Estudo observacional dos efeitos da captação de água pelos...
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Estudo observacional dos efeitos da captação de água pelos usuários na intrusão salina do Cana
de São Francisco, RJ
Pesquisador: Marcelo Di Lello Jordão Coordenadora: Dra. Susana B. Vinzón
INTRODUÇÃO: A intrusão salina é o processo de salinização de um corpo d’água raso devido à livre ligação com
outro corpo d’água mais salgado.
MODELO 2DV PARANAGUÁ - PR
Forças que atuam na Intrusão Salina
INTRUSÃO SALINA
VENTO MARÉ
ASTRONÔMICA
MARÉ METEOROLÓGICA
BACIA HIDROGRÁFICA
TRANSPOSIÇÃO
USUÁRIOS
ELEVAÇÃO DO NMM
DESCARGA FLUVIAL
RUGOSIDADE DO FUNDO
ONDA
GRADIENTE DE DENSIDADE
-26 -24 -22 -20 -18 -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0
Distância à embocadura (km)
-12
-10
-8
-6
-4
-2
Pro
fun
did
ad
e (
m)
-26 -24 -22 -20 -18 -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0
Distância à embocadura (km)
-12
-10
-8
-6
-4
-2
Pro
fun
did
ad
e (
m)
Sizígia
(Q=134m3/S)
Quadratura
(Q=141m3/S)
Rio Itajaí – SC
Isolinhas salinidade
Perfil longitudinal
(fonte: Medeiros 2001)
Forças que atuam na Intrusão Salina
INTRODUÇÃO: A intrusão salina como um problema de manejo
A salinização pode ser um limitador para diversos usos da água na região estuarina. Por conta disso, podem surgir conflitos entre:
Usuários à montante do Canal de São Francisco
Usuários do Canal de São Francisco
INTRODUÇÃO: A intrusão salina como um problema científico
Do ponto de vista científico, buscamos compreender melhor os mecanismos pelos quais o sal se mistura com a água rio acima. E assim poder otimizar a captação de água pelos usuários, por um lado, e prever a intrusão salina, por outro, contribuindo para a instrumentação da gestão do comitê.
INTRODUÇÃO: Trabalhos anteriores
SERLA, “ Estudo Hidrossedimentológico”. 1998 F. COPPETEC, "Intrusão salina no rio Guandu/canal de São Francisco e sua repercussão na concessão de outorgas", Relatório Técnico, Laboratório de Hidrologia e Estudos do Meio Ambiente da COPPE/UFRJ, Projeto CT-HIDRO-FINEP/COPPETEC 3166, Rio de Janeiro, 2004. F. COPPETEC, "Informações sobre os principais usuários da bacia", Projeto FURNAS/COPPETEC, PEC-3797, Rio de Janeiro, 2004. F.COPPETEC, “Relatório dos Resultados das Medições de Campo - Relatório R6 com dados sinóticos”, Projeto FURNAS/COPPETEC, PEC-3797B, Maio de 2004. F. COPPETEC, "Captação de água pela UTE Santa Cruz no contexto de gestão da bacia do rio Guandu", Projeto FURNAS/COPPETEC, PEC-3797, Relatório Final, Rio de Janeiro, out. 2004 F.COPPETEC, “Modelagem computacional de plumas térmicas na região do canal de São Francisco, baía de Sepetiba-RJ, para avaliação de usina termoelétrica da CSA. Relatório Final, Rio de Janeiro, 2006
INTRODUÇÃO: Cenários Atuais e Futuros
Situação Atual: 76,35 m³/s Situação Futura (50 anos): 36,6 m³/s
Fonte: PERH Guandu(2006)
OBJETIVO:
Caracterizar os mecanismos da intrusão salina no Canal de São Francisco a partir de dados observacionais, que envolve: • Conhecer a variabilidade diária e sazonal
da vazão do Guandu; • Conhecer a variabilidade diária da tomada
de água dos principais usuários; • Conhecer a variabilidade diária e sazonal
da intrusão salina; • Gerar dados de referência para calibrar o
modelo numérico 2DV para a intrusão salina e orientar a implementação da rede de monitoramento da Bacia;
Canal de São Francisco
Comprimento: 15 000 m Largura: <100 m Profundidade: ~3 m
Canal de São Francisco
Caracterização atualizada do leito no trecho de intrusão salina: 1. Batimetria 2. Amostragem do fundo
Canal de São Francisco
4-5 km
Canal de São Francisco
MODELO 2DV PARANAGUÁ - PR
Marés (astronômica e meteorológica)
NÍVEL
Nível d'água medido na seção da COSIGUA
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 50 100 150 200 250 300 350
tempo (h)
Co
ta n
íve
l m
éd
io l
oca
l (m
)
Micromaré (H max < 2 m) semidiurna com desigualdade
Marés (astronômica e meteorológica)
Maré (astronômica e meteorológica)
Efeitos da morfologia, batimetria e rugosidade na propagação da onda de maré
MEDIR O NÍVEL AO LONGO DO CANAL COM INFLUÊNCIA DA MARÉ INSTALAÇÃO DE 3 MARÉGRAFOS AMOSTRAGEM: 3 marégrafos medindo a cada 15 minutos por 1 ano hidrológico;
Maré (astronômica e meteorológica)
Maré (astronômica e meteorológica)
Corrente axial (m/s) Estuário Satilla - USA P
rofu
nd
idad
e (m
)
7- 8 abril 1997
OSCILAÇÃO DA DIREÇÃO DA CORRENTE
Maré (astronômica e meteorológica)
MEDIR MAGNITUDE E DIREÇÃO DE CORRENTE DE MARÉ AMOSTRAGEM: fundeio de correntômetro por 24h para sizígia e quadratura a cada 2 meses por 1 ano hidrológico
Descarga Fluvial
MODELO 2DV PARANAGUÁ - PR
Descarga Fluvial
Transposição:
Vazão monitorada pela LIGHT: 120 - 350 m³/s Variabilidade diária, com mudança brusca da vazão em menos de 30 minutos Fonte: SERLA (1998)
Descarga Fluvial
Transposição:
Vazão monitorada pela LIGHT: 120 - 350 m³/s Variabilidade diária, com mudança brusca da vazão em menos de 30 minutos Fonte: SERLA (1998)
Fluviograma do rio Guandu - jusante da Light - SC1
dia 02/09/97 a 16/09/97
100
150
200
250
300
350
0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360
tempo (horas)
va
zã
o (
m3/s
)
Afluentes Naturais:
Descarga Fluvial
Fonte: SERLA (1998
Descarga Fluvial
Fluviograma do rio Santana - SC2
01/05/97 a 28/02/98
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3
mês
va
zã
o (
m3/s
)
Fonte: SERLA (1998)
Afluentes Naturais:
Descarga Fluvial
6. MEDIR VAZÃO RIO GUANDU (Jusante da ETA-CEDAE):
INSTALAR ESTAÇÃO FLUVIOMÉTRICA AMOSTRAGEM: medir corrente na seção transversal 1 vez por mês e nível a cada 15 minutos por 1 ano hidrológico. construir a curva chave.
Usuários:
USO TOTAL: -80.126 m³/s ETA Guandu: - 45 m³/s CSA: - 21m³/s 7. OBTENÇÃO DA SÉRIE DE VAZÃO DOS
USUÁRIOS: Variabilidade: Existe? Lista atualizada 2013: Existe? Local de tomada e descarte da água: Existe?
82.4% da vazão total desviada para os usuários
21 usuários
Fonte: PERH Guandu(2006)
Descarga Fluvial
O limite da intrusão salina pode ser definido como o limite à montante onde é possível detectar sinal de salinidade (S ≥ 0.5 ups)
0.
0.5 ups 10 ups
34 ups
Mar
LIM LIC LIS
LIM – Limite de Influência da Maré; LIC – Limite da Inversão de Corrente LIS - Limite da Intrusão Salina
> 4 km
Intrusão Salina
Intrusão Salina
MEDIR A SALINIDADE AO LONGO DO CANAL: MONITORAMENTO EMBARCADO AMOSTRAGEM: CTD medindo 24 h na sizígia e quadratura a cada 2 meses por 1 ano hidrológico MONITORAMENTO PERMANENTE (marégrafo) AMOSTRAGEM: medindo a cada 15 minutos por 1 mês e 1 por um ano.
Intrusão Salina
Vento
MEDIR VENTO: AQUISIÇÃO E INSTALAÇÃO DE ESTAÇÃO DE MEDIÇÃO DE VENTO AMOSTRAGEM: A cada 1 hora por 1 ano
SUMÁRIO
1. Batimetria; 2. Amostragem de fundo; 3. Medição de salinidade ao longo do canal; 4. Medição do perfil vertical de salinidade; 5. Obter série de vazão na saída -UHE Pereira Passos; 6. Medição de vazão a jusante ETA Guandu; 7. Obter série de afluxo/efluxo dos principais usuários; 8. Medição de nível de maré no canal; 9. Medição de corrente no canal;
ORÇAMENTO
ATIVIDADE VALOR
Batimetria/amostragem de fundo 7000
Monitoramento da salinidade e corrente 72000
Aquisição e Instalação da estação de nível c/ ou s/ CTD 97000
Aquisição e Instalação da estação de medição de vento 18000
Manutenção mensal preventiva e corretiva 12000
Visitação e aquisição de dados com usuários 2100
Bolsa auxilio para estágio na análise de dados 6000
Medição de Vazão 30000
TOTAL 244100
CRONOGRAMA
ATIVIDADES 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Batimetria
Amostragem de fundo
Monitoramento da salinidade e corrente
Aquisição e Instalação da estação de nível c/ ou s/ CTD
Manutenção mensal preventiva e corretiva
Visitação e aquisição de dados com usuários
Medição de Vazão
Análise dos dados
Elaboração do relatório
BIMESTRE
OBRIGADO!
MARCELO DI LELLO JORDÃO Oceanógrafo
Laboratório de Dinâmica de Sedimento Coesivos – LDSC Cidade Universitária – Centro de Tecnológia
Bloco:I Sala: 100 Rio de Janeiro
Tel.: 21 2562 8811 Cel.: 21 9486 3406
Email: [email protected]
Forças que atuam na Intrusão Salina
Cunha Salina Parcialmente misturado Bem misturado
METODOLOGIA
Material: Embarcação com cabine; Van Veen ou busca-fundo; Ecobatímetro com GPS;
BATIMETRIA / AMOSTRAGEM DE FUNDO
METODOLOGIA
Embarcação com cabine; CTD com gaiola; DGPS;
3. Medição de Salinidade