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Título: Relação entre precipitação e turbidez em cursos d'água no Espírito Santo
Autor(es): Penedo, Pedro Henrique Silva
Orientador: Garcia, Giovanni de Oliveira
Coorientador: Zanetti, Sidney Sara
Cecílio, Roberto Avelino
Palavras-chave: Análise de agrupamento
Correlação parcial
Watersheds
Cluster analysis
Partial correlations
Data do documento: 28-Ago-2015
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: Objetivou-se com a realização deste trabalho avaliar a relação entre a turbidez e características morfométricas e de uso do solo em 50 bacias hidrográficas no Estado do Espírito Santo. Foram selecionados 50 pontos de adução de água bruta operados pela Companhia Espírito Santense de Saneamento (CESAN) para tratamento e fornecimento à rede de abastecimento público. Para controle do processo de tratamento e dosagem de reagentes, dados de turbidez são coletados periodicamente. Neste estudo foi utilizado médias mensais de turbidez de 48 meses, de Janeiro de 2006 a Dezembro de 2008. As bacias hidrográficas foram delimitadas com a utilização de um modelo digital de elevação hidrologicamente consistido, obtido em ambiente SIG, bem como as respectivas características morfométricas. Os dados de precipitação média mensal de estações pluviométricas referentes ao período foram espacializados utilizando a técnica geoestatística krigagem ordinária. Os dados de uso do solo são oriundos do banco de dados do Instituto Estadual do Meio Ambiente IEMA e da base de dados geográficos do Estado do Espírito Santo Geobases. Foi realizada a análise de regressão entre a turbidez e a precipitação em todas as bacias, resultando em equações com r2 variando entre 0,90 e 0,015. Após eliminação de variáveis independentes com alto coeficiente de correlação entre si, para redução da multicolinearidade, aplicou-se a técnica de análise de agrupamento hierárquico para agrupar as bacias quanto as características morfométricas e de uso de solo similares. Foi realizada a análise de correlação parcial entre as variáveis nos grupos obtidos, para avaliação de sua influencia na turbidez. Foi realizada a análise de regressão múltipla entre as variáveis e a turbidez nos grupos obtidos, resultando em equações ajustadas com r2 entre 0,68 e 0,16. As variações da interação da precipitação, das características morfométricas e de uso do solo com os níveis de turbidez que ocorrem em escala sub-mensal não puderam ser percebidos, o que pode ter contribuído para a imprecisão dos modelos ajustados.
The aim of this study was to evaluate the relationship between turbidity, morphometric characteristics and land use characteristics in 50 watersheds in the Espirito Santo state, Brazil. 50 points of water uptake operated by Companhia Espírito Santense de Saneamento (CESAN) for treatment and supply to the public network, were selected. Turbidity data are collected periodically by CESAN to control the treatment process and reagents dosage. This study used monthly average turbidity of 48 months, from January 2006 to December 2009. The watersheds were delimited using a hydrologically consisted digital elevation model obtained in GIS environment, and their morphometric characteristics. The average monthly rainfall data for the period from rainfall gauges were spatialized using a geostatistical technique ordinary kriging. The land use data came from Instituto Estadual do Meio Ambiente – IEMA database, and Espirito Santo’s state geographical database - Geobases. Regression analysis between turbidity and precipitation in all the basins was performed, resulting in equations with an R2 ranging between 0.90 and 0.015. The removal of highly correlated independent variables was done to reduce multicollinearity. A hierarchical cluster analysis technique was applied to group the watersheds of similar morphometric characteristics and similar land use. A partial correlation analysis was performed between the variables in the obtained groups, to assess its influence on turbidity. Multiple regression analysis was performed between the variables and the turbidity in the obtained groups, resulting in adjusted equations with R2 between 0.68 and 0.16. Interaction variations of the precipitation, morphometric characteristics and land use with turbidity levels occurring in sub-monthly scale could not be observed, which may have contributed to the inaccuracy of the adjusted models.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/5073
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