Edital MCT/CNPq/CTHidro nº 45/2006 Vazão Ecológica em Bacias Hidrográficas Brasileiras Projeto Geral da Rede Estudo do Regime de Vazões Ecológicas para o Baixo Curso do Rio São Francisco: Uma Abordagem Multicriterial Linha de Apoio 1 Aspectos Hidrológicos Projeto 1.1 Identificação de Regime Hidrológico Compatível com Objetivos Ecológicos para o Baixo Curso do Rio São Francisco Equipe: Lafayette Luz, Eng. Civil, Doutor – Prof. UFBA – Coordenador Rajendra.’. (Genz, F.) Eng. Civil, Doutor – Pesquisador UFBA Flávia Amorim, Engª. Sanitarista e Ambiental – Mestranda UFBA Andrea Fontes, Engª. Civil – Doutoranda UFBA Rosani Brune, Estatística – MSc Engª. Ambiental e Urbana Ana Lívia Guimarâes, graduanda em Engª. Ambiental UFBA – IC.

OBJETIVO GERAL Caracterização do regime fluvial, nos períodos pré e pós-implantação das barragens da CHESF, e identificação de índices hidrológicos para a definição de regime de vazões ecológicas para o baixo trecho do Rio São Francisco.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS Caracterização das condições do regime de fluxo “natural” pré-barragens; Caracterização das condições do regime de fluxo pós-barragens; Avaliação das características físicas e operacionais das barragens da CHESF; Definição dos elementos da fluviometria que devem ser perseguidos/mantidos para mimetizar o regime natural e em que grau isso pode ser possível; Propor as condições de contorno do regime hidrológico de “vazões ecológicas” viável, incorporando aspectos de incertezas; Considerar as informações fornecidas pelos demais projetos no sentido de efetuar ligações entre o(s) regime(s) proposto(s) e condições desejáveis de ordem hidráulica, sedimentológica, geomorfológica (incluindo inundação de lagoas marginais), biológicas e sócio-econômicas.

ÁREA DE ESTUDO – PONTOS DE REFERÊNCIA Bacia do Rio São Francisco Traipu – baixo curso Boqueirão Referencial de montante Morpará

CARACTERIZAÇÃO DO REGIME HIDROLÓGICO Série histórica – Morpará + Boqueirão Série histórica - Traipu 1939 a 1977 Qlp = 2945 m³/s UHE Sobradinho 1979 a 2006 Qlp = 2751 m³/s 1939 a 1977 Qlp = 2912 m³/s UHE Sobradinho 1979 a 2006 Qlp = 2547 m³/s A redução das vazões médias é climática? Decorre das barragens? Decorre de usos?

Condição Hídrica da bacia hidrográfica – CHid REGIME HIDROLÓGICO DE REFERÊNCIA Limites Classe da CHid Anomalia < -1,5 Muito seca -1,5 < Anomalia < -0,5 Seca -0,5 < Anomalia < 0,5 Média 0,5 < Anomalia < 1,5 Úmida Anomalia > 1,5 Muito Úmida Anomalia = (Q-Qlp)/ Qlp – vazão média de longo período;  - desvio padrão TRAIPU = muito úmida (5) = úmida (4) = média (17) = seca (13) = muito seca (0)

Genz e Luz, 2007 – Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos Condição Hídrica da bacia hidrográfica – CHid REGIME HIDROLÓGICO DE REFERÊNCIA Curva sazonal e de permanência – Traipu – 1939 a 1977 Genz e Luz, 2007 – Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos

Relação entre vazões mensais máximas e mínimas – utilizando a CHid – Anomalia da Qmáx mensal e 0,5 TRAIPU

Avaliação de alterações hidrológicas TRAIPU UHE Sobradinho

Avaliação de alterações hidrológicas Método do IHA (Richter et al, 1996, 1997,1999) Resumo dos parâmetros hidrológicos usados pelo método do IHA (Richter, 1999). Grupo Característica Parâmetro 1. Magnitude das vazões mensais Magnitude Distribuição temporal 1 a 12. Vazão média mensal (doze meses) 2. Magnitude e duração de vazões anuais extremas Duração Vazão máxima diária Vazão mínima diária Vazão máxima de 3 dias Vazão mínima de 3 dias Vazão máxima de 7 dias Vazão mínima de 7 dias Vazão máxima de 30 dias Vazão mínima de 30 dias Vazão máxima de 90 dias Vazão mínima de 90 dias Número de dias com vazão nula Vazão mínima de 7 dias dividida pela vazão média anual (escoamento de base) 3. Época das vazões anuais extremas Época de ocorrência Dia Juliano de cada vazão máxima diária anual Dia Juliano de cada vazão mínima diária anual 4. Freqüência e duração dos pulsos de vazões altas e baixas Freqüência Número de eventos de cheia em cada ano Número de eventos de seca em cada ano Duração média dos eventos de cheia anual Duração média dos eventos de seca anual 5. Taxa/Freqüência de mudanças no hidrograma Freqüência da taxa de mudança Média de todas as diferenças positivas de dias consecutivos Média de todas as diferenças negativas de dias consecutivos Número de reversões

Avaliação de alterações hidrológicas - IHA

Avaliação de alterações hidrológicas - IHA

Avaliação de alterações hidrológicas - IHA

Avaliação de alterações hidrológicas - IHA Método do IHA Considerando todo o período de dados anterior e posterior à UHE Sobradinho (1939 a 1977 e 1979 a 2006) b)

Aplicando o método da CHid à avaliação das alterações hidrológicas – curva de permanência Muito úmida Úmida Média Seca Muito seca Morpará + Boqueirão Traipu

Aplicando o método da CHid à avaliação das alterações hidrológicas – curva de permanência TRAIPU CHid Seca CHid Média CHid Úmida CHid Muito Úmida + UHE Itaparica UHE Sobradinho, Moxotó e PAs Genz e Luz, 2008 – Simpósio recursos Hídricos do Nordeste - aceito

Aplicando o método da CHid à avaliação das alterações hidrológicas Método do IHA Considerando a Condição Hídrica, CHid Como exemplo, CHid “SECA” b)

Aplicando o método da CHid à avaliação das alterações hidrológicas Método do IHA Considerando a Condição Hídrica, CHid Como exemplo, CHid “MUITO ÚMIDA” b)

Balanço hídrico simplificado de um reservatório Precipitação - P Vazão afluente- VA Evaporação -E vertedouro Vazão efluente-VE S Demanda - D turbina Infiltração - I Corpo da barragem / barramento Equação: S = VA + P- VE- Retiradas (D + E - I)

BALANÇO HIDRICO NO RESERVATÓRIO DA UHE SOBRADINHO – 1978 a 2000 Equação: Retiradas = VA + P- VE - S Vazão média Retiradas: 334 m³/s VE -VS: 298 m³/s Precip = 44 m³/s

Distribuição da chuva no baixo curso do RSF- Quadra Nov/Fev

Distribuição da chuva no baixo curso do RSF- Quadra Mar/Jun

Distribuição da chuva no baixo curso do RSF- Quadra Jul/Out

Vazão ecológica segundo os Métodos Hidrológicos Método da curva de permanência de vazões; Outorga de uso da água – no RSF – 70%Q95 - ANA. Método de Tennant (Montana); Método da vazão aquática de base: utiliza vazão mediana do mês de menor vazão do ano; Método da mediana das vazões mensais; Dezembro a Maio Out,Nov,Jun a Set Condição do rio Enchente Estiagem Vazões máximas 200% Faixa Ótima 60 – 100% Excelente 60% 40% Muito bom 50% 30% Bom 20% Fraco ou degradada 10% Pobre ou mínima Degradação severa 0 – 10%

Vazão ecológica segundo os Métodos Hidrológicos Resumo comparativo das vazões [m³/s] para o mês crítico do período de estiagem 1939a1977 CHid seca média úmida muito úmida QminHist (diária) 637 900 745 790 30%Q95 (diária) – remanescente da Outorga ANA 299 255 333 375 419 Aquática de base (mensal) 1326 971 1323 1498 1844 Tennant – Estiagem – Pobre ou mínima - 10%Qlp 291 208 278 335 449 Tennant – Estiagem – Muito bom - 30%Qlp 874 623 833 1005 1347 Qremanescente (CBHSF) 1300 Qmax mensal (CHid max) Qsetembro entre 978 e 1868 m³/s

Vazão ecológica segundo os Métodos Hidrológicos Variação sazonal Método da Mediana Resumo comparativo das vazões [m³/s] para o mês crítico do período de cheia 1939a1977 CHid seca média úmida muito úmida QmaxMed (mensal) 6215 3518 4919 6548 8733 Tennant – vazões máximas - 200%Qlp 5825 4150 5554 6699 8977 Método da Mediana (mensal) 5022 3464 4730 6213 8751 Qmáxima – controle de cheia (diária) 8000 Método Hidráulico – Perímetro Molhado – faltando consolidação do resultados

Definição da vazão ecológica 3 ÚLTIMAS ATIVIDADES DO SUB-PROJETO 1.1 Definição de vazões ecológicas – fase I Aplicação dos métodos hidrológicos e outros para definir vazões “ecológicas” – referências para análises OK Avaliação das condições físicas à reprodução das vazões ecológicas Avaliação da capacidade das estruturas de descargas das barragens para produzir as vazões ecológicas Por fazer Definição de vazões ecológicas – fase II Proposição e aplicação de método ecohidrológico, considerando as informações decorrentes dos demais projetos ??

OBRIGADO!!! rajendra.br@gmail.com lluz@ufba.br