RESUMO Este estudo determina o grau de estresse hidrológico (HS) na bacia do rio Goiana em Pernambuco, um estado do nordeste do Brasil. O índice de estresse hidrológico é obtido comparando-se os valores das licenças superficiais com os limites concedidos pelos gestores. Os resultados apontaram para uma situação de “Alto” estresse hidrológico (HS) na sub-bacia da Nazaré da Mata, com aproximadamente 94,76% da vazão outorgável sendo utilizada. Na sub-bacia do Caricé, o grau de estresse hidrológico foi considerado “Médio”, sendo concedido cerca de 31,77% da vazão disponível. As demais sub-bacias tiveram resultados considerados como “Baixo” estresse hidrológico (entre 0% e 25%). Com os resultados, o estudo ressalta a importância do constante monitoramento dos dados de demanda por usos de água na região e o aperfeiçoamento dos critérios para concessão de outorga pelos órgãos gestores.

ABSTRACT This study determines the degree of hydrological stress (HS) on the Goiana River basin in Pernambuco, a state in northeastern Brazil. The hydrological stress index is obtained by comparing the values of the surface permits with the limits granted by the managers. The results pointed to a situation of “High” hydrological stress (HS) in the Nazaré da Mata sub-basin, with approximately 94.76% of the grantable flow being used. In the Caricé sub-basin, the degree of hydrological stress was considered “Medium,” with about 31.77% of available flow being granted. The other sub-basins had results considered to be “Low” hydrological stress (between 0% and 25%). Given these results, this study emphasizes the importance of constantly monitoring data on the demand for water use in the region and improving the criteria management bodies follow when granting permits.

RESUMO O dimensionamento ótimo de redes de distribuição de água (RDA) tem recebido atenção especial de projetistas e pesquisadores devido, principalmente, aos elevados custos de implantação, operação e manutenção. No entanto, a baixa eficiência computacional da maioria dos algoritmos dificulta a aplicação desses em RDA de grande porte. Diante disto, este artigo apresenta um algoritmo híbrido (H-PSOTS) baseado nos métodos particle swarm optimization (PSO) e tabu search (TS) para o projeto de RDA. Incorporar a TS, como um procedimento de melhoria da busca local, permite que o algoritmo H-PSOTS evite ótimos locais e apresente um desempenho satisfatório. O PSO padrão e o H-PSOTS foram aplicados a três redes de referência propostas na literatura: Balerma irrigation network, ZJ network e Rural network. O algoritmo híbrido obteve bons resultados na busca pela solução ótima e alto desempenho computacional, tornando-se uma nova opção para o projeto ótimo de redes de distribuição de água reais.

ABSTRACT Water distribution network (WDN) optimization has received special attention from various technicians and researchers, mainly due to its high costs of implementation, operation and maintenance. However, the low computational efficiency of most developed algorithms makes them difficult to apply in large-scale WDN design problems. This article presents a hybrid particle swarm optimization and tabu search (H-PSOTS) algorithm for WDN design. Incorporating tabu search (TS) as a local improvement procedure enables the H-PSOTS algorithm to avoid local optima and show satisfactory performance. Pure particle swarm optimization (PSO) and H-PSOTS algorithms were applied to three benchmark networks proposed in the literature: the Balerma irrigation network, the ZJ network and the Rural network. The hybrid methodology obtained good results when seeking an optimal solution and revealed high computational performance, making it a new option for the optimal design of real water distribution networks.

RESUMO Em regiões semiáridas, a utilização de índices de seca e aridez a fim de estabelecer diagnósticos e prognósticos que ajudem na gestão dos recursos hídricos é crucial, sobretudo, para a avaliação de disponibilidade hídrica em longo prazo, e monitoramento de eventos hidrológicos extremos. Diante disso, o objetivo do presente estudo foi avaliar as tendências de eventos extremos para determinar a susceptibilidade à desertificação, na bacia do rio Brígida, mediante o uso de índices de Seca (RAI, SPI e PDSI) e de Aridez (MIA, AI e AIASD). Os resultados desses índices foram submetidos a análise estatística por meio do Teste de Tukey e submetidos a avaliação da tendência climática por meio de aplicativo (TREND). O Teste de Tukey indicou que o método PDSI e RAI são os mais indicados para a análise de seca, enquanto que o AI é mais apropriado para a aridez. Os resultados indicaram que independente dos índices empregados, os postos apresentaram resultados significativos na análise de tendência, sugerindo intensificação desses eventos ao longo do tempo. Diante disso, conclui-se que os índices de seca e de aridez podem auxiliar na gestão dos recursos hídricos pelos órgãos gestores, indicando a evolução dos fenômenos hidrológicos extremos, sugerindo a adoção de ações preventivas e mitigadoras quanto ao uso prioritário da água. Além disso, esses índices podem ser empregados como ferramenta para indicação de áreas susceptíveis ao processo de desertificação.

ABSTRACT In semi-arid regions, the use of drought and aridity indices in order to establish diagnoses and prognoses that help in water resources management is crucial, above all, for the evaluation of long-term water availability, and monitoring hydrological extreme events. Therefore, the aim of this study was to evaluate the trends of extreme events to determine susceptibility to desertification in the Brígida river basin, by Drought (RAI, SPI and PDSI) and Aridity (MIA, AI and AIASD) Indices. The results of these indices submitted to statistical analysis (Tukey Test) and to the evaluation of the climate trend (TREND software). The Tukey Test indicated that the PDSI and RAI method are the most suitable for drought analysis, while AI is most appropriate for aridity. The results indicated that regardless of the indices employed, the stations presented significant results in the trend analysis, suggesting intensification of these events over time. Therefore, concluded that drought and aridity indices could help water resources management by managing bodies, indicating the evolution of extreme hydrological phenomena, suggesting the adoption of preventive and mitigating actions regarding the use of water priority. In conclusion, these indices can be used as a tool for indicating areas susceptible to the desertification process.

RESUMO O crescimento dos centros urbanos no país demanda cada vez mais a adoção de novas opções de mobilidade, e diante desta necessidade foi elaborado e iniciado um projeto que visa construir um corredor fluvial de passageiros em uma parte do rio Capibaribe na cidade do Recife-PE. Para a implantação de um canal de navegação são necessárias dragagens de aprofundamento para definir uma geometria do leito do rio compatível com as necessidades das embarcações que irão percorrer o canal. O acompanhamento das dragagens se faz com os constantes levantamentos batimétricos de onde são retiradas as informações dos volumes de sedimentos dragados, tendo como objetivo também verificar o comportamento temporal dos processos de deposição e erosão. Nesse contexto, o trabalho teve como objetivo avaliar a geometria do leito do rio Capibaribe após as dragagens de aprofundamento, utilizando dados de levantamentos batimétricos em períodos distintos para confeccionar perfis longitudinais e transversais, e criar modelos digitais de profundidade para extração de informações sobre a deposição/agradação ou erosão/remoção de sedimentos e os seus respectivos volumes. O perfil primitivo do rio Capibaribe apresentou suave declividade e heterogeneidade nas formas do fundo, principalmente após o quilômetro cinco, com tendências de deposição/agradação a jusante da região de confluência com tributário advindo do açude de Apipucos e a montante dos trechos sinuosos, nos locais de alargamento da seção transversal, e a montante da bifurcação situada no quilometro nove. Os cenários após as dragagens de aprofundamento indicam locais com predominância dos processos erosivos e em outros, processos de sedimentação. Foram comparados os perfis longitudinais e transversais de duas áreas situadas no canal de navegação oeste, uma com 350 metros e outra com 1000 metros, onde se verificou que na área 1 a erosão/remoção de sedimentos superou a sedimentação/agradação, indicando a ocorrência de dragagens no intervalo entre os dois levantamentos associado aos processos naturais. Na área de estudo 2 o processo de sedimentação/agradação superou o de remoção/erosão, com um volume equivalente a uma camada de 1 cm de espessura. A agradação ocorreu de forma homogênea no canal de navegação, enquanto que a erosão localizou-se nas margens, mais intensamente na margem direita do rio.

ABSTRACT The growth of urban centers in the country are increasingly dependent on the adoption of new mobility options, and before this need was developed and initiated a project to build a river corridor passenger in a part of the Capibaribe River in the city of Recife-PE. For the implementation of a navigation channel deepening are needed dredging to define a geometry of the bed of the river compatible with the needs of ships that will traverse the channel. The monitoring of dredging is done with the constant bathymetric surveys where the information volumes of dredged sediments are removed, aiming to also check the temporal behavior of deposition and erosion processes. In this context, the work aimed to evaluate the geometry of the Capibaribe river bed after the deepening dredging, using data from bathymetric surveys at different times for making longitudinal and transverse profiles, and create digital models of depth to extract information about the deposition/aggradation or erosion/removing sediments and their respective volumes. Early Profile Capibaribe river showed mild slope and heterogeneity in the bottom of the form, especially after kilometer five, with trends of deposition/aggradation downstream of the confluence region with tax arising from the weir Apipucos and upstream of the winding sections in local enlargement of the cross section, and the amount of the fork located at kilometer nine. The scenarios after the dredging to deepen indicate places with predominance of erosion and other sedimentation processes. They compared the longitudinal and transverse profiles of two areas located in western shipping channel, one with 350 meters and over 1000 meters, where it was found that the area 1 to erosion/sediment removal exceeded sedimentation/aggradation, indicating the occurrence of dredging the interval between the two surveys linked to the natural processes. In the study area 2 the sedimentation/aggradation exceeded the removal/erosion, with a volume equivalent to 1 cm thickness. The aggradation occur homogeneously in the navigation channel, while erosion was located on the banks, more intensely on the right bank of the river.

O estudo da evapotranspiração é importante para o planejamento agrícola, principalmente em regiões caracterizadas por grandes variabilidades espacial e temporal da precipitação, como nas áreas áridas e semiáridas do Nordeste do Brasil. Embora existam no Brasil duas grandes redes de observação meteorológica (INMET e CPTEC), ainda há muitas regiões não cobertas pelas mesmas, evidenciando a necessidade de métodos de cômputo da evapotranspiração baseados em poucos elementos meteorológicos. Considerando esta necessidade, este trabalho objetivou determinar a evapotranspiração de referência (ETo) por métodos indiretos em várias escalas de tempo na bacia experimental do riacho Gameleira, Vitória de Santo Antão, PE. Os métodos indiretos foram avaliados tendo como padrão o método Penman-Monteith FAO-56. Dentre os métodos baseados na temperatura do ar, Hargreaves-Samani (1985) apresentou desempenho "ótimo" nas escalas pentadal a mensal, seguido de Blaney-Criddle com desempenho "muito bom". Já os métodos de Camargo, Thornthwaite modificado e Thornthwaite apresentaram variações de desempenho de "mau a muito bom". Dos métodos baseados na radiação solar, o melhor desempenho foi o método da Radiação Solar, seguido de Makkink e Jensen-Haise. Diferentemente, os métodos baseados em modelagem estatística não estimaram a ETo com boa precisão, resultando em baixos coeficientes de determinação e desempenho.

The study of evapotranspiration is important for agricultural planning, especially in regions characterized by high spatial and temporal variability of precipitation, as in arid and semiarid regions of northeastern Brazil. Although in Brazil there are two large meteorological observation networks (INMET and CPTEC), there are still many uncovered areas, suggesting the need for methods of calculating evapotranspiration based on few meteorological elements. Considering this need, this study aimed to determine the reference evapotranspiration (ETo) by indirect methods in various time scales in the experimental watershed of the creek Gameleira, Vitoria de Santo Antão, PE. Indirect methods have been evaluated considering the Penman-Monteith FAO-56 as the standard method. Among the methods based on air temperature, the Hargreaves-Samani (1985) presented an "optimal" performance at pentadal to monthly scales, followed by the Blaney-Criddle with performance "very good". The Campbell, Thornthwaite and the modified Thornthwaite methods showed variations of performance from "bad to very good". Among the solar radiation based methods, the best performance was the solar radiation method, followed by Makkink and Jensen-Haise. The methods based on statistical modeling did not estimate ETo with good accuracy, resulting in low determination and performance coefficients values.