O modelo numérico delft-3d foi utilizado nos estudos da distribuição e variabilidade de propriedades de qualidade da água e da circulação tridimensional do sistema estuarino da lagoa da conceição – sc. os resultados do modelo foram validados quantitativamente, usando dados experimentais de nível e corrente da laguna amostrados por um marégrafo e um perfilador de corrente (adcp) e dados de qualidade da água levantados em campo e extraídos da literatura para os anos de 2001 e 2015. foi construído um modelo de regionalização de vazões e descargas de nutrientes de fonte natural e antrópica para todas as sub-bacias que drenam para a ldc. foram identificadas quatro unidades de resposta hidrológicas distintas na bacia da ldc, com características distintas de produção de vazão e em sua dinâmica de resposta a eventos de chuva. o modelo de regionalização de vazões foi validado com dados experimentais em três bacias de controle com valores do índice de nashutcliffe médio de 0,80. a contribuição fluvial total que drena para a ldc foi estimada em 1,63 m3/s. destas, 63% é produzida pelas bacias rochosas (urh maciços), 22% da vazão entra pelas bacias do norte (urh norte) e 15% entra pelas bacias da vertente oceânica (urh dunas e planície costeira). o modelo hidrodinâmico foi calibrado e validado e obteve rmse de 0,0085, r 2 de 0,81 para os níveis. as correntes também apresentaram boa aproximação em amplitude de intensidades, direção e sentido das correntes. o campo de velocidades mostrou que a ldc é um corpo de água heterogêneo, com campo rotacional e divergente que variam de acordo com a região do fluxo de escoamento. as características morfológicas e as entradas fluviais criam regiões de fluxo preferencial, vórtices e recirculações. o índice de richardson mostrou resultados que validam a região de estratificação no setor central juntamente com uma célula de recirculação de alta pressão na mesma região. esse mesmo conjunto de condições acontece em uma área do setor centro-norte. o fluxo residual na laguna é sentido laguna-oceano, assim sendo, a maior contribuição para energia das oscilações de nível e corrente é oceânico – 92,4% da variância do sinal do nível, sendo que todas os outros estressores juntos (vento, precipitação e entradas fluviais) correspondem a menor parte, 7,6% da variância. as velocidades médias no corpo lagunar são da ordem de 1,4 a 4,2 cm/s, chegando a máximas de 43 cm/s na região central. no canal, a velocidade média foi de 21cm/s com máxima de 191cm/s. os tempos de residência foram estimados pelo método do traçador lagrangiano, sendo que para o setor norte foi de 210 dias, centro-norte foi de 180 dias, central foi de 150 e sul foi de 270 dias. contudo, o tempo total de renovação de 95% de toda ldc chegou a 360 dias. os setores de maior conectividade hidrodinâmica com os demais foram o central e centro-norte. o modelo loicz apresentou valores de tempo de residência inferiores aos do modelo proposto (160 dias), indicando, assim, uma possível estimativa maior do fluxo difusivo na formulação do modelo loicz. foi identificado que o crescimento populacional na bh é heterogêneo e segue a dinâmica de curva logística que foi melhor calibrada para cada distrito separadamente. por meio dos índices construtivos do plano diretor municipal, foi estimada uma população máxima de 71.792 habitantes, sendo que os distritos lagoa da conceição e barra da lagoa tiveram o pico de crescimento em 2005 e 1986, respectivamente, e já estão próximos do estado de ocupação máxima. entretanto, o distrito do rio vermelho ainda tende a mais do que duplicar a população até 2040, concentrando 39 dos 69 mil habitantes estimados para essa data. os dados experimentais de nutrientes na nascente e foz dos quatro rios monitorados mostraram que de 69 a 96% da descarga de nid das bacias urbanizadas são de fonte antrópica, sendo que, para o pid, esse número é de 87 a 97%. através da análise de componentes principais, as varáveis mais importantes para descrever as variações espaciais e temporais para os dados de qualidade da água da laguna de 2001 a 2017 foram oxigênio dissolvido, nitrogênio e clorofila. os efeitos de alta concentração de nutrientes nas proximidades dos rios e nas extremidades norte e sul da laguna se intensificam de 2001 a 2017, como observado nos dados experimentais. o modelo de qualidade de água se ajustou bem aos dados experimentais de 2001 e 2015, estima-se que para 2040 ocorrerá um crescimento muito acentuado nas concentrações de amônio, nitrato e fosfato em toda laguna, mas com maior impacto nos setores sul e norte. em suma, a ldc se apresentou como um ambiente aquático muito sensível às mudanças de uso e de ocupação da bh e se mostra em processo de eutrofização acelerada, sobretudo nas regiões de maior influência antrópica e de menor influência da diluição oceânica (extremo norte e sul da laguna). é importante frisar que, caso sejam feitas mudanças no plano diretor para aumento da população-limite, os efeitos deletérios da eutrofização podem se agravar ainda mais. entretanto, o contrário também é valido, caso as condições de saneamento da bh sejam melhoradas, as descargas antrópicas de nutrientes podem reduzir, melhorando, assim, a qualidade de água da laguna. portanto, se faz necessário estabelecer estratégias de saneamento mais eficazes que podem ser orientadas por uma legislação local mais restritiva para o lançamento de efluentes tratados na ldc, em especial para os parâmetros de matéria orgânica, nitrogênio e fósforo.