Análise da rede de monitoramento hidrometeorológico do estado de Sergipe

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1 Análise da rede de monitoramento hidrometeorológico do estado de Sergipe George Alves Monteiro 1 & Ana Paula Barbosa Ávila Macêdo 2 RESUMO: Este trabalho faz uma análise da rede de monitoramento hidrometeorológico do Estado de Sergipe, a qual é composta por estações pluviométricas, meteorológicas e fluviométricas. A análise, envolvendo as estações pertencentes à Secretaria do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos (SEMARH), à Agência Nacional de Águas (ANA) e ao Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), foi realizada a partir de critérios reconhecidos no meio técnico e acadêmico. Em relação à rede pluviométrica, observou-se que embora o raio de abrangência das estações seja bastante satisfatório quando comparado com o valor estabelecido pela Organização Meteorológica Mundial (OMM), algumas bacias necessitam de um acréscimo de estações. Este fato também foi observado quando da análise da rede meteorológica. Em relação à rede fluviométrica, verificou-se que as bacias do Estado apresentam densidades de estações bastante satisfatórias. Palavras-chave: Estações Meteorológicas, Estações Pluviométricas, Estações Fluviométricas. INTRODUÇÃO O gerenciamento adequado dos potenciais hídricos disponíveis no mundo requer o conhecimento do comportamento dos regimes hidropluviométricos das diversas bacias hidrográficas. O monitoramento hidrometeorológico torna-se, pois, uma atividade fundamental para subsidiar o gerenciamento dos recursos hídricos. Além do mais, as séries históricas decorrentes de tal atividade permitem ainda o acompanhamento do tempo e do clima ao longo dos anos, subsidiam os projetos relacionados às obras hidráulicas e contribuem para a realização de estudos na área de recursos hídricos. Por longo tempo, o monitoramento hidrometeorológico no estado de Sergipe foi conduzido por instituições federais e estaduais, cujas ações buscavam atender suas demandas por informações sobre recursos hídricos (Rocha et al., 2007). A partir de meados da década de 2000, esforços têm sido empreendidos no sentido de se implantar uma rede de monitoramento com operação contínua e sistemática. Este trabalho tem como objetivo fazer uma análise da atual rede de monitoramento hidrometeorológico do Estado de Sergipe sob responsabilidade daquelas instituições que realizam o monitoramento de forma sistemática e disponibilizam as informações resultantes. MATERIAL E MÉTODO A análise contemplou as estações pluviométricas, meteorológicas e fluviométricas pertencentes à Secretaria do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos (SEMARH), à Agência Nacional de Águas (ANA) e ao Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Atualmente o Estado é dotado de uma rede de monitoramento meteorológico composta por 12 estações automáticas, e de uma rede pluviométrica dotada de 18 estações telepluviométricas. Estas estações são denominadas Plataformas de Coleta de Dados PCD s. Além das estações da SEMARH, integra a rede de monitoramento meteorológico, estações do INMET. A rede fluviométrica em operação no Estado é composta por estações do tipo convencional, sendo 65 pertencentes à SEMARH, das quais 47 estão localizadas em rios e 18 em reservatórios, e 12, sob responsabilidade da ANA, estão localizadas em rios. 1 Engenheiro Civil, ex-aluno da Faculdade Pio Décimo, Campus III, Avenida Tancredo Neves, 5655, Bairro Jabotiana, Aracaju, SE, CEP: , (apresentador do trabalho); 2 Professora, Faculdade Pio Décimo, Campus III, Avenida Tancredo Neves, 5655, Bairro Jabotiana, Aracaju, SE, CEP: , Engenheira civil, Superintendência de Recursos Hídricos, Secretaria do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos, Av. Gonçalo Prado Rollemberg, 53, Bairro São José, Aracaju, SE, CEP: ,

2 Recentemente, a ANA e a SEMARH iniciaram a implantação de um sistema de previsão de eventos hidrológicos críticos, o qual consiste em uma rede de monitoramento hidropluviométrico e de uma Sala de Situação. A rede de monitoramento é constituída por nove estações automáticas para medição de chuva e nível d água de rios em tempo real. A análise da rede de monitoramento pluviométrico foi conduzida visando dotar o Estado de uma malha suficientemente densa, que possibilite caracterizar com bastante precisão o regime de chuva, de forma uniforme e sistemática. Levou-se em consideração os seguintes critérios: i. Densidade demográfica Uma rede de densidade razoável, pela experiência internacional, deveria se localizar no interior das bandas de confiança definidas pela Organização Meteorológica Mundial (OMM), apresentadas na Figura 1. Esta metodologia é fruto da experiência de um grande número de países e abrange um amplo espectro de condições demográficas, geográficas, morfológicas e climáticas diferentes (GEOHIDRO, 2001). Assim, calculou-se a densidade das estações (nº de estações por 1000 km 2 ) e a densidade demográfica (nº de habitantes por km 2 ) por bacia hidrográfica e para o Estado. Os valores da densidade demográfica foram inseridos na Figura 1 para verificação da densidade mínima da rede. Os valores calculados de densidade das estações foram, então, comparados com aqueles recomendados pelo método. Figura 1. Densidade Relativa de Redes Pluviométricas Nacionais. Fonte: Llamas (1933) apud GEOHIDRO (2001). ii. Densidade mínima para as estações pluviométricas (OMM, 1994) Calculou-se a densidade das estações (área em km² pelo nº de estações) por bacia hidrográfica e para o Estado. Os valores calculados foram comparados com os valores de densidade mínima recomendados pela OMM (1994), conforme Tabela 1. Tabela 1. Recomendações de Densidade Mínimas de Estações Pluviométricas. UNIDADE FISIOGRÁFICA DENSIDADE MÍNIMA (ÁREA EM KM² POR ESTAÇÃO) SEM REGISTRADOR COM REGISTRADOR Litoral Montanhosa Planície Interior Ondulada Pequenas Ilhas Áreas Urbanas - 10 a 20 Polar/Árida FONTE: OMM, iii. Raio de abrangência da estação O raio de abrangência de cada estação foi determinado através da expressão: Raio = (A/π) 1/2, onde A é a densidade de estações considerando-se a área do Estado, calculada conforme o item ii. O raio de abrangência seria a distância teórica entre duas estações considerando uma distribuição homogênea. O valor calculado foi comparado com o valor padrão estabelecido pela OMM, que é de 50 km entre estações, o que resulta em um raio de abrangência de 25 km por estação (OMM, 1994). A análise da rede de monitoramento meteorológico foi conduzida verificando-se a densidade das estações (área em km² pelo nº de estações) por bacia hidrográfica e para o Estado, e

3 comparando-se com o valor de Km² por estação, considerado como sendo razoável pela GEOHIDRO (2001). O raio de abrangência das estações foi calculado conforme o item iii. Na análise da rede de monitoramento fluviométrico calculou-se a densidade das estações (área em km² pelo nº de estações) por bacia hidrográfica e para o Estado. Os valores calculados foram comparados com a densidade mínima recomendada pela OMM (1994) (Tabela 2). Tabela 2. Recomendações de Densidade Mínima de Estações Fluviométricas. UNIDADE FISIOGRÁFICA DENSIDADE MÍNIMA (ÁREA EM KM² POR ESTAÇÃO) Litoral Montanhosa Planície Interior Ondulada Pequenas Ilhas 300 Polar/Árida FONTE: OMM, RESULTADOS E DISCUSSÃO Na análise da rede de monitoramento pluviométrico considerou-se um total de 39 estações automáticas, sendo 18 telepluviométricas, 12 PCD s e 9 estações integrantes do sistema de previsão de eventos hidrológicos críticos, uma vez que estes dois últimos tipos também possuem sensor para medida da precipitação (Figura 2a). A Tabela 3 apresenta o resultado da análise. Tabela 3. Resultado da Análise da Rede de Monitoramento Pluviométrico. BACIA HIDROGRÁFICA ÁREA (km²) DENSIDADE DEMOGRÁFICA (hab/km²) NÚMERO DE DENSIDADE DA REDE RAIO MÉDIO DE ABRANGÊNCIA (km) N de estações/ 1000 km 2 Àrea (km²)/ estação Rio São Francisco 7.345,00 39, ,36 734,50 - GC-1 118,34 32, Rio Japaratuba 1.664,63 70, ,80 554,88 - Rio Sergipe 3.672,62 247, ,00 333,87 - Rio Vaza-Barris 2.644,71 104, ,51 661,18 - GC-2 161,38 22, Rio Piauí 3.930,67 85, ,29 436,74 - Rio Real 2.372,96 54, , ,48 - TOTAL ,31 94, ,78 561,80 13,40 Faz-se as seguintes considerações em relação aos critérios considerados: Densidade demográfica: o Estado e todas as bacias, com exceção da bacia do rio Sergipe, possuem densidade demográfica entre 14 e 200 hab/km 2 (Tabela 3). Segundo a Figura 1, para esta faixa de densidade demográfica, a rede pluviométrica de densidade razoável teria que ter duas estações por km 2. Observa-se, porém, que, dentre elas, somente a bacia do rio Piauí atende este requisito, tendo 2,29 estações/1000 km 2. Ainda segundo a Figura 1, a bacia do rio Sergipe, tendo 247,18 hab/km 2 e 3 estações/1000 km 2, também atende este critério. Densidade mínima (OMM, 1994): observa-se que o Estado e as bacias dos rios Japaratuba, Sergipe e Piauí apresentaram densidades médias (área / n de estações) superiores àquelas recomendadas na Tabela 1, considerando-se como referência a unidade fisiográfica planície. No entanto, as bacias dos rios S. Francisco, Vaza-Barris e Real necessitariam elevar o número de estações pluviométricas para 13, 5 e 5, respectivamente. Raio de abrangência das estações: o valor encontrado, 13,4 km, é bastante satisfatório, uma vez que é muito inferior ao valor padrão estabelecido pela OMM, ou seja, na teoria a cada 26,8 km de distância existe uma estação pluviométrica automatizada no estado de Sergipe. No que diz respeito à rede de monitoramento meteorológico (Figura 2b), observa-se, através da Tabela 4, que somente a bacia do rio Piauí possui densidade desejável quando comparado com o valor recomendado pela GEOHIDRO (2001). As demais bacias necessitariam aumentar o número de estações meteorológicas em sua área territorial. O valor calculado do raio de abrangência indica que a distância média entre as estações meteorológicas automatizadas é de 48,22 km.

4 Na análise da rede de monitoramento fluviométrico considerou-se um total de 59 estações, sendo 47 delas pertencentes à rede da SEMARH e 12 pertencentes à rede da ANA (Figura 2c). A Tabela 4 mostra o número de estações e a densidade média (área / número de estações) por bacia e para o Estado. Com base nas recomendações de densidade mínima de estações fluviométricas para cada tipo de região (OMM, 1994) apresentadas na Tabela 2, observou-se que a rede fluviométrica nas bacias do Estado apresentam densidades superiores àquelas recomendadas, considerando-se qualquer uma das seguintes unidades fisiográficas (litoral, montanhosa, planície ou ondulada). A bacia do rio Japaratuba apresentou a maior densidade de estações, com aproximadamente 185 Km²/estação, enquanto que a bacia do rio São Francisco apresentou a menor densidade, com aproximadamente 918 Km²/estação. Tabela 4. Resultado das Análises das Redes de Monitoramento Meteorológico e Fluviométrico. BACIA HIDROGRÁFICA NÚMERO DE REDE METEOROLÓGICA DENSIDADE DE RAIO MÉDIO DE ESTAÇÃO ABRANGÊNCIA (Km²/estação) (Km) REDE FLUVIOMÉTRICA NÚMERO DE DENSIDADE DE ESTAÇÃO (km²/estação) Rio São Francisco , ,13 GC Rio Japaratuba , ,96 Rio Sergipe , ,87 Rio Vaza-Barris , ,79 GC Rio Piauí , ,53 Rio Real , ,59 TOTAL ,86 24, ,36 Figura 2(a). Rede Pluviométrica SEMARH e INMET. Figura 2(b). Rede Meteorológica SEMARH e INMET. Fonte: Atlas Digital sobre Recursos Hídricos de Sergipe (SEMARH). Figura 2(c). Rede Fluviométrica SEMARH e ANA. CONCLUSÕES 1. Em relação à rede pluviométrica, observou-se que embora o raio de abrangência das estações seja bastante satisfatório quando comparado com o valor estabelecido pela OMM, algumas bacias necessitam de um acréscimo de estações. 2. Este fato também foi observado quando da análise da rede meteorológica. 3. No que diz respeito à rede fluviométrica, verificou-se que as bacias do Estado apresentam densidades de estação bastante satisfatórias. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS GEOHIDRO - Consultoria e Operação de Sistemas Ltda. Programa de Ampliação e Operação da Rede Hidrometeorológica e da Qualidade das Águas do Estado de Sergipe. 208p. Relatório Final, Volume 1, Memorial Descritivo. Aracaju Se, 2001.

5 OMM - Organização Meteorológica Mundial. Guía de Prácticas Hidrológicas, OMM - N ed. Ginebra: OMM,1994. ROCHA, J.C.S. da; MACÊDO, A.P.B.A.; MELLO, A.V.J.; MENDONÇA, C. J. M. F.; NASCIMENTO, V. M. da C. Rede de Monitoramento Hidrológico do Estado de Sergipe. In: Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos, 17. Anais. São Paulo: ABRH,

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