Estudo observacional dos efeitos da captação de água pelos usuários na intrusão salina do Cana de São Francisco, RJ

Transcrição

1 Estudo observacional dos efeitos da captação de água pelos usuários na intrusão salina do Cana de São Francisco, RJ Pesquisador: Marcelo Di Lello Jordão Coordenadora: Dra. Susana B. Vinzón

2 INTRODUÇÃO: A intrusão salina é o processo de salinização de um corpo d água raso devido à livre ligação com outro corpo d água mais salgado. MODELO 2DV PARANAGUÁ - PR

3 Forças que atuam na Intrusão Salina BACIA HIDROGRÁFICA RUGOSIDADE DO FUNDO VENTO MARÉ ASTRONÔMICA USUÁRIOS DESCARGA FLUVIAL INTRUSÃO SALINA MARÉ METEOROLÓGICA TRANSPOSIÇÃO GRADIENTE DE DENSIDADE ELEVAÇÃO DO NMM ONDA

4 Profundidade (m) Profundidade (m) Forças que atuam na Intrusão Salina -2 Rio Itajaí SC Sizígia (Q=134m 3 /S) Isolinhas salinidade Perfil longitudinal Distância à embocadura (km) (fonte: Medeiros 2001) Quadratura (Q=141m 3 /S) Distância à embocadura (km)

5 INTRODUÇÃO: A intrusão salina como um problema de manejo A salinização pode ser um limitador para diversos usos da água na região estuarina. Por conta disso, podem surgir conflitos entre: Usuários à montante do Canal de São Francisco Usuários do Canal de São Francisco

6 INTRODUÇÃO: A intrusão salina como um problema científico Do ponto de vista científico, buscamos compreender melhor os mecanismos pelos quais o sal se mistura com a água rio acima. E assim poder otimizar a captação de água pelos usuários, por um lado, e prever a intrusão salina, por outro, contribuindo para a instrumentação da gestão do comitê.

7 INTRODUÇÃO: Trabalhos anteriores SERLA, Estudo Hidrossedimentológico F. COPPETEC, "Intrusão salina no rio Guandu/canal de São Francisco e sua repercussão na concessão de outorgas", Relatório Técnico, Laboratório de Hidrologia e Estudos do Meio Ambiente da COPPE/UFRJ, Projeto CT-HIDRO-FINEP/COPPETEC 3166, Rio de Janeiro, F. COPPETEC, "Informações sobre os principais usuários da bacia", Projeto FURNAS/COPPETEC, PEC-3797, Rio de Janeiro, F.COPPETEC, Relatório dos Resultados das Medições de Campo - Relatório R6 com dados sinóticos, Projeto FURNAS/COPPETEC, PEC-3797B, Maio de F. COPPETEC, "Captação de água pela UTE Santa Cruz no contexto de gestão da bacia do rio Guandu", Projeto FURNAS/COPPETEC, PEC-3797, Relatório Final, Rio de Janeiro, out F.COPPETEC, Modelagem computacional de plumas térmicas na região do canal de São Francisco, baía de Sepetiba-RJ, para avaliação de usina termoelétrica da CSA. Relatório Final, Rio de Janeiro, 2006

8 INTRODUÇÃO: Cenários Atuais e Futuros Situação Atual: 76,35 m³/s Situação Futura (50 anos): 36,6 m³/s Fonte: PERH Guandu(2006)

9 OBJETIVO: Caracterizar os mecanismos da intrusão salina no Canal de São Francisco a partir de dados observacionais, que envolve: Conhecer a variabilidade diária e sazonal da vazão do Guandu; Conhecer a variabilidade diária da tomada de água dos principais usuários; Conhecer a variabilidade diária e sazonal da intrusão salina; Gerar dados de referência para calibrar o modelo numérico 2DV para a intrusão salina e orientar a implementação da rede de monitoramento da Bacia;

10 Canal de São Francisco

11 Comprimento: m Largura: <100 m Profundidade: ~3 m Canal de São Francisco

12 Canal de São Francisco Caracterização atualizada do leito no trecho de intrusão salina: 1. Batimetria 2. Amostragem do fundo 4-5 km

13 Canal de São Francisco MODELO 2DV PARANAGUÁ - PR

14 Marés (astronômica e meteorológica) NÍVEL

15 Cota nível médio local (m) Marés (astronômica e meteorológica) Nível d'água medido na seção da COSIGUA tempo (h) Micromaré (H max < 2 m) semidiurna com desigualdade

16 Maré (astronômica e meteorológica) Efeitos da morfologia, batimetria e rugosidade na propagação da onda de maré

17 Maré (astronômica e meteorológica) MEDIR O NÍVEL AO LONGO DO CANAL COM INFLUÊNCIA DA MARÉ INSTALAÇÃO DE 3 MARÉGRAFOS AMOSTRAGEM: 3 marégrafos medindo a cada 15 minutos por 1 ano hidrológico;

18 Profundidade (m) Maré (astronômica e meteorológica) OSCILAÇÃO DA DIREÇÃO DA CORRENTE Corrente axial (m/s) Estuário Satilla - USA 7-8 abril 1997

19 Maré (astronômica e meteorológica) MEDIR MAGNITUDE E DIREÇÃO DE CORRENTE DE MARÉ AMOSTRAGEM: fundeio de correntômetro por 24h para sizígia e quadratura a cada 2 meses por 1 ano hidrológico

20 Descarga Fluvial MODELO 2DV PARANAGUÁ - PR

21 Descarga Fluvial Transposição: Vazão monitorada pela LIGHT: m³/s Variabilidade diária, com mudança brusca da vazão em menos de 30 minutos Fonte: SERLA (1998)

22 vazão (m3/s) Descarga Fluvial Transposição: Fluviograma do rio Guandu - jusante da Light - SC1 dia 02/09/97 a 16/09/ tempo (horas) Vazão monitorada pela LIGHT: m³/s Variabilidade diária, com mudança brusca da vazão em menos de 30 minutos Fonte: SERLA (1998)

23 Descarga Fluvial Afluentes Naturais:

24 vazão (m3/s) Descarga Fluvial Fluviograma do rio Santana - SC2 01/05/97 a 28/02/ Fonte: SERLA ( mês Fonte: SERLA (1998)

25 Descarga Fluvial 6. MEDIR VAZÃO RIO GUANDU (Jusante da ETA-CEDAE): INSTALAR ESTAÇÃO FLUVIOMÉTRICA AMOSTRAGEM: medir corrente na seção transversal 1 vez por mês e nível a cada 15 minutos por 1 ano hidrológico. construir a curva chave. Afluentes Naturais:

26 Descarga Fluvial 21 usuários USO TOTAL: m³/s ETA Guandu: - 45 m³/s CSA: - 21m³/s Usuários: 82.4% da vazão total desviada para os usuários 7. OBTENÇÃO DA SÉRIE DE VAZÃO DOS USUÁRIOS: Variabilidade: Existe? Lista atualizada 2013: Existe? Local de tomada e descarte da água: Existe? Fonte: PERH Guandu(2006)

27 LIM Limite de Influência da Maré; LIC Limite da Inversão de Corrente LIS - Limite da Intrusão Salina Intrusão Salina O limite da intrusão salina pode ser definido como o limite à montante onde é possível detectar sinal de salinidade (S 0.5 ups) LIM LIC LIS 0.5 ups ups 34 ups > 4 km Mar

28 Intrusão Salina

29 Intrusão Salina MEDIR A SALINIDADE AO LONGO DO CANAL: MONITORAMENTO EMBARCADO AMOSTRAGEM: CTD medindo 24 h na sizígia e quadratura a cada 2 meses por 1 ano hidrológico MONITORAMENTO PERMANENTE (marégrafo) AMOSTRAGEM: medindo a cada 15 minutos por 1 mês e 1 por um ano.

30 Vento MEDIR VENTO: AQUISIÇÃO E INSTALAÇÃO DE ESTAÇÃO DE MEDIÇÃO DE VENTO AMOSTRAGEM: A cada 1 hora por 1 ano

31 SUMÁRIO 1. Batimetria; 2. Amostragem de fundo; 3. Medição de salinidade ao longo do canal; 4. Medição do perfil vertical de salinidade; 5. Obter série de vazão na saída -UHE Pereira Passos; 6. Medição de vazão a jusante ETA Guandu; 7. Obter série de afluxo/efluxo dos principais usuários; 8. Medição de nível de maré no canal; 9. Medição de corrente no canal;

32 ORÇAMENTO ATIVIDADE VALOR Batimetria/amostragem de fundo 7000 Monitoramento da salinidade e corrente Aquisição e Instalação da estação de nível c/ ou s/ CTD Aquisição e Instalação da estação de medição de vento Manutenção mensal preventiva e corretiva Visitação e aquisição de dados com usuários 2100 Bolsa auxilio para estágio na análise de dados 6000 Medição de Vazão TOTAL

33 CRONOGRAMA BIMESTRE ATIVIDADES Batimetria Amostragem de fundo Monitoramento da salinidade e corrente Aquisição e Instalação da estação de nível c/ ou s/ CTD Manutenção mensal preventiva e corretiva Visitação e aquisição de dados com usuários Medição de Vazão Análise dos dados Elaboração do relatório

34 OBRIGADO! MARCELO DI LELLO JORDÃO Oceanógrafo Laboratório de Dinâmica de Sedimento Coesivos LDSC Cidade Universitária Centro de Tecnológia Bloco:I Sala: 100 Rio de Janeiro Tel.: Cel.:

35 Forças que atuam na Intrusão Salina Cunha Salina Parcialmente misturado Bem misturado

36 METODOLOGIA BATIMETRIA / AMOSTRAGEM DE FUNDO Material: Embarcação com cabine; Van Veen ou busca-fundo; Ecobatímetro com GPS;

37 METODOLOGIA 3. Medição de Salinidade Embarcação com cabine; CTD com gaiola; DGPS;