ABSTRACT
ABSTRACT This study shows how the sedimentation process in reservoirs affects the yield-spill-evaporation losses in reservoirs of Ceará State, Brazilian Northeast. Reservoirs are assumed to have, initially, inverted conical shape. Three forms of sedimentation were investigated: type 1, with deposition occurring parallel to the wetted perimeter; type 2, deposition distributed proportionally to the water depth; and, type 3, deposition concentrated in the reservoir bottom. These sedimentation patterns were found in many reservoirs in Ceará, with capacity ranging from about 0.5 to 100 hm3. Nevertheless, type 2 pattern was the most frequent. In this paper, five large reservoirs, over 100 hm3, were studied using Monte Carlo approach, and considering the silting over the time horizon. It was found that sediment distribution can significantly affect the yield-spill-evaporation trade-off on large reservoirs. Type 1 results have the lowest impact on reservoir yield, followed by type 2 and type 3. For Cedro reservoir, the yield would go to zero in 2115, assuming a type 3 deposition pattern. These results reinforce the need for monitoring sedimentation in large reservoirs in the Brazilian semiarid region. In addition, this study provides a relatively simple methodology to predict the impact of siltation on reservoir yield-spill-evaporation relationships, for the three most found patterns of sedimentation.
RESUMO Este estudo mostra como o processo de sedimentação em reservatórios afeta o balanço entre vazão regularizada, sangria e perdas por evaporação em reservatórios do estado do Ceará. Presume-se que os reservatórios tenham, inicialmente, forma cônica invertida. Foram investigadas três formas de sedimentação: tipo 1, com deposição paralela ao perímetro molhado; tipo 2, com deposição distribuída proporcionalmente à profundidade da água; e tipo 3, com deposição concentrada no fundo do reservatório. Esses padrões de sedimentação foram encontrados em diversos reservatórios do Ceará, com capacidades de aproximadamente 0,5 a 100 hm3. No entanto, o padrão tipo 2 foi o mais frequente. Neste trabalho, foram estudados cinco grandes reservatórios, com capacidades superiores a 100 hm3, utilizando-se a abordagem de Monte Carlo e levando em conta o assoreamento ao longo do horizonte temporal. Verificou-se que a distribuição de sedimentos pode afetar significativamente o balanço entre vazão regularizada, sangria e perdas por evaporação em grandes reservatórios. Os resultados para o padrão tipo 1 têm menor impacto sobre a vazão regularizada do reservatório, seguido dos tipos 2 e 3. Para o reservatório Cedro, a vazão regularizada seria zero em 2115, assumindo um padrão de deposição tipo 3. Esses resultados reforçam a necessidade de monitoramento do assoreamento em grandes reservatórios do semiárido brasileiro. Além disso, este estudo fornece uma metodologia relativamente simples para prever o impacto do assoreamento na relação entre vazão regularizada, sangria e perdas por evaporação, para os três padrões de sedimentação mais comumente encontrados.
ABSTRACT
RESUMO A segurança hídrica envolve o uso sustentável e a proteção dos sistemas hídricos, de modo a se dispor de água em quantidade e qualidade adequadas à saúde, aos meios de subsistência, aos ecossistemas e à produção. No que se refere à gestão da quantidade de água, houve muitos avanços desde a aprovação da Política Nacional de Recursos Hídricos em 1997. As competências e atribuições de cada ente do sistema estão definidas na legislação pertinente. No que se refere à gestão da qualidade de água, no entanto, há um grande número de normativos aplicáveis e de instituições competentes para atuarem na fiscalização e na regulação da matéria. Em função dessa gama de informações, configura-se a necessidade de sistematização e síntese do arcabouço legal/institucional. Para essa finalidade, este trabalho propõe associar a metodologia da matriz de sistematização institucional aos instrumentos de monitoramento ambiental já praticados no Ceará. Espera-se que essa associação propicie visualizar as fontes potencialmente poluidoras, os normativos pertinentes e as instituições competentes. A metodologia foi aplicada ao reservatório Castanhão, no estado do Ceará. Identificou-se que 50% das fontes poluidoras são geradas por entidades públicas (Companhia de Água e Esgoto do Ceará - CAGECE; Serviço Autônomo de Água e Esgoto - SAAE; ou prefeituras municipais). As fontes particulares (pessoas físicas ou jurídicas) contribuem com os outros 50%. Isso significa que ações de controle sobre entidades públicas poderiam resolver em grande parte a poluição da bacia hidrográfica. As agências reguladoras e os órgãos ambientais independentes podem contribuir muito para a redução das fontes de poluição.
ABSTRACT Water security involves sustainable use and water system protection, in order to have water in quantity and quality acceptable to the health, livelihoods, ecosystems and production. Regarding water quantity management, many advances have occurred since the approval of the Brazilian Water Resources Policy in 1997. The competences and responsibilities of each entity of the system are defined in the relevant legislation. Regarding water quality management, however, there is a large number of applicable regulations and competent institutions to act in the supervision and regulation of the matter. Due to this range of information, the need to systematize and synthesize the legal/institutional framework is configured. For this finality, this work proposes to associate the institutional systematization matrix methodology with the environmental monitoring instruments already practiced in Ceará, Brazil. It is hoped that this association will allow the visualization of potentially polluting sources, relevant regulations and competent institutions. The methodology was applied to the Castanhão Reservoir, in the State of Ceará, Brazil. With this methodology, it was possible to identify that 50% of pollutant sources are generated by public entities (Companhia de Água e Esgoto do Ceará - CAGECE; Serviço Autônomo de Água e Esgoto - SAAE; or city halls) and the other 50% correspond to individuals or legal entities. This means that control actions over public entities could solve an important part of the hydrographic basin pollution. Regulatory agencies and the independent environment entities can contribute to reduce pollution sources.