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PublicouTayná Barreto Alterado mais de 10 anos atrás
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V Reunião da Rede de Pesquisa ASUB – Maceió/AL, Março de 2011.
Integração dos instrumentos de outorga, enquadramento e cobrança para a gestão das águas subterrâneas V Reunião da Rede de Pesquisa ASUB – Maceió/AL, Março de 2011. MCT/FINEP/CT-HIDRO (Chamada Pública IGRH 01/2007) Universidade Federal de Campina Grande Universidade Federal de Alagoas Universidade Federal de Santa Maria
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Pressuposto do Sub-projeto UFSM
A criação de critérios para a gestão dos RH se dará a partir da resposta de 3 perguntas: 1 - Existe água disponível no manancial “escolhido” pelo usuário para atender o uso? 2 - A água disponível possui uma qualidade compatível com o uso pretendido? 3 - Quais serão os efeitos deste uso nos mananciais próximos (o “escolhido” e os demais)?
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Respostas uso subterrâneo
Efeito conjunto destes usos sobre o hidrograma, e o efeito entre eles. Procurar representar a dinâmica de circulação da água na bacia. uso subterrâneo
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Respostas Escalas (Níveis): Global: bacia; Regional: SHR;
ASUB-PB Escalas (Níveis): Global: bacia; Regional: SHR; Local: poço (aquífero). Poço – efeito sobre o aquífero
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Respostas Pergunta Como será feito? (CRITÉRIOS) Escala (s)?
Instrumento Existe água? Produtividade dos aquíferos Local (poço/aquífero) Outorga Qualidade compatível? Parâmetros de qualidade mínimos Todas (ou nenhuma específica) Enquadra- mento Efeitos quantitativos? Raio de influência e rebaixamento nos poços Local (poço/aquífero) Outorga Redução das vazões fluviais Escalas regional e global (SHRs e bacia) Efeitos qualitativos? Proteção – vulnerabilidade Escalas local (poço/aquífero) e regional (SHR) Enquadra- mento Laranja: Outorga; Azul: Enquadramento; Verde: Cobrança. Cobrança: considerando a outorga e o enquadramento para induzir o uso racional
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Atividades atuais e/ou Critérios
Organização segundo as Metas Físicas MFs Atividades atuais e/ou Critérios 23 Revisão Bibliográfica - 24 Interação com o SGRH Reuniões com comitê de bacia 25 Caracterização da bacia Monitoramento complementar 26 Modelos MGB-IPH e Modflow 27 Outorga: relacionada à MF 26 Produtividade dos aquíferos; Raio de influência e rebaixamento nos poços; Redução das vazões fluviais 28 Enquadramento: relacionada à MF 25 Zoneamento: qualidade e proteção (vulnerabilidade) 29 Cobrança: relacionada à MF 24 e MF 30 Arrecadatória; Econômica; Aceitabilidade 30 Integração dos instrumentos Instrumentos são integrados... 31 Interação rede de pesq. Reuniões
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MF 24: Interação com o SGRH
Reunião CBSM: 22/10/2010; Fotos:
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MF 24: Interação com o SGRH
Discussões quanto aos critérios dos instrumentos: Produtividade dos aquíferos; Raio de influência; e Proteção dos poços e Vulnerabilidade. Necessidade de estabelecer um cadastro municipal de poços eficiente: Obrigação legal: Código Estadual do Meio Ambiente; Regulamentar o uso de águas subterrâneas dentro dos limites dos municípios; BHSM: Santana do Livramento com legislação. Há um desorganização atualmente nas ações do comitê. Falta de objetivos. Retrocesso.
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MF 24: Interação com o SGRH
Há um desorganização atualmente nas ações do comitê; Falta de objetivos; Resumindo: Grande Retrocesso! Há um desorganização atualmente nas ações do comitê. Falta de objetivos. Retrocesso.
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MF 25: Caracterização da bacia
Monitoramento complementar Duas áreas em bacias representativas: Diferentes usos do solo Município Rosário do Sul Fazenda São Carlos – 24 ha, pecuária/campo P1= 20 m, início 17/04/2009 2) Fazenda Tarumã – 84 ha, florestamento/eucaliptos P2= 18 m P3= 12 m P4= 10 m P5= 18 m Período avaliado = 22 meses 2 vertedores de 90°, 30 interceptômetros, 1 Pluviômetro
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MF 25: Caracterização da bacia
Monitoramento complementar Área de Campo (P1) Área florestada (eucaliptus) (P2, P3, P4 e P5)
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Monitoramento complementar
provável sentido do fluxo e linhas equipotenciais em área florestada Simulado com uso do SURFER 8 a partir de 4 poços de monitoramento.
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P5 Cota = 135 m Sp = 130 WTF: Sy Valores SAG Sy=0,10 Período t=49 dias P5 min = 0,18 mm/dia P5 max = 0,24 mm/dia (uso do solo = eucalipto) Menor variação do N.A. P4 Cota = 130 m Sp = 128 WTF: Sy Valores SAG Sy=0,13 P4 min = 0,35 mm/dia P4 max = 0,45 mm/dia (uso do solo = gramíneas) Planície Aluvial
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INTERAÇÃO RIO-AQUÍFERO
Município de CACEQUI Poços de abastecimento – CORSAN Interferência entre poços de abastecimento CAC 01 – Prof. 40 m; NA = 5,26 m Dista = 250 m do curso de água CAC 02 – Prof. 50 m; NA = 4,62 m Dista = 400 m do curso de água
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Dissertação - Guilherme Viana Martelli INTERAÇÃO RIO-AQUÍFERO, Instalação – 31/01/2011
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Poços da CORSAN Monitorados
Interferência entre Poços Abastecimento X Poço de Monitoramento com levelogger - CAC 03 Instalação 31/01/2011 Profundidade: 70m NE: 11m Registros horários Poços Profundidade (m) NE (m) ND (m) Vazão (m3/h) Distância CAC 03 (m) IQ 267 222 33,5 75 65 110 IQ 270 92 36 60 25 350 IQ 271 105 28 50 35 160 IQ 272 104 35 45,5 33 420 IQ 273 89 21 30 16 60 Poços da CORSAN Monitorados
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INTERFERÊNCIA ENTRE POÇOS DE ABASTECIMENTO
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MF 26: Modelos MGB-IPH Global: SHR e bacia Modflow
Local: poço (aquífero) Curva de outorga integrada
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MF 26: Modelos MGB-IPH: Trabalho do Ferdnando.
Retiradas superficiais Retiradas subterrâneas Trabalho do Ferdnando. Processos que o modelo representa: Evapotranspiração Interceptação Armazenamento de água no solo Escoamento nas células Escoamento em rios e reservatórios Não vou entrar em detalhes pois foi debatido na última reunião.
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MF 26: Modelos MGB-IPH: etapas de aplicação (concluídas)
Definição da bacia; Preparação da base de dados SIG; Preparação de dados hidroclimatológicos; Preparação dos arquivos de entrada; Interpolação das chuvas; Calibração e verificação do modelo.
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MF 26: Modelos MGB-IPH
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MF 26: Modelos MGB-IPH: calibração
R2 = 0,85 R2log = 0,86 Erro volume: -4,49
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MF 26: Modelos MGB-IPH: verificação
R2 = 0,82 R2log = 0,84 Erro volume: -5,79
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MF 26 MODELOS Método WTF (Water Table Fluctuation) Bacias Representativas
Avaliação da recarga subterrânea (gestão, outorga e proteção) R= Sy*h/ t = mm/dia MEINZER, (1923); MEINZER e STEARNS, (1929); SCANLON et al. (2002); HEALY e COOK, (2002) Premissas método: Baseia-se na premissa de que os aumentos nos níveis de águas subterrâneas, em aqüíferos livres, sejam devido à água de recarga que atinge o lençol freático Aquífero livre Necessita do rendimento específico Sy (valores da literatura Healy e Cook, 2002) Aspectos (+) facilidade de aplicação Aspectos (-) incerteza, faixas de variação Sy; Camadas penetradas com variação do Sy em função dos materiais geológicos. Não sensível aos mecanismos de movimento da água na zona não saturada.
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Dissertação de mestrado – Cristiane Dambrós
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Rendimento específico (Healy and Cook, 2002)
Sy 0,02 0,08 0,21 Valor médio Sy= 0,16 R= Sy*h/ t h = 120 mm t = 360 dias R5= 0,16*120/360 R5= 0,05 mm/dia
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R4= 0,06 mm/dia Sy Valor médio 0,05 Sy= 0,20 0,27 0,26 0,21
R= Sy*h/ t h = 110 mm t = 360 dias R4= 0,20*110/360 R4= 0,06 mm/dia
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R3 = 0,05 mm/dia Sy Valor médio 0,02 Sy= 0,14 0,21 0,26 0,05
R= Sy*h/ t h = 120 mm t = 360 dias R3= 0,14*120/360 R3 = 0,05 mm/dia
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R2 = 5,4 mm/dia R=0,12*996/22 Sy Valor médio 0,05 Sy= 0,12 0,26 0,21
R= Sy*h/ t h = 996 mm t = 22 dias Mês julho 2010 R=0,12*996/22 R2 = 5,4 mm/dia
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Gráfico P2 período 21 dias mês de julho 2009
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MF 26: Modelos Modflow - Modelagem de um setor da SHR – 11, a que possui maior número de poços.
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MF 27: Outorga Existe água? Produtividade dos aquíferos;
Efeitos quantitativos? Raio de influência e rebaixamento nos poços; Efeitos quantitativos? Redução das vazões fluviais.
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Existe água? Produtividade dos aquíferos
MF 27: Outorga Existe água? Produtividade dos aquíferos Utilizadas as vazões após a estabilização nos ensaios de bombeamento dos poços existentes; Espacialização na bacia: análise dos dados utilizados; Interpolação pelo método Vizinho Natural; 408 poços, dentro e fora da bacia: agregar informação e, com isso, gerar mapa mais representativo. Interpolação pelo método Vizinho Natural: diferente das demais técnicas de interpolação (krigagem, interpolação ponderada pela distância), esta não extrapola valores, resolvendo a interpolação somente para o interior do domínio dos dados. Esta técnica utiliza polígonos Thiessen para avaliação de pesos para os pontos. Este método faz a interpolação através da média ponderada dos pontos vizinhos, onde os pesos são proporcionais às áreas proporcionais. Interpolação das vazões de estabilização pelo método vizinho natural (assegura que o valor interpolado seja um dos valores originais, ou seja, não gera novos valores). Outros métodos de interpolação produziram valores irreais, sem qualquer significado físico. Por exemplo, o método de Krigagem gerou valores de vazão negativos ou muito superiores aos valores observados (até 5 vezes superior).
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Mapa Geológico (UFSM/SEMA, 2004)
MF 27: Outorga Mapa Geológico (UFSM/SEMA, 2004) Resultados foram separados de acordo com os Sistemas Aquíferos existentes na bacia. 4 Domínios Hidrogeológicos 7 Sistemas Aquíferos 16 Formações Geológicas
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Mapa Geológico (UFSM/SEMA, 2004)
MF 27: Outorga Mapa Geológico (UFSM/SEMA, 2004) Domínio (4) Sistema aquífero (7) Formações (16) Domínio 1 – Formações Cenozóicas Aqüíferos Porosos Cenozóicos Aluvionares Depósitos aluviais (3 formações) Domínio 2 – Bacias Sedimentares Aqüíferos Porosos Permianos Rio Bonito Aquitardos Permianos Rio do Rasto Estrada Nova Irati Aquíferos Porosos Eo-Cretáceos Botucatu Guará Aquíferos Porosos Triássicos Rosário do Sul ou Pirambóia Sanga do Cabral Domínio 5 – Vulcânicas Aquíferos Fissurais Serra Geral Serra Geral Domínio 6 – Cristalino Aquíferos Fissurais do Escudo Cristalino Escudo Cristalino (4 formações) Em negrito formações que possuem maior produtividade. Resultados foram separados de acordo com os Sistemas Aquíferos existentes na bacia.
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Domínio 1 – Depósitos Cenozóicos Aluviais
MF 27: Outorga Domínio 1 – Depósitos Cenozóicos Aluviais
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Domínio 2 – Bacias Sedimentares
MF 27: Outorga Domínio 2 – Bacias Sedimentares
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Domínio 5 – Rochas vulcânicas
MF 27: Outorga Domínio 5 – Rochas vulcânicas
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MF 27: Outorga Domínio 6 – Cristalino
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Existe água? Produtividade dos aquíferos
MF 27: Outorga Existe água? Produtividade dos aquíferos Sistema Aqüífero Poroso Cenozóico Aluvionar (Depósitos aluviais - Domínio 1).
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Existe água? Produtividade dos aquíferos
MF 27: Outorga Existe água? Produtividade dos aquíferos Sistema Aquífero Fissural Serra Geral (Domínio 5).
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Existe água? Produtividade dos aquíferos
MF 27: Outorga Existe água? Produtividade dos aquíferos Sistema Aquífero Fissural do Escudo Cristalino (Domínio 6).
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Existe água? Produtividade dos aquíferos
MF 27: Outorga Existe água? Produtividade dos aquíferos Sistema Aquífero Poroso Eo-Cretáceo (Domínio 2 – Formações Botucatu e Guará).
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Existe água? Produtividade dos aquíferos
MF 27: Outorga Existe água? Produtividade dos aquíferos Sistema Aquífero Poroso Triássico (Domínio 2 – Formações Pirambóia e Sanga do Cabral).
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Existe água? Produtividade dos aquíferos
MF 27: Outorga Existe água? Produtividade dos aquíferos Sistema Aquífero Aquitardo Permiano (Domínio 2 – Formações Irati, Rio do Rasto e Subgrupo Estrada Nova).
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Existe água? Produtividade dos aquíferos
MF 27: Outorga Existe água? Produtividade dos aquíferos Sistema Aquífero Poroso Permiano (Domínio 2 – Formação Rio Bonito).
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Existe água? Produtividade dos aquíferos
MF 27: Outorga Existe água? Produtividade dos aquíferos Heterogeneidades quantitativas: grandes variações na quantidade de seus compartimentos aquíferos – característica do SAG no RS (Machado, 2008).
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Existe água? Produtividade dos aquíferos
MF 27: Outorga Existe água? Produtividade dos aquíferos
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Existe água? Produtividade dos aquíferos
MF 27: Outorga Existe água? Produtividade dos aquíferos Produtividade dos aquíferos na bacia é em sua maioria baixa (< 10 m³/h); Verificação: rios secam em épocas de estiagem pois não são “abastecidos” pelos aquíferos; Efeito da redução das áreas de banhados. Classes Área (Km²) Área (%) <10 8.570 59,14% 10-20 5.394 37,22% 20-40 499 3,45% 40-80 22 0,15% 80-120 6 0,04% Total 14.491 100,00%
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Efeitos quantitativos? Raio (ou zona) de Influência
MF 27: Outorga Efeitos quantitativos? Raio (ou zona) de Influência
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Efeitos quantitativos? Raio (ou zona) de influência
MF 27: Outorga Efeitos quantitativos? Raio (ou zona) de influência Sendo: R = raio de influência, em metros; T = transmissividade, em m²/s; t = tempo de bombeamento, em segundos; S = coeficiente de armazenamento, adimensional. Transmissividade: capacidade de um meio para transmitir água Coeficiente de armazenamento: corresponde ao volume de água libertado por uma coluna de aquífero de altura igual à sua espessura e secção unitária.
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Efeitos quantitativos? Raio (ou zona) de influência
MF 27: Outorga Efeitos quantitativos? Raio (ou zona) de influência Tendência: onde há interferência, poços que solicitaram outorga há mais tempo têm preferência; Exemplo em Santana do Livramento: Formação Litologia S (adm) - literatura T (m²/h) – processos t (h) Raio (m) Semi-conf./Confinado Botucatu Arenito Médio 0.0001 8 4 848.53 1,200.00 12 1,469.69
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Efeitos quantitativos? Raio (ou zona) de influência
MF 27: Outorga Efeitos quantitativos? Raio (ou zona) de influência Exemplo em Santana do Livramento – R ≈ 850 m.
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Efeitos quantitativos? Redução das vazões fluviais
MF 27: Outorga Efeitos quantitativos? Redução das vazões fluviais Curvas de outorga de uso integrado dos recursos hídricos: Retiradas subterrâneas Retiradas superficiais
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Efeitos quantitativos? Redução das vazões fluviais
MF 27: Outorga Efeitos quantitativos? Redução das vazões fluviais Curvas de outorga de uso integrado dos recursos hídricos: Retiradas superficiais Q90 0% 30% 50% 70% 80% 90% 100%
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Efeitos quantitativos? Redução das vazões fluviais
MF 27: Outorga Efeitos quantitativos? Redução das vazões fluviais Curvas de outorga de uso integrado dos recursos hídricos: 0% 10% 20% 30% 40% Retiradas subterrâneas esvaziamento do reservatório subterrâneo
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Efeitos quantitativos? Redução das vazões fluviais
MF 27: Outorga Efeitos quantitativos? Redução das vazões fluviais Curvas de outorga de uso integrado dos recursos hídricos: Proporção do escoamento do rio proveniente da descarga subterrânea.
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Efeitos quantitativos? Redução das vazões fluviais
MF 27: Outorga Efeitos quantitativos? Redução das vazões fluviais Curvas de outorga de uso integrado dos recursos hídricos:
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