Doutorado em Engenharia Civil

URI Permanente para esta coleção

https://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/625

Navegar

Navegando Doutorado em Engenharia Civil por Autor "http://lattes.cnpq.br/8891697482850065"

Agora exibindo 1 - 1 de 1
  • Imagem de Miniatura
    Item
    Metodologia para determinação de regimes ecológicos de vazões em rios tropicais
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2020-12-15) Léo, Verônica Bernardes de Souza; Santos, Hersília de Andrade e; Coelho, Lineker Max Goulart; http://lattes.cnpq.br/8891697482850065; http://lattes.cnpq.br/3618369732101367; http://lattes.cnpq.br/9562141519885929; Hersília de Andrade e Santos; Lineker Max Goulart Coelho; Francisco Martínez Capel; Marília Carvalho de Melo; Rogério Cabral de Azevedo; Tailan Moretti Mattos
    A má gestão dos recursos hídricos aliada ao crescimento pela demanda de água e às mudanças climáticas são fatores impactantes no regime de vazões de rios, interferindo diretamente na biodiversidade dos ecossistemas aquáticos e dificultando o desenvolvimento das atividades econômicas locais. Neste contexto, estudos sobre vazão ecológica (magnitude da vazão) têm sido desenvolvidos em todo o mundo desde os anos 1970 e nos últimos anos, esta abordagem evoluiu para a determinação de um regime ecológico (hidrograma ambiental) com todas suas componentes. Existem mais de 200 metodologias relacionadas ao tema no mundo, sendo que, no Brasil, a legislação determina aplicação dos métodos mais simples (com abordagem hidrológica) para concessão de outorga de água. Recentes estudos no Brasil aplicam métodos mais complexos de determinação de vazão ecológica e até de regime ecológico, porém estes não propõem abordagem adaptativa que considere as particularidades de baixa disponibilidade de dados ecológicos em comparação a ampla biodiversidade das áreas tropicais e de escassez de recursos financeiros de países normalmente localizados nestas áreas. Assim, este trabalho buscou responder as seguintes perguntas de pesquisa: (1) Quais os principais métodos e estudos de vazão ecológica / hidrograma ambiental aplicados em regiões tropicais com baixa disponibilidade de dados ecológicos em comparação a biodiversidade local e com escassez de recursos financeiros? (2) A partir de quando iniciaram estes estudos e quais são as principais considerações destes estudos em relação a aplicação da metodologia por órgãos gestores de recursos hídricos? (3) Quais os principais índices alterados do regime de vazões de um trecho de rio sem presença de barramentos? (4) Existe correlação dos índices de alteração hidrológica do regime de vazões do rio escolhido para o estudo com parâmetros indicativos de mudanças climáticas e de alteração antrópica? (5) Quais espécies de peixes teriam a disponibilidade de habitat físico mais impactada por ações antrópicas e/ou climáticas sobre o regime de vazões? (6) Quais as implicações na disponibilidade de habitats nos cenários relacionados a ações antrópicas e/ou climáticas sobre o regime de vazões num rio? (7) Qual o método multicritério mais adequado para determinação de um hidrograma ambiental em regiões tropicais que considere critérios ecológicos, econômicos e sociais e que apresente praticidade de aplicação por órgãos reguladores do uso d’água? Para o desenvolvimento do trabalho, realizou-se uma pesquisa bibliográfica sistemática sobre o tema e foi escolhido um trecho do rio Preto, afluente do rio Paraíba do Sul, onde foram cumpridas as seguintes etapas: (1) caracterização da área de estudo, (2) coleta de informações em campo, (3) aplicação dos métodos de abordagem do alcance da variabilidade (em inglês RVA) e de correlação linear entre variáveis climática e antrópicas com o regime de vazões, (4) modelagem hidrodinâmica do trecho com aplicação da simulação de habitat das principais espécies neotropicais de peixes (em inglês PHABSIM) e (5) desenvolvimento e aplicação de nova metodologia para regime ecológicos de vazões. Como resultados, o regime de vazões na área estudada apresentou IHA com elevada alteração em quatro componentes do rio (magnitude, frequência, duração e taxa de variação) ao longo do tempo. Ao relacionar as modificações encontradas no regime de vazões com métricas antrópicas e climáticas, mostrou-se forte correlação, no período mais atual, das vazões locais com alterações no comportamento do Oceano Atlântico (alteração climática) e com alterações na quantidade de bovinos existente na região (alteração antrópica). Estes resultados implicaram na diminuição em aproximadamente 40% da descarga superficial devido aos efeitos da pecuária e de 10% devido as mudanças climáticas globais. Ao serem simuladas, a partir do método PHABSIM, estas alterações na vazão para as curvas de aptidão desenvolvidas das 6 espécies locais encontradas com maior abundância, indicaram que as espécies de Brycon opalinus e Astyanax intermedius requerem maior atenção em cenários de maior comprometimento da quantidade de água em função de atividades antrópicas e mudanças climáticas. As vazões mínimas estabelecidas por legislação brasileira geram área de habitat físico disponível bastante diferente entre si, principalmente quando considerados diferentes cenários de impacto antrópico e climático. De posse de todas estas variáveis encontradas que são relacionadas ao regime ambiental de vazões, foi então desenvolvida a metodologia ARVE e ao aplicar a mesma chegouse a resultados consistentes que indicam que o modelo multicritério proposto responde corretamente aos critérios ambientais, econômicos e sociais propostos e que este pode ser utilizado por gestores da água de forma a simular cenários já existentes ou até mesmo cenários futuros. De forma geral, conclui-se que o regime de vazões em rios tropicais de cabeceiras é altamente alterado pela atividade humana e ainda são intensificados pelas mudanças climáticas, e que estas alterações podem ser simuladas para verificar e gerir de uma melhor forma o regime de vazões de cursos d’água. Sugere-se para pesquisas futuras considerar outras variáveis antrópicas (econômicas e sociais) e climáticas que impactam na dinâmica dos rios. De forma geral, a proposição de novo método de determinação de regime ecológico, que considere variáveis ambientais, econômicas e sociais auxilia políticas de gestão dos recursos hídricos de áreas tropicais localizadas em locais com baixa disponibilidade de dados ecológicos e baixo incentivo financeiro.