Análise de sistema de distribuição de água real no sul de Minas Gerais com o uso de sistema de informação geográfica / Analysis of a real water distribution system in Southern Minas Gerais using geographical information system

RESUMO As perdas físicas de água em uma rede de distribuição podem ser causadas pelo excesso de pressão na rede, erroneamente associada a bom atendimento. Assim, é necessário não apenas reduzir o excesso de pressão, mas também saber onde ocorrem as perdas para providenciar soluções. O uso de ferramentas, como o Sistema de Informações Geográficas, e as simulações computacionais da rede são essenciais para a redução de perdas. Foi então realizado o estudo de uma rede real de distribuição de água em uma região montanhosa do sul de Minas Gerais, por meio do levantamento do setor a ser estudado, com o uso desse sistema de informações, e então feitas três simulações com o uso do software Epanet 2.0, sendo uma delas o cenário-base de referência para comparação com os cenários onde se realizaram melhorias. Depois, foram feitos mapas com o uso de do mesmo sistema informacional para levantamento das pressões e das mudanças realizadas na rede. Também foi feita uma projeção populacional no horizonte de 20 anos, tomando como partida o ano de 2020, para verificar se os indicadores de eficiência energética decairiam ao longo do tempo, com o aumento da população. Assim, os resultados dos três cenários (base, 32 e 35) foram 57,4, 48,2 e 46,6%, respectivamente, indicando redução de perdas conforme a redução da pressão nos cenários, e os indicadores de eficiência energética mostraram uma queda ao longo do horizonte estudado, contudo aceitáveis. Conclui-se que o uso desse sistema aplicado à rede de distribuição de água contribuiu para as análises com vistas à redução das perdas reais e de eficiência hídrica e energética em redes de distribuição de água.

ABSTRACT Excess of water head usually is misidentified as synonymous of good service, leading to water losses in the distribution network. Reducing excess of pressure and identify leaks using tools like Geographic Information Systems and computational simulations is essential to reduce water losses. The study was carried out simulating a real water distribution system in a mountainous city of south of Minas Gerais, with Geographic Information Systems survey of the region and three simulations using the Epanet software, one of which being the original scenario to compare with improved ones. Subsequently, maps using Geographic Information Systems assess pressure and modifications at the network were generated. A populational projection with a 20-year horizon, starting in 2020, was also carried out to assess whether energy efficiency indicators would decrease over time with the increase in population. The losses at base scenario and scenarios 32 and 35 was 57.4, 48.2, and 46.6%, showing a reduction in losses along pressure reduction, and energy efficiency indicators showed a decrease over the studied horizon, though still acceptable. This article concludes that the use of Geographic Information Systems applied to the water distribution network contributed to the analysis to reduce real losses and water and energy efficiency in water distribution networks.

Investigação sobre as relações interinstitucionais e interdisciplinares para o planejamento integrado de recursos hídricos na bacia hidrográfica do Rio Gramame, Brasil / Research on interinstitutional and interdisciplinary relations for the integrated planning of water resources in the Gramame River Basin, Brazil

RESUMO O entendimento das relações interinstitucionais existentes no sistema de recursos hídricos é um aspecto relevante para a identificação de lacunas e conflitos, bem como para a adoção de estratégias para a busca por um planejamento integrado de recursos hídricos. Nessa perspectiva, foi analisado o planejamento de recursos hídricos já efetuado na bacia hidrográfica do Rio Gramame, localizada no litoral sul do estado da Paraíba, Brasil. Para consecução do objetivo, foi utilizada a ferramenta metodológica análise de constelação, construída por um grupo focal composto de especialistas, tendo como alvo a interdisciplinaridade. Como resultados, observou-se a fraca integração interinstitucional entre os órgãos responsáveis pela gestão da água e demais recursos naturais existentes na bacia hidrográfica, em função principalmente da baixa capacidade financeira, técnica e política para efetivação de suas competências. Em relação aos instrumentos de gestão, o mais citado e relacionado foi o enquadramento dos corpos hídricos em classes de uso preponderantes, sobretudo pela sua possível influência na melhoria qualitativa da água, quando implantado. O conjunto de elementos analíticos permite visualizar o potencial interinstitucional favorável à realização de um planejamento integrado de recursos hídricos na bacia hidrográfica, embora se enfrentem ainda muitas barreiras sociopolíticas para a tomada de decisão de maneira compartilhada.

ABSTRACT The understanding of the interinstitutional relations existing in the water resources system is a relevant aspect for the identification of gaps and conflicts, as well as for the adoption of strategies for the search for an integrated planning process. In this perspective, the planning of water resources already carried out in the hydrographic basin of the Gramame River, located on the southern coast of the state of Paraíba, Brazil, was analyzed. The methodological tool of Constellation Analysis was used, built by a focus group composed of specialists, looking for the interdisciplinarity to reach the goal. As a result, there was a weak interinstitutional integration between the bodies responsible for the management of water and other natural resources existing in the river basin, mainly due to the low financial, technical, and political capacity to implement their competencies. Concerning management instruments, the most cited and related was the framing of water bodies in preponderant classes of use, mainly due to their possible influence on the qualitative improvement of water, when implemented. Regarding the management instruments, the most cited and related was the framing of water bodies in prevailing classes of use, mainly for their possible influence on the qualitative improvement of water, when implemented. The set of analytical elements allowed the visualization of the interinstitutional potential favorable to the realization of integrated planning of water resources in the hydrographic basin. However, there are still many socio-political barriers to shared decision making.

Gestão participativa das partes interessadas em área de manancial: uma abordagem usando análise multicritério / Participatory management of stakeholders in spring area: an approach to multicriteria analysis

RESUMO A promulgação da Lei Federal n° 9.433, de 8 de janeiro de 1997, foi um marco político e técnico da gestão dos recursos hídricos no Brasil, ao instituir a Política Nacional de Recursos Hídricos, que, nos seus fundamentos, preconiza a gestão dos recursos hídricos descentralizada e a participação do Poder Público, dos usuários e das comunidades. Nesse contexto, o objetivo deste artigo é estabelecer indicadores de sustentabilidade para a área de manancial do município de Paranavaí, no estado do Paraná, Brasil, usando uma abordagem de gestão participativa das partes interessadas associada a ferramentas de análise multicritério para auxílio à tomada de decisão. A área de manancial está inserida numa área de proteção ambiental (APA) denominada de APA Arara. Os métodos utilizados foram mapeamento cognitivo e measuring attractiveness by a categorical-based evaluation technique (MACBETH), aplicados durante uma conferência de decisão com a participação de diversos atores diretamente atingidos e fortemente interessados no tema, tais como órgãos gestores, produtores rurais, empresários do ramo imobiliário, vereadores, instituições de ensino superior etc. No fim da conferência de decisão, 14 indicadores foram definidos e seus pesos estabelecidos. Os resultados obtidos servem de subsídios para a gestão mais eficiente do recurso hídrico, pois conduziram à solução de maior comprometimento, ao envolver muitos atores representantes das partes interessadas. Além disso, mostraram que o uso combinado de mapas cognitivos e da abordagem MACBETH possibilitou a definição de indicadores de sustentabilidade para a APA de forma transparente e eficaz, demonstrando o sucesso na gestão participativa do recurso hídrico.

ABSTRACT The enactment of Federal Act nº 9433, on January 8th, 1997, was a political and technical milestone in water resources management in Brazil, by instituting the National Water Resources Policy which, in its foundations, stablishes decentralized management with the involvement of official authorities, customers and communities. In this context, the purpose of this paper is to set out sustainability indicators for a spring area in the municipality of Paranavaí, located in the state of Paraná, Brazil, using an approach based on the participatory management of stakeholders associated with multi-criteria analysis tools for decision-making support. The spring is located in an Environmental Protection Area, named APA Arara. The methodology consisted in cognitive mapping and the Measuring Attractiveness by a Categorical-Based Evaluation Technique (MACBETH) approach, applied during a decision conference attended by a number of agents directly affected by, and strongly interested in, the issue, such as managing agencies, rural producers, real estate businessmen, councilors, representatives of higher education institutions, among others. By the end of the decision conference, 14 indicators were defined and their weights stablished. The obtained results provide the basis for more efficient water resources management, as they led to the most committed solution by involving many different stakeholders. Furthermore, they showed that the combined use of cognitive maps and the MACBETH approach enabled the setting of sustainability indicators for the APA Arara in a transparent and effective way, emphasizing their success in the participatory water resources management.

La gobernanza del agua como marco integrador para el cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible en Latinoamérica / Water governance as an integrating framework for the fulfillment of the sustainable development goals clean in Latin America

RESUMEN El cumplimiento del Objetivo de Desarrollo Sostenible, ODS, No 6 "Agua Limpia y Saneamiento", promulgado en 2015 por la ONU, requiere de nuevos enfoques y marcos conceptuales, que articulen e integren, de manera práctica, las intervenciones en el sector de Agua Potable, Saneamiento e Higiene (APSH), con la Gestión Integrada de Recursos Hídricos (GIRH), según los contextos específicos de cada región. En este sentido, la gobernanza del agua proporciona un marco conceptual, que permite analizar y potenciar la integración entre los sectores de APSH con la GIRH, en el marco del cumplimiento de los ODS. Para ello, se documentaron varios casos de estudio en Latinoamérica, donde se observó la integración sectorial, a partir del modelo de funciones de Gobernanza del Agua, desarrollado por Water Governance Facility - WGF. Si bien cada uno de los casos de estudio se enmarcan en alguna función específica de la gobernanza del agua, todos requieren, al menos, de otra función, para poder lograr su finalidad, siendo la "Coordinación", la más relevante, observada para el logro de los resultados obtenidos.

ABSTRACT The fulfillment of the Sustainable Development Goal, SDG, No 6 "Clean Water and Sanitation", promulgated in 2015 by the UN, requires new approaches and conceptual frameworks that articulate and integrate in a practical way the interventions of Drinking Water, Sanitation and Hygiene - WASH, with the Integrated Water Resources Management, IWRM, according to the specific contexts of each territory. In this sense, water governance provides a conceptual framework that allows analyzing and enhancing integration between WASH sectors with IWRM, within the framework of the fulfillment of the SDGs. For this, several case studies in Latin America were documented where sectoral integration was observed, based on the Water Governance Facility model of Water Governance. Although each of the case studies is framed in some specific function of water governance, all require at least one other function in order to achieve their purpose, with "Coordination" being the most relevant observed for the achievement of obtained results.

A cidade sensível à água sob a perspectiva do metabolismo urbano e da análise da produção do espaço / The water-sensitive city from the urban metabolism and space production analysis perspective

RESUMO Neste artigo, argumenta-se que a sensibilidade urbana em relação aos recursos hídricos pode ser aumentada pela compreensão do processo de produção do espaço e do metabolismo urbano. Propõem-se duas análises integradas do espaço urbano: a primeira é relativa ao desempenho hidrológico, em que são levantados os potenciais de diversificação hídrica por meio do desenvolvimento de indicadores quantitativos e da geração de cenários possíveis à diversificação; a segunda refere-se à produção do espaço, em que é realizado levantamento histórico das condições de acesso à água. Verifica-se como se dá o processo de produção do espaço e o impacto desse processo sobre os recursos hídricos. Mais detalhadamente, observam-se as correlações entre os agentes e as transformações espaciais, visando identificar as associações que comandam essas transformações. Essa proposta metodológica é aplicada à cidade de Campina Grande, Paraíba, elegendo-se um bairro que sofreu expressivas transformações espaciais nos últimos 20 anos. Os resultados mostram um potencial de 243% para diversificação por uso de água de chuva e 69% por reuso de água residuária. Por meio da combinação de possibilidades de diversificação hídrica, o sistema de abastecimento, que atualmente é centralizado, poderia ter essa centralização reduzida a até 57%. A análise da dinâmica urbana revela a necessidade de intervenção do poder público quanto à adoção de medidas de controle da ocupação do solo. Atualmente, os promotores imobiliários e proprietários fundiários condicionam o processo de produção do espaço, o que dificulta a melhoria do desempenho hidrológico urbano.

ABSTRACT The present work is based on the premise that the urban sensitivity in relation to water resources can be increased by the understanding of urban metabolism. Two related urban space analyses are proposed: the former is related to the hydrological performance, in which water diversification potentials are raised by developing quantitative indicators and by the generation of possible scenarios for diversification; the latter refers to the space production, in which a historical survey of the access conditions to water is studied. The space production proceeding is verified, and the impact of its process on the water resources. In more details, the correlations between agents and spatial transformations are observed, aiming to identify the associations that command these transformations. This methodological propose is applied in the city of Campina Grande, Paraíba, choosing a specific neighborhood that has undergone significant spatial transformations in the last 20 years. Results showed a potential of 243% for diversification by using rainwater, and 69% by reusing wastewater. Through the combination of possibilities for water diversification, the supply system, which is currently fully centralized, could have this centralization reduced to up to 57%. The urban dynamics analysis reveals the need for public intervention in the adoption of control measures of soil occupation. Currently, real-estate developers and entrepreneurs lead the space production process, which makes it difficult to improve urban hydrological performance.

Plano Estratégico de Pagamento por Serviços Ambientais na bacia hidrográfica do Arroio Itaquarinchim (RS): integrando responsabilidades / Strategic payment plan for environmental services in Itaquarinchim Arroyo Basin, RS: integrating responsibilities

RESUMO O presente trabalho tem por objetivo desenvolver um Plano Estratégico de Pagamento por Serviços Ambientais (PEPSA) para a manutenção da qualidade da água e do solo na bacia hidrográfica do arroio Itaquarinchim, em Santo Ângelo (RS). Com base em um diagnóstico ambiental da bacia hidrográfica, das ações propostas no Plano Municipal de Saneamento Básico e do Plano da Bacia Hidrográfica do Rio Ijuí, foram levantados os principais problemas ambientais existentes na bacia, definidos possíveis serviços ambientais e apontados seus benefícios. O PEPSA propõe uma análise integrada das políticas relacionadas aos recursos hídricos, relacionando-as com as metas e os objetivos dos planos analisados. Com o intuito de efetivar as ações propostas, o PEPSA sugere, após identificar possíveis fontes de recursos, a formatação de um fundo para pagamento de serviços ambientais. O PEPSA organizado de forma sistêmica pode ser compreendido como ferramenta base para a concretização de ações e metas propostas em diferentes planos e programas e, dessa forma, para a efetivação de políticas públicas.

ABSTRACT This paper aims to develop a Strategic Payment Plan for Environmental Services (SPPES), for the maintenance of water and soil quality in the watershed of Arroyo Itaquarinchim, in St. Angelo/RS. Based on an environmental assessment of the river basin, of the actions proposed in the Municipal Sanitation Plan and the Plan of Ijuí River Basin, major environmental problems in the basin were raised, also defining services and indicating possible environmental benefits. PEPSA proposes an integrated analysis of policies related to water resources, linking them with the goals and objectives of the plans analyzed. In order to accomplish the proposed actions, PEPSA suggests, after identifying possible funding sources, putting together a fund to pay for environmental services. The sistematically organized PEPSA can be understood as a base tool for effective actions and goals proposed in different plans and programs, and thus, for the implementation of public policies.

Estimativa do dispêndio de água virtual nas exportações brasileiras no período de 2003 a 2014 / Estimation of virtual water use in Brazilian exports from 2003 to 2014

RESUMO O conceito de água virtual tem sido muito utilizado como importante indicador de consumo, sendo cada vez mais aceito na literatura, constituindo-se da água incorporada à produção de um bem ou serviço. Visando a estimar o volume de água virtual presente nos 25 principais produtos da pauta de exportação brasileira no período 2003-2014, utilizou-se o método de pesquisa exploratória a partir dos principais produtos que representavam aproximadamente 60% do montante arrecadado. Os resultados indicaram inflexão entre a relevância dos produtos manufaturados e dos produtos básicos (principalmente minério de ferro e soja) no período de 2009-2010, com apenas quatro produtos respondendo, em 2014, por 32% da receita auferida pelo País. Como consequência, a estimativa do dispêndio de água virtual realizada para os produtos avaliados indicou que o Brasil despendeu, em média, 191 Gm3.ano-1 (6.025 m3.s-1), com os produtos básicos respondendo por 95% desse volume. Considerando-se apenas 2014, essa vazão elevou-se para 7.836 m3.s-1, aproximadamente 14 vezes superior à demanda para abastecimento da população urbana brasileira.

ABSTRACT The Virtual Water concept has long been used as an important indicator of water consumption, increasingly being accepted in the literature, becoming the embedded water in the production of a good or service. In order to estimate the volume of virtual water present in the top 25 products of Brazilian exports in the period 2003-2014, we used the exploratory method from the main products that represented approximately 60% of the collected amount. Results indicated a shift between the relevance of manufactured products and commodities (mainly iron ore and soybeans) in the 2009-2010 period, with only four products accounting in 2014 for 32% of the revenue earned by the country. As a result, the estimated virtual water expenditure for the products evaluated indicated that Brazil spent, on average, 191 Gm3.year-1 (about 6,025 m3.s-1), with commodities accounting for 95% of this volume. Considering only 2014, this flow increased to about 7,836 m3.s-1, 14 times higher than the supply demand of the Brazilian urban population.

Sistema para análise das outorgas de captação de água e diluição de efluentes na bacia do rio Piracicaba (MG) / System for analysis of water abstraction and effluent dilution in Piracicaba river basin, Minas Gerais State, Brazil

RESUMO A outorga de direito de uso da água é um dos principais instrumentos de gestão para controle quantitativo e qualitativo dos recursos hídricos. Para sua implantação, é necessário, entre outras ações, definir critérios e desenvolver ferramentas para análise integrada dos aspectos quantitativos e qualitativos da água. Dessa forma, o objetivo do estudo foi desenvolver um sistema para análise das outorgas de captação de água e diluição de efluentes aplicado à bacia hidrográfica do rio Piracicaba (MG). Inicialmente, foram realizados o levantamento e a preparação da base de dados geográfica, hidrológica e administrativa. O sistema foi desenvolvido utilizando tecnologias open source, sendo estruturado em três camadas: de dados, de negócios e de apresentação. De acordo com os resultados, constatou-se que os trechos mais críticos quanto à vazão passível de outorga localizam-se na foz e na cabeceira do rio Piracicaba. A análise dos dados permitiu concluir que o sistema determina, de forma consistente, a disponibilidade hídrica outorgável ao longo da hidrografia e as vazões de diluição e indisponível pelos lançamentos, além de identificar trechos dos cursos d'água com disponibilidade hídrica crítica, fornecendo subsídios para análises das outorgas quali-quantitativas dos recursos hídricos na bacia.

ABSTRACT The granting of water use rights is one of the main management instruments for the quantitative and qualitative control of water resources. For its implementation, it is necessary, among other actions, to develop tools for integrated analysis of the quantitative and qualitative aspects of water. Thus, the objective of the study was to create a system for the analysis of water abstraction and effluent dilution in the Piracicaba river basin in Minas Gerais. Initially, the survey and preparation of the geographic, hydrological and administrative database were carried out. The system was developed using open-source technologies, with a three-layer structure: data, business, and presentation. According to the results, it was verified that the most critical sections regarding the grantable flow available are located at the mouth and spring of the Piracicaba river. The analysis of the data allowed us to conclude that the system consistently determines the availability of water throughout the hydrography, the dilution flow and discharge unavailability, and identifies stretches of the watercourses with critical water availability, providing support for analyses of the quali-quantitative granting of water resources in the basin.

Eco-hidrologia integrada ao manejo dos recursos hídricos em áreas úmidas: caso do Banhado do Taim, RS / Ecohydrology integrated to the water resources management in wetlands: the Taim Wetland case, RS, Brazil

RESUMO A eco-hidrologia busca integrar os conhecimentos da hidrologia aos da ecologia, criando uma abordagem mais ampla para a compreensão da dinâmica dos recursos hídricos, facilitando o planejamento e as ações de programas de gestão. Uma das formas de integrar hidrologia à ecologia é por meio da elaboração de índices de adequabilidade de hábitat (IAHs), processo que tem se destacado por fornecer informações relevantes sobre áreas úmidas. O IAH é obtido pela relação entre as informações sobre espécies bioindicadoras e as condições eco-hidrológicas necessárias à sua sobrevivência, permitindo a avaliação de impactos sobre as espécies. O desenvolvimento de IAHs, integrados a processos de modelagem hidrodinâmica e sistemas de informação geográfica (SIGs), proporciona a obtenção de imagens de adequabilidade de hábitat, que permitem obter informações espacializadas sobre a qualidade do hábitat de determinada espécie, ou grupo de espécies, colaborando para o aperfeiçoamento das estratégias de gerenciamento dos recursos hídricos e a conservação da biodiversidade de áreas úmidas. A fim de melhor elucidar o processo de desenvolvimento de IAHs e sua aplicação, é apresentada a metodologia utilizada para avaliar a adequabilidade do Banhado do Taim, inserido na Estação Ecológica do Taim, importante área úmida localizada no sul da planície costeira do Rio Grande do Sul.

ABSTRACT The ecohydrology aims at integrating the concepts of hydrology and ecology, creating a broader approach to understand the water resources' dynamics, facilitating the plan and management of resources. One way to integrate hydrology with ecology is by developing Habitat Suitability Index (HSI), a process that stands out by providing relevant information on wetlands. HSI is obtained by relating the information about the bioindicators and ecohydrological conditions necessary to ensure these species' survival, enabling to evaluate the impacts on them. The development of HSIs integrated with hydrodynamic modeling and Geographic Information Systems (GIS) allows us to obtain spatialized habitat suitability information, that provide information about the quality of a species' (or group of species') habitat, contributing to the improvement of water resources management strategies combined with the biodiversity conservation in wetlands. Regarding this, the present article presents the HSI's development process and its application to evaluate the suitability of the Taim Basin, inserted in Taim Ecological Station, an important Southern Coastal wetland located in the State of Rio Grande do Sul.

Bulk water charges in the dairy industry: A case study of interstate basins in Minas Gerais, Brazil / Impacto da cobrança pelo uso da água bruta na indústria de laticínios: Um estudo de caso para bacias interestaduais no Estado de Minas Gerais

ABSTRACT: Water is an essential input for any agribusiness, used for various purposes such as hygiene procedures, heat exchangers and beverage formulation. Water charging, regulated in Brazil by the National Water Resources Policy (Federal Law 9.433/97), is an important issue for the food industry, since it may change the profile of food production costs. Thus, this article aimed to estimate the price increases in the dairy industry from the use of water charging and evaluate the potential benefit of this collection, comparing it to some planned investments in basins plans. We used a case study of a dairy that produced 1 t/d of mozzarella cheese in the state of Minas Gerais. Results indicated that water charging among the basins with current collection models may vary up to 131%. The increase in price related to water charging was low (0.04-0.09% of production costs), indicating that it can be absorbed by the industry. Conversely, values collected by the basins may be decisive for implementation of several actions aiming an average quantity and quality of water, which is good for the industry, itself. In the current charging collection models in the state of Minas Gerais, it is possible to recognize that collection is a promising initiative for the economical valuation of water. However, charging still seems to lack sufficiency in safety and a rationalization for its use.

RESUMO: A água é um insumo essencial para qualquer agroindústria, utilizada para diversas finalidades, como em procedimentos de higienização, trocadores de calor e formulação de bebidas. Dessa forma, a cobrança pelo uso da água bruta, regulamentada no Brasil pela Política Nacional de Recursos Hídricos - Lei nº 9.433/97 e leis estaduais, é um tema importante para a indústria de alimentos, uma vez que pode alterar o perfil dos custos de produção de bens alimentícios. Assim, este artigo objetivou estimar os incrementos de preço provenientes da cobrança pelo uso da água bruta em uma indústria de laticínios e avaliar o potencial benefício dessa arrecadação, comparando-a com alguns investimentos previstos em planos de bacias hidrográficas. Para tal, foi utilizado um estudo de caso de uma indústria de laticínios com produção de 1 t/d de queijo mussarela, no Estado de Minas Gerais. Os resultados indicaram que o valor da cobrança pelo uso da água bruta entre as bacias hidrográficas com cobrança vigente pode variar em até 131%. O incremento de preço obtido pela cobrança de uso da água bruta foi baixo (0,04-0,09% dos custos de produção), indicando que este pode ser absorvido pelas indústrias. Por outro lado, os valores arrecadados pelas bacias podem ser decisivos para a efetivação de diversas ações voltadas para a melhoria da quantidade e da qualidade da água, beneficiando as próprias indústrias. Nos modelos de cobrança vigentes, no Estado de Minas Gerais, é possível reconhecer que a cobrança é uma iniciativa promissora para valorar economicamente a água. Porém, a cobrança ainda parece ser insuficiente para assegurar a racionalização do seu uso.

Fossa verde como componente de saneamento rural para a região semiárida do Brasil / Green pit technology as a rural sanitation component for the semiarid region of Brazil

RESUMO O módulo de fossa verde (MFV) corresponde a um modelo alternativo de tratamento de efluente domiciliar que considera o reúso da água em quintais produtivos, contribuindo para o saneamento rural. O presente estudo tem por escopo a avaliação de 70 unidades desses módulos instalados no semiárido brasileiro e inclui teste de qualidade sanitária dos vegetais cultivados, proposta de dimensionamento, taxa de acumulação do lodo produzido e avaliação do tempo de manutenção do MFV. O dimensionamento levou em conta o consumo de água, tendo sido avaliadas in loco a demanda hídrica para uma residência com (R1) e uma sem (R2) água canalizada. Além disso, foi mensurada a contribuição de esgoto e o coeficiente de retorno em cada caso. As amostras analisadas de tomate (Solanum esculentum), pimenta (Capsicum chinense), banana (Musa sp.) e da folha de malvarisco (Plectranthus amboinicus L.) apresentaram valores de coliformes termotolerantes inferiores a 10 UFC.g-1 e ausência de Salmonella sp., indicando que os produtos atendem aos padrões sanitários. Os consumos hídricos para R1 e R2 foram de 50 e 34 L.hab-1.dia-1, enquanto os valores referentes à produção de esgoto foram de 13,1 e 1,2 L.hab-1.dia-1, respectivamente. Isso indica coeficientes de retorno equivalentes a 26 e 3% para R1 e R2, simultaneamente, o que difere substancialmente do valor comumente preconizado (80%). O sistema apresenta baixa demanda de manutenção: remoção do lodo da câmara de digestão a cada cinco anos e três meses, em média.

ABSTRACT The green pit module corresponds to an alternative model to treat domestic sewage in rural areas, which considers water reuse in productive yards, contributing to rural sanitation. The present investigation has assessed the green pit module performance based on 70 modules installed in the semiarid region of Brazil and includes sanitary quality test of cultivated vegetables, sizing proposal, rate of accumulation of the sludge produced and evaluation of the maintenance period of the green pit module. A design method was presented, which is based on water consumption, and has been assessed on site for two kinds of homes: those with (R1) and without (R2) tap water supply. In addition, we measured the sewage contribution and return coefficient for each case. The analyzed samples of tomato (Solanum esculentum), pepper (Capsicum chinense), banana (Musa sp.) and "malvarisco" leaves (Plectranthus amboinicus L.) presented low levels of coliform (below ten colony-forming units per gram) and absence of Salmonella sp., which complies with the Brazilian sanitation legislation. The water consumption for R1 and R2 were 50 and 34 L.resident-1.day-1, whereas sewage per capita production totaled 13.1 and 1.2 L.resident-1.day-1 for R1 and R2, respectively. This indicates return coefficients of 26 and 3% for R1 and R2, respectively, which differs significantly from the usually recommended value (80%). The system presents low maintenance demand: the sludge should be removed every 5.3 years, on average.

El servicio de agua potable para uso residencial en colombia / The drinking water service for residencial use in colombia

RESUMEN El agua potable, como recurso limitado y escaso, debe ser estudiado desde diferentes perspectivas. Por una parte, inciden los agentes que prestan el servicio y, por otra, los consumidores. Por tal motivo, es imprescindible analizar el desempeño de quienes se encargan del suministro de agua y cómo se comporta la demanda de dicho recurso, para optimizar su gestión. En el siguiente trabajo, se describe, a grandes rasgos, cuáles son los actores involucrados en la prestación del servicio de agua en Colombia y se analiza el desempeño en la gestión de los últimos años. Además, se propone un modelo econométrico con datos de panel, donde las variables independientes, que explican el consumo, son la tarifa del servicio y el ingreso per cápita. Teniendo en cuenta estudios previos y la teoría económica, se observa que los planteamientos expuestos son consistentes. Asimismo, se percibe una mejora en los indicadores de gestión de agua en los últimos años.

SUMMARY Drinking water as a limited and scarce resource must be studied from different perspectives. On the one hand, the agents that provide the service and on the other the consumers. For this reason, it is essential to analyze the performance of water utilities and the behavior of the demand of this resource in order to optimize its management. The following work describes, in broad strokes, which are the actors involved in the provision of water service in Colombia and how their performance has been in the last years. In addition, an econometric model with panel data is proposed where the independent variables that explain consumption are the service tariff and per capita income. Considering previous studies and economic theory, it is observed that the exposed suppositions are consistent.

Princípios protetor-recebedor e poluidor-pagador como instrumentos de incentivo à redução do consumo de água residencial no município de Curitiba (PR) / Protector-receiver and polluter-pays principles as incentive instruments to reduce residential water consumption in the city of Curitiba (Paraná, Brazil)

RESUMO Os problemas relacionados ao abastecimento de água têm sido amplamente discutidos em âmbito mundial. Essas dificuldades ocorrem por diversos motivos, por exemplo, como resultado do processo de urbanização, da gestão inapropriada dos recursos hídricos e da infraestrutura inadequada do sistema de abastecimento. Diante disso, o presente trabalho buscou, por meio do apontamento das aplicações dos princípios protetor-recebedor e usuário-poluidor-pagador, e da verificação da eficiência do sistema de cobrança de tarifas sobre o consumo de água, identificar as formas de atuação desses princípios na redução do consumo de água residencial no município de Curitiba. Para isso, procurou-se estabelecer a relação entre os valores cobrados e o volume consumido de água residencial mediante a análise de indicadores de consumo e de remuneração da população. Foram identificadas as aplicações do princípio protetor-recebedor na gestão de recursos hídricos e foi investigada a fundamentação do princípio usuário-poluidor-pagador, uma vez que esse princípio respalda a cobrança dos serviços de abastecimento público.

ABSTRACT Problems related to water supply have been widely discussed worldwide. These difficulties occur for many reasons, for example, as a result of the urbanization process, the inappropriate management of water resources and the inadequate supply system infrastructure. Therefore, this study aimed, through the appointment of applications of the protector-receiver and user-polluter-pays principles, and the checking of the efficiency of collection of fees on water consumption system, to identify the ways of action of these principles in reducing residential water consumption in the city of Curitiba. For this, it was necessary to establish the relationship between the charge and the residential consumption of water through the analysis of indicators of consumption and population income. The applications of the protector-receiver principle in water resources management have been identified, and the grounds of the user-polluter-pays principle were investigated, since this principle supports the collection of public water supply services.

Uso de cadeia causal na análise institucional da gestão de recursos hídricos em reservatório no semiárido da Paraíba / Use of causal chain for an institutional analysis of water resources management in a semiarid reservoir in Paraíba

RESUMO O Reservatório Epitácio Pessoa constitui-se na segunda maior reserva hídrica do Estado da Paraíba tendo sido utilizado para o abastecimento urbano, irrigação e atividades de pesca. Nos últimos 15 anos, o reservatório enfrentou dois episódios de grande depleção do seu volume armazenado devido à ocorrência de eventos de seca extrema e problemas na sua gestão. Nesse contexto, buscou-se avaliar o caso do Reservatório Epitácio Pessoa sob o aspecto institucional da gestão dos recursos hídricos em três períodos que representam a alta variabilidade climática da região (períodos secos e chuvosos) na qual se insere o reservatório. A definição da proposta metodológica da presente pesquisa descreve o diagnóstico da gestão dos recursos hídricos e a utilização do método de Análise da Cadeia Causal (ACC). Foram consideradas causas técnicas, político-gerenciais e socioeconômico-culturais. A pesquisa conclui que a falta de definição de estratégias capazes de minimizar eventuais riscos de colapso do manancial deu-se pela atuação frágil das entidades em exercer suas funções de forma coordenada, articulada e integrada. Os resultados da pesquisa mostram que há uma tendência de agravamento da problemática.

ABSTRACT The Epitacio Pessoa Reservoir is the second largest water reserve in the State of Paraíba. It has been used for urban water supply, irrigation and fishing activities. In the last 15 years, this reservoir has faced two episodes of great depletion of its storage volume due to the occurrence of extreme drought events and problems in its management. An evaluation of Epitacio Pessoa Reservoir was performed under the institutional aspect of water resources management in three periods representing the high climatic variability in the region (dry and rainy periods) in which the reservoir is located. The definition of the proposed methodology of this study describes the diagnostic of water resources management and the use of the Causal Chain Analysis (ACC) methodology. The study considered technical, political-managerial and socio-economic-cultural causes. The research concludes that the lack of definition of strategies, which could be capable of minimizing eventual risks of reservoir be collapsed, occurred due to the weak performance of the entities on exercising their functions in a coordinated, articulated and integrated way. The results show there is a trend of the problem be worsened.

Pagamento por serviços ambientais na gestão de recursos hídricos: o caso de Extrema (MG) / Payment for environmental services in water resources management: the case of Extrema (MG), Brazil

RESUMOO estudo teve como principal objetivo analisar o Programa Conservador das Águas, no município de Extrema, Minas Gerais. O caso de Extrema teve destaque por ser a primeira iniciativa municipal a realizar pagamentos para proprietários rurais em troca da garantia do fornecimento de serviços ambientais visando à melhoria dos recursos hídricos. Foi constatado que a escassez de água iminente em grandes centros urbanos é fator condicionante para priorizar áreas de atuação de programas de pagamento por serviços ambientais na gestão de recursos hídricos. O trabalho conclui que os resultados dessa primeira experiência em projetos de pagamento por serviços ambientais podem auxiliar na evolução dos cenários futuros da gestão de recursos hídricos sob a perspectiva do desenvolvimento rural mais sustentável.

ABSTRACTThis study aimed to analyze the Conservador das Águas program, in the municipality of Extrema, Minas Gerais, Brazil. The case of Extrema got highlighted because it was the first municipal initiative to pay the landowners in return for guaranteeing the supply of environmental services aimed at improving water resources. It was found that the imminent water shortages in large urban centers can be considered a conditioning factor in prioritizing operation areas of payment for environmental services programs in water resources management. The study concludes that the results of this first experience in payment for environmental services projects can assist in the development of future scenarios of water resource management from the perspective of a more sustainable rural development.

Implementacao do conceito Capacidade de Diluicaode Efluentes no modelo de qualidade da agua QUAL-UFMG: estudo de caso no Rio Taquarizinho (MS) / Implementation of the concept Capacity for Dilution of Effluents in the water quality model QUAL-UFMG: a case study in Taquarizinho River (MS)

A plataforma em Excel QUAL-UFMG é uma ferramenta de fácil utilização e grande aplicabilidade na modelagem da qualidade da água de rios. Para uma melhor integração do modelo com o gerenciamento de recursos hídricos, o objetivo do trabalho foi incorporar às planilhas de simulação algumas equações para determinação de vazão de diluição e cobrança pelo lançamento de efluentes. Foram simulados cenários hipotéticos de qualidade da água para estimar a capacidade de autodepuração e diluição de efluentes em um estudo de caso no Rio Taquarizinho. O modelo foi capaz de estimar as vazões de diluição requeridas pelos lançamentos e contabilizar os custos dos mesmos variando-se as vazões de referência, enquadramento e carga orgânica lançada no rio. Concluiu-se que o Rio Taquarizinho possui uma elevada capacidade de autodepuração e que suas águas são capazes de suportar a instalação de empreendimentos de grande porte, como matadouros e curtumes. .

The platform QUAL-UFMG on Excel is a tool simple to use with wide applicability to modeling the water quality of rivers. To better integrate the model with the management of water resources, the aim of this study was to incorporate in the simulation spreadsheets some equations for determination of dilution and recovery by the effluent discharge. Hypothetical water quality scenarios were simulated to estimate the capacity of self-depuration and dilution of effluent in a case study in Taquarizinho River. The model was able to estimate the flows required by dilution effluents and account for costs in varying the reference flows, class of water and organic load released into the river. It was concluded that Rio Taquarizinho has a high capacity for self-depuration, and that its waters are capable of supporting the installation of large-scale enterprises such as slaughterhouses and tanneries.

Integração entre curvas de permanência de quantidade e qualidade da água como uma ferramenta para a gestão eficiente dos recursos hídricos / Integration between cumulative frequency curves for water quantity and quality as a tool for effective water resources management

A garantia dos usos múltiplos da água, dos serviços ambientais e do equilíbrio ecológico depende de uma combinação adequada entre aspectos quantitativos e qualitativos dos rios. A presente pesquisa descreve aplicações de uma nova abordagem das curvas de permanência de vazões, que foram associadas a curvas de frequência acumulada de qualidade da água. Foram compilados dados de fósforo total (2005 a 2009) e vazão média mensal (1959 a 2003) dos rios Paraíba do Sul e Sorocaba para ilustrar o conceito. A integração entre as curvas de quantidade e qualidade se mostrou desejável por oferecer subsídios a concessões de outorga, à cobrança pelo uso da água, ao monitoramento ambiental e ao enquadramento dos cursos de água. Outro aspecto positivo é que essas curvas podem incorporar variações no clima e no uso e ocupação do solo, o que permite o estabelecimento de cenários ambientais.

The security of the different water uses, environmental services and ecological balance depends upon a well-weighted combination between quantitative and qualitative aspects in rivers. This research describes applications of a new approach of the frequency curves for discharge, which were associated with frequency curves for water quality. Data on total phosphorus (2005 to 2009) and monthly average flow (1959 to 2003) from the Paraíba do Sul and Sorocaba Rivers were compiled to further illustrate the concept. The integration between the curves of water quantity and quality was considered desirable as it can aid in the planning of water concessions, charging for water uses, environmental monitoring and establishment of water quality standards and framework. Moreover, these curves can accommodate variations in climate and land use, allowing the establishment of environmental scenarios.

Gestão de bacias hidrográficas

O presente trabalho pretende apresentar o conceito de bacia hidrográfica, apresentar também o modo como o país encontra-se organizado para essa forma de gestão e discutir os principais pontos da gestão de recursos hídricos que estão associados a esse recorte geográfico. Abordam-se pontos difíceis da gestão integrada e a necessidade de aperfeiçoamento do sistema de decisão.

Políticas públicas de recursos hídricos para o semi-árido

As características climáticas e socioeconômicas do semi-árido brasileiro requerem tecnologias específicas de utilização e conservação dos recursos hídricos. É preciso analisar as alternativas de obtenção de água para usos diversos. Em contraposição às formas tradicionais de acumular água em pequenos reservatórios de superfície (açudes) e perfuração de poços no cristalino, têm-se buscado alternativas como poços de grande profundidade nas áreas sedimentares, metodologias para redução da evaporação e controle da salinização, destinação e uso de efluentes. Por fim, obras de integração de bacias hidrográficas e transporte de água a grande distância começam a ser construídas na região. A abordagem dessas diferentes políticas hídricas para o semi-árido é o objetivo deste trabalho.

Um novo paradigma para a gestão de recursos hídricos

A política de importar água de bacias cada vez mais distantes para satisfazer o crescimento da demanda teve início há mais de dois mil com os romanos, dando origem aos seus famosos aquedutos. Esse é o "velho paradigma" que persiste ainda hoje, resolvendo, precariamente, o problema de abastecimento de água de uma região, em detrimento daquela que a fornece. A transferência sistemática de grandes volumes de água de fontes distantes, gerando volumes adicionais de esgoto, não pode mais ser aceita, tanto do ponto de vista econômico como do ambiental. Um novo paradigma, baseado nos conceitos de Conservação e Reúso de Água deve evoluir, para minimizar os custos e os impactos ambientais associados a projetos de transposição de bacias. A tecnologia e os fundamentos ambientais, de saúde pública e gerenciais, hoje consagrados, permitem fazer uso dos recursos disponíveis localmente, mediante programas de gestão adequada da demanda, e da implementação da prática de reúso de água.