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Universidade Federal do Rio de Janeiro Centro de Tecnologia Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Proposta.

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1 Universidade Federal do Rio de Janeiro Centro de Tecnologia Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Proposta de Tese ao Doutorado Orientador : Prof. Paulo Cesar Colnna Rosman Candidato: Modesto Guedes Ferreira Junior PROPOSTA DE METODOLOGIA PARA AVALIAÇÃO DA CAPACIDADE DE SUPORTE DE EMPREENDIMENTOS AQUICOLAS EM RESERVATÓRIOS – APLICAÇÃO AO RESERVATÓRIO DO MOXOTÓ, BA-PE-AL r JUNHO

2 Sumário Considerações Iniciais Considerações Iniciais Motivação Motivação Objetivos Objetivos Revisão bibliográfica: Revisão bibliográfica: Gestão de aqüicultura em reservatórios Gestão de aqüicultura em reservatórios Eutrofização Eutrofização Estudos de capacidade de suporte em reservatórios para implantação de empreendimentos aqüícolas Estudos de capacidade de suporte em reservatórios para implantação de empreendimentos aqüícolas Metodologia proposta Metodologia proposta Estudo de caso - reservatório de Moxotó Estudo de caso - reservatório de Moxotó Dados considerados nos cenários simulados: Dados considerados nos cenários simulados: Cargas poluidoras Cargas poluidoras Batimetria Batimetria Dados de vento Dados de vento Dados de vazão Dados de vazão Caracterização Hidrodinâmica Caracterização Hidrodinâmica Exemplos de aplicação e resultados preliminares Exemplos de aplicação e resultados preliminares Cronograma de atividades Cronograma de atividades Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica

3 Produção mundial de pescados (1990 –2008) Pesca cresceu 8,2% Aqüicultura mundial cresceu 232% Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Considerações Iniciais Considerações Iniciais

4 Aqüicultura em gaiolas flutuantes no Mundo Água salgada Água doce FAO Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Considerações Iniciais Considerações Iniciais

5 PREMISSAS BÁSICAS Todo empreendimento aqüícola deve propiciar à espécie cultivada as condições equivalentes aos seus habitats naturais. Todo empreendimento aqüícola deve propiciar à espécie cultivada as condições equivalentes aos seus habitats naturais. O empreendedor aqüícola deve preservar a qualidade de água nos locais de cultivo, proporcionando com isto a produção de um pescado de alta qualidade para o consumo humano. O empreendedor aqüícola deve preservar a qualidade de água nos locais de cultivo, proporcionando com isto a produção de um pescado de alta qualidade para o consumo humano. Motivação Motivação Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica

6 PROBLEMA Os órgãos ambientais responsáveis pela destinação de licenciamento e outorgas para o funcionamento de projetos aqüícolas em reservatórios, adotam metodologias que não levam em consideração a geometria, a dinâmica do corpo hídrico, o balanço de massa de nutrientes, os processos advectivos e difusivos e suas variações ao longo do tempo, considerando, apenas, o recurso hídrico de forma homogênea, o que torna a avaliação da capacidade de suporte para a liberação de outorgas inconsistente, tanto localmente, quanto qualitativamente e quantitativamente. Motivação Motivação Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica

7 Levando-se em consideração que do volume útil do reservatório de Moxotó ( 0,2 bilhões de m³) sejam implantadas, em condições sustentáveis, 1% ( 2 milhões de m³) de gaiolas flutuantes teríamos uma produção total anual de 500 mil toneladas, gerando uma receita bruta anual de R$ 1,5 bilhões e empregando mais de 25 mil trabalhadores só na produção. Motivação Motivação Reservatório de Moxotó Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica

8 OBJETIVO PRINCIPAL Contribuir com uma nova metodologia de avaliação da Capacidade de Suporte para Empreendimentos Aqüicolas, e.g. pisciculturas intensivas de tilápias, a serem implantados ou em funcionamento nos reservatórios, com auxílio de modelagem computacional. Estudo de caso do Reservatório de Moxotó, BA-PE-AL. Objetivos Objetivos Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica

9 Objetivos Específicos Descrição geral, análise e recomendações técnicas da estrutura de empreendimentos. Exemplo do Reservatório de Moxotó; Estudos e discriminação das condicionantes ambientais requeridas para implantação de pisciculturas intensivas. Exemplo do Reservatório de Moxotó; Geração dos impactos ambientais da implantação e sistema produtivo de pisciculturas em gaiolas flutuantes, especialmente a deterioração da qualidade da água através do desenvolvimento do processo de eutrofização; Estudos das metodologias empregadas para avaliação da capacidade de suporte atualmente utilizadas e alternativas via modelagem computacional, utilizando os conceitos pertinentes a balanço de massa de nutrientes, processos advectivos e difusivos, tempo de residência ou de renovação de águas, relevância da estratificação e dos ventos em correntes residuais; Objetivos Objetivos Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica

10 Revisão bibliográfica: Revisão bibliográfica: Gestão de aqüicultura em reservatórios Gestão de aqüicultura em reservatórios Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Os Planos de Recursos Hídricos, Lei 9.433, visam fudamentar e orientar a implementação da Política Nacional de Recursos Hídricos e o gerenciamento de recursos hídricos,por bacia hidrográfica, por estado e para o país que devem apresentar o seguinte conteúdo minimo: diagnóstico da situação atual dos recursos hídricos; análise de alternativas de crescimento demográfico, de evolução de atividades econômicas e de modificações de uso do solo; balanço entre disponibilidades e demandas futuras dos recursos hídricos, em qualidade e quantidade, com a identificação de conflitos potenciais; metas de racionalização de uso, aumento da quantidade e melhoria da qualidade dos recursos hídricos disponíveis; medidas a serem tomadas, programas a serem desenvolvidos e projetos a serem implantados, para o atendimento das metas previstas;

11 ( continuação - Planos de Recursos Hídricos ) prioridades para outorga de direito de uso de recursos hídricos; diretrizes e critérios para a cobrança pelo uso de recursos hídricos; proposta para a criação de áreas sujeitas a restrição de uso, com vistas à proteção dos recursos hídricos. Gestão de aqüicultura em reservatórios Gestão de aqüicultura em reservatórios Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Com abertura das águas públicas da União para a criação de animais aquáticos, ensejada no Decreto de 13/11/95 da Presidência da República, finalmente concluída com a Instrução Normativa Interministerial nº 9 de 11/04/2001, a sua homologação foi motivo de preocupação em função dos riscos que esta atividade poderia impor à ictiofauna, à qualidade da água e aos demais usos dos corpos de água.

12 A gestão de reservatórios, implica no gerenciamento integrado de um sistema complexo, incluindo o reservatório, sua bacia hidrográfica, as funções de força promovidas pelos usos múltiplos, os fatores climatológicos, hidrológicos, físicos, químicos e biológicos. Gestão de aqüicultura em reservatórios Gestão de aqüicultura em reservatórios Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica O conceito de "Aqüicultura Sustentável" ou "Aqüicultura Responsável", esta sendo introduzido para designar a forma desejável de se produzir pescado no meio aquático, com racionalidade ambiental, econômica e social.

13 Rumos da aqüicultura para o século XXI, documentos norteadores: "Code of Conduct for Responsible Fisheries", (FAO, 1995) e "Aquaculture Development Beyond 2000: The Bangkok Declaration and Strategy, (NACA/FAO, 2000), onde os principais pontos enfocados são: a aqüicultura deve produzir alimentos de qualidade para as populações humanas e gerar desenvolvimento econômico; o desenvolvimento da aqüicultura deve ser realizado de modo a preservar a diversidade genética; as técnicas de manejo devem ser desenvolvidas de modo a preservar as comunidades aquáticas e a integridade dos ecossistemas adjacentes às unidades de produção; a aqüicultura deve ser desenvolvida de modo a gerar renda para as comunidades locais; a aqüicultura não deve ser desenvolvida à custa do prejuízo do meio de vida tradicional das comunidades locais; a aqüicultura deve servir para atender ao homem e não ao poder econômico. Gestão de aqüicultura em reservatórios Gestão de aqüicultura em reservatórios Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica

14 Eutrofização Eutrofização Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica O processo de eutrofização é caracterizado pelos seguintes critérios ( U.S.EPA – The United States Environmental Protection Agency ) e (THOMANN e MUELLER, 1987) : geometria do corpo hídrico: área superficial, área do fundo, profundidade e volume; características hidrodinâmicas: fluxo, velocidade e dispersão; decréscimo nas concentrações de oxigênio dissolvido (OD) presentes no hipolímnio; aumento nas concentrações de nutrientes; aumento dos sólidos suspensos, especialmente material orgânico; aumento na população de algas; aumento na turbidez, diminuindo a capacidade de penetração da luz; aumento das concentrações de fósforo nos sedimentos.

15 Entrada artificial de nutrientes (+) produção orgânica (+) produção de detritos orgânicos (+) taxa de decomposição (+) concentração de nutrientes (+) biomassa/m² (-) penetração de luz Liberação de nutrientes do sedimento (+) H 2 S e CH 4 no hipolímnio (-) O 2 no hipolímnio Eutrofização Eutrofização Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Caracterização geral da eutrofização em ambientes aquáticos

16 Caracterização trófica de lagos e reservatórios Eutrofização Eutrofização Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Adaptado de VOLLENWEIDER (apud SALAS e MARTINO, 1991) Categoria Trófica P total (μg/l) Clorofila (μg/l)Secchi (m) Ultra-Oligotrófico < Oligotrófico 5 – Mesotrófico 10 – Eutrófico 30 – – 1.5 Hipereutrófico > Classificação de estado trófico, segundo VOLLENWEIDER (1968)

17 Eutrofização Eutrofização Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Lagos e reservatórios TemperadosTropicais P total – mg / l Estado trófico Mesotrófico Eutrófico – Valores médios anuais críticos de fósforo entre sistemas tropicais e temperados Fonte: STRASKRABA & TUNDISI (1999)

18 Dentro do sistema aquático, comporta-se como um macronutriente primário, e é essencial para o crescimento do fitoplâncton. Em muitas águas continentais, o fósforo pode ser considerado o fator limitante da produção máxima da biomassa fitoplanctônica, sendo responsável pela eutrofização dos corpos hídricos, FUENTES (2000). Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Eutrofização Eutrofização O fósforo - P O fósforo - P Aspectos gerais sobre o ciclo do fósforo no ambiente aquático (ESTEVES, 1988): as fezes dos peixes são ricas em fósforo orgânico dissolvido; o zooplâncton, ao se alimentar do fitoplâncton, libera fosfato para a coluna de água sob a forma de ortofosfato; a morte do fitoplâncton libera, indiretamente, ortofosfato; a autólise das células fitoplanctônicas e das macrófitas contribui para o aumento da concentração de fósforo orgânico dissolvido; a degradação da matéria orgânica pelas bactérias, libera fosfatos sob a forma inorgânica.

19 Capacidade de suporte para instalação de gaiolas flutuantes é o nível máximo de produção aqüícola que um dado ecossistema pode sustentar sem extrapolar certos limites aceitáveis de indicadores de eutrofização (STARLING, 2006). Estudos de capacidade de suporte em reservatórios para implantação de empreendimentos aqüícolas Estudos de capacidade de suporte em reservatórios para implantação de empreendimentos aqüícolas Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica O efeito poluidor das gaiolas flutuantes depende da intensidade de produção dos peixes; da dispersão dos resíduos efluentes e da capacidade de assimilação do ambiente. A CAPACIDADE SUPORTE DO AMBIENTE é a capacidade de degradar e assimilar a carga de nutrientes dos cultivos sem sofrer profundas alterações e que esta capacidade varia de um ambiente para outro.

20 Sistema de cultivo em gaiolas flutuantes e seus efluentes Estudos de capacidade de suporte em reservatórios para implantação de empreendimentos aqüícolas Estudos de capacidade de suporte em reservatórios para implantação de empreendimentos aqüícolas Os efluentes do cultivo, sob a forma de água incorporando fezes dos peixes, resíduos urinários e ração não consumida entram nos corpos dágua e os materiais particulados sedimentam e se acumulam no fundo do ecossistema. Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica

21 20% do alimento é perdido sem ingestão pelos peixes (Pearson & Gowen, 1990) Na fase inicial de alevinos até jovens (15%), de jovens até adultos a perda observada é de no máximo 5% e toda ração perdida no arraçoamento é consumida por espécies nativas que circundam constantemente as gaiolas em fase de produção (observação pessoal); Estudos indicam que somente 32% do fósforo são utilizados para o metabolismo do peixe e os 68% restantes são transferidos para o meio (PENCZAK et al., 1982); ALVES e BACCARIN (2005) informam que 66% do fósforo aportado pelo arraçoamento intensivo vão para o sedimento, 11% ficam dissolvidos na água e 23% são incorporados no peixe em cultivo; A produção de 1 ton. de peixe libera ao ambiente de kg de fósforo e mais 75kg de nitrogênio Haakansonetal., 1988) Estudos de capacidade de suporte em reservatórios para implantação de empreendimentos aqüícolas Estudos de capacidade de suporte em reservatórios para implantação de empreendimentos aqüícolas Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Sistema de cultivo em gaiolas flutuantes e seus efluentes

22 Modelos de estimativa da capacidade suporte A premissa básica de todos os modelos desenvolvidos para este fim é de que a abundância algal é negativamente correlacionada à qualidade da água e positivamente correlacionada ao aumento populacional, e de que o fósforo (P) é o fator limitante que controla o crescimento fitoplanctônico. Uma estimativa razoavelmente acurada pode ser feita através de modelos derivados da aplicação das equações que descrevem as respostas dos ecossistemas lacustres frente à aumentos das cargas de nutrientes como parte do conhecido processo de eutrofização artificial, e.g., VOLLENWEIDER (1968); CEPIS (1990). Estudos de capacidade de suporte em reservatórios para implantação de empreendimentos aqüícolas Estudos de capacidade de suporte em reservatórios para implantação de empreendimentos aqüícolas Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica

23 Modelos / Estimativas / AplicativosFormulaçõesConsiderações Modelo empírico Vollenweider (1976)P = L / V. (1/t + Ks) Lagos temperados ( Ks = 1 / t ) Lagos tropicais ( Ks = 2 / t ) Salas e Martino (1991) Modelo de Dillon & Rigler (1974) P = L. (1 – R) / H. Tr R = fração de fósforo retida sedimento H = profundidade média Tr = taxa de renovação volume / ano Estimativa genérica global sem considerar as variações sazonais reais na dinâmica de sedimentação do fósforo e a sua manutenção nos sedimentos de fundo. Proposição de Beveridge (1987) baseado no Modelo de Dillon & Rigler (1974) P = LPT (1 – RTP) / H. Tr inputs externos de nutrientes provenientes de cultivo de peixes em gaiolas flutuantes. Elevações na concentração de P-total na água refletem diretamente os incrementos da biomassa fitoplanctônica, expressa como concentração de clorofila-a ([Chl-a] = [P] 0.675, segundo Walmsley & Thornton, 1984). Estimativa de Kubtiza (1999) baseado no Modelo Vollenweider (1976) A diferença fundamental para o modelo de Dillon & Righler (1974) reside no fato do cálculo assumir um tempo fixo de desaparecimento do fósforo da camada epilimnética de 10 dias, tempo este que não considera as enormes variações das taxas de desaparecimento do fósforo em cada ecossistema devido ao já conhecido processo de recirculação na coluna dágua do fósforo recém sedimentado. Aplicativo QUALRES Base conceitual Modelo de Dillon & Rigler (1974) Estimativas de ambos é a mesma, ou seja, a dinâmica de retirada do fósforo da coluna dágua em função da profundidade e do tempo de retenção. No entanto, a facilidade de cálculos favorece a opção pelo modelo de Dillon & Righler. Modelo ECOPATHSeus cálculos e estimativas baseiam-se em extrapolações das relações entre produtividade primaria e assimilação de fósforo, sem considerar as taxas de renovação da água e as taxas de sedimentação de fósforo que são conhecidamente capazes de alterar profundamente a disponibilidade de fósforo para incrementar o processo de eutrofização. Modelos de estimativa da capacidade suporte Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica

24 Modelos / Estimativas / AplicativosFormulaçõesConsiderações Conceito de área ocupada ecológica (ecological footprint). Berg et al. (1996) Estima a área necessária para prover a gama de bens e serviços ambientais requeridos pela aqüicultura ou ainda a área para sustentar os níveis atuais de consumo de recursos e geração de efluentes oriundos da atividade aqüícola. Tendo como premissas a produção diária de 380 g peixe/m² para uma produtividade primária líquida de 1,9 gC/m²/dia e uma assimilação de fósforo da ordem de 47 mg/m²/dia. Seus cálculos e estimativas baseiam-se em extrapolações das relações entre produtividade primária e assimilação de fósforo, sem considerar as taxas de renovação da água e as taxas de sedimentação de fósforo. Modelo STELLA. Starling et al. (2002).Possibilita esclarecer quantitativamente as dinâmicas de fluxos de fósforo da coluna dágua para o sedimento e para a biota, permitindo simular a concentração de fósforo no epilimnio sob diferentes cenários de aportes externos deste nutriente. O modelo esta sendo utilizado para estudos de avaliação de capacidade de suporte para gaiolas flutuantes no reservatório de FURNAS. ( continuação) Modelos de estimativa da capacidade suporte Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica

25 Metodologia proposta Metodologia proposta No processo de liberação de outorgas pela Agência Nacional das Águas – ANA, o empreendedor deve apresentar um estudo de avaliação de impacto ambiental do número de gaiolas a serem instaladas, bem como as coordenadas locais, área e profundidade média. A partir destas informações inicia-se o processo que, além da ANA, envolvem o IBAMA, a Marinha do Brasil e o órgão ambiental estadual competente. A aplicação dos modelos hidrodinânico e lagrangeano adotados na metodologia proposta, é um diferencial das metodologias atuais, ao mesmo tempo em que pode analisar especificamente o local onde será implantado o empreendimento, bem como o ambiente aquático modelado como um todo e as concentrações de fósforo total, considerando as cargas efluentes de recursos hídricos a montante, atividades poluidoras no entorno deste recurso, das gaiolas flutuantes e suas diluições e perdas para o sedimento. Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica

26 Objetivando se aproximar da rotina de arraçoamento diária de empreendimentos instalados no reservatório do Moxotó, em estudos preliminares ainda não validados, estimamos a carga de fosforo lançada no reservatório, via fornecimento de ração e fezes dos individuos cultivados, para 100 (cem) gaiolas flutuantes, demonstrados nas Tabelas 1 e 2 a seguir. Calculo para 100 gaiolas flutuantes gaiolas peso médio biomassa% ração ofertada/dia ração não absorvida fezes expelidas %(18 m³)(gramas)individuos(kg)ração/dia(kg)15% (0.5% biomassa) Tabela 1 -Cálculos dos quantitativos de ração não absorvida e fezes expelidas por dia em 100 gaiolas flutuantes para empreendimentos aquícolas Estimativa de carga de fósforo (P) para 100 gaiolas flutuantes Kg/ dia ração não absorvida % de P na ração não absorvida = 2% 4.22 fezes expelidas % de P nas fezes expelidas = 4% Carga total de fósforo (P) (ração + fezes)16.01 Carga de fósforo (P) para cada gaiola0.16 Tabela 2 - Estimativa de carga de fóforo efluente em 100 gaiolas flutuantes. Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Metodologia proposta Metodologia proposta

27 Situado em áreas dos Estados de Bahia, Pernambuco e Alagoas. Área de 98 km² Volume total de 1,2 bilhões de m³ e útil de 0,2 bilhão. Profundidade média de 13 metros O clima, segundo a classificação de Koeppen, é semi-árido de estepes (Bshw), com precipitações médias anuais de 560 mm. Estudo de caso - reservatório de Moxotó Estudo de caso - reservatório de Moxotó Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Figura 1 - Reservatório de Moxotó, via GOOGLE EARTH.

28 Variação de Temperatura - entre 23,6 e 26,8ºC, no fundo e superfície; Variação de Temperatura - entre 23,6 e 26,8ºC, no fundo e superfície; Transparência de Secchi - mínimo 1,15m e máximo de 3,00m ; Transparência de Secchi - mínimo 1,15m e máximo de 3,00m ; Oxigênio dissolvido - mínimo de 4,41 mg/L; Oxigênio dissolvido - mínimo de 4,41 mg/L; Variação de pH - entre 6,60 e 8,55, na superfície e no fundo. Variação de pH - entre 6,60 e 8,55, na superfície e no fundo. Fósforo total - apresentou valores elevados - áreas de influência de Jatobá -, sendo o valor máximo obtido de 0,12 e 0,30 mg / L, respectivamente na superfície e no fundo. Este parâmetro registrou diferenças significativas, ao longo da coluna dágua, em cerca de 93% das estações de amostragem, estando 80% delas com valores acima de 0,005 mg / L. Parâmetros de Qualidade de Água Variáveis ambientais – OLIVEIRA (2001) Variáveis ambientais – OLIVEIRA (2001) : Estudo de caso - reservatório de Moxotó Estudo de caso - reservatório de Moxotó Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica

29 Os estudos preliminares para a aplicação dos modelos do SisBAHIA iniciaram-se com a elaboração de um mapa base, Figura 2. Os contornos foram traçados através de um mapa georeferenciado via GOOGLE EARTH. Estudo de caso - reservatório de Moxotó Estudo de caso - reservatório de Moxotó Figura 2 - Domínio modelado do Reservatório de Moxotó, indicando a malha de discretização em elementos finitos, no trecho a jusante da barragem do reservatório de Itaparica até a barragem de Moxotó Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica

30 FonteTipoElementoCoordenada s Profundidade (m) 1 - Reservatório de ItaparicaFonte1,2 e CidadeFonte - (Glória - BA) CidadeFonte - (Jatobá - PE) Fonte – Piscicultura instalada Fonte – Piscicultura instalada Fonte – Piscicultura instalada Fonte – Piscicultura instalada Fonte – Piscicultura instalada Fonte – Piscicultura instalada Fonte – Piscicultura ( processo licenciamento) Tabela 3 - Caracterização das cargas poluidoras adotadas nas simulações. Cargas poluidoras Cargas poluidoras Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica

31 Figura 3 - Localização das cargas poluidoras adotadas nas simulações. Cargas poluidoras Cargas poluidoras Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Reservatório de Moxotó

32 Para o reservatório de Itaparica foi estimada uma carga de kg por dia, em função dos valores obtidos por MELO (2004) em monitoramentos limnológicos realizados neste reservatório. Nas fontes das cidades, adotamos os índices da Figura 4, conforme ABE, et al. (2000), considerando, segundo o IBGE (2008), que a cidade de Jatobá apresenta atualmente habitantes e que a cidade de Glória possui habitantes. Utilizando os valores da Figura inserimos no modelo uma descarga de fósforo diária de 180 kg/dia para as respectivas cidades. Figura 4 - Predi ç ão da gera ç ão de esgotos e res í duos s ó lidos, segundo ABE, et al. (2000). Cargas poluidoras Cargas poluidoras Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica

33 Dados considerados nos cenários simulados: Dados considerados nos cenários simulados: Cargas poluidoras Cargas poluidoras Dendrito Fonte -piscicultura gaiolas Coordenadas Circulação hidrodinâmica

34 FonteRegião fonte Carga de fósforoConcentração P Nº gaiolasVazão Concentração P Comprimento (m) Largura (m) Profundidade (m)kg/diam³ m³/smg/l E E E , E , E , E , E , E , E , E Tabela 4 - Demonstrativo das vazões efluentes de P (m³/s) inseridas no modelo lagrangeano do SisBAHIA. Vazão de Itaparica = Carga de fósforo / concentração fósforo / Vazão das Cidades = Carga de fósforo / concentração fósforo / Vazão das pisciculturas = Carga de fósforo x Nº gaiolas / concentração fósforo / T90 = /segundo Cargas poluidoras Cargas poluidoras

35 Batimetria Batimetria As informações relativas à batimetria, incluindo os contornos de margens, utilizadas neste estudo, foram obtidas das seguintes fontes: Considerando as estações definidas por OLIVEIRA (2004), onde os dados relativos a batimetria destas estações foram extrapolados pelo SisBAHIA. Dados repassados pelo engenheiro Jorge Pimentel da ANA. Figura 5 – Batimetria do reservat ó rio de Moxot ó. Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica

36 As informações de vento para modelagem da circulação hidrodinâmica podem ser fornecidos de diversas formas ao modelo. Os índices utilizados neste trabalho foram coletados através do Centro de Estudos Climáticos e de Previsão do Tempo – CPTEC, aeroporto de Paulo Afonso (BA), obtidos no site Os dados obtidos indicam uma predominância das direções S e SE, com velocidades variando entre 10 e 30 km/h. Dados de vento Dados de vento Dados de vazão Dados de vazão Os dados de vazão foram obtidos dos relatórios da Companhia Hidro Elétrica do São Francisco – CHESF, Diretoria de Operação, Divisão de Gestão de Recursos Hídricos – DORH. Figura 6 - Gráfico das vazões médias mensais, em m³/s, do reservatório de Moxotó (2005 a 2008)

37 Caracterização Hidrodinâmica Caracterização Hidrodinâmica A circulação no reservatório depende basicamente das ações do vertedouro da Barragem de Itaparica e ventos, pois vazões fluviais são inexpressivas. O tempo de detenção médio, em dias, das águas no reservatório de Moxotó foi calculado através da fórmula T d (dias) = V (m³) / Q (m³/s) / s Para o cálculo do número de Froude densimétrico (F d ), que verifica a possibilidade de estratificação do corpo hídrico e posterior classificação do reservatório, adotamos a equação do Water Resources Engineers (1969) citada por Tucci (1989) para unidades convenientes, que é a seguinte: Fd = 0,322 LQ / HV, onde L = comprimento do reservatório em Km, Q é a vazão de entrada em m³/s, H é a profundidade média em metros e V o volume em m³. O tempo de detenção ( T d ) das águas no reservatório de Moxotó para uma vazão média de m³/s é de 6,3 dias e o número de Froude densimétrico (F d ) é de 1,45, o que indica um reservatório completamente misturado. Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica

38 Figura 6 - Caracterização hidrodinâmica do Reservatório de Moxotó, vazão de m³/s, após 20 dias de simulação. Caracterização Hidrodinâmica Caracterização Hidrodinâmica Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Reservatório de Moxotó NA (m)

39 Caracterização Hidrodinâmica Caracterização Hidrodinâmica Figura 7 – Velocidade (m/s) na fonte 9, em 2 metros de profundidade. Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica

40 Figura 10 – Valores preliminares das isolinhas de concentrações de fósforo total obtidos pela metodologia proposta, em mg/l, para as vazões efluentes prescritas num cenário de pisciculturas já instaladas em 20 dias de simulação. Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Exemplos de aplicação e resultados preliminares Exemplos de aplicação e resultados preliminares Fósforo Total (mg/L)

41 Figura 11 – Valores preliminares das isolinhas de concentra ç ões de f ó sforo total obtidos pela metodologia proposta, em mg/l, para as vazões efluentes prescritas num cen á rio de pisciculturas j á instaladas e avalia ç ão da piscicultura em processo de licenciamento, em 20 dias simulados. Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Exemplos de aplicação e resultados preliminares Exemplos de aplicação e resultados preliminares

42 Figura 14 – Caracterização das plumas efluentes de partículas de fóforo lançadas e absorvidas em 20 dias de simulação para todas as fontes prescritas. Exemplos de aplicação e resultados preliminares Exemplos de aplicação e resultados preliminares Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica

43 Os resultados preliminares aplicados da metodologia proposta, podem ser verificados nas Figuras 12 e 13, onde podemos observar os valores calculados pelo modelo para as isolinhas de concentra ç ões de f ó sforo total, em mg/l, indicando que as concentra ç ões nos dois cen á rios simulados estão dentro dos padrões estabelecidos pelo CONAMA n º 357 de 17 de mar ç o de 2005, Tabela II, categoria das á guas de Classe I – Padrões para corpos de á gua onde haja pesca ou cultivo de organismos aqu á ticos para fins de consumo intensivo – Artigo 15, Inciso IX, letra b, que estabelece valor m á ximo de 0.05 mg/L para ambientes com tempo de deten ç ão entre 2 e 40 dias de fósforo total. Apesar das estimativas citadas, os resultados preliminares fortalecem e ampliam a motiva ç ão no aprofundamento dos estudos desta proposição de metodologia que contribuir á decisivamente para os estudos de capacidade de suporte para a gestão da aq ü icultura em reservat ó rios. Exemplos de aplicação e resultados preliminares Exemplos de aplicação e resultados preliminares Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica

44 Atividadejulagosetoutnovdezjanfevmarabrmaijun Ampliação da coletas de dados do Reservatório e definições dos cálculos das fontes emissoras Aplicações do modelo de qualidade de água Retificações e Validações Redação da Tese Correções Defesa da tese Cronograma de atividades Cronograma de atividades Obrigado. Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica


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