Uso de técnicas de geoprocessamento na otimização do traçado de sistemas adutores de abastecimento de água com a utilização de uma base de dados de alta definição / Use of geoprocessing techniques in the optimization of the pipeline alignment of water supply systems with the use of a high definition database

RESUMO Neste trabalho discute-se um modelo de otimização multicritério baseado em Sistemas de Informações Geográficas (SIGs), que tem por finalidade a determinação dos locais com maior potencial para locação do traçado de adutoras por meio da utilização de variáveis de custo, bem como do melhor caminho para esse traçado. Em decorrência disso, foi possível simular rotas de custo mínimo para o traçado da adutora, considerando critérios relacionados com: as declividades e as altitudes da área, as distâncias de rios e áreas alagadas e a proximidade de rodovias. A análise leva em consideração a importância (peso) de cada critério no modelo. Para minimizar a subjetividade na escolha dos valores desses pesos, buscou-se a opinião de especialistas com relação aos critérios analisados. O método Análise Hierárquica de Pesos (AHP) foi utilizado para a ponderação dos critérios. Para aplicação da metodologia, utilizou-se como área de estudo um trecho da Adutora do Pajeú no Estado de Pernambuco e uma base de dados de alta definição do Programa Pernambuco Tridimensional (Programa PE3D), além da base de dados Shuttle Radar Topography Mission (SRTM)/TOPODATA. Os resultados obtidos por meio de SIG permitiram identificar as áreas consideradas de maior aptidão para a locação do traçado da adutora e determinar uma rota otimizada para esse traçado. Na prática, significou na determinação de uma rota para implantação da tubulação da adutora, o que sugere que a utilização de SIG e técnicas de otimização pode auxiliar a tomada de decisão no que se refere aos projetos de sistemas adutores de abastecimento de água.

ABSTRACT This paper discusses a multi-criteria GIS-based optimization model, which aims to determine the locations with the highest potential for the location of the water mains through the use of cost variables, as well as the best path for this tracing. As a result, it was possible to simulate minimum cost routes for the pipeline layout, considering criteria related to: the slope and altitude of the area, the distances of rivers and flooded areas and the proximity of highways. The analysis takes into account the importance (weight) of each criterion in the model. To minimize subjectivity in choosing the values of these weights, expert opinion was sought regarding the criteria analyzed. The HWA (Hierarchical Weight Analysis) method was used to weigh the criteria. To apply the methodology, the study area used an excerpt from the Pajeú pipeline in the state of Pernambuco and a high definition database from the Pernambuco Three-dimensional Program, as well as the SRTM/TOPODATA database. The results obtained through GIS allowed us to identify the areas considered to be the most suitable for the location of the pipeline and to determine an optimized route for this route. In practice, it meant determining a route for the pipeline installation, which suggests that the use of GIS and optimization techniques can help decision making regarding the design of water supply systems.

Operação de reservatório em função da contribuição média de fósforo - Parte II / Reservoir operation based on the average phosphorus contribution - Part II

RESUMO Este trabalho descreve a metodologia e os resultados obtidos de uma pesquisa que teve como objetivo definir estratégias de operação do reservatório, mas especificamente dos volumes liberados pela descarga de fundo, na tentativa de reduzir as concentrações de fósforo e, consequentemente, a tendência à eutrofização das águas do reservatório Jucazinho, no Agreste Pernambucano. A metodologia do balanço de massa foi adotada para simular o fósforo total, em função de cenários de reduções do aporte deste nutriente através da implantação de estações de tratamento dos efluentes domésticos e industriais e no volume de água médio retirado do reservatório. Os cenários simulados indicaram que a operação adequada para a renovação da água juntamente com a implantação de padrões elevados de tratamento dos esgotos na bacia podem levar à recuperação da qualidade da água a médio prazo.

ABSTRACT This paper describes the steps taken and the results of a research that aimed to develop strategies for reservoir operation, but specifically the volumes released by bottom discharge in an attempt to reduce phosphorus concentrations and hence the tendency to eutrophication of the Jucazinho water reservoir , located in the Agreste Region of Pernambuco State, Brazil. A mass balance approach was adopted to simulate the total phosphorus, depending on scenarios of nutrient reductions through the implementation of treatment plants of domestic and industrial effluents and the average water withdrawn from the reservoir. The simulated scenarios indicated that the appropriate operation for the renewal of water along with the implementation of high standards of sewage treatment can lead to the recovery of water quality in the medium term.

Contribuição média de fósforo em reservatório de abastecimento de água - Parte 1 / Average contribution of phosphorus in water supply reservoir - Part 1

O aporte de nutrientes constitui-se um dos maiores problemas em reservatórios artificiais. O rio Capibaribe, mais especificamente o trecho a montante do reservatório Jucazinho, é destino de esgotos domésticos, bem como de efluentes industriais. Esses efluentes, quando lançados sem tratamento adequado, geram uma série de perturbações no corpo hídrico e, mais adiante, chegam ao reservatório Jucazinho, ocasionando problemas ainda maiores como a eutrofização. O presente trabalho descreve a metodologia e os resultados obtidos com a formulação de um modelo que representa a carga de fósforo acumulado no reservatório Jucazinho, a partir de dados de fósforo total medidos ao longo da coluna de água. O estudo permitiu estimar a contribuição média de fósforo, bem como o percentual de redução desse elemento desde o lançamento dos efluentes no rio Capibaribe no trecho a montante até o reservatório, fornecendo subsídios para o planejamento da operação desse manancial.

The input of nutrients is a major problem related to artificial reservoirs. The Capibaribe river, specifically the upstream the Jucazinho reservoir, is the destination of domestic sewer and industrial effluents. These effluents, when discharged without proper treatment, generate a series of disturbances in the water body, later arriving at Jucazinho reservoir, causing even bigger problems such as eutrophication. This paper describes the methodology and the results obtained with the formulation of a model representing the phosphorus load accumulated in reservoir Jucazinho from measured data of total phosphorus throughout the water column. The study allowed us to estimate the average contribution of phosphorus as well as the reduction percentage of this element since the release of effluents into Capibaribe river upstream the reservoir, providing support for planning the operation of this water source.

Políticas públicas de recursos hídricos para o semi-árido

As características climáticas e socioeconômicas do semi-árido brasileiro requerem tecnologias específicas de utilização e conservação dos recursos hídricos. É preciso analisar as alternativas de obtenção de água para usos diversos. Em contraposição às formas tradicionais de acumular água em pequenos reservatórios de superfície (açudes) e perfuração de poços no cristalino, têm-se buscado alternativas como poços de grande profundidade nas áreas sedimentares, metodologias para redução da evaporação e controle da salinização, destinação e uso de efluentes. Por fim, obras de integração de bacias hidrográficas e transporte de água a grande distância começam a ser construídas na região. A abordagem dessas diferentes políticas hídricas para o semi-árido é o objetivo deste trabalho.