the Nash-Sutcliffe objective function. Finally, decisions to water release from the Orós were evaluated using the Heidke Skill Score (HSS). The SMA model showed a satisfactory performance with Nash-Sutcliffe values of 0.92 (0.87) in the calibration (validation) phase, indicating that it is a rainfall runoff model alternative. For decisions in releasing water from the Orós reservoir, using climate predictions, obtained HSS = 0.43. The results show that the simulated rainfall coupled with a hydrological model is able to represent the hydrological operation of Brazilian semiarid reservoir.

RESUMO As curvas envoltórias constituem-se em ferramentas de grande importância para o dimensionamento expedito de cheias de projetos de estruturas hidráulicas, assim como parâmetro de checagem da cheia de projeto de vertedores de barragens já construídas, para a verificação de sua segurança hidrológica. As envoltórias são curvas, associadas a uma equação matemática, que determinam a linha superior que envolve os valores máximos das cheias associados às respectivas áreas das bacias hidrográficas. As envoltórias podem ser, quanto ao espaço, de âmbito mundial ou regional; e quanto a cheias, podem ser relativas aos máximos observados ou a determinados períodos de retorno. Este artigo apresenta uma revisão de diversas envoltórias desenvolvidas no mundo e, adicionalmente, aplica-as às condições hidrológicas de bacias hidrográficas do Ceará. Foram testadas três curvas envoltórias amplamente utilizadas na literatura. A partir da estimativa de novos parâmetros regionais para o Ceará, são construídas envoltórias de cheias milenares e decamilenares para o Estado. Para a construção das envoltórias foram pesquisados 43 projetos hidrológicos de barragens dimensionadas por modernas técnicas hidrológicas, adotadas pelas instituições de recursos hídricos estaduais.

ABSTRACT Envelope curves are important tools for preliminary evaluation of design floods, for sizing hydraulic structures and for checking the design peak discharge in old dams, to verify their hydrological safety. These curves, associated with a mathematical equation, determine the upper line that involves the maximum values of the floods associated with the respective basin areas. Envelope curves can be global or regional; maybe relative to maximum recorded floods or certain return periods. This paper presents a review of the various envelope curves developed in the world and, in addition, applies them to the hydrological conditions of the watersheds in Ceará. Three envelope curves widely used in the literature were tested. Based on the estimation of new regional parameters for Ceará, envelope curves for floods with Tr equal to 1.000 and 10.000 years were constructed for the State. For developing the envelope curves, 43 hydrological dams’ projects, designed by hydrological techniques adopted by state water resources institutions, were investigated.

RESUMO O aumento na demanda pela água no mundo estimulou a aplicação da cobrança na busca pelo uso racional dos recursos hídricos. A fixação da tarifa de água para um determinado uso não é fácil, dado que ela deve ter um valor elevado o bastante que incentive o seu uso racional, porém não elevado o suficiente que comprometa ou impeça o desenvolvimento de atividades produtoras. Este estudo avalia diferentes valores de tarifa sugeridos e aplicados ao setor da carcinicultura no Ceará no período de 2003 a 2016 e analisa a sensibilidade do setor a esses valores. Foram considerados os resultados zootécnicos da atividade, bem como os custos de produção e receitas auferidas pelos produtores no ano de 2008. O estudo mostrou que o único valor de tarifa que torna o setor financeiramente atraente para este uso é o de R$ 1,00/1.000m3, valor bem abaixo do inicialmente proposto pelo Estado (R$ 31,20/1.000m3), o qual foi reduzido em anos posteriores. Neste contexto, foi desenvolvido um modelo para fixação de tarifas para a carcinicultura, o qual considera a capacidade de pagamento dos empresários e o custo de produção dos camarões.

ABSTRACT The increase of global water demand has stimulated the application of water charging to seek its rational use. However, the establishment of the water tariff for a certain use is not an easy task, given that this tariff must have an elevated value, sufficient to encourage the rational use, but not so elevated, in a manner that compromises or prevents the development of production activities. The present study aimed to evaluate different water tariff values proposed and applied to the shrimp farming industry in Ceará, from 2003 to 2016, and analyze the sensitivity of the industry to these values. The analyses considered the productive performance of the shrimp farming observed by the producers, production costs for the activity, and incomes earned by the producers in 2008. The present study demonstrated that the only tariff value that makes the sector financially attractive is R$1.00/1,000m3, a lower value than the one previously proposed by the state of Ceará (R$ 31.20/1,000m3), which was reduced in the following years. In this context, a model was developed to fix tariffs for shrimp farming, which considers the payment capacity of the entrepreneur and the production costs to cultivate shrimp.

Apesar dos avanços da modelagem dinâmica da atmosfera nas últimas duas décadas do século 20 as aplicações com modelagem empírica ainda têm sido muito utilizadas em função do seu fácil uso e pouca dependência de recursos computacionais. Neste estudo é mostrada uma comparação dos resultados de simulação de precipitação para o Nordeste do Brasil (NEB) - 1971-2000 obtido por modelagem dinâmica de grande escala e regional (downscaling) e a previsão de um método de modelagem empírica K´neigbhors. Foram usados o modelo de circulação geral da atmosfera ECHAM4.5, e dois modelos regionais, o Modelo Regional Espectral (MRE/97) do National Centers for Atmospheric Prediction- NCEP e o Regional Atmospheric Model System (RAMS) desenvolvido na Universidade do Colorado. Os modelos regionais foram aninhados aos dados simulados pelo ECHAM4.5 tendo como condição de contorno a Temperatura da Superfície do Mar observada no período de fevereiro a maio. Os resultados mostraram que o modelo empírico apresentou menor erro absoluto nos períodos fevereiro a abril (FMA) e março a maio (MAM) que os modelos dinâmicos em áreas do no norte do Maranhão e Piauí, oeste e sul do Ceará, centro-sul do Piauí e oeste e nordeste da Bahia. Quanto ao bias, o ECHAM4.5 e o MRE/97 mostraram um bias úmido em grande parte do NEB, porém com um valor médio para o setor norte do NEB (2ºS-12ºS e 45ºW-37ºW) mais próximo do observado. Para o RAMS e o método análogo houve um predomínio de um bias seco sobre o NEB, com valores em magnitudes mais distantes do observado. A previsibilidade (Heidke Skill) em três categorias Seca (S), Normal (N), Chuvosa (C), mostrou que o método análogo tem baixo Skill, entre 0,1 e 0,3 em todas as categorias, enquanto os modelos dinâmicos apresentaram Skill superiores, com valores maiores para as categorias S e C (da ordem de 0,4 a 0,5), até superiores a 0,6 em algumas áreas do setor norte do NEB para a categoria C como visto nos resultados dos modelos ECHAM4.5 e MRE/97.

Despite significant advances of the dynamic atmosphere models over the last decades of the 20th century, the empirical atmospheric models have been widely used due mostly to both its general applicability and its little dependence on the computational resources. This study is show comparison of precipitation simulation to Northeast Brazil (NEB) - 1971-2000 from large scale dynamical modeling and regional model (downscaling) and the forecast of empirical modeling (K-nearest-neighbor (k-NN). Were user the general circulation model ECHAM4.5 together two regional models, the Regional Spectral Model (RSM/97) from the National Centers for Atmospheric Prediction-NCEP and the Regional Atmospheric Model System (RAMS) developed at Colorado State University. The regional models were nested in ECHAM4.5, forced with the observed Sea Surface Temperature as a boundary condition, for the period from February to May. The results show that the empirical model presented a smaller absolute error than the dynamic models for the periods February to April (FMA) and March to May (MAM) in isolated areas of the north of Maranhão and Piauí states, west and south of Ceará, center-south of Piauí and west and northeast of Bahia state. Regarding model biases, ECHAM4.5 and the RSM/97 produced, to a large extent, a humid bias over large areas of NEB, however with an average precipitation for the northern sector of NEB (2ºS-12ºS and 45ºW-37ºW) close to the observations. RAMS and the analog method had a dominance of a dry bias over NEB, with precipitation totals below the observed values. The model skills (using the Heidke score) were evaluated for three categories Dry (S), Normal (N), Rainy (C), showed that the analogous method has low skills, between 0,1 and 0,3 in all categories, while dynamic models presented superior skills, with larger values for categories S and C (of the order of 0,4 the 0,5), exceeding 0,6 in some areas of the northern sector of NEB for category C as seen in the models ECHAM4.5 and RSM/97 models.