VI Semana da Geografia Unesp Ourinhos, Maio 2010 Gestão Sustentável da Água no 3º. Milênio: Desafios e Alternativas Henrique Marinho Leite Chaves Faculdade de Tecnologia-EFL Universidade de Brasília-UnB
Conteúdo Aspectos de gestão de RHs Oferta e demanda de água nas bacias Impactos das mudanças do uso do solo e das variabilidades e mudanças climáticas sobre os recursos hídricos Conflitos de uso de água e vazão ambiental Instrumentos de gestão de RHs: Outorga e cobrança Sustentabilidade de bacias, desafios e alternativas
Aspectos de Gestão de RHs em Bacias A gestão de RHs nas bacias deve considerar as suas potencialidades e vulnerabilidades A identificação da oferta e a demanda de água (atual e futura) é o ponto de partida para uma boa gestão Planos de bacia são instrumentos que norteiam a gestão de RHs Sustentabilidade depende do sucesso do planejamento e gestão de RHs
Impactos e Vulnerabilidades dos RHs O uso descontrolado da água subterrânea no Kansas secou as cabeceiras de rios USGS (2003)
Impactos e Vulnerabilidades dos RHs A poluição do Rio Tietê em SP impede que ele abasteça a cidade, criando conflitos de água em outras regiões
Oferta de Água na Bacia A oferta de água na bacia é estimada por indicadores tais como vazão média ou mínima Estes são obtidos através de séries hidrológicas de longo prazo e vazões de referência No caso da água subterrânea, oferta é uma pequena fração da recarga (0,2 R)
Estimativa da Oferta de Água: Q med Exutório Série de vazões (30 anos) do Rio das Fêmeas-BA: 140 120 Hidrograma 100 Q med = 50 m 3 /s Q (m 3 /s) 80 60 40 20 28/08/76 25/05/79 18/02/82 14/11/84 11/08/87 07/05/90 31/01/93 28/10/95 24/07/98 19/04/01 14/01/04 10/10/06 Tempo (anos)
Estimativa da Oferta de Água: Q min Q (m 3 /s) 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 Vazão Mínima de Referência R. Fêmeas: Q 90% = 40 m 3 /s Curva de Permanência de Vazões 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Duração (% do Tempo)
Estimativa da Oferta de Água: Recarga Q Recarga de Aquíferos: (Rorabaugh, 1964; Rutledge & Daniel, 1994) 2( Q Q 2.303 2 1) R K K 0.933 d T r 2 S T c 0.2d T r 2 S 0.214 K Tempo (d)
Tempo Tempo Q Tendências Saltos α/2;ν 1 2 t T r 1 2 N r T α/2;ν 1 2 1 1 2 s T N 1 N 1 S y y T Salas (1992) Q Oferta de Água: Variabilidade Climática
Oferta de Água: Variabilidade Climática Bacia do rio das Fêmeas-BA Recarga subterrânea (mm/ano) 400 300 200 100 0 1977 1987 1997 2007 Chaves (2010)
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Oferta de Água: Mudanças Climáticas P mensal em 2080: (IPCC A2 & B2) 250 200 150 1977-2006 2080 B2 2080 A2 100 50 0 Chaves (2010)
Oferta de Água: Mudanças Climáticas Recarga em 2080: (IPCC A2 & B2) 1109,9 781,7 736,7 P (mm) R (mm) 253,5 234,8 232,1 1977-2006 2080 B2 2080 A2 Chaves (2010)
Oferta de Água: Mud. do Uso do Solo Bacia do R. Pipiripau-DF 1964
Oferta de Água: Mud. do Uso do Solo Bacia do R. Pipiripau-DF 2006
Oferta de Água: Mud. do Uso do Solo Vazões Mínimas na Bacia do R. Pipiripau-DF Qmin (m³/s) 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 Q min natural Q min real Ano
Demanda de Água A demanda de água é a soma de todos os usos consuntivos e não consuntivos Uso consuntivo: Irrigação, indústria... Uso não consuntivo: hidro-energia (PCH), navegação, diluição... A demanda é relativa a uma área da bacia e a um período de tempo Preocupações: Aumento do consumo e mudanças climáticas
Demanda de Água: Aum. Consumo Ribeirão Preto (Chaves, 2008)
Produção de Água Subt. (Milhões de M3/mês) Demanda de Água: Aum. Consumo Ribeirão Preto (Chaves, 2008) 20,0 15,0 10,0 18,8 17,1 15,4 13,6 12,3 10,4 11,1 10,4 10,4 2008 2020 2050 5,0 - Tendenc. Otimista Pessimista Cenário
Instrumentos de Gestão de Bacias Outorga de uso de RHs Cobrança por uso e lançamento Enquadramento de água em classes de uso Planos de bacias: devem indicar as potencialidades e vulnerabilidades Sistema de Informações sobre RHs
Plano de Bacia: Instrumento de Gestão Sertãozinho Ribeirão Preto Ribeirão Preto AQUÍFERO GUARANI
Pl. de Bacia: Vulner. de Áreas de Recarga Chaves (2008)
Outorga de Uso: Aspectos Legais
SISTEMA DE OUTORGA DE DIREITOS DE USO DOS RECURSOS HÍDRICOS PLANOS DE RECURSOS HÍDRICOS E SISTEMAS DE INFORMAÇÕES E DE APOIO À DECISÃO Outorga de Água: Mod. Decisão CLASSES DE QUALIDADE DOS CORPOS DE ÁGUA SEGUNDO SEUS USOS PREPONDERANTES CRITÉRIOS DE OUTORGA DE DIREITOS DE USO DOS RECURSOS HÍDRICOS INFORMAÇÃO E ORIENTAÇÃO AO USUÁRIO REVISÃO DO PEDIDO Metodologia para Outorga (Conejo, 1993) PLANO DE RECURSOS HÍDRICOS DA BACIA HIDROGRÁFICA PRIORIDADES PARA OUTORGA DE DIREITOS DE USO DE RECURSOS HÍDRICOS ENQUADRAMENTO DOS CORPOS DE ÁGUA EM CLASSES DE USO PREPONDERANTE SIM ATENDE AO PLANO DE BACIA? SOLICITAÇÃO DE OUTORGA NÀO A CADASTRO DE USUÁRIOS CAPTAÇÕES DE ÁGUA POÇOS PROFUNDOS SISTEMAS DE APOIO À DECISÃO MODELOS DE QUANTIDADE SIM ATENDE CONDIÇÕES DE QUANTIDADE? NÃO B FONTES DE POLUIÇÃO BARRAGENS E HIDRELÉTRICAS MODELOS DE QUALIDADE SISTEMAS DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS SIM ATENDE CONDIÇÕES DE QUALIDADE? NÃO C RIMA APROVADO OUTROS USOS OUTORGA DE DIREITOS DE USO BANCOS DE DADOS HIDROLÓGICOS PLUVIOMÉTRICOS E FLUVIOMÉTRICOS HIDROGEOLÓGICOS QUALIDADE DAS ÁGUAS SUPERFICIAIS ESTUDOS HIDROLÓGICOS DISPONIBILIDADES HÍDRICAS SUPERFICIAIS AVALIAÇÃO DOS POTENCIAIS HIDROGEOLÓGICOS CAPACIDADE ASSIMILATIVA DOS CORPOS DE ÁGUAS LICENCIAMENTO DE FONTES DE POLUIÇÃO CONDIÇÕES DE CAPTAÇÕES E LANÇAMENTOS CONDIÇÕES DE RACIONALIZAÇÃO E RACIONAMENTO CONDIÇÕES DE COBRANÇA INFORMAÇÕES HIDROGRÁFICAS E GEOLÓGICAS VULNERABILIDADE DOS AQÜÍFEROS À POLUIÇÃO SISTEMA DE INFORMAÇÕES SOBRE RECURSOS HÍDRICOS FISCALIZAÇÃO E MONITORAMENTO ARQUIVAMENTO SISTEMA DE OUTORGA E LICENCIAMENTO
Outorga de Água: Regionaliz. Vazões Situação Trivial: Q proporcional à área Situação Não-trivial: Q proporcional à área e à distância entre os postos Chaves et al. (2002)
Outorga de Água: Vazões Ambientais Vazão Ambiental: é a vazão necessária para manter o ecossistema saudável (também chamada de vazão ecológica ou vazão de restrição) Q amb = Q ref ΣQ out
Outorga de Água: Vazões Ambientais Estresse Hidrol.- H s Baixo (1) Médio (2) Alto (3) Dep. Econôm. - E d Baixo (3) Médio (2) Alto (1) Val. Ecol. & Cult. - V ec Baixo (1) Médio (2) Alto (3) P va = H s x E d x V ec (Potencial de Vazão Ambiental)
Outorga de Água: Vazões Ambientais P va = H s x E d x V ec Chaves & Galvão (2007) PVA NÍVEL MEDIDAS MITIGADORAS SUGERIDAS Manutenção dos limites de outorga vigentes; Incentivo à racionalização do uso da água; 1-3 BAIXO Incentivo à educação ambiental na bacia hidrográfica. Incentivo à revegetação ripária com espécies nativas; Aumento de pelo menos 25% da vazão de restrição; Incentivo à racionalização do uso da água; Incentivo à educação ambiental na bacia hidrográfica; Incentivo à redução das perdas nos sistemas de distribuição de 4-12 MÉDIO água; Incentivo à Cobrança pelo uso da água superficial; Incentivo à revegetação ripária com espécies nativas; Monitoramento de águas superficiais na bacia. Aumento de pelo menos 50% da vazão de restrição; Incentivo financeiro à racionalização do uso da água; Fiscalização freqüente; Instalação de equipamentos individuais de medição de vazão nas captações; Maior restrição na outorga de águas superficiais; 13-27 ALTO Incentivo à cobrança pelo uso da água superficial; Restrição de outorga de águas subterrâneas; Incentivo à redução das perdas nos sistemas de distribuição de água; Incentivo à cobrança para o uso de águas subterrâneas. Incentivo à revegetação ripária com espécies nativas;
Cobrança por Uso e Lançamento Cobrança por uso proporcional à diferença entre a vazão retirada e a vazão de retorno Cobrança por lançamento proporcional à carga de poluentes não tratados no efluente Recursos obtidos devem ser usados preferencialmente na bacia cobr. vol. captado cobr. consumo cobr. lançam. efluente CEIVAP (2001)
P.S.A. O outro lado da Cobrança Recursos arrecadados podem ser usados para compensar serviços ambientais gerados na bacia Programa Produtor de Água (ANA): compensação pela redução da sedimentação na bacia, proporcional ao benefício gerado (relativo à linha de base) Red (%) = 100 (1 Z 1 /Z o ) Chaves et al. (2004) Valores de Referência para o Abatimento da Sedimentação Indicador Faixa Red. Sed. (%) 25-50 51-75 >75 Valor (R$/ha ano) 50 75 100
Sustentabilidade Integrada de Bacias Sustentabilidade integrada (sócioeconômico-ambiental e hídrica) Índice que consolide dados e informações Dinâmica deve ser incorporada (PER)
Índice de Sustentabilidade de Bacias Pressão Estado Resposta Indicador Parâmetros H(idrologia) (0-1) E(ambiente) (0-1) - Variação da disponibilidade de água per capita no período; - Variação da DBO5 no período - EPI da bacia no período - Disponibilidade per capita de água na bacia no período - DBO5 da bacia (média de longo prazo) - % da bacia com vegetação natural - Evolução na eficiência do uso da água no período; - Evolução no tratamento de efluentes no período - Evolução nas protegidas da bacia (reservas, BPMs) L(vida) (0-1) - Variação no PIB per capita na bacia, no período - IDH da bacia (ponderado por área municipal) - Evolução do IDH da bacia no período P(olíticas) (0-1) - Variação do IDH- Educ. no período - Capacidade legal e institucional em GIRH na bacia - Evolução dos gastos em GIRH na bacia no período H+E+L+P ISB = 4 Chaves & Alipaz (2007)
Índice de Sustentabilidade de Bacias Indicador Parâmetro Nível Escore Hidrologia 1- Variação da disponibilidade de agua per capita, no período (m 3 /hab.ano) 1< -20% -20%< 1 < -10% -10%< 1< 0% 0 < 1< +10% 1 > +10% 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 2- Variação da DBO5 (ou parâmetro crítico) da bacia no período 2>20% 20%> 2 > 10% 0 < 2 < 10% -10%< 2 < 0% 2 < -10% 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 E(ambiente) EPI da bacia no período EPI >20% 20% > EPI > 10% 10% < EPI <5% 5% <EPI <0% EPI <0% 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 L(vida) Variação no PIB per capita na bacia, no periodo < -20% -20% < < - 10% -10%< < 0% 0 < < +10% >+10% 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 Politicas Variação do IDH-Educ. no periodo < -20% -10% < < -20% -10% < < 0% 0 < < +10% > +10% 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00
Índice de Sustentabilidade de Bacias Bacia do Canal do Panamá (2003-2007): ISB = 0,74 Presión Estado Respuesta Indicador Valor Puntaje Valor Puntaje Valor Puntaje Medias Hidro - Cantidad 85% 1,00 4.384 0,50 Buena 0,75 0,75 Hidro - Calidad 0% 0,75 0,39 1,00 Buena 0,75 0,83 Medioambiente 18% 0,25 59,90% 1,00 142,70% 1,00 0,75 Vida Humana 1,53% 0,75 0,727 0,50 0,83 0,50 0,58 Políticas 1,45% 0,75 Bueno 0,75 130,20% 1,00 0,83 WSI = 0,74
Índice de Sustentabilidade de Bacias Sustentabilidade da Bacia do Canal do Panamá (2050): 1,00 H 0,88 E 0,80 0,60 0,71 0,78 0,56 L P WSI 0,40 0,20 0,00 Presente Otimista Tendencial Pessimista
Conclusões Gestão sustentável da água é fundamental Impactos e má gestão são comuns Instrumentos de planejamento e gestão são importantes Devem ser considerados cenários futuros de uso e clima Análise integrada e facilitada para decisores Meta do 3º. Milênio deve ser a sustentabilidade das bacias
Conclusions Brasília-DF hchaves@unb.br