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Agradeço a todos que contribuíram de maneira relevante com a elaboração do trabalho, em especial: Ao prof. Dr. Cristiano Poleto, que muito me ensinou, incentivou, apoiou e confiou, contribuindo para o meu crescimento científico e pessoal. Ao Prof. Frederico Fabio Mauad pelo auxílio e por dar condições de realização do trabalho no Núcleo de Hidrometria. Ao Prof. Dr. Heron Martins Félix e à Prof. Dra. Lidiane Sartini pelo auxílio na resolução das equações. Ao Prof. Dr. Vijay Singh pelos conhecimentos. Ao Dr. Pedro Cunha pelo interesse e pelo auxílio contínuo. Ao Dr. William Santini pela parceria. Ao Igor pelo auxílio na elaboração do programa de sedimentos. Ao Doutorando Bruno Bernardo dos Santos pela parceria e pela contribuição no trabalho. Aos professores do Departamento de Engenharia Ambiental da UFTM que tornaram possível meu afastamento das atividades docentes para me dedicar ao doutorado. Aos meus pais Maria Dionizia de Melo e João Martins Leite da Cunha, à minha irmã Francyelle Jaqueline Martins, ao meu filho Felipe Martins Fávero, ao meu marido Luis Mauro Rocha Silva, à tia Helena, à minha irmã-prima Kelen e ao Heitor pelo auxílio e pelo carinho contínuo durante a elaboração do trabalho. Agradeço imensamente pela paciência, por me auxiliarem nas atividades domésticas, por me apoiarem e fazerem do lar um ambiente agradável para que eu pudesse produzir bons frutos.

Ana Paula Milla dos Santos 3 RESUMOO estudo foi realizado na microbacia do Ribeirão Conquistinha localizada na área de expansão de Uberaba. Foi utilizado para essa análise o emprego de tabelas de aplicação rápidas in situ do Índice de Análise Ambiental Simplificado e parâmetros físicos, dividindo em 15 pontos de amostragem distribuídos no Ribeirão Conquistinha, Ribeirão Três Córregos, Córrego Desbarrancado, Córrego Sucurri, Córrego Pegui. Como resultado foi obtido que, tanto pelo IAAS quanto pelos parâmetros físicos analisados, a maior parcela dos corpos hídricos da microbacia se encontra sobre impacto variando de baixo a médio, com a maior parte tendendo a médio impacto. Os pontos problemáticos detectados foram no Córrego Desbarrancado que recebe alta carga orgânica proveniente dos efluentes domésticos lançados pela rede coletora da cidade que impõe alto impacto na qualidade das águas. Quando esse córrego deságua no Ribeirão Conquistinha ocorre à queda da qualidade desse corpo hídrico que após certo percurso passa por um processo de reareação das águas antes de chegar ao Rio Grande. A maior parte do impacto gerado na área é dado por atividades referentes às ações antrópicas, havendo a necessidade da aplicação de uma educação ambiental no sentido de se evitar os lançamentos clandestinos na área e a conclusão do sistema de coleta de efluente que conduzirá os efluentes lançados no Córrego Desbarrancado até a ETE Conquistinha. Espera-se com estas medidas que a qualidade das águas da microbacia em estudo melhore podendo ser aproveitado seu potencial hídrico para diversas atividades.

The concern with water quality has been promoting development of better monitoring and control techniques every day. As sediments transport most of water contaminants, their study is fundamental. Given the large number of variables for estimating sediment concentration and high costs of monitoring campaigns, it becomes necessary to develop more accessible methods which bring satisfactory practical results. Therefore, this work deals with application of the principle of maximum entropy, a probabilistic method to determine concentration of sediments in river channels with various concentrations and particle sizes. For this purpose, it was proposed a relationship between the theory of entropy parameters in order to reduce the computational effort. The results were satisfactory at concentrations above 10 g/L with R 2 greater than 0.88. The calculated squared errors in this study were lower than those found when using the theory of entropy by Tsallis and the equation of Rouse, classic models for determining the sediment concentration profile. The applicability of the proposed model and the ease of using the probabilistic method, since it reduces the amount of data needed to perform the estimate, makes it feasible on a global scale.Keywords: Sedimentology; Water resources; Modeling. RESUMOA preocupação com a qualidade das águas vem promovendo o desenvolvimento de técnicas cada dia melhores de monitoramento e controle. Como os sedimentos transportam a maior parte dos contaminantes da água, seu estudo é fundamental. Diante do elevado número de variáveis existentes para a estimativa da concentração de sedimentos e elevados custos de campanhas de monitoramento, torna-se necessário o desenvolvimento de métodos mais acessíveis e que tragam resultados práticos satisfatórios. Para tanto, este trabalho trata da aplicação do princípio da entropia máxima, um método probabilístico, para determinar a concentração de sedimentos em calhas com diversas concentrações e granulometrias. Para isso, foi proposta uma relação entre os parâmetros do princípio da entropia máxima para determinar o índice entrópico e facilitar o cálculo. Os resultados mostraram-se satisfatórios para concentrações acima de 10 g/L com R 2 superiores a 0,88. Os erros quadráticos calculados neste trabalho foram inferiores aos encontrados quando utilizada a teoria da entropia por Tsallis e pela Equação de Rouse, modelos clássicos de estimativa do perfil de concentração de sedimentos. A aplicabilidade do modelo proposto e a facilidade da utilização do método probabilístico, já que reduz a quantidade de dados necessários para realizar a estimativa, torna-o viável em escala global.Palavras-chave: Sedimentologia; Recursos hídricos; Modelagem.RBRH, Porto Alegre, v. 22, e23, 2017Principle of maximum entropy in the estimation of suspended sediment concentration

RESUMO O sedimento encontrado na seção transversal de rios ou reservatórios é resultado das interações ocorridas em uma bacia hidrográfica, sejam elas decorrentes de fatores naturais ou antrópicos. Apesar da quantidade de sedimentos no rio ser o resultado dos processos que acontecem dentro da bacia, os métodos de estimativa de sedimentos baseados nessas características, ou seja, métodos determinísticos, apresentam grandes variações devido ao grande número de variáveis interferentes. Aqui foi aplicada a teoria da entropia, método não determinístico, para estimar o perfil da concentração de sedimentos a montante, a jusante e no interior de um reservatório, propondo a relação entre dois parâmetros com a finalidade de facilitar a estimativa. Foi verificado que é possível utilizar a teoria da entropia para simular o perfil de concentração de sedimentos em reservatórios. A utilização da relação entre os parâmetros facilita os cálculos, reduz o número de parâmetros modelados e, consequentemente, o tempo computacional, além de representar melhor as variações da concentração de sedimentos ao longo do perfil.