MARIA QUITERIA CASTRO DE OLIVEIRAMARIA QUITERIA CASTRO DE OLIVEIRA

UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIAUNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA

INSTITUTO DE GEOCIÊNCIASINSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

CURSO DE PÓS GRADUAÇÃO EM GEOLOGIACURSO DE PÓS GRADUAÇÃO EM GEOLOGIA

A OCUPAÇÃO HUMANA NAS BACIAS A OCUPAÇÃO HUMANA NAS BACIAS HIDROGRÁFICASHIDROGRÁFICAS

REPERCUSSÃO NA ZONA

COSTEIRA

REPERCUSSÃO NA ZONA

COSTEIRA

AGROPECUÁRIA

URBANIZAÇÃO

INDUSTRIALIZAÇÃO

OBRAS HIDRÁULICAS

ALTERAÇÃO NA PRODUÇÃO DE

ÁGUA

ALTERAÇÃO NA PRODUÇÃO DE

SEDIMENTO

ALTERAÇÃO NA QUALIDADE DA

ÁGUA

DESMATAMENTO

OBJETIVO GERALOBJETIVO GERAL

Desenvolver uma metodologia para o estudo e mensuração das alterações nas características hidrossedimentológicas de bacias hidrográficas, decorrentes de modificações no uso do solo nestas bacias e suas repercussões na zona costeira, em particular para aquelas regiões onde inexistem dados medidos de vazão líquida e sólida, ou estes são deficientes.

OBJETIVO ESPECÍFICOOBJETIVO ESPECÍFICO

Análise das alterações na produção de água e sedimento na bacia hidrográfica do rio Joanes, para diferentes usos do solo, utilizando como ferramenta básica modelos hidrológicos de transformação de chuva em vazão e simulação da operação de reservatórios, e modelos de perda de solo;

Análise dos possíveis impactos na desembocadura do Rio Joanes, decorrentes das variações da produção de água e sedimento na bacia hidrográfica deste rio.

Etapa I: Construção dos cenários das mudanças potenciais no uso do solo da bacia hidrográfica, para diferentes períodos;

Etapa II: Análise das alterações nas características hidrossedimentológicas da bacia hidrográfica para os cenários simulados, utilizando como ferramenta básica modelos matemáticos hidrológicos.

Etapa III: Análise dos impactos na zona costeira decorrentes destas alterações hidrossedimentológicas na bacia hidrográfica.

BAHIA

NN

JOANES II

JOANES I

IPITANGA III

IPITANGA II

IPITANGA I

BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO JOANESBACIA HIDROGRÁFICA DO RIO JOANES

BARRAMENTOS IPITANGA I IPITANGA II IPITANGA III JOANES I JOANES II

Ano de conclusão 1936 1971 1972 1955 1971

Área de drenagem (km2) 50,2 31,1 8,6 578,4 376,5

Área da bacia hidráulica

(km2)11,113 2,162 0,804 6,96 13,052

Volume útil (m3 106) 3,9 4,6 4,4 15,0 86,4

Demanda (m3/s) 0,78 0,093 0 3,3 1,389

BARRAMENTOS IPITANGA I IPITANGA II IPITANGA III JOANES I JOANES II

Ano de conclusão 1936 1971 1972 1955 1971

Área de drenagem (km2) 50,2 31,1 8,6 578,4 376,5

Área da bacia hidráulica

(km2)11,113 2,162 0,804 6,96 13,052

Volume útil (m3 106) 3,9 4,6 4,4 15,0 86,4

Demanda (m3/s) 0,78 0,093 0 3,3 1,389

PRECIPITAÇÃOPRECIPITAÇÃOPRECIPITAÇÃOPRECIPITAÇÃO

PRODUÇÃO DE SEDIMENTOPRODUÇÃO DE SEDIMENTOPRODUÇÃO DE SEDIMENTOPRODUÇÃO DE SEDIMENTOPRODUÇÃO DE ÁGUAPRODUÇÃO DE ÁGUAPRODUÇÃO DE ÁGUAPRODUÇÃO DE ÁGUA

PROPAGAÇÃO NO CANALPROPAGAÇÃO NO CANALPROPAGAÇÃO NO CANALPROPAGAÇÃO NO CANAL

PROPAGAÇÃO NO RESERVATÓRIOPROPAGAÇÃO NO RESERVATÓRIOPROPAGAÇÃO NO RESERVATÓRIOPROPAGAÇÃO NO RESERVATÓRIO

ÁGUA E SEDIMENTOÁGUA E SEDIMENTOÁGUA E SEDIMENTOÁGUA E SEDIMENTO

BALANÇO HÍDRICOBALANÇO HÍDRICO

t

iilatiiiit QRQPETQRSWSW

1

)(

SW :Umidade do solo em mm,t :Tempo em dias,R :Precipitação diária em mm,Q :Escoamento superficial em mm,ET :Evapotranspiração em mm,P :Percolação em mm,Qlat : Escoamento lateral em mm,QR :Escoamento de retorno em mm.

EQUAÇÃO UNIVERSAL DE PERDA DE SOLOEQUAÇÃO UNIVERSAL DE PERDA DE SOLO

KCPELSVqY p56,08,11

Y :produção de sedimento em t,V :escoamento de superfície em m3,qp :taxa de escoamento de pico em m3/s,K :fator de erodibilidade do solo,C :fator de uso e manejo do solo,PE :fator de práticas conservacionistas,LS :fator topográfico

PROPAGAÇÃO DE ÁGUAPROPAGAÇÃO DE ÁGUA

1 iii SISCO

O :escoamento de saída em m3,SC :coeficiente de armazenamento,I :escoamento de entrada em m3,Si-1 :armazenamento no trecho do dia anterior em m3.

PROPAGAÇÃO DE SEDIMENTOPROPAGAÇÃO DE SEDIMENTO

SEDout :escoamento de saída,SEDin :escoamento de entrada,DEP :deposição,DEG :degradação.

DEGDEPSEDSED inout

PROPAGAÇÃO DE ÁGUAPROPAGAÇÃO DE ÁGUA

SEPEVQOQIVMVM o

VM :volume de água armazenado no fim do dia em m3,VMo :volume de água armazenado no início do dia em m3,QI :escoamento de entrada em m3,QO :escoamento de saída em m3,EV :evaporação em m3,SEP :infiltração em m3.

PROPAGAÇÃO DE SEDIMENTOPROPAGAÇÃO DE SEDIMENTO

DEPoutinii SRSRSRSRSR 1

SRi :sedimento total do reservatório,SRi-1 :sedimento total no reservatório no dia anterior,SRin :entrada de sedimento,SRout :saída de sedimento,SRDEP :sedimento depositado no reservatório.

DESENHO ESQUEMÁTICO

CLIMÁTICOS

SOLO

HIDROLÓGICOS

SEDIMENTOLÓGICOS

CANAL

RESERVATÓRIO

PARÂMETROS DO MODELO

SAÍDA

NN

ESTAÇÃO FLUVIOMÉTRICA FAZENDA SANTO

ANTÔNIO

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

1 5 9 13

17

21

25

29

33

37

SimuladaMedida

VAZÃO LÍQUIDA (mVAZÃO LÍQUIDA (m33/s)/s)

COEFICIENTE DE DETERMINAÇÃO

83%

Cenário I: Uso do solo na bacia hidrográfica do rio Joanes antes da colonização (considera-se que toda a bacia hidrográfica estava coberta por Mata Atlântica),

Cenário II: Uso do solo na bacia hidrográfica do rio Joanes em 1983,

Cenário III: Uso do solo na bacia hidrográfica do rio Joanes em 1996,

Cenário IV: Uso do solo na bacia hidrográfica do rio Joanes em 1996, após a construção da Represa Ipitanga I.

Cenário V: Uso do solo na bacia hidrográfica do rio Joanes em 1996, após a construção das Represas Ipitanga I e Joanes I.

Cenário VI: Uso do solo na bacia hidrográfica do rio Joanes em 1996, após a construção das Represas Ipitanga I, II e III e Joanes I e II.

0%0%0%0%

100%

Áreas alagadas

Solo cultivado

Campo

Vegetação arbustiva

Mata

Reflorestamento

Área urbana

Solo desnudado

2%

2%

7%

24%

52%

3%10%

3% 8%

14%

5%

2%

13%

4%

51%

CENÁRIO ICENÁRIO I CENÁRIO IICENÁRIO II CENÁRIOS III, IV, V, VICENÁRIOS III, IV, V, VI

PRODUÇÃO DE ÁGUA (mPRODUÇÃO DE ÁGUA (m33/s)/s)

23,624,4

24,223,7

21,520,0

0

5

10

15

20

25

cenário I cenário II cenário III cenário IV cenário V cenário VI

18%18%11%11%

PRODUÇÃO DE SEDIMENTO (ton/kmPRODUÇÃO DE SEDIMENTO (ton/km22/ano)/ano)

134,0

858,2

1007,0980,9

603,7532,4

0

200

400

600

800

1000

1200

cenário I cenário II cenário III cenário IV cenário V cenário VI

- 3%- 3%

- 38%- 38%

-12%-12%

17%17%

5,4X5,4X

NN

PRODUÇÃO DE SEDIMENTO (ton/kmPRODUÇÃO DE SEDIMENTO (ton/km22/ano)/ano)

12x 1%12x 1%18x 77%18x 77%

16x 7x16x 7x

24x 46%24x 46%

10x 2x10x 2x

2x 26x2x 26x

41% 7x41% 7x

MODIFICAÇÃO NA POSIÇÃO DA MODIFICAÇÃO NA POSIÇÃO DA EMBOCADURAEMBOCADURA

1959DERIVA

LITORÂNEA

BUSCA VIDA

1976

BUSCA VIDA

1989

BUSCA VIDA

1998

BUSCA VIDA

ANTIGA POSIÇÃO DA FOZ

POSIÇÃO ATUAL DA FOZ

DELTA DE MARÉ ENCHENTE

A bacia hidrográfica do rio Joanes foi discretizada em apenas sete sub-bacias.

A bacia hidrográfica em estudo carece de uma série histórica de vazões líquidas suficientemente longa para aferir o modelo utilizado na simulação dos cenários propostos e verificar as alterações das vazões ao longo dos anos, além de não dispor de dados de vazão sólida

O modelo SWAT apresenta algumas limitações na sua aplicação.

Em função da falta de levantamentos de campo das características físicas da bacia hidrográfica em estudo, muitas simplificações foram adotadas nas definições dos parâmetros.

Aumento na produção média anual de sedimento da bacia hidrográfica do rio Joanes de aproximadamente 5 vezes, devido ao desmatamento

Aumento na produção média anual de sedimento da bacia hidrográfica do rio Joanes de aproximadamente 17%, devido a urbanização e atividades de mineração

Redução de 18% nas vazões líquidas e 47 % na produção média anual de sedimento, devido a construção dos barramentos

Migração da foz do rio Joanes, associada ao crescimento de um pontal arenoso no sentido preferencial da deriva litorânea , devido a construção de 5 barragens na bacia hidrográfica do rio Joanes

Assoreamento do estuário do rio Joanes devido ao crescimento do pontal arenoso que restringe o fluxo de maré

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LABORATÓRIO DE ESTUDOS COSTEIROSLABORATÓRIO DE ESTUDOS COSTEIROSLABORATÓRIO DE ESTUDOS COSTEIROSLABORATÓRIO DE ESTUDOS COSTEIROS