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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.11.2016.tde-28042016-141724
Document
Author
Full name
Cássio Bueno Maia
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2015
Supervisor
Committee
Ferraz, Sílvio Frosini de Barros (President)
Molin, Paulo Guilherme
Pilau, Felipe Gustavo
Title in Portuguese
Balanço hídrico climático distribuído como suporte a decisão para ações de restauração florestal na bacia do rio Piracicaba
Keywords in Portuguese
Balanço hídrico
Disponibilidade hídrica
Reflorestamento
Restauração florestal
Abstract in Portuguese
A escassez hídrica devido às baixas vazões e problemas de captação de água são objeto de debates e conflitos na bacia hidrográfica do rio Piracicaba. A restauração florestal é tida como uma alternativa para a minimização destes conflitos. No entanto, as florestas modificam significativamente os processos hidrológicos, influenciando a dinâmica da água na bacia hidrográfica. Portanto, a fim de se obter disponibilidade hídrica a longo prazo, é necessário identificar as áreas aptas para a restauração florestal, onde os efeitos sejam positivos para os recursos hídricos. Dentro deste contexto, o presente trabalho teve como objetivo utilizar um modelo hídrico climático distribuído para espacializar as características hídricas e climáticas favoráveis, ou não, à restauração florestal. Para isto, foi utilizada a bacia hidrográfica do rio Piracicaba como área de estudo (12.500 km2). Foram obtidos dados mensais normais de precipitação, temperatura, radiação solar, topografia e capacidade de armazenamento de água no solo, distribuídos espacialmente na bacia hidrográfica. A partir destas informações, foi calculado o balanço hídrico climático distribuído (BHCD) através da ferramenta "Water Balance", que calcula a evapotranspiração potencial e real, o déficit e o excedente hídrico em um ambiente SIG (Sistema de Informações Geográficas). Os resultados foram comparados com o balanço hídrico climático (BHC), tradicional ou pontual, e uma análise estatística de agrupamentos de áreas com características hidrológicas semelhantes foi realizada. A divisão da bacia hidrográfica em classes (ou grupos) com características semelhantes permite compreender a sensibilidade natural das áreas e possíveis efeitos na disponibilidade hídrica. A capacidade de determinar, em diferentes escalas de estudo, a dinâmica dos recursos hídricos possibilitou melhores condições de análise diante da heterogeneidade natural da bacia hidrográfica. Os dados gerados permitiram identificar áreas onde as recomendações locais podem ser feitas com base nas variáveis do balanço hídrico. Dessa forma, a espacialização das variáveis e o agrupamento por características hidrológicas são ferramentas que podem ser utilizadas em projetos de restauração florestal, uma vez que podem subsidiar decisões a respeito das áreas mais favoráveis a restauração florestal.
Title in English
Climatic water balance distributed as decision support for forest restoration in Piracicaba river basin
Keywords in English
Afforestation
Forest restoration
Water balance
Water Crisis
Abstract in English
Water shortage due to low flows and water basin capitation problems are subject of debates and conflicts in Piracicaba river basin. Forest restoration is an alternative to minimize these conflicts. However, forests significantly modify the hydrological processes, influencing the dynamics of the water in the watershed. Therefore, in order to obtain water availability in the long term, it is necessary to identify suitable areas for forest restoration, where effects are positive for water resources. In this context, this study aimed at using a climatic model water to spatialize the water features and favorable climate, or not, to forest restoration. For this purpose, the Piracicaba river basin was used as study area (12,500 km2). Monthly data were obtained from precipitation, temperature, solar radiation, topography, and water storage capacity in the soil. Trough these data, distributed climatic water balance was calculated by the Water Balance tool, integrated in a GIS (Geographic Information System) which calculates the potential and actual evapotranspiration, deficit and the surplus water. Results were compared with traditional climatic water balance. Later statistical analyses was performed to identify areas with similar hydrological characteristics. This division of the watershed into classes (or groups) with similar characteristics allows us to understand the natural sensitivity of the areas and possible effects on water availability. The ability to determine, in different study scales, the dynamics of water resources, has enabled better analysis of conditions on the natural heterogeneity of the basin. Raised info has identified areas where local recommendations can be made based on the variables of water balance. Thus, spatial distribution of variables and grouping by hydrological characteristics are tools that can be used in forest restoration projects as it can subsidize decisions regarding the most favorable areas for forest restoration.
 
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Publishing Date
2016-05-04
 
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