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Publicações

Revista Brasileira de Recursos Hídricos

Volume. 3 - nº 3 - Jul/Set


SUMÁRIO

O objetivo central desse trabalho é o desenvolvimento de uma metodologia para determinação de áreas sujeitas à inundação, que seja acessível à prefeituras e órgãos de Defesa Civil através do uso de Sistemas de Informações Geográficas (SIG). A combinação de dados hidrológicos e topográficos através de um SIG, permitindo a incorporação simultânea de aspetos espaciais e temporais na análise do regime de inundações, possibilitou a caracterização destes eventos de maneira rápida na cidade de Piracicaba. A metodologia utilizada nesse trabalho é simples e pode ser aplicada em outras áreas sujeitas à inundação, de modo a obter informações detalhadas e precisas que podem auxiliar no entendimento e planejamento da ocupação dessas regiões.

 

Foi avaliado o incremento das concentrações de metais pesados (Cu, Pb, Zn, Fe e Al) e as variações de pH, condutividade, temperatura e sólidos em suspensão nas águas superficiais das Minas do Camaquã - RS, decorrente do lançamento de efluentes e rejeitos da mineração de cobre no período de 1980 a 1993. Os gradientes espaciais de concentração média são positivos, estatisticamente significativos e as mudanças mais relevantes do ponto de controle ("background") da área para a região impactada são as seguintes: Cu aumenta sua concentração até 5 vezes, Zn aumenta até 2 vezes, Fe aumenta até 2,5 vezes e o Al aumenta em torno de 3 vezes. O Pb é a única exceção e apresenta concentrações médias baixas e homogêneas ao longo de toda a sub-bacia. O pH, a condutividade e os sólidos em suspensão também aumentam seus valores de forma significativa. A temperatura, entretanto, apresenta uma pequena variação ao longo da drenagem. A atividade mineira causa aumento nos teores naturais de Cu, Fe, Al e Zn, assim como nos valores de pH, condutividade e sólidos em suspensão na água. O impacto desta atividade é evidenciado tanto através do acréscimo significativo das concentrações médias, quanto por altos valores de dispersão na região sob influência da mineração, o que é característico de influência antrópica.

 

O gerenciamento dos recursos hídricos necessita de um viável sistema de informações. Este sistema é importante na instrução de um processo de outorga, papel primordial do Estado, uma vez que todas as águas são de seu domínio em decorrência da ultima Constituição Federal. Neste artigo apresenta-se uma estratégia para instruir um processo de outorga, considerando a realidade existente da parca disponibilidade de dados fluviométricos. A estratégia objetiva estabelecer o cotejo disponibilidade x demanda, a partir de estudos pre-viamente desenvolvidos: 1) estudos hidrológicos que maximizem as informações hidrometeorológicas disponíveis e; 2) levantamentos dos usuários atuais dos recursos hídricos em captações ou despejo de efluentes. A estratégia consiste de desenvolver o cotejo, considerando a disponibilidade hídrica atual atrelada ao cadastro de usuários levantados a campo, definindo um marco inicial para o processo de concessão de outorga. Nova outorga diminui a disponibilidade atual, quando possível, enquanto a supressão de um uso exercido pela não renovação de outorga deve acrescer o cenário da disponibilidade atual. O sistema de informações estabelecido permite desenvolver a instrução do processo de outorga mediante o amparo de um sistema de espacialização de informações pontuais com mapas temáticos no espaço geo-referenciado.

 

Propõe-se uma metodologia para utilizar a informação hidrológica parcial disponível de vazões diárias para atualização de cenários futuros de vazões mensais. Define-se o efeito telescópico como a capacidade do modelo estocástico de vazões em produzir cenários hidrológicos consistentes para diferentes discretizações de tempo (dia, semana, mês e ano). Desenvolve-se a metodologia e apresenta-se resultados obtidos para as vazões afluentes ao reservatório de Paraibuna, situado na bacia do rio Paraíba do Sul, região Sudeste do Brasil.

 

Os fundamentos físicos do balanço de entalpia de um lago são apresentados de uma forma sistemática, que preenche a falta de informações detalhadas sobre o assunto na literatura. O ponto de partida são as equações integrais de balanço de massa e entalpia para um volume de controle. Em seguida introduz-se o conceito de entalpia específica e de calor específico (a pressão constante) como a derivada da entalpia específica em relação à temperatura. Uma vez que o balanço de entalpia só pode ser aplicado sobre um período relativamente longo em lagos profundos, as médias temporais dos termos que entram no balanço de entalpia são cuidadosamente definidas. Apresenta-se uma forma de calcular variações de entalpia que minimiza o erro devido aos termos de advecção, quando estes forem desconhecidos, assim como uma fórmula em que a advecção é calculada explicitamente. O erro de cálculo das taxas de variação de entalpia em função dos erros sistemáticos (viés) e aleatórios de termometria, da curva cota-área do lago e do intervalo de tempo entre medições sucessivas de perfis de temperatura é deduzido analiticamente. Com isto é possível prever a ordem de grandeza do intervalo mínimo entre medições de perfis de temperatura para que o balanço de entalpia seja acurado.

 

A falta de dados hidrológicos em pequenas bacias gera incertezas que comprometem o gerenciamento dos Recursos Hídricos. Atualmente, inexiste método confiável para estimativa de disponibilidade hídrica na ausência da dados, o que limita a avaliação de aproveitamentos de pequenos mananciais, com pequenas centrais hidrelétricas, sistemas de irrigação e abastecimento urbano, além de prejudicar os estudos de avaliação da qualidade das águas e os de apoio a instrução de processos de outorga. O método proposto, baseia-se na combinação de um modelo chuva-vazão simplificado, com amostragem reduzida de vazões para obtenção de séries cronológicas contínuas de descargas (fluviograma), sintetizando informações produzidas somente por monitoramento convencional. A rápida interação com o meio através de algumas medições locais conduziu a boa avaliação da disponibilidade hídrica através de um modelo com dois parâmetros. Os resultados encontrados para 6 bacias localizadas no Rio Grande do Sul, indicam um erro padrão para as estimativas da curva de permanência na ordem de 20%.

 

Um sistema computacional bidimensional integrado na profundidade (2DH), adaptado e desenvolvido pelo GMFA/UFPE, foi usado para tentar simular a circulação e o associado transporte hidrodinâmico induzido pelas marés na bacia do Pina, componente do sistema estuarino da cidade do Recife-PE. O propósito desse estudo foi o de avaliar alterações, ainda em caráter exploratório, no padrão da circulação e do transporte, causados por diferentes amplitudes de marés (sizígia e quadratura). Em todas as simulações foram utilizados treze instantes de tempo com intervalos de 1 hora para a observação dos campos de velocidades e de transporte, produzidos durante um ciclo completo da maré correspondente. Como resultado qualitativo geral, obteve-se configurações de circulação hidrodinâmica indicativas de afluxos e refluxos pela bacia de acordo com a situação da maré. Na simulação do transporte hidrodinâmico, a configuração geral dos resultados obtidos, no caso de lançamento de um poluente fictício no contorno forçante de maré, ratificou as respostas do modelo hidrodinâmico através de uma dinâmica de manchas de concentrações indicativas de intenso espalhamento pela maré, comparativamente com os resultados dos lançamentos pelo contorno de fluxo nulo.

 

A avaliação de disponibilidades hídricas de pequenas bacias é condição necessária para o estudo de: (i) pequenos aproveitamentos de recursos hídricos, (ii) preservação ambiental e; (iii) instrução de processos para a outorga de uso dos recursos hídricos. A ausência de dados dos pequenos mananciais introduz grandes incertezas nas avaliações. O monitoramento proposto neste estudo utiliza estruturas hidráulicas fixas (calhas Parshall) e régua limnimétrica com leitura diária. Para avaliar esta alternativa foi implantada uma rede experimental de 12 pequenas bacias, com áreas de 1 à 11 km2, no Rio Grande do Sul e com monitoramento efetuado por um período de 2 a 3 anos. Os resultados encontrados mostraram-se promissores quanto à estimativa de vazões medianas e mínimas. As vazões de cheia, que extravasam a estrutura, não podem ser registradas devido ao intervalo restrito de monitoramento de vazões. Entretanto, estes períodos representaram em média menos de 20% do fluviograma observado e não prejudicam a avaliação da disponibilidade hídrica seja por curva de permanência seja por curvas de regularização. A rede experimental configurou uma alternativa prática, robusta e de baixo custo para o monitoramento de pequenas bacias que pode ser útil ao gerenciamento de Recursos Hídricos.

 

Recursos hídricos desempenham um papel fundamental no desenvolvimento de qualquer sociedade, em especial no terceiro mundo. Excesso ou deficit deste precioso e vital recurso são igualmente problemáticos e merecem a atenção de qualquer governo responsável. Igualmente importante é a qualidade da água. O conceito de desenvolvimento sustentável colocou em questão os métodos desenvolvimentistas baseados em um único objetivo, qual seja, a eficiência econômica. De acordo com este conceito o desenvolvimento é um processo de mudança no qual a explicitação de recursos, o direcionamento de investimentos, a orientação do desenvolvimento tecnológico, e as mudanças institucionais estão em harmonia e propiciam o aumento do potencial de atender as necessidades e aspirações humanas do presente sem comprometer a capaciade das futuras gerações de atender suas próprias necessidades. É dentro deste contexto de sustentablidade que o planejamento e a gestão integrada de recursos hídricos devem ser discutidos e analisados. O adjetivo integrado indica que os aspectos de qualidade e quantidade devem ser considerados em conjunto e que o recurso hídrico é parte de um sistema regional onde outras interfaces de setores correlatos (por exemplo: transportes, saúde pública, defesa civil, agricultura e outros) devem ser adequadamente consideradas. Neste trabalho são discutidas as ferramentas disponíveis na área tecnológica para o adequado planejamento e gestão integrada de recursos hídricos. Apresenta-se a chamada análise de sistemas de recursos hídricos através da qual sistematiza-se o processo de planejamento com elementos quantitativos. Trata-se inicialmente, por razões histórico-didáticas, do problema de objetivo único destacando-se as técnicas de otimização e simulação. A seguir, apresentam-se as dificuldades enfrentadas por estas técnicas e os recentes avanços na implementação de metodos de planejamento quantitativo com múltiplos objetivos. Os Sistemas de Suporte à Decisão (SSD) são finalmente introduzidos como o estágio mais recente de utilização destas técnicas de maneira amigável ao tomador de decisão.