Water Footprint of soybean, cotton, and corn crops in the western region of Bahia State / Pegada Hídrica das culturas de soja, algodão e milho na região oeste do Estado da Bahia

ABSTRACT Water catchment to subsidize agricultural activities is estimated at 70% of world consumption. In the western region of Bahia, the main agricultural center of the state, there is intensive use of water for the production of agricultural commodities. In regions with high water demand, quantification of the use of this resource can be performed using anthropic pressure indicators, such as the Water Footprint. Thus, this work determined the Water Footprint of the soybean, cotton, and corn crops produced in the western region of Bahia State. In order to determine the Water Footprint, data of the environmental characteristics and crop production in the region were used, were obtained from different Brazilian public and private institutions. The calculation of Water Footprint of the crops was performed by the sum of the green, blue, and gray components. The average Water Footprint between 2012 and 2017 for soybean corresponded to 1,972.3 m3 t-1, with cotton at 1,825.2 m3 t-1, and corn 512.4 m3 t-1. The analyses of the results and the comparison with the values of the Water Footprint of other regions demonstrate that the edaphoclimatic conditions of the western region of Bahia are propitious to the development of these crops.

RESUMO A captação de água doce para subsidiar as atividades agrícolas é estimada em 70% do consumo mundial. Na região oeste da Bahia, maior polo agrícola do estado, verifica-se o uso intensivo de água para a produção de commodities agrícolas. Em regiões com elevada demanda de água, a quantificação do uso desse recurso pode ser realizada utilizando indicadores da pressão antrópica, como a Pegada Hídrica. Deste modo, este trabalho determinou as Pegadas Hídricas das culturas de soja, algodão e milho produzidas na região oeste do Estado da Bahia. A fim de se determinar a Pegada Hídrica foram utilizados dados das características ambientais e de produção das culturas na região, os quais foram obtidos de diferentes instituições públicas e privadas do país. O cálculo das Pegadas Hídricas das culturas foi realizado pela soma das componentes verde, azul e cinza. A Pegada Hídrica média entre 2012 e 2017 para a soja correspondeu a 1.972,3 m3 t-1, sendo a do algodão de 1.825,2 m3 t-1 e a do milho de 512,4 m3 t-1. Na análise dos resultados obtidos e na comparação com os valores de Pegada Hídrica de outras regiões, demonstrou-se que as condições edafoclimáticas da região oeste da Bahia são propícias ao desenvolvimento dessas culturas.

Sistema para análise das outorgas de captação de água e diluição de efluentes na bacia do rio Piracicaba (MG) / System for analysis of water abstraction and effluent dilution in Piracicaba river basin, Minas Gerais State, Brazil

RESUMO A outorga de direito de uso da água é um dos principais instrumentos de gestão para controle quantitativo e qualitativo dos recursos hídricos. Para sua implantação, é necessário, entre outras ações, definir critérios e desenvolver ferramentas para análise integrada dos aspectos quantitativos e qualitativos da água. Dessa forma, o objetivo do estudo foi desenvolver um sistema para análise das outorgas de captação de água e diluição de efluentes aplicado à bacia hidrográfica do rio Piracicaba (MG). Inicialmente, foram realizados o levantamento e a preparação da base de dados geográfica, hidrológica e administrativa. O sistema foi desenvolvido utilizando tecnologias open source, sendo estruturado em três camadas: de dados, de negócios e de apresentação. De acordo com os resultados, constatou-se que os trechos mais críticos quanto à vazão passível de outorga localizam-se na foz e na cabeceira do rio Piracicaba. A análise dos dados permitiu concluir que o sistema determina, de forma consistente, a disponibilidade hídrica outorgável ao longo da hidrografia e as vazões de diluição e indisponível pelos lançamentos, além de identificar trechos dos cursos d'água com disponibilidade hídrica crítica, fornecendo subsídios para análises das outorgas quali-quantitativas dos recursos hídricos na bacia.

ABSTRACT The granting of water use rights is one of the main management instruments for the quantitative and qualitative control of water resources. For its implementation, it is necessary, among other actions, to develop tools for integrated analysis of the quantitative and qualitative aspects of water. Thus, the objective of the study was to create a system for the analysis of water abstraction and effluent dilution in the Piracicaba river basin in Minas Gerais. Initially, the survey and preparation of the geographic, hydrological and administrative database were carried out. The system was developed using open-source technologies, with a three-layer structure: data, business, and presentation. According to the results, it was verified that the most critical sections regarding the grantable flow available are located at the mouth and spring of the Piracicaba river. The analysis of the data allowed us to conclude that the system consistently determines the availability of water throughout the hydrography, the dilution flow and discharge unavailability, and identifies stretches of the watercourses with critical water availability, providing support for analyses of the quali-quantitative granting of water resources in the basin.

Desenvolvimento e validação de equação para determinação do coeficiente de dispersão longitudinal em rios de médio porte / Development and validation of an equation to estimate longitudinal dispersion coefficient in medium-sized rivers

No presente trabalho, desenvolveu-se equação para predição do coeficiente de dispersão longitudinal (D L) em rios de médio porte, com vazões entre 16,20 e 98 m³ s-1, a partir de ensaios experimentais utilizando traçadores fluorescentes. A equação foi deduzida utilizando-se análise dimensional e ajustada aos dados de campo pela técnica de regressão linear múltipla. Em seguida, realizou-se a validação da equação testando-a em outra base de dados, diferente daquela para a qual foi desenvolvida, com vazões entre 19,57 a 48,54 m³s-1. Adicionalmente, foram comparados os desempenhos de outras quatro equações empíricas de predição do D L, utilizando-se três métodos comparativos. A equação desenvolvida apresentou ajuste estatístico adequado e bom resultado, com melhor desempenho geral quando comparada a outras equações propostas na literatura.

In this paper, an equation has been developed to estimate the longitudinal dispersion coefficient (D L) in medium-sized rivers, with flow between 16.20 and 98 m³s-1, from experimental tests using fluorescent tracers. The equation was deduced by dimensional analysis and adjusted to the field data by the multiple linear regression technique. Thereafter, the validation of the equation was performed by testing it in another database, which is different from the one it had been developed for, with flow between 19.57 and 48.54 m³s-1. Additionally, the performance of four other empirical equations was compared for D L prediction using three comparative methods. The developed equation showed appropriate statistical adjustment and good result, with better overall performance when compared with other equations proposed in literature.