UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAP

PR-REITORIA DE PESQUISA E PS- GRADUAO

PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM BIODIVERSIDADE TROPICAL

MESTRADO E DOUTORADO

UNIFAP/EMBRAPA-AP/IEPA/CI-BRASIL

GEISON CARLOS XISTO DA SILVA

ALTERAES DA QUALIDADE DA GUA DURANTE ENCHIMENTO

DE RESERVATRIO PS-FRAGMENTAO DO ESCOAMENTO

LIVRE

MACAP-AP

2015

GEISON CARLOS XISTO DA SILVA

ALTERAES DA QUALIDADE DA GUA DURANTE ENCHIMENTO DE

RESERVATRIO PS-FRAGMENTAO DO ESCOAMENTO LIVRE

Dissertao apresentada ao Programa de

Ps-Graduao em Biodiversidade

Tropical PPGBIO Universidade

Federal do Amap UNIFAP, como

requisito obteno do ttulo de Mestre.

Orientador: Prof. Dr. Alan Cavalcanti da

Cunha

MACAP AP

2015

Dados Internacionais de Catalogao na Publicao (CIP) Biblioteca Central da Universidade Federal do Amap

363 S586a Silva, Geison Carlos Xisto da.

Alteraes da qualidade da gua durante enchimento de reservatrio ps-fragmentao do escoamento livre / Geison Carlos Xisto da Silva; orientador, Alan Cavalcante da Cunha. Macap, 2015.

151 f.

Dissertao (mestrado) Fundao Universidade Federal do Amap, Programa de Ps-Graduao em Biodiversidade Tropical. 1. Biodiversidade - gua. 2. Recursos hdricos Desenvolvimento Amap. 3. Controle de qualidade de gua Amap. I. Cunha, Alan Cavalcante da, orientador. II. Fundao Universidade Federal do Amap. III. Ttulo.

GEISON CARLOS XISTO DA SILVA

ALTERAES DA QUALIDADE DA GUA DURANTE ENCHIMENTO DE

RESERVATRIO PS-FRAGMENTAO DO ESCOAMENTO LIVRE

___________________________________________________________________________

Prof. Dr. Alan Cavalcanti da Cunha/

UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAP - UNIFAP

Prof. Dr. Damio Chaves Brito

UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAP - UEAP

Prof. Dra. Helenilza F. Albuquerque Cunha

UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAP - UNIFAP

Aprovada em: 18 de Dezembro de 2015, Macap, AP, Brasil

Dedico a meus Pais Carlos e Valdenice,

minhas irms Taina e Cintia, e ao meu

Filho Alynson que sempre souberam

reconhecer o esforo feito para dar

orgulho e inspirao para nossa famlia.

Agradeo

A Deus, o Mestre dos Mestres por todos os ensejos propiciados em minha vida.

Ao Prof. Dr Alan Cavalcanti da Cunha, que no papel de Orientador no mediu esforos para

que este trabalho fosse concretizado de maneira eficaz.

Aos professores Dra. Helenilza F. Albuquerque Cunha, Dr. Damio Chaves Brito, Msc. Eldo

Silva dos Santos, Msc. Arialdo Martins da Silveira Jnior e tantos outros, pelas inmeras

sugestes e informaes sobre a importncia do papel do pesquisador na cincia.

Aos companheiros de campanha pelo trabalho prestado na obteno de dados.

Ao CNPq (Processo 475614/2012-7) pelo suporte financeiro aos projetos: "Modelagem

hidrodinmica e qualidade da gua no Esturio do Baixo Rio Araguari AP, a

PROPESPg/UNIFAP pelo suporte a pesquisa e ao Laboratrio de Qumica, Saneamento e

Modelagem de Ambiental (LQSMA/UNIFAP) pelo apoio logstico e laboratorial.

A empresa Ferreira Gomes Energia.

Ao IMAP pela disponibilizao dos dados necessrios para anlises.

RESUMO

Silva, Geison Carlos Xisto da. Alteraes da qualidade da gua durante enchimento de

reservatrio Ps-Fragmentao do Escoamento Livre. Macap, 2015. Dissertao (Mestre em

Biodiversidade Tropical) Programa de Ps-graduao em Biodiversidade Tropical Pr-

Reitoria de Pesquisa e Ps-Graduao Universidade Federal do Amap. geison@unifap.br

A mitigao de impactos ambientais causados por barragem de hidreltrica tem sido um

desafio em todo o mundo. Entretanto, poucos estudos enfatizam a importncia da fase de

enchimento de reservatrio. O objetivo desta investigao quantificar variaes de

parmetros-chave da qualidade da gua durante o enchimento do reservatrio da Usina

Hidreltrica de Ferreira Gomes (UHEFG). A UHEFG localiza-se na bacia hidrogrfica do Rio

Araguari, Estado do Amap - Brasil e considerada como de grande porte (Pot 252 MW, A

17,7 km2, Vol. = 137,31 km3, e operada a fio dgua). A metodologia consistiu em

procedimento amostral da qualidade da gua em intervalos irregulares, segundo a evoluo

hidrulica de enchimento. Cinco campanhas de campo (Julho/2014 a Agosto/2015) foram

conduzidas em nove stios amostrais dentro do reservatrio (P1 a P9) e um a jusante (P10). As

variveis-chave monitoradas foram: ndice de Estado Trfico (IET), Coliformes Totais (CT),

Escherichia Coli (E. Coli) e Clorofila- (Clorof), em simultaneidade com variveis fsico-

qumicas (Temperatura, Slidos Suspensos, Slidos Dissolvidos Totais, Condutividade

Eltrica, Turbidez, Cor, pH, OD, Al, NH3, Cl, Mg, Ca, P, NH3, NO3 e SO4) e hidrulico-

operacionais: vazes afluentes (Qa), defluentes (Qd) e variao de volume do reservatrio

(Vol.%). Anlises de Regresses Mltiplas (ARM) mostraram significativa influncia da

variao dos parmetros-chave explicadas por variveis fsico-qumicas e hidrulicas

(0,46R2aj0,99, p

chave (p

ABSTRACT

Silva, Geison Carlos Xisto da. Changes of Water Quality for Post-Fragmentation of Free

Flow reservoir filling. Macapa, 2015. Dissertao. (Master in Tropical Biodiversity) -

Programa de Ps-graduao em Biodiversidade Tropical Pr-Reitoria de Pesquisa e Ps-

Graduao Universidade Federal do Amap. geison@unifap.br.

Mitigating the environmental impacts caused by hydroelectric dams has been a worldwide

challenge. However, few studies emphasize the importance of the reservoir-filling phase. The

objective of this research is to quantify variations of key water quality parameters during the

filling of the Ferreira Gomes Hydroelectric Power Plant reservoir (UHEFG). UHEFG is

located in the Araguari River basin in the state of Amap, Brazil. It is considered a large

power plant (Pot 252 MW, A 17.7 km2, Vol = 137.31 km3, and operated at a trickle").

The methodology consisted of sampling the water quality in irregular intervals, according to

the hydraulic evolution of the filling process. Ten field campaigns were performed (from July

2014 to August 2015) in nine sample sites within the reservoir (P1 to P9) as well as one

downstream site (P10). The following key variables were monitored: Trophic State Index

(TSI), Total Coliforms (CT), Escherichia Coli (E. Coli) and Chlorophyll- (Clorof), along

with physical and chemical variables (Temperature, Suspended Solids, Total Dissolved

Solids, Electrical Conductivity, Turbidity, Color, pH, OD, Al, Cl, Mg, Ca, P, NH3, NO3 and

SO4) and hydraulic-operational variables: inflows (Qa), outflows (Qd), and variation in

reservoir volume (Vol%). Multiple Regression Analyses (MRA) showed that the key

parameters were significantly influenced by physical-chemical and hydraulic variables

(0.46R2aj0.99, p

hypothesis that the filling phase has significant impacts on the key parameters (p

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 rea do Reservatrio da UHEFG com 9 stios de amostragem no reservatrio (P1 a P9) e um a jusante, em frente da cidade de Ferreira Gomes (P10)..........31 Figura 2 Variao volumtrica (Vol.%) de enchimento do reservatrio da UHEFG em funo do tempo)...............................................................................................37 Figura 3 Variao espacial dos parmetros fsicos no reservatrio da UHEFG e jusante. a: Temperatura da gua, b: Cor, c: Turbidez e d: Slidos Suspensos. Box = medianas, Pontos = valores experimentais; linha verde = tendncia da regresso simples; linha vermelha contnua = tendncia mdia mvel; linhas pontilhadas vermelhas = intervalo de confiana, IC (95%); valores numricos representam outliers (extremos)........................................................................41 Figura 4 Variao espao-temporal dos parmetros fsico-qumicos no reservatrio da UHEFG e jusante. a: SS, b: DBO (5,20 C), c: Cl, d: Ca, e: Mg, f: P, g: NH3, h: NO3 e i: pH. Box = medianas, Pontos = valores experimentais; linha verde = tendncia da regresso simples; linha vermelha contnua = tendncia mdia mvel; linhas pontilhadas vermelhas = intervalo de confiana, IC (95%); valores numricos representam outliers (extremo)............................................44 Figura 5 Variao espao-temporal das principais variveis dependentes. a: Coliformes Totais, b: E. Coli, c: Clorofila- e d: IET, em relao aos pontos amostrais de qualidade da gua (P1 a P9, e p10)....................................................................48 Figura 6 Variao temporal das principais variveis dependentes (Clorofila-, Coliformes Totais, E. Coli, e Nutrientes IET, NH3 e NO3 em relao ao percentual do volume de enchimento (Vol.%). Variao dos parmetros qumicos em funo dos perodos de coleta com desvio padro.......................55 Figura 7 Dissimilaridade a: Global utilizando-se 25 variveis conjuntas (qualidade da gua e hidrulica), b: apenas dissimilaridade hidrulica e c: apenas dissimilaridade da qualidade da gua. Nos trs casos, verifica-se a formao de pelo menos 3 grupos caractersticos indicando variaes espaciais significativas entre os pontos de amostragem P1 a P9 (reservatrio) e P10 (jusante da barragem)................................................................................64 Figura 8 a: variao do OD com a temperatura e influncia hidrulica, b: variao da NH3 com a temperatura e hidrulica e c: razo P:N ou razo de disponibilidade de nutrientes limitant