Monografia (especialização) - Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Ciências Rurais, Curso de Especialização em Educação Ambiental, RS, 2010. | This study aimed to analyze a sequence of interdisciplinary activities developed in the Water Week, the Colleges Alto Iguaçu - FAI, Laranjeiras do Sul, Paraná, with students of Environmental Technology Management. The methodology adopted was the presentation of a sequence of lecture linked to courses offered in the course and the students' report thereon. We conclude that the active participation of students and teachers in the process of construction, progress and conclusions about the event were key to the proposal to address the interdisciplinary element of water has been reached. The academics and teachers demonstrated their concerns about the conditions of water resources, stressing the importance of Water Week and more, proposed complementary activities to follow up the interdisciplinary activities. | Este trabalho teve como objetivo analisar uma seqüência de atividades interdisciplinares desenvolvidas na Semana da Água, da FAI Faculdades Alto Iguaçu, de Laranjeiras do Sul, Paraná, com os acadêmicos do curso de Tecnologia em Gestão Ambiental. A metodologia adotada foi a apresentação de uma seqüência de palestra vinculada às disciplinas ofertadas no curso bem como o relato dos alunos sobre as mesmas. Conclui-se que a participação ativa dos acadêmicos e professores no processo de construção, andamento e conclusões sobre o evento foram fundamentais para que a proposta de abordar o elemento água interdisciplinarmente tenha sido alcançada. Os acadêmicos e professores demonstraram a suas preocupações sobre as condições dos recursos hídricos, salientam a importância da Semana da Água e mais, propuseram atividades complementares para dar seqüência às atividades interdisciplinares.

For the design of hydraulic systems used for water distribution, it is necessary to quantify the continuous loss of load along the pipes, for example, by the Darcy-Weisbach (DW) and Hazen-Williams (HW) equations. For this, one of the variables that influences this process is the roughness of the surface of these pipes, which, often, do not have updated information and exact values for a correct sizing of the systems. An alternative to this is the measurement of the roughness of the surface by means of specialized instruments that determine several parameters of amplitude of the irregularities. The aim of this study was to determine and analyze the surface roughness parameters for pipes used in water distribution. The parameters Ra, Rq, Rsk, Rku Rc, Rp, Rv and Rt, in various diameters of materials such as PVC, welded steel, galvanized steel and polytubes will be evaluated. The tests will be conducted in the laboratory using the benchtop rugosimeter and portable rugosimeter. The results obtained showed significant difference in the roughness parameters between the nominal diameters of PVC pipes, welded steel, galvanized steel and polytubes, with the exception of the parameters Rku, Rsk, Rv and Rc in galvanized steel. For PVC tubes, the parameters indicated to represent the roughness were Rp, Ra and Rp in the respective diameters of 32, 50 and 75mm. For the welded steel material, in the diameters of 70.31, 93.75, 125, 200, 250, 300 and 350mm, the suggested parameters were, respectively, Rv, Rp, Rc, Rp, Rt, Rt and Rt. Already in galvanized steel, in the same diameters as welded steel, the parameters indicated were Rq, Rq, Ra, Ra, Ra, Rq and Rq. In polytubes with diameters 100, 130, 200, 450 and 460mm, the parameters Rv, Rt, Rsk, Rt and Rt, respectively, were the most appropriate. Regarding the equipment for measuring the roughness, the portable rugosimeter presented, in PVC tubes, favorable results to its use when compared to the benchtop rugosimeter. Analyzing equations of the head loss coefficient, the formulation of Brkić and Praks (2019) presented the smallest relative errors, with values below 0.01%, and the best adjustments in the statistical indices RMSE, PMARE, NSe and LMe, in relation to the Biberg (2017) and Vatanhkak (2018) equations, in all evaluated materials. Finally, an excellent adjustment was obtained for the head loss coefficients of the Darcy-Weisbach and Hazen-Williams equations, in all materials evaluated, which can be used accurately for Reynolds number values ranging between 4000 and 500000. | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | Para o dimensionamento de sistemas hidráulicos utilizados para distribuição de água é necessário a quantificação da perda contínua de carga ao longo das tubulações, através, por exemplo, das equações de Darcy-Weisbach (DW) e Hazen-Williams (HW). Para isso, uma das variáveis que influencia nesse processo é a rugosidade da superfície dessas tubulações, a qual, muitas vezes, não se tem informações atualizadas e valores exatos para um correto dimensionamento dos sistemas. Uma alternativa a isso é a medição da rugosidade da superfície através de instrumentos especializados que determinam diversos parâmetros de amplitude das irregularidades. O objetivo desse estudo foi determinar e analisar os parâmetros de rugosidade da superfície para tubulações utilizadas na distribuição de água. Foram avaliados os parâmetros Ra, Rq, Rsk, Rku, Rc, Rp, Rv e Rt, em diversos diâmetros de materiais como o PVC, aço soldado, aço galvanizado e politubos. Os ensaios foram conduzidos em laboratório utilizando o rugosímetro de bancada e rugosímetro portátil. Os resultados obtidos evidenciaram diferenças significativas dos parâmetros de rugosidade entre os diâmetros nominais de tubos de PVC, aço soldado, aço galvanizado e politubos, com exceção dos parâmetros Rku, Rsk, Rv e Rc no aço galvanizado. Para tubos de PVC, os parâmetros indicados para representar a rugosidade foram Rp, Ra e Rp nos respectivos diâmetros de 32, 50 e 75mm. Para o material aço soldado, nos diâmetros de 70,31, 93,75, 125, 200, 250, 300 e 350mm, os parâmetros sugeridos foram, respectivamente, Rv, Rp, Rc, Rp, Rt, Rt e Rt. Já para o aço galvanizado, nos mesmos diâmetros do aço soldado, os parâmetros indicados foram Rq, Rq, Ra, Ra, Ra, Rq e Rq. Nos politubos de diâmetros 100, 130, 200, 450 e 460mm, os parâmetros Rv, Rt, Rsk, Rt e Rt, respectivamente foram os mais adequados. Em relação aos equipamentos de medição da rugosidade, o rugosímetro portátil apresentou, em tubos de PVC, resultados favoráveis ao seu uso quando comparado ao rugosímetro de bancada. Analisando equações do coeficiente de perda de carga, a formulação de Brkić e Praks (2019) apresentou os menores erros relativos, com valores inferiores a 0,01%, e melhores ajustes nos índices estatísticos RMSE, PMARE, NSe e LMe, em relação as equações de Biberg (2017) e Vatanhkak (2018), em todos os materiais avaliados. E, por fim, obteve-se excelente ajuste para os coeficientes de perda de carga das equações de Darcy-Weisbach e de Hazen-Williams, em todos os materiais avaliados, podendo ser utilizados com precisão para valores do número de Reynolds variando entre 4000 e 500000.

The growing demand for forest products has allowed the increase in areas planted forests in Brazil. Eucalyptus is a fast growing tree species and is cultivated on a large scale, but still is a subject that causes controversy about the effect on the dynamics of soil water where they are deployed. Therefore, this study aimed to monitor water use by Eucalyptus dunnii Maiden settlement under different population densities in sandy soil. The study was conducted from the installation of an experiment implemented with Eucalyptus dunnii Maiden in native grass, at spaced 3.50 X3, 50, 3.50 X1, 75, 1.75 X1, X0 75 and 1.75, 87 meters in an Alfisol (Red Yellow Podzolic). The experimental design was a complete randomized block with three replicates. To measure the soil moisture to field technique was used in the time domain reflectometry (TDR). Thus, we installed two units in the TDR-100 manufactured by Campbell. Probes with metal double rod 20 cm long were installed horizontally every 30 inches deep, by means of trenching 2.10 meter depth in each plot, comprising seven layers trench. Soil moisture was monitored continuously in the period november/2011 at may/2012. In addition, assessments were made dendrometrical as total height and DBH (1.30 m). These evaluations were performed at 36 and 42 months of age. In periods, the measures taken by TDR moisture was very sensitive to changes in water content of soil, mainly in the superficial layers of the soil. However, much of the monitoring period there were very few precipitation events, which resulted in measures of low soil water content will also result in stunted growth. | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico | A crescente demanda por produtos florestais tem propiciado o aumento das áreas com florestas plantadas no Brasil. O eucalipto é uma espécie florestal de rápido crescimento e é cultivada em larga escala, porém ainda é um assunto que provoca polêmicas sobre o efeito na dinâmica da água do solo onde são implantados. Por isso, este estudo teve como objetivo monitorar do uso da água por povoamento de Eucalyptus dunnii Maiden sob diferentes densidades populacionais em solo arenoso. O trabalho foi realizado a partir da instalação de um experimento implantado com Eucalyptus dunnii Maiden em campo nativo, nos espaçamentos 3,50X3,50; 3,50X1,75; 1,75X1,75 e 1,75X0,87 metros, em um Argissolo Vermelho distrófico. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com três repetições Para as medidas de umidade do solo a campo foi utilizada a técnica da reflectometria de domínio do tempo (TDR). Para isso, foram instalados na área dois equipamentos TDR-100 fabricado pela Campbell. Sondas metálicas com haste dupla de 20 cm de comprimento foram instaladas horizontalmente a cada 30 cm de profundidade, por meio de abertura de trincheiras com 2,10m de profundidade em cada parcela, compondo sete camadas por trincheira. A umidade do solo foi monitorada continuamente no período de novembro/2011 a maio/2012. Além disso, foram realizadas avaliações dendrométricas, como altura total e DAP (1,30 m). Estas avaliações foram realizadas aos 36 e 42 meses de idade. Nos períodos avaliados, as medidas de umidade feitas pelo TDR foram bastante sensíveis as mudanças do conteúdo de água do solo, principalmente nas camadas mais superficiais do solo. Porém, em grande parte do período de monitoramento houveram pouquíssimos eventos de precipitação, o que ocasionou em medidas de baixos conteúdos de água no solo, resultando também em déficit no crescimento.

The purpose of the present work was to establish and to test pedotransfer functions for water retention the Rio Grande do Sul s soils. Water retention data were obtained from Solano Peraza s dissertation, Irriga System database and in the literature. The first part of this work was the collect soil water retention data and pedotransfer functions for Rio Grande do Sul soils, forming the literature data base, in a total of 24 papers and 624 database of the water retention. The samples obtained from of Solano Peraza were collected soil profiles, in a total of 86 data of water retention, and the Irriga Project provided a database with a total of 253 data of water retention. With these database, multiple regression were done to obtain the pedotransfer functions for each database, using the option stepwise , to determine water retention in a determined potential ( -1, -6, -10, -33, -100, -500 e 1500 kPa) for different soils. To test the efficiency of the equations produced, observed vs. estimated water retention, for each water potencial, were graphed on 1:1 type retention. In almost all cases, total sand presented a high association with the water retention, followed by clay and silt content. With the reduction on in water tension (increase of the original potential), the correlation increased notably. The pedotransfer equations are efficient only when they are used to estimate moisture for soil similar to those used to obtain the equations. Besides, the database feature affects the prediction capacity of the equations produced. When some soils are predominant in the database, the equations produced show the features of those soils and, when they are used to soil moisture, the error will be larger. The contents of sand and clay together with the soil bulk density best described water retention in the linear multiple regressions. Sand content had a negative relation with water retention, while clay presented a positive relation. The soil bulk density showed a negative relation with water retention the potential of 6 to 500 kPa and a positive relation with water retained at 1500 kPa. The best estimation of water retention occurred at a potential of 1500 kPa. | O trabalho foi desenvolvido com o objetivo de estabelecer e testar funções de pedotransferência para retenção de água em solos do Rio Grande do Sul. As informações de retenção de água foram obtidas das seguintes fontes: amostras da dissertação de Solano Peraza (2003), amostras obtidas pelo Sistema Irriga e amostras obtidas na Literatura. A primeira etapa do trabalho consistiu na coleta de informações de retenção de água no solo e de funções de pedotransferência para solos do Rio Grande do Sul, constituindo o banco de dados Literatura, totalizando 24 trabalhos e 624 dados de retenção de água. As amostras obtidas do banco Solano Peraza (2003) foram coletadas em cortes de estradas com exposição do perfil do solo, totalizando um banco de dados com 86 dados de retenção de água, enquanto o Projeto Irriga nos repassou um banco de dados com um total de 253 dados de retenção de água. A partir desses bancos de dados, foram feitas análises de regressão múltipla para a obtenção das funções de pedotransferência para cada banco de dados, usando a opção stepwise (SAS, 1997), para determinar o teor de água em um determinado potencial (-1, -6, -10, -33, -100, -500 e -1500 kPa) para os diferentes solos. Para testar a eficiência das equações geradas, fez-se a comparação dos teores de umidade observados com os teores estimados para cada equação em determinado potencial e, assim, confrontaram-se os dados estimados com os observados numa relação gráfica 1:1. De modo geral, a areia total apresentou maior associação com a retenção de água, sendo seguida pelo teor de argila e silte. Com a diminuição na tensão de água (aumento do potencial matricial), a correlação aumenta consideravelmente. As equações de pedotransferência só são eficientes quando usadas para estimar a umidade para os solos a partir dos quais elas foram geradas. Além disso, a característica do banco de dados afeta a capacidade preditiva das equações geradas. Quando predominam determinadas classes de solos no banco de dados, as equações geradas refletem as características daqueles solos e, quando usadas para estimar a umidade de solos de classes diferentes, o erro será maior. Os teores de areia e argila juntamente com a densidade do solo foram os parâmetros que melhor descreveram a retenção de água através das regressões múltiplas geradas. O teor de areia apresenta uma relação negativa com a retenção de água enquanto a argila relaciona-se positivamente. A densidade do solo apresenta uma relação negativa com a retenção e água para os potenciais de -6 a -500 kPa e uma relação positiva com a água retida a -1500 kPa. A melhor estimativa da retenção de água ocorre para o potencial de -1500 kPa.

The goal of this research was to determine relationships between nitrogen (N) and water availabilities and growth of lettuce plants. In the first chapter, experiments were conducted in autumn-winter and spring-summer 2013 to determine growth, development and N accumulation in plants of cv. Stella and Veneranda grown under N concentrations of 5.72; 7.72; 9.72; 11.72 and 13.72 mmol L-1. Results showed that the current practice of using high nitrogen fertilization rates to maximize growth of lettuce plants has to be adapted to cultivars and growing periods. The second chapter was composed by two experiments inside a polyethylene greenhouse in 2013 and a third calibration experiment in the field conducted in 2014. In the greenhouse, cv. Stella and Veneranda plants were supplied with nutrient solutions at N concentrations of 5.72; 7.72; 9.72; 11.72 and 13.72 mmol L-1 in two growing periods. Relationships between the nitrogen accumulation and vegetative growth of plants were fitted, in order to adjust nitrogen fertilization to demand by plants. The field calibration experiment used the Stella cultivar and N fertilization estimated by those relationships. A nitrogen fertilization schedule was outlined based on the number of leaves for two growing periods. It was concluded that relationships among growth, development and nitrogen accumulation can be used for splitting nitrogen fertilization during growth of lettuce crops. In the third chapter, experiments were conducted from January 13 to February 4 in summer and from April 24 to June 5, 2015, in autumn, to search for relationships among substrate volume, N concentration and fertigation method on growth of lettuce plants. Treatments were two pot sizes, 1.7 (big) and 0.41 dm3 (small), two methods of fertigation, drip and subirrigation, and two concentrations of N in the nutrient solution, 6.23 and 10.23 mmol L-1. The water distribution in the top, middle and bottom section of big pots differed in both fertigation methods. In summer higher growth of plants was recorded on drip fertigated plants. The N concentration affected root growth in small pots, being lower on plants supplied with the higher N concentration. Results showed that high N concentration in a small volume of rooting medium reduces shoot growth. Its was concluded that the management of nitrogen fertilization should take into account the extraction of the nutrient during the plant growth and development period, suitable volume of root medium and uniform distribution of water and nutrients. | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico | O objetivo deste trabalho foi determinar relações entre a disponibilidade de nitrogênio (N) e água no crescimento de plantas de alface. Foram realizados experimentos em três etapas entre os anos de 2013 e 2015. Na primeira etapa foram realizados experimentos em dois períodos de cultivo, respectivamente no outono-inverno e primavera de 2013, para determinar o crescimento, desenvolvimento e acumulação de N em plantas das cultivares Stella e Veneranda fertirrigadas com concentrações de N na solução nutritiva de 5,72; 7,72; 9,72; 11,72 e 13,72 mmol L-1. Os resultados mostraram que a prática corrente de utilizar altas taxas de fertilizantes nitrogenados para maximizar o crescimento de plantas de alface tem de ser adaptada para as cultivares e épocas de cultivo. A segunda etapa foi constituída por dois experimentos conduzidos no interior de um abrigo em 2013 e no campo em 2014. No abrigo foram comparadas cinco concentrações de N na solução nutritiva (5,72; 7,72; 9,72; 11,72 e 13,72 mmol L-1) e duas cultivares (Stella e Veneranda) em duas épocas de cultivo. No campo foi feito o experimento de calibração com a cultivar Stella e quantidades de N na adubação estimadas por relações entre o crescimento da parte aérea e a acumulação de nitrogênio dos experimentos no abrigo. Determinaram-se relações entre a acumulação de N e o crescimento vegetativo da planta, a fim de ajustar a oferta de nitrogênio pela adubação com a demanda da planta. Foi elaborada uma tabela de parcelamento da adubação nitrogenada com base no número de folhas em duas épocas do ano. Concluiu-se que as relações entre o crescimento, o desenvolvimento e a acumulação de N podem ser empregadas para realizar o manejo parcelado da adubação durante o período de crescimento da alface. Na terceira etapa foram conduzidos dois experimentos, entre 13 de janeiro a quatro de fevereiro, no verão, e de 24 de abril a cinco de junho de 2015, no outono. Determinou-se o efeito do volume de substrato, da concentração de N e do método de fertirrigação no crescimento da alface. Os tratamentos foram dois tamanhos de vasos: 1,7 e 0,41 dm3; dois métodos de fertirrigação: gotejamento e subirrigação; e duas concentrações de N na solução nutritiva: 6,23 e 10,23 mmol L-1. A distribuição de água nas secções superior, central e inferior dos vasos grandes diferiu em ambos os métodos de fertirrigação. No verão um maior crescimento das plantas foi observado nas plantas com gotejamento. A concentração de N afetou o crescimento das raízes nos vasos pequenos, sendo menor o crescimento na concentração maior de N. Os resultados evidenciaram que a alta concentração de N aliada a um volume pequeno de meio radicular reduz o crescimento da parte aérea da planta. Concluiu-se que o manejo da adubação nitrogenada deve levar em conta a extração do nutriente pela planta durante seu crescimento e desenvolvimento, volumes de meio radicular adequados ao crescimento das raízes com distribuição uniforme da água e do nutriente.

With the main objective to evaluate the hydrological behavior of the vertical mulching in no tillage system, this work have been realized in 2002/2003 and 2003/2004 agricultural years on Latossolo Vermelho Distrófico típico in the plateaus of Rio Grande do Sul State. For this, two experiments have been installed. The experiment one consisted of parcels without vertical mulching, with vertical mulching each 10 m and with mulching each 5 m, in the experimental delineation blocks by chance with three repetitions. Experiment 2 has been consisted of three parcels: the first without vertical mulching; the second with vertical mulching each 20 m and the third with vertical mulching each 10 m. All the furrows of vertical mulching had dimensions of 0,08 x 0,38 m and the length in accordance to the width of the parcel, filled with lightly compacted straw to provide stability to the walls of the furrow. In experiment 1 rain simulations have been made with two intensities (70 e 106 mm h-1) at two distinct periods, to determine the superficial runoff, the tax of basic infiltration and the concentration of lost nutrients by the torrent. The presence of vertical mulching reduces the total losses of nutrients due to the reduction of the superficial runoff. In experiment 2 the hydrous balance has been carried through. Infiltrations in furrows of different have been also determined. Vertical mulching postpones the beginning time of the superficial runoff in no tillage system and reduces the volume of superficial runoff significantly, increasing the tax of basic infiltration. In the periods that the hydrous balance has been carried through, difference was not verified among the treatments in relation to the real evapotranspiration. How deeper the furrow depth is, higher the basic infiltration tax, since the horizontal basic infiltration tax has greater importance in deepers furrows. | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico | Com o objetivo principal de avaliar o comportamento hidrológico do mulching vertical em sistema plantio direto, realizou-se este trabalho nos anos agrícolas 2002/2003 e 2003/2004 em Latossolo Vermelho Distrófico típico no planalto do Rio Grande do Sul. Para tanto foram instalados dois experimentos, dos quais o experimento 1 consistiu de parcelas sem mulching vertical, com mulching vertical a cada 10 m e com mulching vertical a cada 5 m, no delineamento experimental blocos ao acaso com três repetições. O experimento 2 consistiu de três parcelas, sendo que uma sem mulching vertical, outra com mulching vertical a cada 20 m e a terceira com mulching vertical a cada 10 m. Todos os sulcos de mulching vertical tinham dimensões de 0,08 x 0,38 m e o comprimento de acordo com a largura da parcela, preenchidos com palha levemente compactada para proporcionar estabilidade às paredes do sulco. No experimento 1 foram feitas simulações de chuva com duas intensidades (70 e 106 mm h-1) em duas épocas distintas, para determinar o escoamento superficial, a taxa de infiltração básica e a concentração de nutrientes perdidos pela enxurrada. A presença de mulching vertical reduz as perdas totais de nutrientes devido à redução do escoamento superficial. No experimento 2 foi realizado o balanço hídrico. Também foram determinadas as infiltrações em sulcos de diferentes. O mulching vertical protela o tempo para início do escoamento superficial em sistema plantio direto e reduz significativamente o volume de escoamento superficial, aumentando a taxa de infiltração básica. Nos períodos em que foi realizado o balanço hídrico, não foi verificada diferença entre os tratamentos no que se refere à evapotranspiração real. Quanto maior a profundidade do sulco, maior a taxa de infiltração básica, sendo que a taxa de infiltração básica horizontal tem maior importância em sulcos de maior profundidade.

Freshwater reservoirs provide essential services to the population by providing drinking water for domestic, industrial, and agricultural use. In this way, finding appropriate means to manage this resource is vital for today's society. However, the collection of this information is an obstacle to high collection costs and difficult access to troubled areas. However, the use of remote sensing tools is potentially applicable for detection and monitoring of water bodies, overcoming the aforementioned problems. The objective of this work was to evaluate the use of remote sensing tools in the identification and determination of storage capacity of fresh water reservoirs for the municipalities of Alegrete, Itaqui, Quaraí and Uruguaiana in the State of Rio Grande do Sul, Brazil. Aiming at reaching the objectives proposed in the work, three situations were chosen for the choice of multispectral images, being these droughts, floods and periods of intense water use. Data from the OLI and MSI sensors (Landsat 8 and Sentinel-2B respectively) were analyzed and classified using ERDAS 2014® Software where by means of a 3x3 Laplacian filter the edge enhancement was facilitated, facilitating the delimitation of the reservoirs. The ArcScan tool in ArcGIS 10.4.1 for Desktop Advanced software was used for vectoring the targets. In contrast, elevation models SRTM and ALOS-PALSAR were also used for the identification / detection of the targets. Afterwards, the identified reservoirs were characterized, and it was possible to calculate the variables Area, Volume and Height of the reservoirs. Volumetric capacity and water availability were obtained for the study area. For the method of automatic identification of reservoirs using multispectral images, the data obtained with the Sentinel 2B-MSI image was the one that presented the best result for the study area, allowing the identification of 1.517 reservoirs, facilitating the identification of smaller reservoirs compared to Landsat 8 images - OLI. The ALOS PALSAR model identified 1.510 reservoirs for the study area, together with the identification of smaller reservoirs, compared to the SRTM model. The mean volume available in the study area was 2.5 billion cubic meters. The results obtained demonstrate the potential of the use of these remote sensing tools in the identification and characterization of water resources for the various purposes. Providing a useful tool to quantify available water in reservoirs, allowing managers, whether linked to agriculture or urban demand, to manage this resource in the best possible way. | Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq | Reservatórios de água doce fornecem serviços essenciais à população por meio do fornecimento de água potável, para uso doméstico, industrial, e uso agrícola. Dessa forma, encontrar meios adequados para o gerenciamento desse recurso é vital para sociedade atual. Porém o levantamento dessas informações esbarra nos elevados custos de coleta e na dificuldade de acesso as áreas. Entretanto, o uso de ferramentas do sensoriamento remoto mostra-se potencialmente aplicável para detecção e monitoramento de corpos de água, superando os problemas anteriormente citados. Dessa forma o trabalho objetivou avaliar o uso de ferramentas do sensoriamento remoto na identificação e determinação da capacidade de armazenamento de reservatórios de água doce para os municípios de Alegrete, Itaqui, Quaraí e Uruguaiana no Estado do Rio Grande do Sul - Brasil. Visando alcance dos desígnios propostos no trabalho, foram determinadas três situações para a escolha das imagens multiespectrais, sendo estas épocas de estiagem, cheias e períodos de uso intenso de água. Os dados dos sensores OLI e MSI (Landsat 8 e Sentinel-2B respectivamente) foram analisados e classificados utilizando Software ERDAS 2014® onde, por meio de filtro Laplaciano 3x3, obteve-se o realce de bordas facilitando a delimitação dos reservatórios. A ferramenta Arcscan do software ArcGIS 10.4.1 for Desktop Advanced foi utilizada para a vetorização dos alvos. Em contrapartida modelos de elevação SRTM e ALOS-PALSAR também foram utilizados para a identificação/detecção dos alvos. Posteriormente, foi procedido a caracterização dos reservatórios identificados, sendo possível calcular as variáveis Área, Volume e Profundidade dos reservatórios. Obteve-se assim a capacidade volumétrica e a disponibilidade de água para a área de estudo. Para o método de identificação automática de reservatórios utilizando imagens multiespectrais os dados obtidos com a imagem Sentinel 2B - MSI foi a que apresentou melhor resultado para área de estudo possibilitando a identificação de 1.517 reservatórios facilitando a identificação de reservatórios menores em comparação com as imagens Landsat 8 - OLI. Já para o método de detecção de reservatórios o modelo ALOS PALSAR identificou 1.510 reservatórios para a área de estudo, aliado a identificação de reservatórios de menor capacidade, em comparação com modelo SRTM. O volume médio disponível na área de estudo foi de 2.5 bilhões de metros cúbicos. Os resultados alcançados demonstram o potencial do uso de ferramentas de sensoriamento remoto na identificação e caracterização de recursos hídricos para os diversos fins. Constituindo uma ferramenta útil para quantificar a água disponível em reservatórios, permitindo que gestores, sejam eles ligados a agricultura ou a demanda urbana, possam gerir esse recurso da melhor forma possível.

The growing demand in terms of safety for the water quality available for human consumption raises the need for the elaboration and implementation of a viable and safe preventive instrument for water management. The Water Safety Plan is an extremely important tool for public supply planning and is intended to provide a service that integrates basic sanitation safely with the quality and health of the population. The research aimed to develop the Water Safety Plan – WSP in a water supply system for human consumption in the community of Lajeado Fortuna in the municipality of Tenente Portela/RS, which includes the identification of hazards and dangerous events, the characterization of risks, establishment of control measures and improvement plans in all stages that make up the system, from water collection to the final consumer, including intra-household installations, taking into account all the particularities of the integrated system. The methodology composes the field data survey with the description of the WSS and use of software to fill in the prioritization matrix and risk classification. Sixty six dangerous events were identified, mainly related to the watershed stages and the home environment. It is worth highlighting the precariousness of rural sanitation, which implies the proposal of control measures and a schedule of short-term actions to reduce and eliminate the risks that are affecting the water security of the community supplied. The research made it possible to obtain subsidies for the implementation of the WSP in any WSS, making it possible to adapt the evaluation methodology to the reality of each location. | A crescente exigência sob o aspecto de segurança a qualidade da água disponível para consumo humano desperta a necessidade da elaboração e implementação de um instrumento preventivo viável e seguro para a gestão hídrica. O Plano de Segurança da Água é uma ferramenta de extrema relevância ao planejamento do abastecimento público e tem o intuito de prestar o serviço que integra o saneamento básico de forma segura e com qualidade para a saúde da população. A pesquisa teve como objetivo a elaboração do Plano de Segurança da Água – PSA em um sistema de abastecimento de água para consumo humano na comunidade de Lajeado Fortuna, no município de Tenente Portela/RS, a qual compreendeu a identificação de perigos e eventos perigosos, a caracterização de riscos, estabelecimento de medidas de controle e plano de melhoria em todas as etapas que compõe o sistema, desde a captação da água até o consumidor final incluindo as instalações intradomiciliares, levando em conta todas as particularidades do sistema integrante. A metodologia foi composta de levantamento de dados a campo, onde foi descrito todo o Sistema de Abastecimento de Água - SAA e utilizado um software para preenchimento da matriz de priorização e classificação de riscos. Foram identificados 66 eventos perigosos, principalmente relacionados às etapas do manancial e ao ambiente domiciliar. Vale ressaltar a precariedade do saneamento rural o que implica a proposta de medidas de controle e cronograma de ações de curto prazo para reduzir e eliminar os riscos que estão afetando a segurança da água da comunidade abastecida. A pesquisa permitiu obter subsídios para a elaboração do PSA em SAA, sendo possível adaptar a metodologia de avaliação à realidade de cada local.

Wheat is the main winter crop in Rio Grande do Sul State. Temperature and photoperiod are the major environmental factors that control development in wheat. Wheat plants exposed to cold, non freezing temperatures induce them to enter the reproductive phase. Temperature and photoperiod response functions are used to simulate the wheat development. Developmental models are important part of water soil balance, growth and yield crop models. Thus, the objectives of this thesis were: (i) to evaluate vernalization sensitivity of some Brazilian wheat genotypes and to fit a vernalization response function for these genotypes; (ii) to determine the best temperature, photoperiod and vernalization functions to simulate wheat development with the Wang and Engel (WE) model for some Brazilian wheat genotypes; and (iii) to improve the prediction of available soil water in the soil by modifying two mechanistic models. To achieve the first objective, a factorial experiment with eight levels of vernalization (0, 7, 14, 21, 28, 35, 42 and 49 vernalization days) and six wheat genotypes were used. Also a field experiment was carried out in Santa Maria, RS, Brazil, to provide independent data on the date of developmental stages of six Brazilian wheat genotypes for evaluating the original and the modified WE model. Soil water content was determined with the gravimetric method to evaluate water balance models during three sowing dates. For those genotypes that presented some response to vernalization, response functions are presented, which can be used in models for simulating the development of Brazilian wheat cultivars with distinct vernalization requirements. The WE model simulates better the development of the Brazilian wheat genotypes using cardinal temperatures higher than original WE model and using daily maximum and minimum temperatures in the calculation of the temperature response function. The modified Campbell; Diaz water balance model is more realistic and has a greater potential for performing well in regions others than it was developed. The modified Amir; Sinclair water balance model simulates better the available soil water than the original model. | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | O trigo é a principal cultura de inverno do Estado do Rio Grande do Sul. A temperatura e o fotoperíodo são os dois elementos meteorológicos que mais influenciam o desenvolvimento de plantas de trigo. Quando se expõem plantas de trigo a temperaturas baixas não congelantes, estas podem ser induzidas a entrarem no estágio reprodutivo, diminuindo o seu ciclo de desenvolvimento. Para simular o desenvolvimento do trigo são utilizadas funções de resposta a temperatura e fotoperíodo. O modelo de desenvolvimento é parte importante em modelos de simulação de balanço de água no solo, crescimento e rendimento das culturas. Assim, os objetivos desta tese foram: (i) determinar a sensibilidade à vernalização de alguns genótipos de trigo do sul do Brasil e, ajustar uma função de reposta a vernalização para aqueles que apresentaram sensibilidade; (ii) determinar a melhor função de temperatura, fotoperíodo e vernalização para simular o desenvolvimento de alguns genótipos brasileiros de trigo com o modelo de Wang e Engel (WE); e (iii) obter uma melhor predição do balanço de água no solo, modificando dois modelos mecanísticos de balanço de água no solo. Para atingir o primeiro objetivo, foi conduzido um experimento fatorial com oito níveis de vernalização (0, 7, 14, 21, 28, 35, 42 e 49 dias de vernalização) e seis genótipos de trigo. Também foi realizado um experimento com várias datas de semeadura em Santa Maria, RS, Brasil, para obtenção de dados independentes dos estágios de desenvolvimento de seis genótipos Brasileiros de trigo para avaliar o modelo WE modificado. Foi determinado o conteúdo de água no solo pelo método gravimétrico em três datas de semeadura, com a finalidade de avaliar o desempenho dos dois modelos de balanço de água no solo. Para os genótipos que apresentaram resposta à vernalização são apresentadas funções de resposta, que podem ser usadas em modelos de simulação do desenvolvimento de genótipos brasileiros de trigo. O modelo WE simula melhor o desenvolvimento do trigo quando são usadas as temperaturas cardinais maiores do que as do modelo original e usando as temperaturas mínimas e máximas diária para o cálculo da função de resposta a temperatura. O modelo de balanço de água no solo de Campbell; Diaz modificado é mais realístico e com maior possibilidade de desempenho satisfatório em regiões de clima distinto daquelas em que foi desenvolvido. O modelo de balanço de água no solo de Amir; Sinclair modificado estima melhor a água disponível no solo que o modelo original.

To face the social, ecological and productive vulnerability in the Pampa biome, it is important to unite production and environmental conservation to improve the quality of life of settled families. The general objective of the present study is to analyze, using the Nexus food-waterenergy approach, the reality of the settled families of the agrarian reform in the Pampa biome, covered by the Sustainable Backyards Project, and to evaluate the potential of agroforestry backyards in improving soil quality. This thesis is structured in the form of chapters. In chapter 1, the main strengths and limitations of settlements in the Pampa were evaluated in terms of food, water and energy security. The study covered the 1755 families contemplated by the Sustainable Backyards Project and from the SIGRA database (Integrated Rural Management System of ATES), 27 indicators were selected. In terms of food security, four indicators were present in more than 70% of the families: raising poultry, grain production, raising pigs and cattle for milk production. Family production focuses on animal husbandry, as evidenced by the correlation between poultry and pig farming. In agricultural crops, grain production (78%) and polycultures (37%) stood out. Water security indicators were present in less than 40% and the highest correlation was established between the presence of rivers/streams and springs. In energy security, the highest representation was established between the presence of electrification and single-phase type in more than 98%. The objective of chapter 2 is to evaluate soil quality under different agroforestry backyards in settlements in the municipalities of Júlio de Castilhos (area A) and Piratini (area B). The physical and chemical attributes showed differences between the sampled areas. The areas of agroforestry backyards and crops differed more intensely from the forest in terms of physical attributes related to soil porosity, when considering soil use in general. In similar areas, the physical and chemical variables were sensitive to soil use and management, considering the history of each piece of land. The results generated in this thesis demonstrate that settled families have an intermediate level of food, water and energy security, highlighting the need for research and promotion of public policies to improve the quality of life of families. In addition, the agroforestry backyards promoted improvements in the physical and chemical properties of the soil in the short term, due to the conservationist management practices carried out by the majority of the families, being recommended the accomplishment of studies and monitoring in the long term. | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | Para enfrentar a vulnerabilidade social, ecológica e produtiva no bioma Pampa, é importante unir produção e conservação ambiental para melhorar a qualidade de vida das famílias assentadas. O objetivo geral do presente estudo é analisar com a abordagem Nexus alimentoágua-energia, a realidade das famílias assentadas da reforma agrária no bioma Pampa, contempladas pelo Projeto Quintais Sustentáveis e avaliar o potencial dos quintais agroflorestais em melhorar a qualidade do solo. A presente tese está estruturada em forma de capítulos. No capítulo 1, foram avaliadas as principais potencialidades e limitações nos assentamentos no Pampa quanto a segurança alimentar, hídrica e energética. O estudo abrangeu as 1755 famílias contempladas pelo Projeto Quintais Sustentáveis e a partir do banco de dados do SIGRA (Sistema Integrado de Gestão Rural da ATES), foram selecionados 27 indicadores. Na segurança alimentar, quatro indicadores estiveram presentes em mais de 70% das famílias: criação de aves, produção de grãos, criação de suínos e bovinos para produção de leite. A produção familiar se concentra na criação animal, evidenciada pela correlação entre a criação de aves e a criação de suínos. Nos cultivos agrícolas, se destacou a produção de grãos (78%) e policultivos (37%). Os indicadores de segurança hídrica estiveram presentes em menos de 40% e a maior correlação se estabeleceu entre a presença de rios/riachos e nascentes. Na segurança energética, a maior representação se estabeleceu entre a presença de eletrificação e tipo monofásico em mais de 98%. O objetivo do capítulo 2, é avaliar a qualidade do solo sob diferentes quintais agroflorestais nos assentamentos nos municípios de Júlio de Castilhos (área A) e Piratini (área B). Os atributos físicos e químicos mostraram diferenças entre as áreas amostradas. As áreas de quintais agroflorestais e lavouras se distinguiram da mata mais intensamente quanto aos atributos físicos relacionados a porosidade do solo, quando considerado o uso do solo de forma geral. Em áreas semelhantes, as variáveis físicas e químicas foram sensíveis ao uso e manejo do solo, considerando o histórico de cada gleba. Os resultados gerados nesta tese, demonstram que as famílias assentadas apresentam um nível intermediário de segurança alimentar, hídrica e energética, evidenciando a necessidade de pesquisas e fomento às políticas públicas para melhorar a qualidade de vida das famílias. Além disso, os quintais agroflorestais promoveram melhorias nas propriedades físicas e químicas do solo a curto prazo, devido às práticas de manejo conservacionistas realizadas pela maioria das famílias, sendo recomendável a realização de estudos e monitoramento a longo prazo.