Este documento descreve um projeto de pesquisa sobre desenvolvimento de estudos hídricos superficiais nas bacias dos rios Corrente, Grande e Carinhanha. O projeto é coordenado por Fernando Falco Pruski e envolve estudantes de graduação e pós-graduação que irão realizar estudos sobre pegada hídrica, escoamento superficial e subterrâneo, regionalização de vazões e disponibilidade dos recursos hídricos nas bacias.
2. Ação 3: Desenvolvimento de estudos hídricos
superficiais.
Equipe:
Coordenador:
Fernando Falco Pruski
Estudantes de Doutorado:
José Rui de Castro Sousa - Cientista da Computação
Josiane Rosa Silva de Oliveira - Engenheira Agrícola e Ambiental
Lígia de Oliveira Serrano - Engenheira Agrícola e Ambiental
Maria Camila Alves Ramos - Engenheira Agrícola e Ambiental
Rayssa Balieiro Ribeiro - Engenheira Agrícola e Ambiental
Tarcila Neves Generoso – Engenheira Ambiental
Mestre:
João Felipe de Souza - Cientista da Computação
Estagiários:
Andresa Braga Oliveira - Graduanda em Engenharia Ambiental
Cristiane Júlio Gonçalves - Graduanda em Engenharia Ambiental
Luís Antônio Santos Gonçalves Júnior – Graduando em Ciência da Computação
3. USOS POTENCIAIS DA ÁGUA
- Abastecimento humano;
- Dessedentação animal;
- Abastecimento industrial;
- Irrigação;
- Geração de energia;
- Navegação;
- Diluição efluentes
- Lazer;
- Outros.
4. PEGADA HÍDRICA
• A pegada hídrica se
baseia no conceito de
“água virtual”, pois a
maioria da água usada
para a produção não
está contida no produto.
• PH de uma pessoa:
soma das PHs direta e
indireta.
Hoekstra et al. 2011
5. PEGADA HÍDRICA
• Volume de água total usado na produção de bens e
serviços:
– PH direta: consumo e poluição da água usada em casa
(cerca de 150 a 200 L/hab/d).
– PH indireta: consumo e poluição da água usada na
produção de bens e serviços (alimentação, vestuário,
consumo de bens industriais, etc.).
• PH média da humanidade: 3.800 L/hab/d.
• PH média do Brasil: 5.500 L/hab/d.
• Consumo de um vegetariano: 2.600 L/hab/d.
8. De acordo com o relatório das Nações Unidas sobre
desenvolvimento dos recursos hídricos (2016), a
demanda mundial por alimentos vai crescer 60%,
enquanto a demanda de água vai crescer cerca de 55%
até 2050.
10. NECESSIDADE DE USO MAIS
RACIONAL PARA REDUZIR A
SUBSTITUIÇÃO DE ÁREAS ANTES
OCUPADAS COM COBERTURA
NATIVA POR ÁREAS DE PRODUÇÃO
11.
12. IRRIGAÇÃO
• Adequação do uso da água pela irrigação não está associada
apenas ao aumento da eficiência do sistema de irrigação, mas,
sobretudo, ao uso em locais em que a disponibilidade seja
suficiente para suprir a demanda;
• De acordo com o relatório das Nações Unidas sobre
desenvolvimento dos recursos hídricos (2009), tem-se 275
milhões de hectares irrigados, correspondentes a cerca de 20% das
terras cultivadas, produzindo 40% da produção agrícola mundial.
14. • Escassez associada a situações em que a disponibilidade
é insuficiente para atender as demandas e manter as
condições ambientais necessárias.
• Caracterização requer conhecimento da disponibilidade e
demandas. Pode também decorrer de aspectos qualitativos.
• Disponibilidade natural avaliada pelas vazões mínimas.
• Disponibilidade potencial representada pela vazão
média de longa duração.
GESTÃO DE RECURSOS HÍDRICOS
15. • Unidade básica de planejamento deve ser a bacia e
não a hidrografia.
• Hidrografia sistema circulatório da bacia. O corpo é a
bacia.
• Consideração das áreas rurais tem um papel essencial, pois
embora a irrigação responda por cerca de 70% do consumo
de água, é nestas áreas que se potencializa a produção de
água com regularidade.
GESTÃO DE RECURSOS HÍDRICOS
16. Elaborar, para as bacias dos rios Corrente,
Grande e Carinhanha, com base nas experiências
adquiridas pelo GPRH/UFV, um produto similar ao
obtido no “Estudo de Regionalização de Vazão
para o Aprimoramento do Processo de Outorga no
Estado de Minas Gerais”, e por meio do qual seja
possível obter um sistema computacional
automatizado que permita, a partir da identificação
da seção de interesse ao longo da hidrografia, a
estimativa das vazões média de longa duração e
das vazões mínimas (Q90 e Q95).
Objetivo
38. Regionalização de vazões
Qualquer processo de transferência de informações de
estações fluviométricas para outros locais, sendo
considerada uma ferramenta de grande importância no
gerenciamento dos recursos hídricos.
40. Identificação das regiões hidrologicamente
homogêneas
Análise de cluster, entropia, conveniência geográfica,
etc.
41. Regiões Hidrologicamente Homogêneas na
Bacia do Grande
Possibilidade 2: duas regiões
hidrologicamente homogêneas
Obtidas por análise de
agrupamentos
Possibilidade 1: Uma
região hidrologicamente
homogênea
46. Obtenção das equações de regionalização de vazões
para cada região hidrologicamente homogênea
47. Obtenção das equações de regionalização de vazões
para cada região hidrologicamente homogênea
Vazão (m³/s) Área (km²)
Q1 A1
Q2 A2
Q3 A3
Q4 A4
Q5 A5
Q ~ f (A, L, Dd, D, Pm)
48. Obtenção das equações de regionalização de vazões
para cada região hidrologicamente homogênea
Vazão (m³/s) Área (km²)
Q1 A1
Q2 A2
Q3 A3
Q4 A4
Q5 A5
Q ~ f (A, Peq, Peq750)
49. Variáveis independentes
• Área (A)
• Precipitação equivalente (Peq)
• Precipitação equivalente – abstrações (Peq750)
• Precipitação equivalente – Etr (PeqEtr)
Peq
m³
s
=
P mm ∗ A (km2)
31536
Peq750
m³
s
=
(P − 750) mm ∗ A (km2
)
31536
PeqETr
m³
s
=
(P − ETr) mm ∗ A (km2)
31536
50. Limitações das equações de regressão
- A equação não é válida fora dos limites de validação
(valores observados). Consequentemente, não é válida
para uma parcela considerável da hidrografia, em
especial nas áreas de cabeceira. Essa limitação é mais
expressiva em trabalhos de maior resolução
geográfica (escalas de 1:50.000 e 1:100.000, por
exemplo).
- A equação pode superestimar a vazão.
51. Proposição para reduzir os riscos associados ao uso
das equações de regionalização fora dos limites de
validação
Comparar valores de vazão específica estimado com o
máximo valor de vazão específica observado nas
estações
• Se:
Valor de vazão específica observado em determinado
valor da hidrografia > máximo valor de vazão
específica observado nas estações
• Então:
Vazão específica estimada = máximo valor de vazão
específica observado nas estações
64. Regionalização da Bacia do Grande
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Q(m³/s)
Disp. mensal Disp. anual Q90anual Demanda mensal pivôs
Q média = 19,60 m³/s
Foz do Rio Grande
