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Integração dos instrumentos de outorga, enquadramento e Integração dos instrumentos de outorga, enquadramento e cobrança para a gestão das águas subterrâneascobrança 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 Maria1
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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)?
2
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uso subterrâneo
Respostas
3
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4
Respostas
ASUB-PB
• Escalas (Níveis):– Global: bacia;– Regional: SHR;– Local: poço (aquífero).
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Pergunta Como será feito? (CRITÉRIOS) Escala (s)? InstrumentoExiste água? Produtividade dos aquíferos Local (poço/aquífero) Outorga
Cobrança: considerando a outorga e o enquadramento para induzir o uso racional
Respostas
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 fluviaisEscalas regional e global (SHRs e bacia)
Efeitos qualitativos?
Proteção – vulnerabilidadeEscalas local (poço/aquífero) e regional (SHR)
Enquadra-mento
5
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MFs Atividades atuais e/ou Critérios23 Revisão Bibliográfica -24 Interação com o SGRH Reuniões com comitê de bacia25 Caracterização da bacia Monitoramento complementar26 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 30Arrecadatória;
Econômica;Aceitabilidade
30 Integração dos instrumentos Instrumentos são integrados...31 Interação rede de pesq. Reuniões
Organização segundo as Metas Físicas
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MF 24: Interação com o SGRH• Reunião CBSM: 22/10/2010;• Fotos:
7
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• 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.
MF 24: Interação com o SGRH
8
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• Há um desorganização atualmente nas ações do comitê;
• Falta de objetivos;
• Resumindo: Grande Retrocesso!
MF 24: Interação com o SGRH
9
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Duas áreas em bacias representativas:Diferentes usos do solo Município Rosário do Sul1) Fazenda São Carlos – 24 ha, pecuária/campo
P1= 20 m, início 17/04/20092) Fazenda Tarumã – 84 ha, florestamento/eucaliptos
P2= 18 mP3= 12 mP4= 10 mP5= 18 m
Período avaliado = 22 meses2 vertedores de 90°, 30 interceptômetros,
1 Pluviômetro
MF 25: Caracterização da bacia• Monitoramento complementar
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MF 25: Caracterização da bacia
• Monitoramento complementar
11
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 florestadaSimulado 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)• Período t=49 dias• Menor variação do N.A.
• P4 Cota = 130 m• Sp = 128• WTF: Sy Valores SAG Sy=0,13• Período t=49 dias• 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 mDista = 250 m do curso de água
CAC 02 – Prof. 50 m; NA = 4,62 mDista = 400 m do curso de água
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Dissertação - Guilherme Viana Martelli
INTERAÇÃO RIO-AQUÍFERO, Instalação – 31/01/2011
250 m
400 m
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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 CORSANMonitorados
Interferência entre Poços Abastecimento X Poço de Monitoramentocom levelogger - CAC 03
Instalação 31/01/2011Profundidade: 70mNE: 11mRegistros horários
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INTERFERÊNCIA ENTRE POÇOS DE ABASTECIMENTO
160 m
60 m
110 m
420 m
350 m
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Local: poço
(aquífero)
Global: SHR e
bacia
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MF 26: Modelos
Modflow
MGB-IPH
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MF 26: Modelos
• MGB-IPH:Retiradas subterrâneas Retiradas superficiais
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• 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.
MF 26: Modelos
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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 22
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MF 26: Modelos• MGB-IPH: verificação
R2 = 0,82 R2log = 0,84 Erro volume: -5,79 23
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MF 26 MODELOSMétodo 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 aplicaçãoAspectos (-) 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
0,21
0,21
0,21
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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Sy
0,05
0,27
0,26
0,21
0,21
Valor médio
Sy= 0,20
R= Sy*h/ t
h = 110 mm
t = 360 dias
R4= 0,20*110/360
R4= 0,06 mm/dia
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Sy
0,02
0,21
0,26
0,26
0,05
0,05
Valor médio
Sy= 0,14
R= Sy*h/ t
h = 120 mm
t = 360 dias
R3= 0,14*120/360
R3 = 0,05 mm/dia
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Sy
0,05
0,26
0,05
0,05
0,05
0,21
0,05
0,05
0,21
0,21
Valor médio
Sy= 0,12
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 2009Média nível (m) - julho/2009
13,7
13,8
13,9
14
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Série1
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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
• 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.
MF 27: Outorga
33
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Mapa Geológico (UFSM/SEMA, 2004)
4 Domínios Hidrogeológicos7 Sistemas Aquíferos16 Formações Geológicas
MF 27: Outorga
34
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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 PermianosRio do RastoEstrada Nova
IratiAquíferos Porosos Eo-
CretáceosBotucatu
Guará
Aquíferos Porosos TriássicosRosário do Sul ou Pirambóia
Sanga do CabralDomínio 5 – Vulcânicas Aquíferos Fissurais Serra Geral Serra Geral
Domínio 6 – CristalinoAquíferos Fissurais do Escudo
CristalinoEscudo Cristalino (4 formações)
Mapa Geológico (UFSM/SEMA, 2004)
MF 27: Outorga
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Domínio 1 – Depósitos Cenozóicos Aluviais
MF 27: Outorga
36
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Domínio 2 – Bacias Sedimentares
MF 27: Outorga
37
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Domínio 5 – Rochas vulcânicas
MF 27: Outorga
38
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Domínio 6 – CristalinoMF 27: Outorga
39
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Existe água? Produtividade dos aquíferos
Sistema Aqüífero Poroso Cenozóico Aluvionar (Depósitos aluviais - Domínio 1).
MF 27: Outorga
40
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Existe água? Produtividade dos aquíferos
Sistema Aquífero Fissural Serra Geral (Domínio 5).
MF 27: Outorga
41
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Existe água? Produtividade dos aquíferos
Sistema Aquífero Fissural do Escudo Cristalino (Domínio 6).
MF 27: Outorga
42
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Existe água? Produtividade dos aquíferos
Sistema Aquífero Poroso Eo-Cretáceo (Domínio 2 – Formações Botucatu e Guará).
MF 27: Outorga
43
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Existe água? Produtividade dos aquíferos
Sistema Aquífero Poroso Triássico (Domínio 2 – Formações Pirambóia e Sanga do Cabral).
MF 27: Outorga
44
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Existe água? Produtividade dos aquíferos
Sistema Aquífero Aquitardo Permiano (Domínio 2 – Formações Irati, Rio do Rasto e Subgrupo Estrada Nova).
MF 27: Outorga
45
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Existe água? Produtividade dos aquíferos
Sistema Aquífero Poroso Permiano (Domínio 2 – Formação Rio Bonito).
MF 27: Outorga
46
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Existe água? Produtividade dos aquíferos- Heterogeneidades quantitativas: grandes variações na quantidade de seus compartimentos aquíferos – característica do SAG no RS (Machado, 2008).
MF 27: Outorga
47
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Existe água? Produtividade dos aquíferos
MF 27: Outorga
48
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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%
MF 27: Outorga
49
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Efeitos quantitativos?Raio (ou zona)de Influência
MF 27: Outorga
50
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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.
MF 27: Outorga
51
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• Tendência: onde há interferência, poços que solicitaram outorga há mais tempo têm preferência;
• Exemplo em Santana do Livramento:
Formação Litologia S (adm) - literaturaT (m²/h) – processos
t (h) Raio (m)Semi-conf./Confinado
Botucatu Arenito Médio 0.0001 84 848.538 1,200.00
12 1,469.69
Efeitos quantitativos?Raio (ou zona) de influência
MF 27: Outorga
52
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Exemplo em Santana do Livramento – R ≈ 850 m.
Efeitos quantitativos?Raio (ou zona) de influência
MF 27: Outorga
53
![Page 54: Integração dos instrumentos de outorga, enquadramento e cobrança para a gestão das águas subterrâneas V Reunião da Rede de Pesquisa ASUB – Maceió/AL, Março](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062404/552fc10b497959413d8c2a42/html5/thumbnails/54.jpg)
54
Efeitos quantitativos? Redução das vazões fluviais
• Curvas de outorga de uso integrado dos recursos hídricos:
MF 27: Outorga
Retiradas subterrâneas Retiradas superficiais
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55
Efeitos quantitativos? Redução das vazões fluviais
• Curvas de outorga de uso integrado dos recursos hídricos:
MF 27: Outorga
Retiradas superficiais
Q90
0%
30%
50%
70%
80%
90%
100%
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0%
10%
20%
30%
40%
esvaziamento do
reservatório subterrâneo
56
Efeitos quantitativos? Redução das vazões fluviais
• Curvas de outorga de uso integrado dos recursos hídricos:
MF 27: Outorga
Retiradas subterrâneas
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57
médiaarec QQ
50
90arg
Efeitos quantitativos? Redução das vazões fluviais
• Curvas de outorga de uso integrado dos recursos hídricos:
MF 27: Outorga
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Efeitos quantitativos? Redução das vazões fluviais
• Curvas de outorga de uso integrado dos recursos hídricos:
MF 27: Outorga
58