REGIONALIZAÇÃO DE VAZÕES CARACTERÍSTICAS SAZONAIS PARA O ESTADO DO TOCANTINS

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1 REGIONALIZAÇÃO DE VAZÕES CARACTERÍSTICAS SAZONAIS PARA O ESTADO DO TOCANTINS Rafael dos Santos Cordeiro 1 ; Felipe de Azevedo Marques 2 1 Aluno do Curso de Engenharia Civil; Campus de Palmas; rafaeldossc@mail.uft.edu.br; PIBIC/UFT. 2 Orientador do Curso de Engenharia Civil; Campus de Palmas; engmarx@mail.uft.edu.br RESUMO Foi desenvolvido um Sistema de Informações Hidrológicas para apoio à gestão dos recursos hídricos considerando a variabilidade do regime de vazões e avaliando o impacto da sazonalidade na gestão dos usos múltiplos da água no Tocantins. O trabalho dividiu-se em quatro etapas: a) Extrair, de modo automático, as características morfológicas referentes a cada trecho da rede hidrográfica do Tocantins, a partir de dados orbitais; b) Obter modelos regionais para a estimativa das vazões características mínimas e médias considerando o período anual e os períodos sazonais (seco, normal e chuvoso), visando associar a sazonalidade da oferta às emissões de outorgas; c) Espacializar as vazões características sobre a rede hidrográfica do Tocantins utilizando as equações regionais sobre as camadas de informações morfométricas e pluviométricas; e d) Desenvolver um sistema de informações para armazenar e disponibilizar informações hidrológicas ao longo de toda a hidrografia do estado do Tocantins. O banco de Dados, utilizado para desenvolver a aplicação web, foi estruturado baseando-se na legislação em vigor e nos formulários de outorga da Agência Nacional de Águas, sendo totalmente possível a sua atualização ao longo do tempo. A aplicação permite que o usuário a edite livremente, no sentido de tornar visível ou ocultas as camadas com as localizações de estações fluviométricas ou pluviométrica, barragens, pontos de lançamento de efluentes, bueiros, pontos onde há captação superficial de água, captações subterrâneas, limites estaduais, hidrografias em diferentes escalas, entre outros, conforme podem ser notados na tabela de conteúdo localizada à direita da interface geográfica. Palavras-chave: Outorga de águas; Regionalização de vazões; Gestão de recursos hídricos. INTRODUÇÃO Passados mais de dez anos desde a promulgação da Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH), o Brasil ainda enfrenta dificuldades para aplicação dos instrumentos de gestão definidos em lei. Para Marques et al. (2009), mais do que as diferenças nos critérios de outorga, a falta de integração

2 das bases de informação e as pesquisas isoladas submetidas pelas diferentes instituições de pesquisa e agências reguladoras, contraria o princípio de adoção da bacia hidrográfica como a unidade de gestão e planejamento e coloca em evidência a necessidade de sistemas computacionais para centralizar as informações sobre recursos hídricos e aproximar ciência da sociedade. Entre os instrumentos da PNRH, instituída pela Lei n.º de oito de janeiro de 1997, a outorga de direito de uso e o sistema de informações se destacam como os mais importantes na gestão eficiente dos recursos hídricos para o desenvolvimento sustentável das bacias hidrográficas. Segundo a legislação federal, são princípios básicos para o funcionamento do Sistema de Informações sobre Recursos Hídricos: a descentralização da obtenção e produção de dados e informações; a coordenação unificada do sistema; e o acesso aos dados e informações garantido a toda a sociedade. Atendendo ao que preconiza a lei federal, as leis estaduais análogas, que instituem as Políticas Estaduais de Recursos Hídricos, também preveem o Sistema de Informações como um instrumento estratégico para a gestão e o planejamento dos recursos hídricos em domínios estaduais. Além de constituir um instrumento da Lei 9.433/97, as necessidades dos órgãos gestores federais e estaduais para o gerenciamento dos pleitos de outorga de uso das águas colocam em evidência a demanda por sistemas baseados em SIG e SGBDR capazes de armazenar e disponibilizar informações e processar análises espaciais, consultas e atualizações na base de dados. No entanto algumas entidades insistem em ferramentas de gestão estáticas, com bancos de dados elaborados em aplicativos não condizentes com o volume de informações e análises espaciais necessárias como Excel ou Access, a Agência Nacional de Águas ANA incentiva o desenvolvimento de sistemas de gestão baseados em conhecimentos científicos e uma estrutura cliente/servidor (ANA, 2007). Neste caso, o presente trabalho propõe a criação de um Sistema de Informações com acesso Web que irá estabelecer uma ferramenta capaz de integrar o armazenamento e a divulgação de inúmeras informações sobre recursos hídricos, produzidas e elaboradas por diversas entidades de pesquisa e gestão no Tocantins. A arquitetura proposta para o sistema de informação é capaz de servir todas as instituições que atuam nesta área no Tocantins, tais como: Instituições de Ensino, Pesquisa e Extensão, Comitês de Bacias e Agências de Águas, Conselhos Estaduais de Recursos Hídricos e Comissões Técnicas, Secretarias de Recursos Hídricos, Órgão Gestor (Naturatins), etc. A filosofia é descentralizar a produção das informações de acordo com as áreas especialistas de cada entidade envolvida e depois centralizar os resultados em uma única base de dados, georreferenciada e com acesso online via internet, mantendo o cenário das bacias hidrográficas permanentemente atualizado.

3 MATERIAL E MÉTODOS Primeiramente foi estudada e definida a área de abrangências do estudo hidrológico como sendo a somente a área do estado do Tocantins, que se situa na região Norte do Brasil e encontra-se totalmente inserida na bacia hidrográfica dos rios Araguaia e Tocantins, apresentando área de drenagem de aproximadamente km². O estudo abrangeu todas as estações fluviométricas no limite estadual com séries históricas de pelo menos 10 anos de dados consistidos. Nesta etapa, foram utilizadas séries históricas consistidas de 45 estações fluviométricas e 86 pluviométricas pertencentes à rede hidro meteorológica da ANA. Posteriormente, deu-se início a construção do Modelo Digital de Elevação Hidrologicamente Condicionado, o MDEHC, que devido às limitações sistêmicas dos dados orbitais da SRTM, como grande número de vãos e corpos d água mal definidos, foram realizados tratamentos buscando a eliminação das depressões espúrias e o recondicionamento do MDE com a hidrografia mapeada. Após a construção do MDEHC, iniciou-se o processo de regionalização das vazões para todo o estado do Tocantins, calculadas e divulgadas para a sociedade por Cordeiro (2012), para isso foi utilizado o método tradicional de regionalização de vazões, proposto pela Eletrobrás (1985), que utiliza equações de regressão aplicadas a regiões hidrologicamente homogêneas. Esta metodologia apresentou as melhores estimativas em estudos comparativos com outros métodos e por isto mostra-se mais adequada em bacias com grande variabilidade ambiental, como o estado do Tocantins (AZEVEDO, 2004; RIBEIRO et al 2005). Foram consideradas como variáveis físicas no presente estudo de regionalização: a área de drenagem (A), o comprimento do rio principal (L), o comprimento total da drenagem (LT), a densidade de drenagem (Dd) e a declividade média da bacia (S). Como características pluviométricas, além da precipitação total anual (Pa), será utilizada a precipitação do semestre seco (Pss), do semestre chuvoso (Psc) e a precipitação do mês mais chuvoso (Pmc). Finalmente, após identificadas as informações referentes a cada segmento da rede de drenagem: variáveis físicas e pluviométricas; vazões mínimas e médias de longo prazo para os períodos anual e sazonal deu-se início a estruturação do Banco de Dados (BD) a ser incorporado ao sistema. No desenvolvimento do sistema baseado em SIG e TI utilizou-se o modelo de banco de dados Arc Hydro, que possui a estrutura básica para suporte à gestão dos recursos hídricos, que por sua vez, foi apenas ajustado e estendido para melhor atender aos objetivos do sistema de controle dinâmico para gestão dos usos múltiplos da água no Brasil.

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO Após serem avaliadas as estimativas regionais das vazões, produziu-se grids específicos para cada vazão característica. As vazões estimadas foram armazenadas em tabelas e relacionadas com os arcos da rede geométrica. Para exemplificar, a Figura 1 apresenta a distribuição hidrográfica da Q 90 anual na bacia do rio do Sono. A aplicação web, objetivo final do presente trabalho, além de poder ser totalmente atualizada ao longo do tempo, permite que o usuário a edite livremente, no sentido de tornar visível ou ocultas as camadas com as localizações de Estações fluviométricas ou pluviométrica, barragens, pontos de lançamento de efluentes, bueiros, pontos onde há captação superficial de água, captações subterrâneas, hidrelétricas, obras civis, camadas de divisão política dos municípios estaduais, camadas de limites de bacias, sub-bacias, micro bacia, limites estaduais, hidrografias em diferentes escalas, entre outros, conforme podem ser notados na tabela de conteúdo localizada à direita da interface geográfica. O resultado final é expresso nas figuras 2 a 4. Figura 1 - Vazões mínimas de referência (Q 90 ) na bacia hidrográfica do rio do Sono. Figura 3 - Estações fluviométricas e pluviométricas do estado do Tocantins. Figura 2 - Página inicial da aplicação SIGWeb Localização da bacia Araguaia-Tocantins. Figura 4 - Detalhamento da hidrografia e identificação de um ponto qualquer na bacia do Rio do Sono.

5 LITERATURA CITADA ANA - Agência Nacional de Águas. GEO Brasil: recursos hídricos. Agência Nacional de Águas; Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente. Brasília: MMA; ANA, p.. Outorga de direito de uso. Disponível em: < GestaoRecHidricos/Outorga/default2.asp>. Acesso em: 2 jul Diagnóstico da outorga de direito de uso dos recursos hídricos no País: diretrizes e prioridades. Superintendência de outorga e cobrança. Brasília - DF, maio de AZEVEDO, A. A. Avaliação de metodologias de regionalização de vazões mínimas de referência para a sub-bacia do rio Paranã. Viçosa, MG: UFV, p. Viçosa. BRASIL, Política Nacional de Recursos Hídricos. Lei no 9.433, de 8 de janeiro de [S. l.]: MMA/ SRH, ELETROBRÁS - Centrais Elétricas Brasileiras S.A. Metodologia para regionalização de vazões. Rio de Janeiro, CORDEIRO, R. S.; Sistematização da sazonalidade das vazões características para flexibilização da outorga de direito de uso dos recursos hídricos. Relatório Final de PIBIC/CNPq. Anexo 1, tabela de vazões. Palmas, TO MARQUES F. Sistema de Controle Dinâmico para Gestão dos Usos Múltiplos da Água. Viçosa, MG: UFV, f. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. MARQUES F., SILVA D., RAMOS M., PRUSKI F. Sistema multi-usuário para gestão de recursos hídricos. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, Vol. 14, Nº 4, 2009, p RIBEIRO, C. B. M.; MARQUES F. A.; SILVA D. D. Estimativa e regionalização de vazões mínimas de referência para a bacia do rio Doce. Engenharia na agricultura. Viçosa MG, v.13, n. 2, p , abr., AGRADECIMENTOS - A Deus, em primeiro lugar, e ao meu professor orientador, Dr. Felipe de Azevedo Marques, pela indicação como seu aluno bolsista, pela ajuda oferecida na resolução dos problemas enfrentados durante a construção deste trabalho, pelo grande conhecimento que me transmitiu sobre o vasto campo da engenharia civil aplicada à gestão de recursos hídricos e por ter me proporcionado um olhar diferenciado sobre este magnífico campo de atuação, que é o dos recursos hídricos. O presente trabalho foi realizado com o apoio da UFT.