Resumo Estudos comprovam que a temperatura da superfície do mar nos oceanos tropicais Pacífico e Atlântico é a principal variável física influenciadora das condições climáticas em várias áreas do globo. Assim, as observações e previsões de variáveis oceânicas, como a temperatura da superfície do mar, constituem-se uma ferramenta valiosa para o monitoramento do clima e para um melhor aproveitamento dos recursos naturais, principalmente em regiões que são vulneráveis aos impactos causados pelas mudanças climáticas, como é o caso do Nordeste do Brasil. O presente trabalho tem por objetivo aplicar e avaliar um método que visa utilizar as Redes Neurais Artificiais para prever a temperatura da superfície do mar no oceano Atlântico Tropical e o Gradiente meridional de anomalias de temperatura da superfície do mar no Atlântico Tropical. Os resultados mostraram que as correlações, significativas a 95% segundo o teste-t de Student, foram melhores para os trimestres FMA e MAM, onde os coeficientes apresentaram valores superiores a 0,75 para algumas regiões do ATN. Para as estimativas do Gradiente Meridional, a RNA apresentou desempenho similar à persistência. Os melhores resultados ocorrem ao se usar a média da TSM do trimestre DJF. Para essa configuração o coeficiente de correlação foi 0,74.

Abstract Many studies show that the sea surface temperature in the tropical Pacific and Atlantic oceans is the main influencer physical variable climatic conditions in various areas of the globe. Thus, the observations and forecasts of ocean variables such as sea surface temperature, constitute a valuable tool for climate monitoring and better use of natural resources, particularly in regions that are vulnerable to the impacts of climate change, as is the case of Northeast Brazil. The present work aims to implement and evaluate a method that object to use Artificial Neural Networks to predict the sea surface temperature in the Atlantic Ocean Tropical and the meridional gradient of sea surface temperature anomalies in the Tropical Atlantic. The results showed that the correlations, Significant to 95% according to the Student t-test, were better for the FMA and MAM quarters, where the coefficients showed values greater than 0,75 for some regions of the ATN. To estimate the Meridional Gradient, the RNA showed similar performance to persistent. The best results occur when using the average of the TSM from the DJF quarter. For this configuration the correlation coefficient was 0,74.

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 O acoplamento dos modelos WRF e NRCS-CN foram avaliados como ferramentas para um sistema de previsão de cheias. Os modelos foram aplicados na bacia hidrográfica do rio Paraíba do Meio, localizada em Alagoas, Brasil. FNL (Final Análises GFS) dados obtidos do Sistema de Previsão Global foram utilizados como condições iniciais para o WRF. Precipitações e vazões observadas foram coletadas das plataformas de observação de dados. Nove configurações de microfísica foram usadas para otimizar as previsões do WRF. Para o modelo hidrológico, foram utilizadas calibrações automáticas disponíveis no HMS. Foram otimizados os parâmetros do modelo NRCS-CN. O desempenho dos modelos foi avaliado com os indicadores: viés, mínimo erro quadrático, coeficiente de correlação linear de Pearson, coeficiente de Nash-Sutcliffe, Heidke skill score, acertos e alarmes falsos. A habilidade de previsão do WRF para a configuração ótima foi considerada satisfatória. O modelo NRCS-CN gerou bons resultados de cheias. A habilidade preditiva do modelo hidrológico variou de satisfatória a aceitável. Na etapa de previsão de cheias, o modelo acoplado gerou coeficientes de Nash-Sutcliffe de 0.749 e 0.572 para as bacias Atalaia e Viçosa. Em seu todo, o modelo acoplado apresentou um bom potencial para desenvolvimento de sistemas de alerta.

Abstract Coupling the WRF and NRCS-CN models was assessed as a tool for a flood forecast system. The models were applied to the Paraíba do Meio River basin, located in Alagoas, Brazil. FNL (Final Analysis GFS) data provided by the Global Forecast System model were used as initial conditions for WRF. Precipitations and observed discharges were collected in data collection platforms. Nine microphysics configurations were used to optimize WRF forecast. For hydrological, the automatic calibrations, available in HMS was used to get the optimum CN model parameters. Optimized precipitations Model performance was assessed with the indicators: bias, root-mean-square error, Pearson’s linear correlation coefficient, Nash-Sutcliffe coefficient, Heidke skill score, hit rate and false alarm rate. WRF´s predictive ability for the optimum configuration was satisfactory. The NRCS-CN yielded good results. The predictive ability of the hydrological model was ranked between satisfactory and acceptable. In a flood forecasting step, the coupled model yielded Nash-Sutcliffe of 0.749 and 0.572 for Atalaia and Viçosa basins. Overall, the method showed potential for the development of a flood alert system.

Resumo A irrigação representa uma parte substancial na demanda de água mundial. Em âmbito global, a retirada para a agricultura é de 69%. A irrigação é necessária para compensar o déficit em evapotranspiração (ET) devido à precipitação insuficiente. O conhecimento dos impactos das mudanças climáticas em variáveis meteorológicas que afetam a ET é importante para adaptação às mudanças no clima. Este artigo analisa tendências em variáveis meteorológicas e na evapotranspiração de referência (ET0), em oito estações climatológicos no estado do Ceará, Brasil. Foram aplicados os testes de Mann-Kendall e regressão linear. Os resultados indicam tendência positiva, estatisticamente significativa, na temperatura máxima do ar, em cinco de oito estações. A temperatura mínima do ar mostrou tendência positiva em três estações. A velocidade do vento, as horas de insolação e a umidade relativa apresentaram tendências positivas e negativas. Estes padrões impactaram a ET0 em três estações. A tendência crescente em ET0 decorre do aumento detectado na temperatura máxima e na temperatura mínima do ar, não totalmente compensado pela diminuição na velocidade do vento e na umidade relativa. Estes resultados apontam para aumento da demanda para irrigação nas próximas décadas sobre na bacia do rio de Jaguaribe.

Abstract Irrigation has a substantial share in total world water demand. At the global level, the withdrawal ratio for agriculture is 69 percent. Irrigation is necessary to compensate evapotranspiration (ET) deficit due to insufficient precipitation. Knowing the impacts of climatic changes on meteorological variables that directly affect the ET is important for successful climate adaptation. This paper analyzes annual trends in measured meteorological variables and in the crop reference evapotranspiration (ET0), at eight climatological stations in Ceará State, Brazil. Two statistical tests for trend analysis were used - Mann-Kendall and linear regression. The results indicate positive trend, statistically significant, in the maximum air temperature in five of eight stations. Minimum air temperature showed positive trend in three stations. Wind speed, sunshine hours and relative humidity presented positive and negative trends. These irregular patterns directly impacted ET0 in three stations. It seems that the increasing trend in ET0 was probably due to a significant increase detected in maximum temperature and minimum air temperature, not fully offset by the decrease in wind speed and relative humidity. The warning from these results is that water demand for irrigation is expected to significantly increase over the next decades on in Jaguaribe River Basin.

RESUMO Este estudo mostra como o processo de sedimentação em reservatórios afeta o balanço entre vazão regularizada, sangria e perdas por evaporação em reservatórios do estado do Ceará. Presume-se que os reservatórios tenham, inicialmente, forma cônica invertida. Foram investigadas três formas de sedimentação: tipo 1, com deposição paralela ao perímetro molhado; tipo 2, com deposição distribuída proporcionalmente à profundidade da água; e tipo 3, com deposição concentrada no fundo do reservatório. Esses padrões de sedimentação foram encontrados em diversos reservatórios do Ceará, com capacidades de aproximadamente 0,5 a 100 hm3. No entanto, o padrão tipo 2 foi o mais frequente. Neste trabalho, foram estudados cinco grandes reservatórios, com capacidades superiores a 100 hm3, utilizando-se a abordagem de Monte Carlo e levando em conta o assoreamento ao longo do horizonte temporal. Verificou-se que a distribuição de sedimentos pode afetar significativamente o balanço entre vazão regularizada, sangria e perdas por evaporação em grandes reservatórios. Os resultados para o padrão tipo 1 têm menor impacto sobre a vazão regularizada do reservatório, seguido dos tipos 2 e 3. Para o reservatório Cedro, a vazão regularizada seria zero em 2115, assumindo um padrão de deposição tipo 3. Esses resultados reforçam a necessidade de monitoramento do assoreamento em grandes reservatórios do semiárido brasileiro. Além disso, este estudo fornece uma metodologia relativamente simples para prever o impacto do assoreamento na relação entre vazão regularizada, sangria e perdas por evaporação, para os três padrões de sedimentação mais comumente encontrados.

ABSTRACT This study shows how the sedimentation process in reservoirs affects the yield-spill-evaporation losses in reservoirs of Ceará State, Brazilian Northeast. Reservoirs are assumed to have, initially, inverted conical shape. Three forms of sedimentation were investigated: type 1, with deposition occurring parallel to the wetted perimeter; type 2, deposition distributed proportionally to the water depth; and, type 3, deposition concentrated in the reservoir bottom. These sedimentation patterns were found in many reservoirs in Ceará, with capacity ranging from about 0.5 to 100 hm3. Nevertheless, type 2 pattern was the most frequent. In this paper, five large reservoirs, over 100 hm3, were studied using Monte Carlo approach, and considering the silting over the time horizon. It was found that sediment distribution can significantly affect the yield-spill-evaporation trade-off on large reservoirs. Type 1 results have the lowest impact on reservoir yield, followed by type 2 and type 3. For Cedro reservoir, the yield would go to zero in 2115, assuming a type 3 deposition pattern. These results reinforce the need for monitoring sedimentation in large reservoirs in the Brazilian semiarid region. In addition, this study provides a relatively simple methodology to predict the impact of siltation on reservoir yield-spill-evaporation relationships, for the three most found patterns of sedimentation.

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 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 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 O amortecimento de cheias é uma função importante de reservatórios fluviais. Para garantir a segurança das barragens brasileiras, foi aprovada em 2010 a Lei de Segurança de Barragens. Muitos reservatórios de múltiplos usos estão envelhecidos e, possivelmente, não atentem aos atuais padrões se segurança. No Estado do Ceará, Brasil, há muitas barragens construídas há muitas décadas, com vertedores dimensionados por fórmulas empíricas, atualmente ultrapassadas. Este artigo contribui para melhorar a compreensão dos fatores morfológicos e hidrológicos intervenientes no processo do amortecimento de cheias em reservatórios e no desenvolvimento de um método de simples aplicação que estime o amortecimento, a partir de tais fatores. Para tanto, foram realizadas simulações hidrológicas de vários cenários representativos de configurações de reservatórios e de bacias hidrográficas para analisar o impacto de cada parâmetro no amortecimento. Foi proposto um método gráfico, de fácil aplicação, no qual todos os parâmetros morfológicos da bacia e do reservatório foram agregados em um único adimensional – o Índice de Amortecimento do Reservatório (Φ). A partir de Φ, é possível estimar a capacidade de amortecimento do reservatório. Tal método pode ser utilizado para o dimensionamento de novos reservatórios ou para a verificação do vertedores de reservatórios já construídos com outras metodologias.

ABSTRACT Flood reduction constitutes an important characteristic of surface reservoir design. Thus, to ensure that minimum safety standards are met, the Safety Dams Act was approved in 2010. Many multipurpose surface reservoirs are aging and getting out of the current technical standards. In Ceará State, Brazil, there are several dams built for many decades, with spillways sized by empirical formulae which are currently outdated. This article contributes to improve the understanding of the morphological and hydrological factors involved in the process of damping floods in reservoirs and the development of a simple application method that estimates the damping, from such factors. To do so, hydrological simulations of several scenarios representative of reservoir and hydrographic basins configurations were performed. As a result, the impact of each parameter on flood damping was determined. A graphical method was proposed in which all the morphological parameters of the basin and the reservoir were aggregated into a single dimensionless parameter - the Reservoir Damping Index (Φ). With the value of Φ calculated, it is possible to estimate the damping capacity of the reservoir. This method can be used for the design of new reservoirs or for the verification of reservoir spillways already constructed with other methodologies.

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.

Resumo O artigo apresenta uma avaliação do desempenho na previsão climática no alto vale do rio Jaguaribe, Estado do Ceará. A previsão é executada utilizando as condições de fronteira do modelo de circulação global (ECHAM 4.5) ao modelo regional (RAMS 6.0). O modelo simula as chuvas em escala mensal para agregá-las para a estação chuvosa regional (janeiro a junho). Utilizou-se, o Heidke Skill Score (HSS) como métrica da habilidade de previsão. As simulações foram feitas para a estação úmida abrangendo o período de 1979 a 2010. O HSS foi estimado para intervalos de 1, 2, 10, 15, 21, 30, 45, 60, 120 e 180 dias com o objetivo de encontrar o Intervalo de Tempo de Máxima Previsibilidade (ITEMP). Obteve-se uma curva HSS vs. tempo com máximo no ponto HSS = 0,62 e 45 dias. O valor do HSS obtido, 0,62, mostra que a previsão climática mesmo com suas limitações (dados inicial de umidade do solo e parametrizações utilizadas) pode ser uma importante ferramenta para a gestão de estoques de água de reservatórios do semiárido.

Abstract This paper presents an evaluation of the climate forecast in the upper valley of the river Jaguaribe, State of Ceara-Brazil. The forecast was performed using the global circulation model (ECHAM 4.5) boundary conditions to the regional model (RAMS 6.0). The model simulates the monthly scale rainfall in order to aggregate it in the regional rainy season (January to June). We used the Heidke Skill Score (HSS) as a metric of forecast skill. The simulations were performed for the wet season, covering the period from 1979 to 2010. The HSS was calculated for intervals of 1, 2, 10, 15, 21, 30, 45, 60, 120 and 180 days in order to find the Time Interval of Maximum Predictability (ITEMP). The obtained curve, HSS vs. time, presented a maximum HSS of 0.62 for 45 days. This result indicates that climate prediction even with its limitations (initial data of soil moisture and used parameterization) could be an important tool for the reservoir management in Brasilian Semiarid region.

O artigo apresenta estudo sobre os conhecimentos científicos em gestão de águas e suas aplicações na prática social e política. Desenvolve-se a partir de uma base de conceitos da formação dos conhecimentos em matemáticas, ciências empíricas e ciências sociais. Apresentam-se visões sobre os problemas de escassez na década de 1970 e na década de 1990. As mudanças de visões, decorrentes de mudanças de paradigmas, ficam evidentes. Em seguida, desenvolve-se o caminho para decisões em gestão de águas. O processo de decisão é esquematizado em forma de pirâmide, que tem na base a obtenção de dados para a aplicação das ciências hidrológicas, até o topo onde se toma uma decisão política. Uma aplicação desse modelo teórico é descrita. Desafios para a busca de novos conhecimentos para administrar a dinâmica de uso dos recursos hídricos são apresentados.

This article presents a study of the scientific knowledge in water management and their applications in social and political practice. The paper develops concepts of the formation of knowledge in mathematics, empirical science, and social sciences. The vision for solving water shortages problems in the 1970s and 1990s presented. Changes in vision, due to paradigm shifts, become evident. Thereafter, the paper develops the knowledge of the ideal pyramid for political decision. The decision process, outlined in the classic pyramid shape, the base starts with data collection to apply in hydrological sciences, towards the top where a political decision concluded. The message of the article is that scientific knowledge generated provides the support for the water management model practiced in Brazil. Challenges in the pursuit of new knowledge to manage the dynamics of the uses of water resource discussed.

O artigo estuda o ciclo diário de precipitações pluviais no município de Fortaleza, Ceará. Utilizou-se uma série de 30 anos de dados em intervalos de cinco minutos. Os dados são oriundos de registros pluviográficos da estação meteorológica da Universidade Federal do Ceará, no Campus do Pici. Para se obter a curva do ciclo diário, utilizou-se a análise de regressão não linear. Pesquisou-se o ajustamento dos dados a dois tipos de curvas: polinomial e senoidal. O ajustamento a um polinômio de terceiro grau resultou em uma curva de formato aproximadamente senoidal, com coeficiente de determinação r2=0,9118. Entretanto, a curva ajustada exibiu descontinuidade entre os valores das ordenadas no início e fim do ciclo diário. Desenvolveu-se um polinômio, denominado polinômio cíclico, que retira a descontinuidade nos extremos do ciclo diário. Obteve-se uma curva de forma nitidamente senoidal, com r2=0,8798. Partiu-se, assim, para o ajustamento de funções do tipo senoidal. Foi testada a senoide simples e uma associação seno-cosseno. Com a combinação de senos e cossenos, chegou-se a uma curva com r2=0,9113, que foi considerada como a melhor representação do ciclo diário de chuvas em Fortaleza. A equação da curva tem a forma: P(h)=113,7422sen(2πh)+26,5895cos(2πh)+142,5764, onde h denota a hora do evento.

The purpose of this paper is to study the daily cycle of rainfall over Fortaleza, Ceará State. A 30 year time series of rainfall data at five minutes intervals was used. The data came from rain gauge records obtained at the meteorological station at Universidade Federal do Ceará, located at the "Campus do Pici". To obtain the daily rainfall cycle, non-linear regression analysis was used. We searched for fitting to two types of curves: polynomial and sinusoidal. The fitting to a third degree polynomial resulted in an approximately sinusoidal shape, with a determination coefficient r2 = 0.9118. However, the fitted curve showed discontinuity between the values of the ordinates at the beginning and ending of the daily cycle. We developed a new polynomial curve removing the discontinuity. The obtained curve was markedly sinusoidal, with r2= 0.8798. Then, sinusoidal functions fitting were done. We tested the simple sine and a sine-cosine association. With the combination of sine and cosine, the best fitting found is a curve with r2= 0.9113, considered as the best representation of the diurnal cycle. The curve equation has the form: P(h)=113.7422sen(2πh)+26.5895cos(2πh)+142.5764, where h is the event time.

O artigo analisa a evolução das políticas públicas contra as secas praticadas no Nordeste a partir do período Colonial. Uma proposta de periodização com base nas políticas predominantes é apresentada. A periodização é organizada em cinco fases: 1) defrontando-se com as secas; 2) a busca do conhecimento; 3) a hidráulica da solução; 4) o desenvolvimento regional; 5) a gestão das águas e o desenvolvimento sustentável. As lógicas e os pensamentos dos principais intelectuais que deram suporte a essas políticas são objetos de análise e discussão.

The article analyzes the evolution of public policies against drought in the Northeast since the colonial period. A timeline based on the prevailing policies is proposed. The periodization was divided into five phases: 1) facing the droughts, 2) the construction of the knowledge, 3) the hydraulic phase of the solution, 4) the regional development, 5) the water management and sustainable development. The logic and the thoughts of the leading intellectuals who have supported these policies are subject to review and discussion.

O artigo apresenta a descrição de um conflito de águas no estado do Ceará, envolvendo as águas perenizadas pelos reservatórios Thomas Osterne e Manoel Balbino, no vale do rio Carás, na bacia do rio Salgado, ao sul do estado. Ao longo dos anos, em períodos de pluviosidade normal, foram construídas pequenas barragens para captação das águas liberadas nos leitos dos riachos. Em épocas de escassez, o conflito instala-se no vale, em decorrência da retenção de águas a montante, que impedem o fluxo natural para os usuários a jusante. O artigo apresenta ainda a descrição do conflito e sua análise no contexto do modelo institucional do Ceará. É analisada também a prática da alocação negociada como estratégia de resolução de conflitos. Como resultado, conseguiu-se, pacificamente, a remoção de barragens de terra que interferiam no escoamento do trecho perenizado.

The paper describes a water conflict for using the water regulated by the Thomas Osterne and Manoel reservoirs in Cara's river basin in southern part of Ceará State. Along the river, farmers have built small dams to withdraw waters released in the river from the reservoirs. In times of droughts, the conflict settled in due to the retention of water in upstream that prevented it came to users of downstream. The article also describes the Ceará State's institutional model and the way it deals with water conflicts. It is analyzed the practice of negotiating the water allocation as a strategy for conflict mediation. The main actors involved in conflict and its mediation were: users, technical water managers, prosecutors, political, and environmental institutions. As a result, it has been achieved, peacefully, the removal of earth's dams that interfered in the free flow of water.