2008 - EnHidro - Modelagem de Reservatórios Em Zonas Tropicais

I ENCONTRO NACIONAL DE HIDROINFORMTICA Universidade de Fortaleza, UNIFOR Fortaleza, Cear, de 16 a 19 de maro de 2008

Modelagem de Reservatrios em Zonas Tropicais: Parmetros Brasileiros

Carlos Ruberto Fragoso Jnior Doutorando em Recursos Hdricos e Saneamento Ambiental do Instituto de Pesquisas Hidrulicas/UFRGS,

Av. Bento Gonalves, 9500 Setor 5 Porto Alegre-RS 91.501-970 Fone: (51) 9318-1098 [email protected]

Resumo: Nos ltimos 50 anos foram intensificadas as construes de reservatrios e mananciais artificiais no Brasil com objetivos diversos, tais como (a) regularizar a vazo do rio para abastecimento no perodo de estiagem; (b) produo de eletricidade (c) oportunidade de usos mltiplos como a gerao de empregos e fortalecimento da economia local e regional. A alterao do regime natural de mananciais, submananciais e rios, produzida pela implementao de barragens, interferem significantemente os processos hidrolgicos e ecolgicos nestes ecossistemas. Uma estratgia bem conhecida que visa simplificar as interaes e processos em reservatrios para obter entendimento sobre seu comportamento a modelagem matemtica. Esta tcnica permite avaliar a reao do sistema frente a diferentes forantes, auxiliando o gestor na tomada de decises e no gerenciamento. No presente artigo foram discutidas as tcnicas de modelagem que so atualmente aplicadas em reservatrios nas diferentes fases de implementao, bem como as suas limitaes. Novas abordagens matemticas que visam a integrao entre a hidrologia e a ecologia so apresentadas. Alm disso, foram propostas algumas medidas complementares de carter interno, as quais permitem uma melhor avaliao na gesto integrada destes ecossistemas.

Abstract: In the last 50 years the building of reservoirs and dams were intensified in Brazil with several aims, such as (a) to regulate the river outflow to supply water during the dry period, (b) hydropower generation (c) opportunity for multiple uses, jobs and growing up of local and regional economy. Changing the natural regime of the system by dam building has interfered significantly hydrological and ecological processes in these ecosystems. A well-known strategy to simplify the interactions and processes on reservoirs to get understanding about their behavior is through modeling. This technique allows to evaluate system responses in front of different inputs, aiding the manager in both decision-making and management. In this article were discussed the modeling techniques that are currently applied in reservoirs at different stages of implementation, as well as its limitations. New mathematical approaches are presented, which seek to integrate different sciences as hydrology and ecology. Moreover, some were proposed supplementary measures of internal character, which allow a better assessment in the integrated management of these ecosystems.

Palavras-chave: Modelagem; Reservatrios brasileiros; Gesto; Quantidade e qualidade da gua.

1. Aspectos gerais

Os reservatrios possuem diversos mecanismos especficos de funcionamento que sugerem o desenvolvimento de vrias atividades e estudos para sua implementao. A maior parcela destes reservatrios so construdos com a finalidade de gerar energia e abastecimento, entretanto, eles tm sido utilizados com finalidades mltiplas, tais como pesca, irrigao, recreao e aqicultura (UNEP-IETC, 2003). Por outro lado, a construo de


barragens est relacionada a um grande nmero de problemas associados, tais como eutrofizao, sedimentao, toxicidade e veiculao de doenas (Tabela 1).

Tabela 1 Resumo dos mltiplos usos dos reservatrios brasileiros em confronto com os principais problemas apresentados por esses sistemas artificiais (Fonte: UNEP-IETC, 2003).

Principais usos Principais problemas Hidroeletricidade Eutrofizao Armazenamento da gua para irrigao Aumento da toxicidade e contaminao geral

Armazenamento da gua para abastecimento Sedimentao e rpida perda de capacidade de armazenamento

Aqicultura (cultivo de peixes) Veiculao de doenas hidricamente transmissveis Pesca extensiva Salinizao (nordeste do Brasil, regies

semi-ridas)

Transporte Hipolmnio anxico e grandes impactos a jusante (em especial em reservatrios da Amaznia)

Recreao Baixa diversidade ctea, quando comparada a dos rios

Turismo Grande carga interna (nos eutrficos) e sedimentos txicos

Armazenamento de gua para resfriamento Grande crescimento de macrfitas aquticas e cianobacttias associado eutrofizao e perda de terra arvel

Relocao de pessoas

A eutrofizao das guas interiores de reservatrios considerada um dos maiores problemas a nvel mundial. Ela causa grandes impactos negativos ecolgicos (e.g. florao de algas, crescimento de plantas aquticas), de sade (e.g. toxinas na gua, tifo, clera) e economia (e.g. reduo do estoque pesqueiro, perda do valor paisagstico), mediante a deteriorao dos recursos hdricos. Uma das principais razes para o crescente quadro de eutrofizao em reservatrios o aumento da carga de nutrientes nas guas interiores decorrente do desmatamento, desenvolvimento agrcola, industrial e urbanizao nas bacias adjacentes. Os fatores dentro do lago que regulam os impactos gerados pelo aumento da carga de nutrientes incluem a estrutura da rede alimentar, trocas entre os sedimentos e a gua, forma da bacia e os movimentos da gua dentro do reservatrio. Alm disso, as condies climticas e hidrolgicas ajudam a minimizar ou acentuar os impactos da eutrofizao (Bartram & Balance, 1996).

A modelagem matemtica em reservatrios uma alternativa bastante disseminada para avaliar, principalmente, os padres de circulao da gua e cenrios de impactos decorrentes da eutrofizao. Esta avaliao, geralmente, faz parte do Estudo de Impacto Ambiental (EIA) que realizado ainda na fase de planejamento do empreendimento junto com o monitoramento quanti-qualitativo da gua. Os estudos de modelagem pertinentes a este projeto, geralmente, incluem:

a) Identificao e previso dos padres de circulao da gua; b) Determinao da capacidade de decomposio da biomassa inundada; c) Avaliao dos riscos de alterao do padro de qualidade das guas superficiais na


rea de influncia do projeto; d) Avaliao dos riscos de eutrofizao no reservatrio; e) Avaliao dos riscos de ocorrncia de problemas de eroso e assoreamento; f) Caracterizao fsico-qumica e bacteriolgica dos recursos hdricos; g) Perspectivas para o uso mltiplo e regras de operaes; h) Avaliao dos impactos na quantidade e qualidade da gua jusante da barragem.

Na seqncia, sero discutidas as aproximaes matemticas que esto sendo atualmente empregadas nos estudos de um reservatrio, bem como as suas limitaes e suas capacidades de representao. Novas abordagens matemticas que procuram uma melhor representao do sistema so apresentadas na seqncia. Alm disso, foram propostas algumas medidas complementares de carter interno, as quais permitem uma melhor avaliao destes impactos na gesto integrada destes ecossistemas.

2. Modelagem em reservatrios

Tipos de modelos Com relao ao nmero de dimenses espaciais consideradas, os modelos de

simulao de escoamentos e qualidade da gua em reservatrios podem ser classificados da seguinte forma (Wrobel et al., 1989):

a) Modelos de Balano (dimenso zero) so modelos matemticos que no tem compromisso de representar os gradientes espaciais das variveis hidrodinmicas, qumicas e biolgicas (Chapra & Reckhow, 1983). Este tipo de modelo aplicado em estudos de balano de massa simplificados que serve para uma avaliao preliminar das condies de armazenamento e concentrao de poluentes no reservatrio;

b) Modelos unidimensionais so modelos que consideram os gradientes espaciais em uma direo, geralmente na direo vertical ou longitudinal. Os modelo longitudinais so aplicveis para estudar variaes do escoamento e concentraes ao longo do eixo do reservatrio, desprezando a estratificao vertical que marcante em reservatrios com grandes profundidades. O modelo unidimensional na vertical aplicvel onde a estratificao na coluna dgua de temperatura e concentrao de poluentes necessita ser examinada;

c) Modelos bidimensionais na vertical integrado lateralmente simulam os fluxos e concentraes nas dimenses verticais e longitudinais do reservatrio, desprezando as variaes na transversal. Esta simplificao aceitvel em reservatrios bem encaixados no sentido longitudinal do rio e com grandes profundidades (Cole & Buchak, 1986);

d) Modelos bidimensionais na horizontal integrado verticalmente simulam os fluxos e concentraes nas dimenses longitudinais e transversais do reservatrio. Eles permitem uma visualizao das velocidades e concentraes no plano e despreza as variaes verticais no perfil. Este modelo incapaz de reproduzir estratificao vertical e pode ser til quando existe uma significativa variao longitudinal das concentraes e das velocidades (Casulli, 1990);

e) Modelos tridimensionais so os modelos mais adequados conceitualmente para a simulao do escoamento e da qualidade da gua, porm eles apresentam dificuldades prticas relacionadas demanda de tempo computacional e ao nmero de parmetros


para controlar (Blumberg and Mellor, 1987);

Hidrodinmica A dinmica de circulao da gua em reservatrios um fenmeno tridimensional

caracterizada por apresentar velocidades pequenas quando comparadas quelas observadas em rios, esturios e lagos. Devido s baixas velocidades de escoamento, o fluxo na superfcie livre induzido pela ao do vento tem um papel importante no escoamento e no transporte de poluentes. Operao das estruturas de descarga, bombeamento para abastecimento e irrigao, fluxos de entrada dos afluentes, precipitao e evaporao tambm so variveis importantes a serem includas no balano hdrico de um reservatrio. Os modelos hidrodinmicos so baseados nas equaes Navier-Stokes que descrevem um escoamento tridimensional e dinmico (Tucci, 1998).

Eq. da continuidade: ( )[ ] ( )[ ] 0

yvh

x

uht

=

+

++

+

(1)

Eq. do momento:

fvuAz

u

zxg

z

uw

yu

vx

uu

t

u 2h ++

+

=

+

+

+

(2)

fuvAz

v

zyg

z

vw

yv

vx

vu

t

v 2h +

+

=

+

+

+

(3)

0z

w

yv

x

u=

+

+

(4) onde u(x,y,z,t), v(x,y,z,t) e w(x,y,z,t) so as componentes da velocidade na direo horizontal x, y e vertical z; t o tempo; (x,y,t) a elevao da superfcie da gua medida de um referencial conhecido; g a acelerao da gravidade; h(x,y) a profundidade da gua medida de um referencial conhecido; jxix rr += um operador vetorialno plano x-y; Ah e so os coeficientes de viscosidades turbulentas horizontal e vertical, respectivamente; f o parmetro de Coriolis. Dependendo do tipo de modelo escolhido, termos das equaes acima podem ser simplificados. Em estudos de impacto ambiental de reservatrios comum o uso de modelos bidimensionais integrados lateralmente, uma vez que a maior parte dos reservatrios brasileiros so bem encaixados no eixo longitudinal do rio, apresentando grande profundidade com dimenses verticais e longitudinais bem maiores do que as dimenses transversais. Entretanto, nem sempre esta aproximao suficiente principalmente nos casos onde existe uma grande variabilidade das velocidades e das concentraes no sentido transversal do reservatrio.

Qualidade da gua aps inundao As condies de escoamento do sistema, em geral, determinam o tipo de estrutura

computacional do modelo hidrodinmico e do modelo de qualidade da gua a ser utilizado. As condies qumicas e biolgicas das cargas de poluentes determinam o tipo de constituinte que deve ser simulado para melhor identificar o nvel de qualidade da gua do sistema. A equao do transporte de massa geral tridimensional, podendo ser aplicada para a simulao


de cada varivel de qualidade da gua sujeita ao transporte por adveco e difuso. A expresso geral desta equao a seguinte:

( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( ) Sz

HCKzy

HCKyx

HCKx

x

wCHy

vCHx

uCHt

HC

zyx +

+

+

=

+

+

+

(5)

onde C a concentrao do poluente; H= + h a profundidade total; Kx, Ky e Kz so os coeficientes de difusividade nas direes x, y e z, respectivamente e S o termo de perdas e ganhos (Chapra, 1997). O nvel de preciso dos resultados modelados esto ligados aos objetivos e ao nvel do estudo. Em uma anlise preliminar do problema, podem ser utilizados modelos mais simplificados, tais como os modelos concentrados que identificam problemas em macro-escala. Grande parte dos modelos de qualidade da gua aplicados em reservatrios brasileiros representa apenas parte da variabilidade dos constituintes qumicos e biolgicos devido ao grande nmero de simplificaes adotadas (e.g. relaes matemticas simplificadas para representao dos processos, falta de detalhamento para representar a ciclagem de nutrientes e variabilidades da fauna aqutica e suas interaes). Entretanto, poderia ser vivel a utilizao de modelos de qualidade da gua mais complexos, os quais melhor detalham as interaes e processos.

Decomposio da biomassa inundada A decomposio de matas inundadas um problema que afeta muitos reservatrios

devido a dificuldade da remoo completa da mata natural em reas que so inundadas depois do fechamento da barragem. Esta decomposio do material orgnico, contido na vegetao, produz uma carga adicional de nutrientes no reservatrio que necessita ser absorvida pelo sistema. A modelagem da decomposio da biomassa inundada, primeiramente, consiste em determinar a frao inicial da carga orgnica (fitomassa) fixada no fundo de reservatrio aps a inundao referente s rvores, galhos, folhas e a parcela deste material que se decompe, gerando uma transferncia de nutrientes para a massa dgua. Esta frao inicial de matria orgnica incorporada no termos de perdas e ganhos na equao de transporte de massa dos poluentes e, desta forma, so simuladas as concentraes de nutrientes transferidas para a massa dgua na interface gua-sedimento.

Muitas so as simplificaes adotadas neste tipo de estudo em reservatrios brasileiros. A maior parte dos modelos consideram que as taxas de decomposio da matria orgnica so de 1 ordem, enquanto a decomposio depende da composio e densidade de microorganismos no fundo do reservatrio, bem como de outros fatores que afetam a taxa de mineralizao dos compostos orgnicos (e.g. temperatura, pH, teores de O2 e de nutrientes no solo) e a qualidade do substrato (frao solvel, nutrientes, lignina, polifenis e as relaes C/N, lignina/N e lignina + polifenis/N) (Paul & Clark, 1996).

Eutrofizao O problema da eutrofizao em reservatrios est relacionado ao crescimento

acelerado da vegetao devido aos altos nveis de nutrientes na gua, causando uma deteriorao da qualidade hdrica do sistema. Em estudos de reservatrios, o estado trfico, geralmente, avaliado atravs da concentrao de fsforo e de nitrognio. O nvel de eutrofizao nestes ecossistemas medido atravs da disponibilidade de nutrientes,


principalmente fsforo e nitrognio, os quais so fatores limitantes de produo primria (vegetao aqutica). Porm, nem todo ambiente rico em nutrientes produtivo em vegetao, uma vez que existem outros fatores que influenciam na taxa de produtividade (balano entre as perdas e ganhos de biomassa), tais como, temperatura, radiao solar, turbidez, profundidade, etc. O fitoplncton tambm heterogeneamente distribudo dependendo da combinao timas de diversos fatores para o seu crescimento. Desta forma, caracterizar o estado trfico atravs da concentrao de clorofila a ou da concentrao de fitoplncton como indicador biolgico da eutrofizao permite ampliar a avaliao, entretanto esta tcnica muitas vezes negligenciada nestes estudos.

3. Novas abordagens matemticas em reservatrios Com o avano computacional, as aproximaes matemticas complexas, que exigiam

muito tempo de processamento, tornaram-se viveis. Os modelos tridimensionais podem ser considerados as representaes matemticas que mais se aproximam da realidade, entretanto eles so pouco disseminados e aplicados em estudos de modelagem em reservatrios. Estes estudos poderiam explorar mais a capacidade de avaliao e predio destes modelos.

Recentemente, novas abordagens matemticas para o gerenciamento de reservatrios esto sendo desenvolvidas e aplicadas, as quais buscam a integrao entre a hidrologia e a ecologia, duas cincias que por muito tempo caminharam em paralelo (Unesco, 1997). Antigamente, a hidrologia era utilizada apenas para o controle de eventos extremos e para garantir uma maior eficincia do uso dos recursos hdricos para fins mltiplos, utilizando muitos recursos da modelagem matemtica. A ecologia de gua doce tinha carter apenas descritivo, com a finalidade de diagnosticar e identificar padres atravs do monitoramento in situ de determinados constituintes qumicos e biolgicos da gua os quais so indicadores da degradao do sistema, tais como a demanda bioqumica de oxignio (DBO), oxignio dissolvido, nitrato, amnia, fosfatos, coliformes, biomassa de plncton, cobertura de macrfitas aquticas e biomassa ctea. O progresso recente na rea de hidrologia, no sentido de avaliar e prognosticar com mais preciso os processos quantitativos, impulsionou a construo de modelos matemticos eco-hidrolgicos complexos, os quais integram a hidrodinmica com as variveis de qualidade da gua e biolgicas, melhorando, assim, a capacidade preditiva de constituintes qumicos da gua e processos biolgicos. Entretanto, poucas aproximaes permitem este tipo de modelagem devido a complexidade de elaborao do modelo e pelo nmero de parmetros envolvidos (Lord et al., 1994; Rajar and Cetina, 1997; Romero et al., 2004).

Modelos eco-hidrolgicos complexos aplicados a ecossistemas tropicais e subtropicais podem ser encontrados no Brasil como, por exemplo, o modelo IPH-ECO, sendo uma boa alternativa para avaliao de processos integrados em reservatrios. O modelo IPH-ECO um sistema computacional for Windows desenvolvido no Instituto de Pesquisas Hidrulicas (IPH), voltado especialmente para entendimento dos processos fsicos, qumicos e biolgicos de corpos dgua rasos e profundos, tais como, lagos, reservatrios e esturios de uma maneira integradora. Este modelo possui um mdulo hidrodinmico acoplado com mdulos de qualidade da gua e biolgico. As diferenas espaciais dentro do corpo dgua so levadas em conta, podendo at ser definida uma discretizao tridimensional para o mdulo hidrodinmico e para os mdulos de qualidade da gua e biolgico. Este modelo descreve as mais importantes interaes hidrodinmicas e abiticas, alm dos principais processos biolgicos, com a finalidade de auxiliar o entendimento comportamental de um determinado ecossistema aqutico (Figura 1). Uma descrio detalhada pode ser encontrada em Fragoso Jr. (2007).


Figura 1 Estrutura simplificada do modelo IPH-ECO. Os blocos em crculo duplo so modelados por compartimentos compostos por peso seco e nutrientes (P, N e Si). As setas slidas representam os fluxos de massa e as setas tracejadas denotam relaes

empricas (o sinal de menos indica uma influncia negativa na transparncia da gua, caso contrrio positiva) (Modificado de Janse, 2005).

Modelos com estruturas conceituais mais detalhadas permitem avaliar problemas mais complexos, tais como os problemas encontrados em reservatrios que fazem parte de um plano de gesto para remediao e proteo de seus recursos hdricos. Dentre algumas problemticas que poderiam ser analisadas por este tipo de aproximao, pode-se citar:

a) Caracterizao tridimensional da hidrodinmica e da qualidade da gua no reservatrio;

b) Deteco de modificaes do fundo do reservatrio com a finalidade de identificar a perda de capacidade de armazenamento ao longo do tempo;

c) Determinao da disponibilidade sazonal de nutrientes na gua e no sedimento que compreende o ciclo biogeoqumico dos principais constituintes qumicos integrados com a hidrodinmica;

d) Avaliao de estados alternativos de estabilidade e determinao da resilincia do sistema frente cenrios de aumento de cargas, uso do solo, operao de comportas, enchentes e estiagens;

e) Modelagem do estado trfico do sistema considerando a variabilidade do fitoplncton, zooplncton, macro-invertebrados e peixes, levando em considerao o efeito da hidrodinmica, heterogeneidade espacial e suas interaes com as fraes orgnicas e

Radiao Solar

Pesca, aves Aves

Mat. Inorg.

adveco

difuso

O2

Detritos

Algas

Planctvoros

Omnvoros

Piscvoros

Zooplncton

Zoobentos

P,N,Si

Plantas Subm.

Mat. Org.

Mat. Inorg.

P,N,Si Algas

consumo

consumo

consumo

predao

predao

predao

predao predao

predao

cons.

cons.

cons.

consumo

sedim./ resusp.

sedim./ resusp.

Infiltrao, denitrificao, deposio

mineral.

Minerizao

consumo

cons.

mortalidade

Mort.

produo

demanda

reaerao

carga

consumo

Transparncia

-

habitat

sedim./ resusp.

-

-

+

adsoro

predao


inorgnicas na gua e no sedimento; f) Identificar os fatores reguladores do metabolismo aqutico no reservatrio e sua

influncia sobre o fluxo de carbono; g) Impactos em corpos dgua a montante e a jusante do empreendimento; h) Avaliao mais detalhada dos impactos da biomassa inundada sobre os diversos

mecanismos aquticos.

4. Diretrizes para estudos de gerenciamento integrado de reservatrios Dentre a vasta gama de alternativas disponveis atualmente, a modelagem eco-

hidrolgica poderia ser uma boa ferramenta no combate degradao destes ecossistemas. O emprego desta tcnica proporcionaria uma viso mais realista dos verdadeiros impactos em reservatrios frente a cenrios de uso do solo, urbanizao, mudanas climticas, eventos extremos, estiagem, etc. Alm disso, estes modelos poderiam auxiliar o tomador de deciso a escolher as medidas de gerenciamento mais eficazes que seriam mais apropriadas e que trariam mais benefcios scio-ambientais e econmicos. Sem o conhecimento da reao do ecossistema nos diferentes nveis trficos, qualquer medida de ao pode ter um efeito indesejvel ou, at mesmo, ser insuficiente para um determinado propsito. Desta forma, foi proposto um conjunto de medidas corretivas de carter interno aplicado nas bacias de contribuio e no ecossistema aqutico que poderiam ser includos nos estudos de gerenciamento integrado destes ecossistemas maximizando os benefcios scio-econmicos (Figura 2). Este conjunto de medidas constitudo de seis etapas:

a) Identificao do estado atual da bacia (antes da construo do empreendimento) Avaliao da ocupao urbana atual, estimativa da gerao de esgoto domstico e industrial, e de eventos chuvosos crticos;

b) Quantificao de volumes e cargas geradas pela bacia (antes da construo do empreendimento) Levantamento das caractersticas fsicas das bacias (i.e. rea, rede de drenagem, uso do solo, declividade mdia, etc), utilizao de modelos chuva-vazo para quantificar o escoamento sub e superficial produzido pelas bacias, utilizao de modelos de qualidade da gua para estimativa do aporte de nutrientes produzido pela bacia que estaria disponvel para o ecossistema aqutico, monitoramento de vazo e amostragem da qualidade da gua;

c) Estimativa do estado atual do ecossistema aqutico (aps fechamento da barragem) Utilizao de modelagem ecolgica para identificar e quantificar o retrato atual do ecossistema, uso de monitoramento de nveis, velocidade, qualidade da gua e comunidades aquticas para calibrao do modelo;

d) Teste de alternativas e avaliao de cenrios extremos (depois da construo do empreendimento) Projeo dinmica do crescimento populacional, uso do solo, produo de sedimentos na bacia e seus impactos no reservatrio, cargas de nutrientes (previso de cenrios futuros otimistas e pessimistas, isto , com e sem tratamento de esgoto). Simulao ecolgica integrada com as bacias de contribuio e teste de medidas de gerenciamento visando a conservao da qualidade dos recursos hdricos e manuteno do volume de armazenamento para uma projeo de, no mnimo, 20 anos;

e) Seleo de medidas de gerenciamento no reservatrio Seleo do cenrio que maximiza os benefcios scio-ambientais, econmicos do ecossistema aqutico a um estado de referncia determinado. Nesta etapa, critrios como custo do projeto, benefcios para o controle de cheias, diluio da poluio, reduo dos custos de tratamento de gua, comportamento das comunidades aquticas e utilidade da gua


mais limpa aumentada para a irrigao e indstria, devem ser levados em considerao;

f) Aplicao, monitoramento e manejo nas bacias de contribuio Monitoramento das variveis ecolgicas no ecossistema aqutico e nas bacias de contribuio durante a aplicao da alternativa escolhida, emprego de medidas corretivas na bacia visando reduzir os nveis de nutrientes, bem como o reflexo destas melhorias no ecossistema aqutico.

Figura 2 Diagrama apresentao medidas de gerenciamento que podem ser empregadas na bacia e no corpo dgua visando o gerenciamento integrado de

reservtrios

4. Concluses e recomendaes Modelos eco-hidrolgicos mostraram ser uma ferramenta promissora podendo auxiliar

na tomada de deciso na seleo de uma alternativa de gerenciamento de reservatrios sujeitos a aes antrpicas e degradao da qualidade da gua. Ao contrrio de modelos com estruturas conceituais mais simples, estes modelos consideram processos importantes integrados (e.g. hidrodinmica, transporte de nutrientes e plncton), interaes entre comunidades aquticas e efeitos indiretos que permitem explorar questes mais realsticas, e seu design flexvel possibilita o usurio analisar muitas questes ecolgicas, tais como os efeitos e implicaes de distrbios no ecossistema aqutico.

Estes modelos tambm so teis para explorar as conseqncias de propriedades complexas, tais como multiplicidade de atrao de estados alternativos de estabilidade. Quando um ecossistema aqutico estressado (distrbio), podem ocorrer profundas implicaes para o ecossistema, tal como um inesperado colapso do sistema e uma grande resistncia para seu estado de referncia. Desta forma indispensvel que toda medida no sentido de restaurar o sistema seja cuidadosamente planejada, estudada, simulada e monitorada. Isso sugere um conjunto de medidas corretivas de carter interno aplicado nas bacias de contribuio e no ecossistema aqutico visando promover uma gesto integrada destes ecossistemas maximizando os benefcios scio-ambientais, econmicos.

Assim, foi proposta a aplicao de sistemas computacionais mais complexos do que os

Gesto na s Bacia s

C arga de nutrientes

Ocupao urbana

Avaliao das precipitaes

Modelagem da quantidad e e qualidade da gua na bacia

Modelagem ecolgica

Caractersticas fsicas das bacias

Transformao precipitao - vazo

Cargas do esgoto sanitrio domstico

Hidrogramas resultantes das

bacias

Avaliao da qualidade da gua

pluvial

Polutograma d as sub - bacias

Gesto n o

ecossistema aqutico

Monitoramento

Avaliao da hidrodinmica

Monitoramento

Qualidade da gua

Monitoramento

Avaliao dos efeitos nas

comunidades aquticas

Monitoramento

Eventos nas bacias

Tomada de deciso

Testes de alternativas

Seleo da alternativa

Monitoramento

Manejo na

bacia


atualmente empregados em estudos de reservatrios, os quais integram informaes provenientes das bacias de contribuio e processos interaes trficas. Em paralelo a modelagem matemtica, medidas como monitoramento, reduo da carga de nutrientes, proteo das reas riprias, manejo na bacia, podem ser destacadas como fundamentais no gerenciamento integrado de reservatrios.

Referncias

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