Usos e outras pressões sobre as águas. 5 de Novembro

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1 Usos e outras pressões sobre as águas 5 de Novembro

2 Usos/utilizações da água Abastecimento doméstico/municipal; Abastecimento industrial; Irrigação; Produção de energia; Garantia ou promoção da qualidade da água e dos ecossistemas; Recreio; Navegação; Protecção contra cheias. IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

3 Usos, Necessidades e consumos Uso/utilização: Qualquer actividade que necessita de água Uso consumptivos Abastecimento doméstico/municipal; Abastecimento industrial; Irrigação; Usos não consumptivo Produção de energia; Recreio; Navegação; Garantia ou promoção da qualidade da água e dos ecossistemas; IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

4 Necessidades líquidas vs Necessidades brutas Necessidade: Volume de água pretendido para um dado uso; Necessidades brutas / Procura efectiva total (volume captado): Necessidades líquidas acrescidas das perdas da rede entre a captação e o ponto de consumo. Necessidades líquidas: Volume de água efectivamente necessário para um dado uso Consumo: Volume de água efectivamente utilizado para um dado uso; e (eficiência) = Nec.liquidas / Vol.captado p (percentagem de perdas) = 1 - e Nec. Liquidas = (1-p) x Volume captado Volume captado = Nec.liquidas / (1-p) IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

5 Abastecimento urbano / municipal

6 Abastecimento doméstico/municipal Inclui: Uso doméstico; Uso comercial ou industrial satisfeitos a partir da rede urbano; Usos públicos; Características: Exigência de um elevada fiabilidade/garantia (~95%); Factores que afectam este uso: Clima; Tipologia da habitação; Classe social / Hábitos de higiene; Preocupações ambientais; Volume captado Importância das unidades comerciais ou industriais. Retorno: ~80% do volume captado IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

7 Abastecimento doméstico/municipal PNA (2001) (disponível em População servida em Portugal por sistemas públicos: 8,1 M (85%); Volume captado: 560 hm3/ano (8% das necessidades totais); Consumo útil: 330 hm3/ano; Capitação: 130 l/hab/dia-530 l/hab/dia Taxa de perdas:~35% Objectivo da taxa de perdas para 2020: 15% PEAASAR II (2006): Nível de atendimento de AA. Em alta: 93%; Em baixa: 93%. Nível de atendimento de SAR. Em alta: 89%; Em baixa: Recolha: 76%; Tratam.: 80%., PNUEA (2001) (disponível em Procura efectiva total: 570 hm3/ano; Consumo útil total: 330 hm3/ano; Eficiência actual: 58% Meta de eficiência para 2011: 80%; IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

8 Abastecimento doméstico/municipal Capitação Capitação: Consumo diário médio anual por habitante (l/hab/dia) Valores típicos de capitação (Linsley) Uso doméstico: 250 l/hab/dia ( l/hab/dia) Lavatórios: 20 l/hab/dia Cozinha: 30 l/hab/dia Duche: 45 l/hab/dia Lavagem de roupa (à máquina): 35 l/hab/dia Retrete: 95 l/hab/dia Uso comercial e industrial: 150 l/hab/dia ( l/hab/dia) Uso publico: 75 l/hab/dia ( l/hab/dia) Uso doméstico (valores referidos no PNUEA): Torneiras: 41% Duche: 39% Autoclismo: 11%; Máquina roupa: 7% (35 a 220 litros/lavagem (carga de 5 kg)). Máquina de loiça: 2%. IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

9 Abastecimento doméstico/municipal Uso eficiente da água Possíveis medidas: Abastecimento urbano (redes): Redução de pressão; Utilização de águas residuais para irrigação e usos menos nobres ; Aproveitamento de água pluvial. Redução de perdas; Abastecimento urbano (edifícios): Redução de pressão; Utilização de águas residuais; Redução de perdas; Autoclismos; Instrumentos: Máquinas de lavar loiça e roupa mais eficientes; Consciencialização pública; Sistema tarifário adequado; Custos (PNUEA): Abastecimento urbano: 1 /m3; Drenagem e tratamento de AR urbanas: 1 /m3 IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

10 Abastecimento doméstico/municipal Estimativa Nec.Liquida = Cap x Pop. x #dias Nec.Brutas = Nec.liquidas / (1-p) População Fixa; Flutuante. No dimensionamento (escala temporal distinta): Qp = Fp x Fa x Cap x Pop Fp = 1,5 + 70/ Pop Fa ~ 0.8 IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

11 Satisfação de necessidades Abastecimento público IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

12 Abastecimento industrial

13 Abastecimento industrial Necessidades dependem de: Tipo de industria; Processo de fabrico; Existência de esquemas de poupança / recirculação; Características: Exigência de um elevada fiabilidade/garantia (~95%); Parâmetros de qualidade específicos. PNA (2001): Necessidades brutas: 385 hm3/ano (5% das necessidades totais); Consumo: 275 hm3/ano. PNUEA (2001): Necessidades brutas: 385 hm3/ano; Consumo útil: 275 hm3/ano; Eficiência actual: 71%; Meta para 2011: 84%. Há certos sectores industriais que conseguem eficiências de 90% (e.g certas unidades industriais do sector do fabrico da pasta de papel). IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

14 Possiveis Medidas: Melhoria do processo de fabrico; Abastecimento industrial Uso eficiente da água Recirculação de água / reutilização de água; Aproveitamento de água pluvial. IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

15 Abastecimento industrial Estimativa Muito difícil de estimar e de estabelecer regras genéricas; Necessidades dependem de: Tipo de industria; Processo de fabrico; Existência de esquemas de poupança / recirculação; É conveniente proceder a inquéritos específicos para estimar valores de necessidades. IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

16 Satisfação de necessidades Abastecimento industrial IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

17 Irrigação

18 Área agrícola Area agrícola: ~ ha (PNA, 2001) Culturas temporárias: ha Árboreas e arbustivas: ha Matas e florestas: ha Pousios, prados, pastagens: ha Área improdutivo: RGA 1999: SAU (Sup. Agricola Utilizada): ha Terras aráveis: ha Culturas temporárias: ha Pousio: ha Hortas familiares: ha Culturas permanentes: ha Pastagens permanentes: ha IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

19 RGA 1999 IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

20 IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

21 Regadio versus sequeiro Sequeiro Regadio (Leal, 1995): Área com aptidão para regadio: ha Áreas equipadas ha (Públicas: ha; Privadas: ha) (RGA/89): Área equipada: ha Área regada: ha (RGA/99): Área irrigável: ha Área regada: ha Área drenada ha IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

22 RGA 1999: Sistema de rega IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

23 RGA 1999 IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

24 Irrigação Quantidade requerida pelas plantas Quantidade de água requerida pelas culturas depende: Cultura; Solo; Clima; Outros factores (e.g. quantidade de fertilizante) Produção (ton/ha) Cultura A, Zona 1 O ponto de produção máxima não é necessariamente o ponto economicamente óptimo. Cultura B, Zona 2 Cultura A, Zona 2 Dotação: Quantidade de água aplicada por ano (mm/ano) IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

25 Irrigação Características: Grandes volumes; Admite-se níveis de garantia de abastecimento mais baixo; PNA: Necessidades brutas: 6550 hm3/ano (87% das necessidades totais); Necessidades líquidas: 3800 hm3/ano; PNUEA: Procura efect. total: 6550 hm3/ano; Consumo util: 3800 hm3/ano. Eficiência actual: 58% Meta para 2011: 66%; Volume captado Retorno: ~20% do volume captado IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

26 Estimativa das necessidades de rega Nec.Liq. = ETPc Pu ETPc = Kc x ETPo Precipitação util, Pu: A precipitação só é útil se se mantiver no solo disponível para as plantas; Pu = f(solo, teor de humidade) Kc = f(cultura, estado de desenvolvimento) Dotação: volume fornecido por unidade área (PNA 2001/Leal 1995): Lima : ~4000 m3/ha Douro: ~5000 m3/ha Tejo: ~ 6000 m3/ha Guadiana: ~ 7000 m3/ha (Volumes fornecidos por irrigação) Algarve: ~8000 m3/ha IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

27 Métodos de irrigação Principais métodos de irrigação: Gravidade (efic: 0,40 a 0,55) Aspersão (efic: 0,50 a 0,50) Pivot central Deslocamento linear Canhão Gota a gota (irrig. localizada) (efic: 0,55 a 0,80) Aspectos a considerar Topografia Tipo de solo Vento Disponibilidade de água Custo da energia IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

28 Uso eficiente da água para irrigação Melhoria das estimativas das necessidades de água pelas plantas; Redução de perdas nos sistemas de adução; Reconversão de métodos de rega; Rega gota a gota; Rega por aspersão com cortinas de vento; Rega em horário nocturno. IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

29 Satisfação de necessidades Irrigação IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

30 Produção de energia

31 Fluxograma energético (2000) IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

32 Produção de energia Arrefecimento de centrais termoelectricas; Produção de energia hidroelectrica; Tipos de centrais hidrolectricas: Fio de água Albufeira / Armazenamento / Queda Coef.Regularização = Vutil / Vol. Afluente Medio Anual Rule of thumb : Re < 4 horas fio de água puro; 4 horas < Re < 400 horas fio de água; Re > 400 horas - albufeira IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

33 Produção de energia NMC NPA Volume de encaixe de cheias Descarga Volume útil H Nme Volume morto Volume turbinado E = e x Vol x H x γ IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

34 Produção de energia Potencia (MW) Albufeiras Fios de água Centrais térmicas Hora do dia IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

35 Diagrama de ponta (diagrama de carga) Diagrama de ponta anual Potencia instalada e dia de maior consumo Fonte: REN IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

36 Potência instalada Fonte: REN IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

37 Produção por tipo de centro electroprodutor En nergia electrica emitida (GWh) 60'000 50'000 40'000 30'000 20'000 10'000 Saldo Importador Emissão térmica (Gás) Emissão térmica (Fuel+Gasóleo) Emissão térmica (Carvão) Recepção de Prod. Regime Especial Emissão hidráulica (Centrais SENV) Emissão hidráulica (Fios de água SEP) Emissão hidráulica (Albufeiras SEP) Tipo de Emissão Mercado eléctrico nacional: Consumo: GWh Potencia instalada: MW Fonte: REN IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

38 Produção hidroelectrica Potencia hidroeléctrica instalada: 3730 GW Produtibilidade hidroeléctrica anual média: GWh Volume de água utilizado anualmente: > hm3 Produção de energia hidroeléctrica: hm3 Arrefecimento de centrais térmicas: hm3 Pequenos aproveitamentos:?? Grande centrais hidroeléctricas Potencia Energia produzida em ano médio Alto Lindoso 2 x 317 MW 970 GWh Castelo de Bode 139 MW 390 GWh Alqueva 2 x 130 MW - Aguieira 270 MW 237 GWh Carrapatelo 180 MW 949 GWh Crestuma-Lever 105 Mw 399 GWh IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

39 Protecção contra cheias

40 Controlo de cheias (redução do risco de cheias e inundações) Deslocação de pessoas e bens de áreas com uma probabilidade elevada de ocorrência de inundações; Melhoramento das secções dos cursos de água para aumento da sua capacidade de vazão; Construções de diques para aumento da secção de vazão; Atribuição de um volume de encaixe de cheias para atenuação do hidrograma de cheia. IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

41 Atenuação de cheias Caudal afluente, Qa NMC NPA Volume de encaixe de cheias Volume útil Nme Volume morto IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

42 Exemplo: Room for the river (Holanda) O território protegido pelos diques é cada vez mais urbanizado e por infra-estruturas e serviços de valor crescente; Durante as cheias de 1993 e 1995, o Reno foi contido no seu leito, mas ; Em caso de rotura dos diques, as consequências seriam catastróficas; O actual modelo de ocupação do território não é viável; Aumentar e reforçar os diques não é solução; É preciso quebrar a tendência. IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

43 Exemplo: Room for the river (Holanda) IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

44 Exemplo: Room for the river (Holanda) Dar espaço ao rio Reno; Objectivos: Reduzir o risco de cheias; Melhorar a qualidade da água. Metas: Até 2015: Assegurar uma capacidade de escoamento de m3/s; Até 2020: Reduzir os níveis máximos de cheia em 70 cm. IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

45 Room for the river: Plano base: 2015 IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

46 Exemplo: Room for the river (Holanda) Medidas Remoção de obstáculos; Rebaixamento e alargamento do leito; Afastamento de diques; Remoção de polders; Melhoria do dique (casos pontuais); IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira, 2008 Custo 2.1 biliões de euros. 97

47 Hydrometropole Fonte: Pavel Kabat, Wageningen Univ. IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

48 Hydrometropole Fonte: Pavel Kabat, Wageningen Univ. IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

49 Outros usos

50 Garantia da qualidade de água É necessário assegurar um regime de caudais que garanta um bom estado ecológico do curso de água e zonas ripícolas; Não se trata apenas de garantir um caudal mínimo; É necessário garantir uma variedade de caudais próxima do regime natural; É necessário assegurar um regime de caudais que permita a diluição de descargas no meio hídrico; No caso específico das albufeiras: É necessário assegurar recirculação da água armazenada nas albufeiras de modo a evitar zonas de estagnação com má qualidade da água; É necessário assegurar que a água descarregada das albufeiras tem uma qualidade compatível com as utilizações a jusante. IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

51 Navegação e recreio É necessário garantir uma altura de água e um regime de velocidades de escoamento que permitam a navegação e actividades de recreio nos cursos de água e espelhos de água; Dependendo das situações é necessário: Promover a estabilidade do nível de água para garantir o funcionamento de marinas e praias fluviais; Garantir velocidades de escoamento reduzidas; Garantir uma ambiente saudável para espécies piscícolas que são objecto de pesca de recreio. IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

52 Canal-ponte sobre o Rio Elba que une a rede de canais da Alemanha Oriental com a Ocidental. Fica situado junto a Magdeburgo, próximo de Berlim. Tem cumprimento de 918 m. Custou cerca de 500 milhões de euros e demorou 6 anos a construir. IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,

53 Conflitos de usos

54 Conflitos mais comuns Entre usos consumptivos; Aspectos de quantidade; Aspectos de quantidade. Produção de energia vs usos consumptivos; Produção de energia vs protecção com cheias; Uso do solo vs protecção com cheias; Uso do solo (agricultura) vs usos consumptivos; Aspectos de quantidade; Uso do solo / paisagem vs infra-estruturas. IST: Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas Rodrigo Proença de Oliveira,