ABSTRACT
RESUMO O entendimento do escoamento de sedimentos é fundamental para a adequada gestão e uso dos recursos hídricos. A falta de planejamento de uso e ocupação do solo, marcado por ações antrópicas irracionais, influencia diretamente a dinâmica dos sedimentos nas bacias hidrográficas em todo o território nacional. Nesse sentido, o presente artigo teve como objetivos determinar as descargas de sedimentos, analisar fatores que podem influenciar o carreamento de sedimentos na bacia hidrográfica e construir as curvas-chave que representam a relação entre as descargas sólida e líquida no rio Jordão. O estudo foi realizado na Bacia Hidrográfica do Rio Jordão, estabelecendo-se quatro estações de amostragem, sendo realizadas nove campanhas de medições de vazões e coletas de água para análise de sedimentos suspensos em épocas secas e chuvosas no período de agosto de 2017 a julho de 2018. As concentrações e descargas de sedimentos apresentaram variações entre as estações e os períodos de amostragem. Na época chuvosa, os valores das descargas e concentrações foram superiores ao período de estiagem. A maior concentração média foi de 101,16 mg.L-1 na estação 3, e a maior descarga sólida total ocorreu na estação 4, com valor médio de 113,83 t.d-1. Além da precipitação, fatores como cobertura vegetal, uso do solo e declividade influenciam o carreamento dos sedimentos no rio Jordão. As curvas-chave de sedimentos em suspensão e totais, para cada estação e para os dados unidos de todas as estações, apresentaram boas correlações.
ABSTRACT Understanding the sediment flow is fundamental for the proper management and use of the water resources. The lack of planning in the use and occupation of land, marked by irrational anthropogenic actions, directly influences the sediment dynamics in river basins throughout the national territory. In this sense, the objectives of this article were to determine sediment discharges, to analyze factors that can influence sediment dynamics in the basin and to construct the key curves that represent the relationship between the solid and liquid flow of the Jordão River. The study was carried out in the Jordão River Basin. Four sampling stations were established, and nine campaigns were carried out to measure flows and water samples for the analysis of suspended sediments during dry and rainy seasons from August 2017 to July 2018. The concentrations and discharges of sediment presented variations between the seasons and sampling periods. In the rainy season, the values of discharges and concentrations were higher than in the dry season. The highest mean concentration was 101.16 mg.L-1at station 3, and the highest total solid discharge occurred at station 4 with a mean value of 113.83 t.d-1. In addition to precipitation, factors such as vegetation cover, land use and slope are influencing the sediment dynamics in the Jordão River. The key curves of suspended and total sediments obtained for each season and the bound data from all stations showed good correlations.
ABSTRACT
RESUMO Por causa do avanço da ocupação urbana e consequente impermeabilização dos solos, ocorre um aumento do escoamento superficial, provocando, assim, inundações mais frequentes do que as que existiam quando a superfície era permeável. Este trabalho teve como objetivo propor o uso de reservatório de detenção como técnica compensatória de drenagem urbana. Para isso, foram simulados cenários, com e sem a implantação de reservatórios, e compararam-se os resultados hidrológicos com o cenário de pré-urbanização, também simulado. As simulações foram realizadas a partir dos modelos hidrológicos da plataforma Hydrologic Engineering Center (HEC) - Hydrologic Modeling System (HMS). Foram analisadas diferentes concepções de reservatórios e concluiu-se que aquele com dispositivos de saída instalados ao longo de sua altura fornece resultados hidrológicos favoráveis. Por último, verificou-se a capacidade dos reservatórios para períodos de retorno igual e inferiores a 100 anos, de forma que se obtenha a eficiência dos reservatórios em outros períodos de recorrência, cujos resultados com a execução de reservatórios em pontos estratégicos demonstraram que tais dispositivos reduzem significativamente as vazões de saída, e, para os períodos de retorno de 5, 20, 50 e 100 anos, foram, respectivamente, 182,56; 209,63; 233,10; e 244,61%. Portanto, o uso de reservatórios pode ser considerado positivo com relação a redução de inundações e possíveis prejuízos financeiros satisfatórios.
ABSTRACT Due to the increasing urban occupation, and subsequent sealing of the soil, there is an increase in the surface runoff, thus causing more frequent floods than those that existed when the surface was permeable. The objective of this study was to propose the use of a detention reservoir as a compensatory urban drainage technique. For this, scenarios were simulated, with and without reservoir implementation, and the hydrological results were compared with the simulated pre-urbanization scenario. The simulations were performed from the hydrological models of the HEC-HMS platform. Different conceptions of reservoirs were analyzed, and it was concluded that the reservoir with output devices installed along its height provides favorable hydrological results. Finally, the capacity of the reservoirs for return periods equal to and below 100 years was verified, in order to obtain the efficiency of the reservoirs in other periods of recurrence, whose results with the execution of reservoirs at strategic points demonstrated that such devices significantly reduce the outflows, and for the return periods of 5, 20, 50 and 100 years were respectively 182.56%, 209.63%, 233.10%, 244.61%. Therefore, the use of reservoirs can be considered positive in relation to the reduction of floods and possible financial losses.
ABSTRACT
O presente artigo avaliou a capacidade de autodepuração do Rio Jordão, considerando as contribuições reais do córrego Brejo Alegre em período de estiagem e os dois cenários que levam em conta as cargas poluidoras estimadas da estação de tratamento de esgoto e a baixa capacidade de diluição do rio para a vazão crítica Q7,10, por meio do modelo QUAL-UFMG. A simulação na estiagem apresentou aceitável calibração, tendo em vista a otimização dos coeficientes, evidenciando a prevalência da desoxigenação por demanda carbonácea sobre a nitrificação e a importância da reaeração natural no processo de autodepuração. Apenas o parâmetro 'demanda bioquímica de oxigênio' (DBO5) não respeitou os limites preconizados pela Resolução do Ministério do Meio Ambiente 357:2005, tendo ficado em toda a extensão do rio fora da regulamentação devido ao recebimento de cargas poluidoras do córrego Brejo Alegre. Quanto às simulações dos cenários, as cargas poluidoras de uma população de 13.300 habitantes para o Cenário 1 e 20.500 para o 2 garantiriam a capacidade de autodepuração, considerando-se uma vazão crítica 3,2 vezes inferior à menor vazão medida no período de estiagem.
The present article assessed the self-depuration capacity of Jordão River, considering the real contributions of Brejo Alegre stream in a drought period and two scenarios regarding the estimated polluting loads of a waste treatment plant and the low dilution capacity of the river for the Q7,10 critical flow by using the QUAL-UFMG model. The simulation for the drought period presented acceptable calibration by adjusting coefficients, evidencing the deoxygenation by carbon demand over nitrification and the importance of natural re-aeration in the self-depuration process. Only the biochemical oxygen demand (BOD5) parameter did not respect the limits recommended by the CONAMA Resolution 357:2005, in which all the river extension was outside the regulations due to the pollution loads received from Brejo Alegre stream. For the simulated scenarios, polluting loads of a population of 13.300 people for scenario 1 and 20.500 for 2 guaranteed the self-depuration capacity, considering a critical flow 3.2 times lower than the lowest flow measured in the drought period.