ABSTRACT The objective of this study was to compare ecohydrological simulations from a one-dimensional model (PHABSIM - Physical Habitat Simulation System) and a two-dimensional model (River2D) in order to indicate a reliable tool that could be used to determine public policies for the sustainable management of the water resources of the FormosoRiver basin(MG). The results from the calibration of hydraulic variables, namely, water depth and velocity, as well as habitat predictions for three fish species of the river were compared. The results showed that River 2D was best suited to simulate ecohydrological features for the studied river stretch. Although PHABSIM presented a better fit of the hydraulic variables at the calibration process, the use of only three monitoring cross sections to compose the biotic model database compromised its habitat modeling. PHABSIM model was not able to accurately assess the actual characteristics of the physical habitat in the segments of the river located between the monitoring cross sections.

RESUMO Este trabalho teve por objetivo propor uma metodologia baseada em análises estatísticas multivariadas de componentes principais e de agrupamento, com o intuito de identificar as variáveis mais representativas em estudos de regionalização de vazões mínimas e otimizar a obtenção das regiões hidrologicamente homogêneas para a bacia hidrográfica do Rio Doce. Foram utilizadas 10 variáveis referentes às características climáticas e morfométricas da bacia. Essas variáveis foram individualizadas para as 61 estações fluviométricas adotadas, sendo três variáveis dependentes e indicativas das vazões mínimas (Q7,10, Q90 e Q95) e sete independentes (precipitação total anual – Pa; precipitação total do semestre seco – Pss e chuvoso –Psc; área de drenagem da bacia –Ad; comprimento do rio principal –Lp; comprimento total dos cursos d'água da bacia – Lt; e declividade média da bacia –SL). O resultado da análise de componentes principais apontou a variável independente SL como a menos representativa e foi excluída do estudo. As variáveis independentes mais representativas foram Ad e Psc. As melhores divisões de regiões hidrologicamente homogêneas para as três vazões características estudadas foram obtidas utilizando-se conjuntamente da matriz de similaridade de Mahalanobis e do método de agrupamento do vizinho mais distante. A análise de agrupamento possibilitou a identificação de quatro regiões hidrologicamente homogêneas na bacia hidrográfica do Rio Doce.

ABSTRACT This study aimed to develop a methodology based on multivariate statistical analysis of principal components and cluster analysis, in order to identify the most representative variables in studies of minimum streamflow regionalization, and to optimize the identification of the hydrologically homogeneous regions for the Doce river basin. Ten variables were used, referring to the river basin climatic and morphometric characteristics. These variables were individualized for each of the 61 gauging stations. Three dependent variables that are indicative of minimum streamflow (Q7,10, Q90 and Q95). And seven independent variables that concern to climatic and morphometric characteristics of the basin (total annual rainfall – Pa; total semiannual rainfall of the dry and of the rainy season – Pss and Psc; watershed drainage area – Ad; length of the main river – Lp; total length of the rivers – Lt; and average watershed slope – SL). The results of the principal component analysis pointed out that the variable SL was the least representative for the study, and so it was discarded. The most representative independent variables were Ad and Psc. The best divisions of hydrologically homogeneous regions for the three studied flow characteristics were obtained using the Mahalanobis similarity matrix and the complete linkage clustering method. The cluster analysis enabled the identification of four hydrologically homogeneous regions in the Doce river basin.

RESUMO O objetivo deste estudo foi avaliar a qualidade da água e identificar os grupos de poluição presentes no médio Rio Pomba, por meio de técnica estatística multivariada. Duas campanhas no período de out/2008 a jan/2009 foram realizadas em nove pontos georreferenciados, localizados ao longo do médio Rio Pomba, compreendendo a análise de 18 variáveis de qualidade de água. A técnica estatística multivariada por meio da aplicação da análise fatorial/análise de componentes principais promoveu a redução no número de variáveis de qualidade de água, uma vez que o melhor comportamento das variáveis ocorreu com a inclusão de 15 das 18 variáveis analisadas. Pelo emprego da análise fatorial/análise de componentes principais identificou-se que o melhor comportamento das variáveis de qualidade das águas do médio Rio Pomba foi aquele composto por três fatores, explicando 74,30% da variância total. As variações na qualidade da água no médio Rio Pomba foram definidas por um grupo de nutrientes associado ao esgoto doméstico e à poluição difusa; por um grupo orgânico, causado pelo lançamento de esgoto doméstico no curso de água e por um grupo de sólidos em suspensão, expressando o processo de erosão hídrica na bacia.

ABSTRACT The aim of this study was to evaluate the water quality and identify groups of pollution in the Middle Pomba River through multivariate statistical technique. There were two campaigns from Oct/2008 to Jan/2009 in nine geo-referenced points along the Middle Pomba River including the analysis of 18 variables of water quality. The multivariate statistical technique, through the application of factor analysis/principal component analysis, caused a decrease in the number of variables of water quality, since the best performance of the variables occurred with the inclusion of 15 of the 18 variables. By the use of factor analysis/principal components analysis, it was found that the best behavior of the variables of the water quality of the Middle Pomba River waters was the one composed of three factors, explaining 74.30% of the total variance. Changes in water quality of the Middle Pomba River were defined by a group of nutrients associated with sewage and diffused pollution; for an organic group, caused by untreated sewage in the water stream, and by a group of suspended solids, expressing the process of water erosion in the basin.

Informações sobre a capacidade de transporte e dispersão de poluentes solúveis em cursos de água naturais são importantes no gerenciamento dos recursos hídricos, principalmente no planejamento preventivo de medidas que visem a minimizar problemas à saúde pública e às atividades econômicas que dependem do uso da água, ocasionados por despejos acidentais ou intencionais. Considerando tal importância, este trabalho teve como objetivo desenvolver um sistema de alerta para rios, com base em resultados experimentais, utilizando técnicas de traçadores e equações analíticas de transporte unidimensional de poluentes solúveis conservativos, visando a subsidiar a tomada de decisão no gerenciamento dos recursos hídricos. O sistema desenvolvido em linguagem de programação JAVA e banco de dados MySQL permite prever o tempo de percurso da nuvem de poluentes a partir de um ponto de despejo de um poluente e apresenta, graficamente, a distribuição temporal de concentrações da passagem da nuvem, em um determinado local, à jusante do ponto do seu lançamento.

Information about capacity of transport and dispersion of soluble pollutants in natural streams are important in the management of water resources, especially in planning preventive measures to minimize the problems caused by accidental or intentional waste, in public health and economic activities that depend on the use of water. Considering this importance, this study aimed to develop a warning system for rivers, based on experimental techniques using tracers and analytical equations of one-dimensional transport of soluble pollutants conservative, to subsidizing the decision-making in the management of water resources. The system was development in JAVA programming language and MySQL database can predict the travel time of pollutants clouds from a point of eviction and graphically displays the temporal distribution of concentrations of passage clouds, in a particular location, downstream from the point of its launch.