Ciclo de Conferências on-

line "Eficiência Hídrica na

Agricultura"

29 maio 2020, 14.30h – 16:00h

“Diagnóstico, Estratégias e Gestão”

Organizado pelo Colégio da Região Sul de Engenharia Agronómica

Exemplos de EstratExemplos de Estratéégias e gias e Propostas MetodolPropostas Metodolóógicas para gicas para

uma Avaliauma Avaliaçção e Diagnão e Diagnóóstico da stico da Eficiência HEficiência Híídrica na Agriculturadrica na Agricultura

AntAntóónio Perdigão nio Perdigão -- DGADRDGADR

Lisboa 29 de Maio 2020

GRANDES NGRANDES NÚÚMEROS MEROS –– Assimetrias espAssimetrias espááciocio--temporal e extremostemporal e extremos

Recordes de Precipitação

126206

305

7821340

1870

21

6395,7

276,4

2500

298,6291,6272,4

1

10

100

1000

10000

1 10 100 1000 10000Duração (min)

Pre

cip

itaç

ão (

mm

)

Mundo

Portugal

Gestão da água=>Equilíbrio entre a procura e a

disponibilidade

Na última década há 4 anoscom precipitação próxima da média e 5 inferiores àmedia.

Como chegamos aqui? O que significa?

A Seca 2018/19 com severidade de um período de retorno de 20 anos.

Aumento da frequência do número de eventos de seca no século XXI.

PRECIPITAÇÃO ANUAL DE PORTUGAL CONTINENTAL

0

200

400

600

800

1000

1200

2010/11 2011/12 2012/13 2013/14 2014/15 2015/16 2016/17 2017/18 2018/19 2019/20

(Abril, 7

meses)

Pre

cip

itaç

ão (

mm

)

0102030405060708090100110120130140

(%)

Precipi tação (mm) Relação com a normal (%)

GRANDES NGRANDES NÚÚMEROS MEROS -- Consumos e disponibilidades hConsumos e disponibilidades híídricas nacionaisdricas nacionais

Fonte: adaptado do Plano Nacional da Água, 2016.

A agricultura representa 74% da

fração utilizada

É apenas utilizada uma pequena parte das disponibilidades hídricas anuais.

Há reduções significativas dos consumos agrícolas (48%):

•• 6,54 km6,54 km33 (PNA, 2002);(PNA, 2002);

•• 3,39 3,39 kmkm³³ (PNA, 2016).(PNA, 2016).

Esta aparente abundância esconde uma realidade distinta entre as diferentes regiões do país, dos sucessivos anos hidrológicos e ao longo do ano (falta de água no verão), obrigando a soluções para a captação, o armazenamento, o transporte e a distribuição de água. REGADIOREGADIO

Coeficientes de Escassez

(?)

Índice de Escassez de Água

(Water ExploitationIndex Plus, WEI+)

GRANDES NGRANDES NÚÚMEROS MEROS –– Instrumentos de planeamento e Instrumentos de planeamento e gestãogestão

Diferente PNA (2016) e ENAAC (2018)Fonte: ENAAC, 2018 (corrigido dos PGRHs,

2016).

TRH - Componente A sobreutilização de águas do domínio público hídrico do Estado.

Fonte: Decreto-Lei n.º 97/2008 de 11 de Junho revisto pelo DL n.º 46/2017 (Taxa de Recursos Hídricos).

BASES do PLANO REGIONAL DE EFICIÊNCIA HÍDRICAALGARVE (Despacho n.º 443/2020) & ALENTEJO (Despacho n.º 444/2020)

EFICIÊNCIA HÍDRICA SEGURANÇA HÍDRICA

(Garantia)

NECESSIDADE DE MELHORAR A UTILIZAÇAO DA ÁGUAOBJETIVO GLOBAL

OBRIGA:

Sistematizar e harmonizar conceitos, dados, informação e medidas.

Coordenadores: DGADR e APA, I.P

BASES PLANO REGIONAL DE EFICIÊNCIA HÍDRICAALGARVE

MEDIDAS (versão de 11 de maio de 2020)

TemTemááticas a abordarticas a abordar

Eficiência de Rega

• Eficiência de Transporte

• Eficiência do Projecto

Escassez de Escassez de ÁÁguagua

• Escassez de Água Verde

•Escassez de Água Azul

Contabilidade da Contabilidade da ÁÁguagua

Produtividade da Produtividade da ÁÁguagua

Eficiência do Projecto/GlobalEficiência do Projecto/Global

A Eficiência Global do Sistema de Rega, ou seja a relação entre a água total consumida sobre a água total distribuída pelo Sistema

Eficiência de RegaEficiência de Rega

Eficiência de Aplicação (a relação entre a água distribuída , a nível da zona radicular da planta, sobre a água distribuída a nível da Parcela)

Eficiência de TransporteEficiência de Transporte

Relação entre a água distribuída na parcela, em relação à água distribuída pelo canal a partir da fonte.

Escassez de Escassez de ÁÁguagua

Envolve uma situação de desequilíbrio entre a disponibilidade de água e os pedidos em situações em que os mesmos excedem as disponibilidades, sendo geralmente abordada em termos das suas restrições físicas e económicas.

Escassez da Escassez da ÁÁgua Verdegua Verde

Corresponde a condições em que o regime pluviómétrico não responde ás necessidades hídricas das culturas, daí a necessidade da rega.

Tem merecido muito menos atenção, apesar da sua importância para as culturas agrícolas.

Escassez de Escassez de ÁÁgua Azulgua Azul

Em culturas com escassez de água verde, quando os recursos de água azul renovável, não são suficientes para responder à necessidades de água das plantas.

Encontra-se no centro da escassez de água, sendo considerada uma ameaça, sócio-ambiental global.

Contabilidade da Contabilidade da ÁÁguagua

A FAO no seu Water Report nº43 “Contabilidade da Água e Auditoria-Fontede Informação”-2017, descreve a Contabilidade da água como uma aquisição sistematica, análise e comunicação de informação relacionada com os dados de armazenamento, caudais e fluxos de água, reconhecendo que a mesma se centra na análise das tendências dos pedidos de fornecimento de água, acessibilidade e sua utilização no tempo e no espaço.

É a base para a tomadas de decisões sustentadas sobre a Gestão da Água, desenvolvendo uma base de informação para domínios específicos , partilhada e aceite por stakehoders chave.

Produtividade da Produtividade da ÁÁguagua

É uma relação entre uma unidade de produção e uma unidade de entrada, sendo a designação de produtividade da água, utilizada para designar a quantidade ou o valor dos produtos sobre o valor da água retirada ou desviada.

É tambem designada como o Kg de produção por gota de água, um conceito util, quando se compara a produtividade de água na agricultura com outros usos potenciais da água.

O Sistema de Apoio à Decisão é constituído por dois módulos, um para a gestão da água e outro para a gestão administrativa, envolvendo o primeiro quatro sub-modelos:

•• DasDas necessidades hnecessidades híídricas das culturasdricas das culturas, calculando os calendários óptimos de rega, para todas as possíveis datas de sementeira e as necessidades diárias das culturas, as parcelas e as redes.

•• Do Plano de RegaDo Plano de Rega, com as necessidades de rega ao longo da campanha, calculadas para diferentes padrões culturais, com as varias datas de plantação/sementeira e uma vez as eficiências de distribuição contabilizadas, os resultados podem ser comparados com a capacidade do sistema de distribuição .

•• Dos CalendDos Calendáários de Distribuirios de Distribuiççãoão que pode envolver três módulos principais de distribuição de água. Rotação fixa, com três sub-modulos, baseados na área, nas necessidades de rega e distribuição por parcela, períodos parciais e distribuição proporcional.

•• De AvaliaDe Avaliaçção , ão , o qual permite o calculo de indicadores relacionados com a distribuição de água, intensidade agrícola, manutenção e componentes financeiras.

– Canal

– Tubos

Infra-estrutura de rega

-Estação de bombagem

-Canal

-Barragem

•• Elemento deTransporteElemento deTransporte

•• ExploraExploraççõesões

Exemplo de Modelo de Estrutura da Rede de Rega no AH do Caia

• Fonte de Fonte de ááguagua

InfraInfra--estrutura de rega do estrutura de rega do ‘‘CaiaCaia’’

Aplicação do WADIS ao CAIA

• SituaSituaççãoão actual: actual: organizadaorganizada

– 7:00 às 17:00 ou 17:00 às 07:00

• Frequencia: livre

• Duração: fixa– Período de rega têm ínicio às 7:00 ou 17:00

• Caudal: livre

• SituaSituaççãoão alternativaalternativa: : organizadaorganizada

• Caudal: fixo– Caudal Máximo

– 7:00 às 17:00 ou 17:00 às 07:00

• Frequência: livre

• Duração: fixa

– Período de rega têm ínicio às 7:00 ou 17:00

INFORMAINFORMAÇÇÃOÃO PRODUZIDAPRODUZIDA

VECTORIAL: Etc, NnSECTORES DE REGA

POR AREAS DE CULTURAS

SEMANAL CAMPANHA

INDICES DE UTILIZAÇÃO DA ÁGUA (EFICIÊNCIA)

Fornecimento Relativo de Rega =Agua introduzida no sistema

Agua necessária para máximo Rto

10 ∞

Déficit ExcessoÓptimo

INDICADORES DE UTILIZAÇÃO DA AGUA

Evapotranspiração Relativa =Evapotranspiração actual

Evapotranspiração potencial

0 1

Déficit Sem déficit

Coef. de Uso de água de Rega =Evapotranspiração actualAgua introd. no sistema

0 1

Óptimo

Gestão de FluxosGestão de Fluxos

Mapa interactivo para selecMapa interactivo para selecçção e controle dos diferentes ão e controle dos diferentes elementos da rede de distribuielementos da rede de distribuiçção, localizando os sensores e ão, localizando os sensores e sistemas de automatismo.sistemas de automatismo.

Aplicação do do WADIS ao CAIA

Fornecimento Relativo de Água para Rega

produção máxima a para rega de esNecessidad

Rega para toFornecimen

0.85 1.05

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

Cam

-AL

M

Cam

-CA

M

Cam

-GO

D

Cam

-Gra

l

Elv

_BA

R

Elv

_CA

R

Elv

_CO

M

Elv

_FR

O

Elv

_GR

A

Elv

_Gra

l

Sector

Rel

ativ

e Ir

rig

atio

n S

up

ply

Current delivery schedule Alternative delivery schedule

Capacidade de Distribuição do Canal

ponta de rega de esNecessidad

canal de Capacidade

Applicação doWADIS ao CAIA

2.35

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

Cam

-AL

M

Cam

-CA

M

Cam

-GO

D

Cam

-Gra

l

Elv

_BA

R

Elv

_CA

R

Elv

_CO

M

Elv

_FR

O

Elv

_GR

A

Elv

_Gra

l

Sector

Wat

er D

eliv

ery

Cap

acit

y

Eficiência da Distribuição

Aplicação do WADIS ao CAIA

0.70

0.75

0.80

0.85

0.90

0.95

1.00

Un

rep

aire

d

Rep

aire

dS

eco

nd

ary

Rep

aire

dG

ener

al

Res

urf

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Dis

trib

uti

on

Eff

icie

ncy

Current delivery schedule

Alternative delivery scheduleVcentrada

Vcsaída

Vc saída

Vc entrada

CCÁÁLCULOLCULO do ETcdo ETc

A evapotranspiração é o fenómeno conjunto de transpiraçãode agua através das folhas das plantas e a evaporação de

água no solo

ETc

FAO56

NDVI

ET potencial

ET real

*

*

Sistema de Aviso

de Rega

Sistema de Aviso

de Rega

CCáálculo lculo porpor campanhacampanha

0

1

2

3

4

5

6

140 160 180 200 220 240 260 280 300

LA

I

DOY

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

140 160 180 200 220 240 260 280 300

gre

en

fc

DOY

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

140 160 180 200 220 240 260 280 300

Bio

mas

s (K

g/m

2 )

DOY

0

0.5

1

1.5

2

2.5

140 160 180 200 220 240 260 280 300

He

igh

t (m

)

DOY

LAILAI

BiomassaBiomassaAlturaAltura

FGCFGC

CampanhaCampanha de campo de campo MilhoMilho. Resultados . Resultados ExperimentaisExperimentais

Dias Julianos Dias Julianos

Evolução da Ocupação Cultural entre 2004 e 2006

Ke = (1 – (fc)) * ß

Kc = Kcb + Ke

Kc = 1.233 * NDVI + 0.197

ß = 0.25

Kc = 1.5625 * NDVI – 0.1

Desenvolvi.inicial

Desenvolv. intermedio

Estado Dese. final

Metodologia para obter Mapas de Kc a partir de imagens de Satélite

Kcb = 1.5625 * NDVI – 0.1

fc = 1.318 * NDVI – 0.1877

ß = 0

Coeficiente Cultural Dual –Abordagem NDVI

Kc = Kcb + Ke

NDVI Kcb Kc

Minímo 0.16 0.15 0.4

Máximo 0.80 1.15 1.2

Kcb = 1.5625 * NDVI – 0.1

Metodologia para obter os Mapas Kc a partir de Imagem de

Satélite

KcBOA – Áreas Piloto-2007