O Ambiente, a Água e a Energia no Golfe

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1 CLUBE DE GOLFE DOS ECONOMISTAS ORDEM DOS ECONOMISTAS CONFERÊNCIA O GOLFE: O DESPORTO E A ECONOMIA (O desporto as suas características e o seu contributo para a Economia portuguesa) O Ambiente, a Água e a Energia no Golfe Faculdade de Ciências e Tecnologia Departamento de Ciências da Terra do Mar e do Ambiente José Paulo Monteiro Manuel da Silva Costa Ricardo Martins

2 Apesar das especificidades do golfe no que toca à utilização da água, a gestão das origens da água nesta actividade não coloca questões muito diferentes das que surgem associadas a outros grupos de utilizadores... - Definição das Origens (Superficiais, Subterrâneas/ Associativas Privadas) - Caracterização de Recursos e Análise Técnico-Económica de Soluções - Licenciamento - Construção e Fiscalização - Controlo de Consumos e de Qualidade - Manutenção e Monitorização do Sistema vs Modelação Matemática - Minimização de riscos... O dimensionamento de soluções para a agricultura, indústria ou abastecimento urbano, passa igualmente por este tipo de problemas.

3 Na apresentação de hoje baseia-se em vários projectos. Dois deles foram estudos de escala regional. Os demais dizem respeito a trabalhos desenvolvidos em empreendimentos de golfe em particular. Caracterização da Procura de Água no Golfe Algarve Universidade do Algarve 2006 em parceria para a Águas do Algarve SA

4 MODELAÇÃO DO ACTUAL E FUTURO IMPACTO DO GOLFE NOS AQUÍFEROS DO ALGARVE (PORTUGAL) Origens actuais da água para a actividade do golfe Situação em 2004 A proporção do volume de água utilizado com origem em ETAR s é cerca de 3% nos golfes actuais. No entanto, tal como acontece para as águas de superfície (22% nos golfes actuais), a possibilidade de usar águas residuais para suportar os consumos associados aos actuais ou futuros campos, depende fortemente da sua proximidade geográfica às infrastruturas instaladas. Prevê-se pois que o desenvolvimento do Golfe no Algarve seja no futuro, tal como actualmente, sustentado predominantemente pela exploração dos aquíferos da região (75% nos golfes actuais).

5 SISTEMAS AQUÍFEROS COM EXPRESSÃO REGIONAL

6 Resultados do primeiro projecto de escala regional (1994) Remarks about the presented analysis of the present and future quantitative impact of golf in groundwater resources of the Algarve at the regional scale (2004): 1 Quantification of the actual water balance was performed exclusively for the existing golf courses which water supply is supported by groundwater wells implanted in the 17 main aquifers of the region (15.5 equivalent golf courses with 18 holes). 2 Water consummation in future equivalent golf courses (18holes) was estimated by the analysis of data collected in actual 22 golf courses and corresponds to an average of m 3 /year Este valor foi assumidamente considerado por excesso de fora a evitar sub-estimativas de impacte nos sistemas aquíferos da região (50 ha e 1000mm de rega), 3 Quantitative analysis of future impact of golf was done considering the actual volumes of withdrawals for other types of groundwater use. Number of golf courses in the area of the 17 main aquifers 15.5 (actual) in proc. lic. 16

7 Os balanços individuais de cada golfe são muito densos para ser discutidos individualmente em poucos minutos...

8 Balanços extracção/ recarga actuais dos 17 Sistemas aquíferos com expressão regional identificados no Algarve - Rega - Golfe (só os 15.5 campos equiv. que exploram estes aquíferos) - Abastec. urbano Ferr. Albuf. 73%, 2GE Quer. Silves 13% S.Brás 18% C.Cev. Qtª J. Ourém 50% Alm.Medronhal 15% Peral Monc. 15% Malhão 17% Mex. G. Port. 25%, 1GE Almádena 15% Covões 17% Alb.-Rib. Quart. 35%, 1GE Quart. 63%, 5.5GE Camp. Faro 145%, 6GE S.J.Venda Quelfes 33% Mt. Gordo 0% S. Bartolomeu Luz Tav. 33% 63%

9 Balanços extracção/ recarga dos 17 Sistemas aquíferos com expressão regional identificados no Algarve se forem construídos os 16 golfes com localização prevista sobre a sua área (só assinalados aqueles em que há alterações). Almádena 15%, 0GE 18%, 1GE Ferr. Albuf. 73%, 2GE 83%, 4GE Quer. Silves 13%, 0 GE 14%, 1 GE Camp. Faro 145%, 6GE 193%, 14GE S.J.Venda Quelfes 33%, 0 GE 39%,1 GE Peral Monc. 15%, 0 GE 20%, 1GE Mt. Gordo 0%, 0 GE 17%, 1GE S. Bartolomeu 33%, 0 GE 50%, 1GE O estudo concluiu (a partir do estudo da oferta e da procura) que a partir de aproximadamente 40 golfes no Algarve existia o risco de se ter um mercado concorrencial puro.

10 Existem 29 campos de golfe no Algarve que totalizam 28.5 Golfes Equivalentes de 18 Buracos. Ou seja: 513 Buracos. Actualização 2006

11 Localização dos golfes (existentes e pretensões), relativamente à área ocupada pelos 17 sistemas aquíferos com expressão regional do Algarve

12 Neste segundo projecto (2006) fez-se uma análise individualizada do consumo de água nos golfes exemplo de fotointerpretação

13 Definição do Perfil Típico de Um Campo De Golfe Enquanto Consumidor de Água Existem 29 golfes em funcionamento no Algarve, nos quais existem 513 buracos, que correspondem a 28.5 Golfes equivalentes de 18 buracos. Os elementos recolhidos para a caracterização apresentada baseam-se: 1 Na consulta dos projectos dos golfes na CCDRA 2 Na fotointerpretação de áreas regadas e tratamento de dados climatológicos (comparação dos consumos teóricos esperados e valores reais de extracção). 3 Visitas de campo e contacto com responsáveis da gestão de 25 dos 29 golfes (inquiridos 25.5 golfes equivalentes, o que corresponde a 459 buracos).

14

15 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Valores em mm Eficiência da rega coeficientes culturais (média=0.68) indiciam elevada eficiência da rega. ETp Evapotranspiração potencial climática ETc Evapotranspiração da cultura Não foram detectados quaisquer indícios de degradação química da qualidade da água relacionados com o golfe ao contrário do que acontece em algumas áreas de agricultura onde existe contaminação fifusa associada à actividade agrícola.

16 Definição do Perfil Típico de Um Campo De Golfe Enquanto Consumidor de Água (Projecto 2006) Existem 29 Golfes em funcionamento no Algarve (28.5 GE de 18 buracos = 513 buracos) 25 Golfes, nos quais existem 459 buracos (25.5 GE), facultaram dados sobre os seus consumos de água. De acordo com os valores apurados, o consumo de água nestes 25.5 GE é de m3/ano ou seja, m3/ano, para um Golfe equivalente médio de 18 Buracos (18922 m 3 /ano para cada buraco) Transpondo este valor por buraco para os 513 buracos que existem nos 28.5 GE actuais do Algarve chegamos a um valor total de m 3 /ano. Para o consumo de água associado a esta actividade no Algarve.

17 A definição do Perfil Típico de Um Campo De Golfe Enquanto Consumidor de Água (Resultados do Projecto Regional de 2006) Quanto às origens de água para rega: 19 golfes - origem subterrânea (captações próprias) 11 golfes - origem em perímetros de rega (superf.) 7 golfes águas residuais tratadas (origem parcial águas obtidas em Etar próprias) 1 golfe águas residuais tratadas (origem exclusiva Etar camarária)

18 Avaliação de disponibilidades: O balanço hídrico à escala do Algarve P = 653mm/ano m 3 /ano 5400 km 2

19 Avaliação de disponibilidades P = 653mm/ano m 3 /ano Mais de 70% desta água volta à atmosfera... EVR10 6 m 3 /ano Nestas condições o escoamento total gerado no Algarve corresponde a: E = P-EVR = m 3 /ano 5400 km 2

20 Análise regional do escoamento anual médio P = 653mm/ano m 3 /ano Mais de 70% desta água volta à atmosfera... EVR 10 6 m 3 /ano Nestas condições o escoamento total gerado no Algarve corresponde a: E = P-EVR = m 3 /ano 5400 km 2 O destino deste volume total de escoamento distribui-se pela rede hidrográfica (Ribeiras do Algarve) e Aquíferos (águas subterrâneas): E=P-EVR=110 6 m 3 /ano =R+G

21 Consumos actuais de água no Algarve, distribuídos pelos grupos de utilizadores mais importantes A Gestão dos recursos hídricos à escala da região coloca actualmente novos desafios. Estima-se que, desde a segunda metade do século passado até à actualidade, o incremento do uso da água aumentou cerca de dez vezes no Algarve. O consumo de água actual ultrapassa 25% do escoamento total anual médio (superficial e subterrâneo).

22 A EXISTÊNCIA DE BALANÇOS NEGATIVOS NÃO IMPLICA AUSÊNCIA DE RISCOS ASSOCIADOS À EXPLORAÇÃO DE ÁGUA. UTILIZARAM-SE MODELOS DE SIMULAÇÃO DE ESCOAMENTO PARA ANÁLISE DAS CONDIÇÕES LOCAIS DE EXPLORAÇÃO SENSÍVEIS. t h S Q z h K z y h K y x h K x s zz yy xx Parâmetros: Variáveis gk K n g S s z g p h Q t Modelo directo FEN - elementos finitos, método de Galerkin. Modelo inverso PEST - Gauss-Marquardt-Levenberg.

23 Analysis of the Problem at the Scale of a Particular Golf Course - The identification of aquifer systems with negative balances allows the prediction of undesired effects associated with groundwater extraction. - Unfortunately the contrary is not necessarely true. Some processes responsible by degradation of groundwater resources can be observed in aquifer systems with positive balance (due to incorrect contruction and management of individual water wells... Saltwater intrusion, upconing and inversion of gradients with surface water bodies can exist or not exist for the same volume of extractions in a well field depending on: 1 The quality of the project and construction of wells; 2 The spatial and temporal distribution of wells discharge

24 EXEMPLO DE DETERMINAÇÃO DA ÁREA DE INFLUÊNCIA DAS CAPTAÇÕES DE UM CAMPO DE GOLFE NO SISTEMA AQUÍFERO DE QUARTEIRA Verifica-se coalescência dos cones de rebaixamento com o limite Este do sistema.

25 Análise cruzada da zona de influência das captações e distribuição espacial de Cl -. A análise efectuada permitiu viabilizar o licenciamento dos volumes de exploração necessários ao funcionamento do empreendimento.

26 Exemplo de Análise do impacto esperado no caso de um golfe em processo de licenciamento (Sistema aquífero de Almádena- Odeáxere)

27 Simulação do funcionamento hidráulico do sistema aquífero em regime natural (em cima à esquerda) e tendo em conta a influência das seis captações consideradas (em cima à direita). Em baixo, o resíduo do potencial hidráulico calculado para as duas simulações permite identificar a área onde a depressão piezométrica produzida pelo funcionamento das captações é igual ou superior a 1 metro

28 Additionally to adequate well design - drilling operations and well construction degradation of groundwater resources. Pumping tests are essential to: 1 - characterise hydraulic properties of aquifers to avoid quantitative and qualitative 2 Define adequate pumping rates to improve well efficiency and reduce losses of energy and, therefore, exploitation costs Step drawdown tests allow the correct selection of pumps to avoid turbulent flow, excessive losses in hydraulic head and degradation of the well.

29 Costs Associated With Pumping Equipment in Water Wells: Cost-split for a ground water installation (mechanic and electric components only) considering: - Typical lifetime 20 years - Energy price 0.1 euro/kwh - 5% initial cost - 10% maintenance cost - 85% energy cost This is the case for an efficient well (less than 20% of losses in hydraulic head). Very often losses in wells built without appropriate design and pumping tests present losses superior to 50%. This numbers invite to a reflection as it is estimated that 20% of the global consume of electric energy is destined to pump water

30 Finally it is remembered that: the costs associated with well design and interpretation of pumping tests is typically in the order of 10% of the costs of the drilling operations

31 Para finalizar deve ter-se em conta que: 1- A análise dos cenários discutidos efectuou à escala dos sistemas aquíferos estudados. 2 - A avaliação do impacto de um golfe em particular nos recursos hídricos só pode ser feita a partir de estudos hidrogeológicos de detalhe (conduzidos especificamente com esse fim). 3 - Esses estudos hidrogeológicos de detalhe podem ser conduzidos: (a) em sectores dos 17 sistemas aquíferos regionais aqui referidos ou (b) em sistemas aquíferos com menor relevo regional, actualmente referidos como aquíferos indiferenciados. 4 - Os modelos numéricos implemantados para simular o funcionamento dos aquíferos mostraram ser uma ferramenta adequada para: I) a análise da informação pré-existente para avaliação de impacto; II) Planificação dimensionamento, licenciamento e optimização do uso da água à escala local em empreendimentos deste tipo.

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