APLICAÇÃO AO RESERVATÓRIO DO MOXOTÓ, BA-PE-AL

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1 APLICAÇÃO AO RESERVATÓRIO DO MOXOTÓ, BA-PE-AL
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 Motivação Objetivos
Revisão bibliográfica: Gestão de aqüicultura em reservatórios Eutrofização Estudos de capacidade de suporte em reservatórios para implantação de empreendimentos aqüícolas Metodologia proposta Estudo de caso - reservatório de Moxotó Dados considerados nos cenários simulados: Cargas poluidoras Batimetria Dados de vento Dados de vazão Caracterização Hidrodinâmica Exemplos de aplicação e resultados preliminares Cronograma de atividades Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica

3 Produção mundial de pescados
Considerações Iniciais 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

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

5 Motivação PREMISSAS BÁSICAS
Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica PREMISSAS BÁSICAS 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.

6 Motivação 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. Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica

7 Motivação Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica 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. Reservatório de Moxotó

8 Objetivos Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica 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.

9 Objetivos Específicos
Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica 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;

10 Gestão de aqüicultura em reservatórios
Revisão bibliográfica: 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 Gestão de aqüicultura em reservatórios
Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica (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. 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 Gestão de aqüicultura em reservatórios
Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica 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. 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 Gestão de aqüicultura em reservatórios
Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica 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.

14 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 Liberação de nutrientes do sedimento
Eutrofização Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Caracterização geral da eutrofização em ambientes aquáticos 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 (+) H2S e CH4 no hipolímnio (-) O2 no hipolímnio

16 Caracterização trófica de lagos e reservatórios
Eutrofização Caracterização trófica de lagos e reservatórios Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Adaptado de VOLLENWEIDER (apud SALAS e MARTINO, 1991) Classificação de estado trófico, segundo VOLLENWEIDER (1968) Categoria Trófica P total (μg/l) Clorofila (μg/l) Secchi (m) Ultra-Oligotrófico < 5 ≤ 1 ≥ 12 Oligotrófico 5 – 10 ≤ 2.5 ≥ 6 Mesotrófico 10 – 30 6 - 3 Eutrófico 30 – 100 8 - 25 3 – 1.5 Hipereutrófico > 100 ≥ 25 ≤ 1.5

17 Lagos e reservatórios Temperados Tropicais P total – mg / l Estado
Eutrofização Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Valores médios anuais críticos de fósforo entre sistemas tropicais e temperados Lagos e reservatórios Temperados Tropicais P total – mg / l Estado trófico Mesotrófico 0.02 Eutrófico 0.035 – 0.10 0.05 Fonte: STRASKRABA & TUNDISI (1999)

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

21 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 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)

22 Modelos de estimativa da capacidade suporte
Estudos de capacidade de suporte em reservatórios para implantação de empreendimentos aqüícolas Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Modelos de estimativa da capacidade suporte 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). 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.

23 Modelos de estimativa da capacidade suporte
Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Modelos / Estimativas / Aplicativos Formulações Considerações 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 d’água 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 d’água em função da profundidade e do tempo de retenção. No entanto, a facilidade de cálculos favorece a opção pelo modelo de Dillon & Righler. Modelo ECOPATH Seus 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.

24 (continuação) Modelos de estimativa da capacidade suporte
Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica (continuação) Modelos de estimativa da capacidade suporte Modelos / Estimativas / Aplicativos Formulações Considerações 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 d’água 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.

25 Metodologia proposta Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica 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.

26 Metodologia proposta Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica 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. Tabela 1 -Cálculos dos quantitativos de ração não absorvida e fezes expelidas por dia em 100 gaiolas flutuantes para empreendimentos aquícolas Tabela 2 - Estimativa de carga de fóforo efluente em 100 gaiolas flutuantes. Calculo para 100 gaiolas flutuantes gaiolas peso médio biomassa % ração ofertada/dia ração não absorvida fezes expelidas (18 m³) (gramas) individuos (kg) ração/dia 15% (0.5% biomassa) 10 3 5000 150 8 12 1.8 0.75 15 20 1500 5 75 11.25 7.5 100 2000 3000 4 120 18 30 300 18000 540 81 90 600 1900 22800 2 456 68.4 114 750 1800 13500 1.5 202.5 30.375 67.5 58950 1405.5 210.83 294.75 Estimativa de carga de fósforo (P) para 100 gaiolas flutuantes Kg/ dia ração não absorvida 210.83 % de P na ração não absorvida = 2%  4.22 fezes expelidas 294.75 % de P nas fezes expelidas = 4%  11.79 Carga total de fósforo (P) (ração + fezes) 16.01 Carga de fósforo (P) para cada gaiola 0.16

27 Figura 1 - Reservatório de Moxotó, via GOOGLE EARTH.
Estudo de caso - reservatório de Moxotó Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica 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. Figura 1 - Reservatório de Moxotó, via GOOGLE EARTH.

28 Variação de Temperatura - entre 23,6 e 26,8ºC, no fundo e superfície;
Estudo de caso - reservatório de Moxotó Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Parâmetros de Qualidade de Água Variáveis ambientais – OLIVEIRA (2001): Variação de Temperatura - entre 23,6 e 26,8ºC, no fundo e superfície; Transparência de Secchi - mínimo 1,15m e máximo de 3,00m; Oxigênio dissolvido - mínimo de 4,41mg/L; 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 d’água, em cerca de 93% das estações de amostragem, estando 80% delas com valores acima de 0,005 mg / L.

29 Estudo de caso - reservatório de Moxotó
Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica 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. 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

30 Cargas poluidoras Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Tabela 3 - Caracterização das cargas poluidoras adotadas nas simulações. Fonte Tipo Elemento Coordenadas Profundidade (m) 1 - Reservatório de Itaparica 1,2 e 3 575757 11.00 2 - Cidade Fonte - (Glória - BA) 1005 582637 1 3 - Cidade Fonte - (Jatobá - PE) 323 579555 4 Fonte – Piscicultura instalada 295 579862 9 5 338 580317 5.94 6 401 576935 7.51 7 463 582503 6.96 8 470 579439 9.67 675 7.86 10 Fonte – Piscicultura (processo licenciamento) 564 582434 8.18

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

32 Cargas poluidoras Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica 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 - Predição da geração de esgotos e resíduos sólidos, segundo ABE, et al. (2000).

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

34 Cargas poluidoras Tabela 4 - Demonstrativo das vazões efluentes de P (m³/s) inseridas no modelo lagrangeano do SisBAHIA. Fonte Região fonte Carga de fósforo Concentração P Nº gaiolas Vazão Comprimento (m) Largura (m) Profundidade (m) kg/dia m³ m³/s mg/l 1 150 20 5 50.000 1.823 3.1745E-04 2 180 1.1428E-06 3 4 100 0,16 600 6.0950E-07 250 1.000 1.0158E-06 6 125 500 5.0791E-07 7 200 2.000 2.0317E-06 8 1.600 1.6253E-06 9 120 720 7.3140E-07 10 Vazão de Itaparica = Carga de fósforo / concentração fósforo / 86400 Vazão das Cidades = Carga de fósforo / concentração fósforo / 86400 Vazão das pisciculturas = Carga de fósforo x Nº gaiolas / concentração fósforo / 86400 T90 = /segundo

35 Batimetria Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica 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 reservatório de Moxotó.

36 Dados de vento 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 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 Td (dias) = V (m³) / Q (m³/s) / 86.400 s
Caracterização Hidrodinâmica Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica 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 Td (dias) = V (m³) / Q (m³/s) / s Para o cálculo do número de Froude densimétrico (Fd), 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 (Td) das águas no reservatório de Moxotó para uma vazão média de m³/s é de 6,3 dias e o número de Froude densimétrico (Fd) é de 1,45, o que indica um reservatório completamente misturado.

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

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

40 Exemplos de aplicação e resultados preliminares
Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Fósforo Total (mg/L) 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.

41 Exemplos de aplicação e resultados preliminares
Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Figura 11 – 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 e avaliação da piscicultura em processo de licenciamento, em 20 dias simulados.

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

43 Exemplos de aplicação e resultados preliminares
Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica 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 concentrações de fósforo total, em mg/l, indicando que as concentrações nos dois cenários simulados estão dentro dos padrões estabelecidos pelo CONAMA nº 357 de 17 de março de 2005, Tabela II, categoria das águas de Classe I – Padrões para corpos de água onde haja pesca ou cultivo de organismos aquáticos para fins de consumo intensivo – Artigo 15, Inciso IX, letra b, que estabelece valor máximo de 0.05 mg/L para ambientes com tempo de detenção entre 2 e 40 dias de fósforo total. Apesar das estimativas citadas, os resultados preliminares fortalecem e ampliam a motivação no aprofundamento dos estudos desta proposição de metodologia que contribuirá decisivamente para os estudos de capacidade de suporte para a gestão da aqüicultura em reservatórios.

44 Cronograma de atividades
Programa de Engenharia Oceânica – COPPE Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica Atividade jul ago set out nov dez jan fev mar abr mai jun 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 Obrigado.