Estimativa de vazões remanescentes nas captações da Companhia Riograndense de Saneamento, em cidades da Fronteira Oeste e Sul do Estado do Rio Grande do Sul Brasil. Paulo César Cardoso Germano (1) Engenheiro Civil pela Escola de Engenharia da UFRGS. Especialista em Recursos Hídricos e Saneamento pelo Instituto de Pesquisas Hidráulicas (IPH/UFRGS). Engenheiro do Departamento de Gestão de Recursos Hídricos da Companhia Riograndense de Saneamento (DEGERH/SURHMA/CORSAN). Eliane Maria Martins Ricardo Engenheira Civil pela Escola Politécnica da PUC/RS. Engenheira do Departamento de Gestão de Recursos Hídricos da Companhia Riograndense de Saneamento (DEGERH/SURHMA/CORSAN). Jussara Maria Menezes Neves Arquiteta e Urbanista pela Universidade do Vale do Rio dos Sinos - UNISINOS e Chefe do Departamento de Gestão de Recursos Hídricos da Companhia Riograndense de Saneamento (DEGERH/SURHMA/CORSAN). Maria de Fátima Neves Warth Engenheiro Civil pela Escola de Engenharia da UFSM. Engenheira do Departamento de Gestão de recursos Hídricos da Companhia Riograndense de Saneamento (DEGERH/SURHMA/CORSAN). Daniela Martins Toniolli Estudante de graduação em Biologia pela UNISINOS. Estagiária do (DEGERH/SURHMA/CORSAN). Endereço (1) : Rua Caldas Junior, 120, 18º andar - Centro Porto Alegre - RS - CEP: 90010-260 - Brasil - Tel: (51) 3215-5654 - e-mail: paulo.germano@corsan.com.br RESUMO A Companhia Riograndense de Saneamento CORSAN, responsável pelo Abastecimento Público de grande parte dos municípios do Estado do Rio Grande do Sul, através da captação e tratamento do mananciais superficiais e subterrâneas, levou o Departamento de Gestão de Recursos Hídricos da Companhia a coleta de dados, estudo e pesquisa objetivando estimar as vazões superficiais remanescentes nas regiões da Fronteira Oeste e Sul do Estado, em conformidade com a legislação ambiental vigente. Palavras-chave: Vazões remanescentes, corpos hídricos e estimativas. INTRODUÇÃO A necessidade de licenciar as 175 Estações de Tratamento de Água, da Companhia Riograndense de Saneamento - CORSAN, para fins de atendimento à Resolução nº 5, de 15 de junho de 1988,do Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA 5/88), art. 3º; I II, leva o Departamento de Gestão de Recursos Hídricos da Superintendência de Recursos Hídricos e Meio Ambiente à estudos e pesquisas das estimativas de vazões remanescentes, dado fundamental para a obtenção de outorgas de direito do uso de água e licenciamentos ambientais. Tendo em vista que os dados de vazões remanescentes, estão disponíveis na bibliografia existente, torna-se necessário o levantamento de séries históricas de vazões, bem como de precipitações atmosféricas e dados de operações de barragens, principalmente os níveis diários nos vertedores das mesmas. Os corpos hídricos estudados foram relativos às captações superficiais nos municípios de: Aceguá, Alegrete, Barra do Quaraí, Caçapava do Sul, Dom Pedrito, Itaqui, Lavras do Sul, Quaraí, Rosário do Sul, São Borja, São Gabriel, Uruguaiana, Arroio Grande, Camaquã, Capão do Leão, Dom Feliciano,
Herval do Sul, Jaguarão, Morro Redondo, Pedro Osório, Pinheiro Machado, Piratini, Santana da Boa Vista e São Lourenço do Sul, no estado do Rio Grande do Sul - Brasil. OBJETIVO Estimar as vazões remanescentes, nos corpos hídricos, onde a Companhia Riograndense de Saneamento capta água para abastecimento público nas localidades acima citadas, do Estado do Rio Grande do Sul. METODOLOGIA DE CÁLCULO DAS VAZÕES REMANESCENTES: Nesta pesquisa, foram utilizadas na maioria dos casos, dados de vazão das estações fluviométricas da ANA, em alguns casos utilizou-se dados de precipitação de estações pluviométricas da ANA e em somente dois casos utilizou-se dados de operação de barragens. As vazões remanescentes foram estimadas através das seguintes metodologias: - Método Q 7,10 : a vazão estimada inicialmente é a Q 7,10, que é a vazão mínima de sete dias consecutivos com dez anos de recorrência. Os dados utilizados tem como fonte as estações fluviométricas da Agência Nacional de Águas ANA, sendo necessárias séries de dados de vazões que compreendam 10 anos consecutivos e sem falhas significativas, como mais de um ano, ou então, que sejam muito antigas (anteriores a 2002) - Método Q 95 : quando se tem 10 anos de observações de vazões passa a ser considerada a vazão remanescentes como sendo a Q 95, que é a vazão que permanece 95% do tempo. Isso é feito através da elaboração de uma curva de permanência para cada estação fluviométrica, através da leitura de vazões, que mais se adequa à captação de água de interesse. Os dados são retirados das estações fluviométricas da ANA, - Método do modelo chuva-vazão: quando se tem dados de vazão, utiliza-se dados de precipitação e processando esses dados em, um modelo de transformação chuva-vazão, obtém-se como resultado as vazões remanescentes. O modelo mais utilizado é o Método Racional, seguindo o mesmo arranjo: se existirem dados de 10 anos, determina-se a precipitação mínima dos sete dias mais secos, para um período de retorno de 10 anos, i 7,10, caso contrário, partimos para a i 95 precipitação com 95% de permanência no tempo. A partir desse dados de precipitação se faz a conversão da precipitação remanescente em vazão remanescente. Os dados foram retirados das estações pluviométricas da ANA de acordo com àquela que estivesse mais próximo da captação de água de interesse. - Método da leitura de níveis: a partir de dados de operação de barragens. Através das leituras de níveis nos vertedores em períodos mais críticos estima-se a vazão através de modelagem matemática. O modelo mais utilizado é o de vertedores retangulares com coeficiente C variando no intervalo de 1,6 até 1,85 dependendo da conformação do próprio vertedor. - No caso especifico da barragem na cidade de Camaquã, observou-se que esta localiza-se imediatamente à montante do ponto de captação. Essa barragem é operada pela Associação dos Usuários do Arroio Duro - AUD, a qual informou a vazão remanescente através da regulação de suas comportas. A seguir é apresentado na figura 1 um algoritmo plificado da metodologia utilizada para a realização desse estudo. 2
Figura 1: Fluxograma do algoritmo usado para estimar e calcular as vazões remanescentes. RESULTADOS. Os dados são apresentados na tabela 1 para SURFRO e SURSUL, contendo a súmula das captações contendo: vazões remanescentes, coordenada UTM da captação, e dados de estação fluviométrica/pluviométrica, utilizadas para o calculo de vazões remanescentes. Conclusões. Como já era esperado, de forma intuitiva, verificou-se a escassez de dados, de informações e de estudos de vazões para corpos hídricos de pequeno, médio e até de grande porte, principalmente na região sul do Estado do Rio Grande do Sul, classificada pela ANA como Sub-bacia 88. Foi verificada uma grande variabilidade quanto à ordem de grandeza de vazões, indicando as uma diversidade de tamanho e volume de cada manancial utilizado para o abastecimento público. Verificou-se a necessidade da Companhia Riograndense de Saneamento CORSAN, realizar o monitoramento hidráulico e hidrológico mais preciso naqueles mananciais utilizados para abastecimento público, elaborando séries históricas de níveis e vazões, a fim de que se tenha um padrão de comportamento hídrico, atuando as em cima da prevenção das conseqüências dos eventos climáticos, cada vez mais freqüentes, aumentando a segurança nas ações preventivas para garantir o abastecimento público. 3
Tabela 1: Vazões remanescentes das cidades da Superintendência da Região da Fronteira Oeste Aceguá alegrete Barra do Quaraí Caçapava do Sul I Caçapava do Sul II Dom Pedrito I Dom Pedrito II Itaqui Lavras do Sul Quaraí Rosário do Sul I Rosário do Sul II São Borja São gabriel Uruguaiana Q7,10 capt. (m3/s) 0,007 2,840 10,680 0,020 0,030 1,310 1,280 315,550 0,230 4,580 4,530 12,800 541,120 0,750 381,500 á. lago barr. (km2) disp. disp. disp. 62173,000 disp. 12500,000 ditreta nome do manancial arroio da Mina Rio Ibirapuitâ Rio Quaraí Fonte do Mato Arroio do Salso arroio da Serrinha Rio Santa Maria Rio Uruguai Camaquaã das Lavras Rio Quaraí Rio Ibicuí da Armada Rio Santa Maria Rio Uruguai Rio Vacacaí Rio Uruguai bacia de captação U 050 U 060 G 070 G 070 U 050 U 060 U 040 G 060 U 050 coordenada UTM outorga possui estação fluviométrica E N captação poço código operadora resp. 769890 6470560 88220000 desativada ANA 617597 6700909 76700000 desativada ANA 76750000 CPRM ANA 446639 6657433 (1) 77590000 CPRM ANA 77500000 CPRM ANA 261962 6618426 75900000 CPRM ANA 263315 6615122 85642000 CPRM ANA 85640000 CPRM ANA 737427 6570609 (2) 76250000 CPRM ANA 720970 6568659 76251000 CPRM ANA 594087 6833228 75900000 CPRM ANA 221999 6587592 87590000 CPRM ANA 552728 6636239 (1) 75500000 CPRM ANA 698282 6648512 76300000 CPRM ANA 700601 6652184 76310000 CPRM ANA 593319 6833287 75780000 CPRM ANA 758723 6638894 (2) 85470000 CPRM ANA 544332 6777674 77150000 CPRM ANA período obs. 1994-2000 1940-2001 1971-1996 1985-1999 1985-2002 1939-2002 1984-2002 1938-1996 1941-1977 2000-2003 1985-1995 1973-2002 1985-2002 1985-2003 1967-2002 1985-2002 1967-2001 1942-2002 4
Tabela 2 Vazões remanescentes das cidades da Superintendência da Região Sul Q7,10 capt. (m3/s) 0,150 2,000 0,150 0,081 0,015 0,003 25,850 0,007 3,410 0,100 0,040 0,180 1,940 0,060 á. lago barr. (km2) 19,880 0,001 0,001 nome do manancial arroio Grande arroio Duro arroio Padre Doutor arroio Forqueta arroio Passo do Eliseu arroio Herval rio Jaguarão arroio do Carvão arroio Basílio arroio Santa Fé arroio Candiotinha rio Piratini Menor arroio da Olaria arroio São Lourenço bacia de captação E N 302783 6431258 419334 6589969 359093 6485538 393511 6603333 272266 6454219 273450 6454981 273230 Arambaré Arroio Grande Camaquã Capão do Leão Cristal Dom Feliciano Herval do Sul Herval do Sul Jaguarão Morro Redondo Pedro Osório Pinheiro Machado Pinheiro Machado -Vila Umbu Piratini Santana da Boa Vista São José do Norte São Lourenço do Sul coordenada UTM 6394888 341717 6504917 326179 6473424 278171 6508261 255941 6512060 298364 6815654 299544 6584391 404622 6528110 outorga captação possui poço estação fluviométrica código operadora resp. período obs. 88400000 desativada ANA 1968-1971 fornecido pela Ass. de Usuários do Duro-AUD 88600001 desativada ANA 1965-1978 87865000 desativada ANA 1947-1963 88575000 desativada ANA 1964-2002 3253004 CPRM ANA 1965-2004 88300000 CPRM ANA 1993-1998 3152005 CPRM ANA 1976-2005 88600001 desativada ANA 1965-1978 3153008 CPRM ANA 1965-2004 3153008 CPRM ANA 1965-2004 3153021 CPRM ANA 1980-2004 87590000 CPRM ANA 1973-2002 estimado pela operação da barragem 5
Além disso, durante a realização desse trabalho, constatou-se que a vazão ecológica pode sofrer variações temporais, decorrentes da sazonalidade de demanda e disponibilidade hídricas, o que implicaria em uma revisão do conceito de vazão ecológica. Uma saída seria a proposição feita por Collischonn (2005), que referencia o hidrograma ecológico para a resolução desta questão ambiental tão importante para a manutenção da vida aquática. e de outros usos prioritários tais como o abastecimento publico. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem a toda equipe da Superintendência de Recursos Hídricos e Meio Ambiente SURHMA/CORSAN, que apoiaram o projeto, em especial ao Departamento de Pesquisa e Desenvolvimento de Poços DEPEDE, que contribui mente para a realização desse trabalho. Também agradecem a todos que de forma e in contribuíram de alguma forma para a realização desse projeto. BIBLIOGRAFIA 1. BENINI, R. M.; MARTIOLI, C.; MENDIONDO, E. M. (2005). Uso de SIG Associado ao Método Racional Para Previsão de Vazões na Bacia do Córrego do Mineirinho, São Carlos. 2. COLLISCHONN, W.; AGRA, S. G.; FREITAS, G. K.; PRIANTE, G. R.; TASSI, R.; SOUZA, C. F. (2005). Em Busca do Hidrograma Ecológico in Anais do XVI Congresso Brasileiro de Recursos Hídricos, João Pessoa., Nov. 2005. 3. CHOW, V.T.; MAIDMENT, D. R.; MAYS, L. W. (1988). Applied Hidrology. Editora McGraw-Hill do Brasil São Paulo-SP. 4. PINTO, N. L. S.; HOLTZ, A. C. T.; MARTINS, J. A.; GOMIDE, F. L. S. (1976). Hidrologia Básica. Editora Edgard Blücher Ltda. São Paulo-SP, 278p. 5. SIMÕES, F. F. (2000). Atualização do Modelo de Dimensionamento de Drenagem Superficial de Aeroportos. Trabalho final de graduação. ITA. São José dos Campos-SP. 6. TUCCI, C. E. M. et al. (2001). Hidrologia: Ciência e Aplicação. Editora da Universidade UFRGS Porto Alegre-RS, 943p. 7. www.ana.gov.br. 8. www.fepam.rs.gov.br. 9. www.google.com.br. 6