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09 a 11 de dezembro de 2015 Auditório da Universidade UNIT
Aracaju - SE
DETERMINAÇÃO DAS VAZÕES ECOLÓGICAS, PELO MÉTODO DE TENNANT,
PARA GESTÃO DAS ÁGUAS DO BAIXO SÃO FRANCISCO,
LOCALIZADO ENTRE OS ESTADOS DE ALAGOAS E SERGIPE
Jorge Luiz Sotero de Santana 1, Cleverton Santos 2, Laize Eloy Teixeira 3
1 Professor do Instituto Federal de Sergipe - IFS / CSA, Aracaju-SE, Brasil, e-mail: [email protected] 2 Coordenadoria de Saneamento Ambiental - CSA / IFS, Aracaju-SE, Brasil, e-mail: [email protected]
3 Coordenadoria do Curso de Engenharia Civil - CCEC / IFS, Aracaju-SE, Brasil, e-mail: [email protected]
Resumo
A bacia hidrográfica do rio São Francisco possui uma área de drenagem de 638.576 Km2, no qual ocupa 8% do território
nacional e sua cobertura vegetal contempla fragmentos de Cerrado no Alto e Médio, Caatinga no Médio e Submédio e de Mata
Atlântica. A bacia concentra a maior quantidade e diversidade de peixes de água doce da região Nordeste. A vazão natural
média anual do rio São Francisco é de 2.846 metros cúbicos por segundo, mas ao longo do ano pode variar entre 900 m³/s e
5.290m³/s, de acordo com o período de observação de 1931 a 2013, segundo o Operador Nacional do Sistema – ONS, que
controla e define as vazões dos rios e os níveis dos reservatórios do rio, através da Companhia Hidroelétrica do São Francisco-
CHESF. A bacia hidrográfica ainda banha os estados de Minas Gerais, Bahia, Goiás, Pernambuco, Sergipe e Alagoas, além do
Distrito Federal, abrangendo uma rica diversidade cultural e alta densidade demográfica. Logo, o objetivo deste trabalho foi
analisar as séries históricas das vazões médias mensais e anuais do rio São Francisco, na região fisiográfica do baixo rio São
Francisco, no estado de Sergipe e Alagoas, sendo analisado e monitorado, ambientalmente, as alterações do regime hidrológico,
pelo Método de Tennant. Portanto, Analisou-se a sustentabilidade ambiental do rio através do método de determinação de vazão
ecológica, conhecido na literatura como o Método de Tennant, sendo um dos mais utilizados para determinação das vazões,
além dos impactos na vida aquática, no meio ambiente e na dinâmica fluvial. O trabalho almeja contribui como subsídios para
tomada de decisões, bem como para recomendações no monitoramento ambiental e para o avanço do planejamento e da gestão
dos Recursos Hídricos na Região do Baixo São Francisco, localizada nos estados de Alagoas e de Sergipe.
Palavras-Chave: Vazões Ecológicas, Rio São Francisco, Gestão.
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1. INTRODUÇÃO
A bacia hidrográfica do rio São Francisco possui uma área de aproximadamente 638.576 km², passando pelos estados de
Minas Gerais, Bahia, Goiás, Pernambuco, Sergipe, Alagoas e Distrito Federal, abrangendo uma rica e alta densidade
demográfica. Mais de 14,2 milhões de pessoas, o equivalente a 7,5% da população do País, habitavam a região em 2010, sendo
a maioria habitante da região metropolitana de Belo Horizonte. A agricultura é uma das mais importantes atividades
econômicas, mas a região possui fortes contrastes socioeconômicos, com áreas de acentuada riqueza e alta densidade
demográfica e áreas de pobreza crítica e população bastante dispersa. Dos 456 municípios com sede na bacia, somente 93
tratam seus esgotos Brasil, segundo a Agencia nacional das Águas ANA [1].
A disponibilidade hídrica ou a vazão num rio depende da variabilidade temporal expressa por inúmeras funções
hidrológicas, sendo o seu balanço, frente às demandas de uso e de conservação ambiental, um instrumento valioso e
imprescindível à gestão dos recursos hídricos, conforme preconiza TUCCI [2].
Os rios possuem características hidrológicas (velocidade de escoamento, profundidade da lâmina d’água), morfológicas
(minerais que formam os leitos e margens, que causam o transporte de sedimentos), químicas (temperatura, Ph, oxigênio
disponível, alcalinidade) e ecológicas (espécies aquáticas) bastante variáveis. São características dinâmicas, algumas de difícil
medição, influenciadas pela sazonidade climática e localização geográfica BENETTI et al [3].
No presente trabalho foi analisado o regime hidrológico do rio São Francisco, bem como foi observado e constatado a
alteração do regime hidrológico do rio, de acordo com as séries históricas analisadas, provocadas pelo Operador nacional do
Sistema – NOS e o Sistema Integrado Nacional – SIN / CHESF, a fim de atender o setor de energia e também analisar os
sistemas de cotas vivenciados na Hidrelétrica de Xingó até o período do ano de 2013.
Segundo a ANA [1], as altas densidades demográficas da região concentram-se no sudoeste de Minas Gerais, no Distrito
Federal e em Alagoas. No período de 1991 a 2000, a taxa média geométrica de crescimento anual da população (1,68%) da
região foi ligeiramente superior à média nacional (1,5%). Mais de 70% dos municípios registram crescimentos abaixo da média
nacional, sendo que 23,5% tiveram perda de população, no período 1991/2000. Segundo o censo realizado pelo Instituto
Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE [4], a população cresceu de 13,4 milhões para 16,1 milhões de habitantes e a
ocupação urbana passou de 69,0%, em 1991, para 75,9%, no ano 2000.
A bacia do rio abrange 504 municípios, ou seja, 9% do total de Municípios do país. Desse total, 48,2% estão na Bahia,
36,8% em Minas Gerais, 10,9% em Pernambuco, 2,2% em Alagoas, 1,2% em Sergipe, 0,5% em Goiás e 0,2% no Distrito
Federal. Devido a sua extensão e diferentes ambientes percorridos, a bacia está dividida em quatro Regiões Fisiográficas: Alto,
Médio, Submédio e Baixo São Francisco.
Segundo Rocha [5], o rio São Francisco é fator precípuo para o desenvolvimento do Brasil e principalmente da região
Nordeste do país, pois é utilizado para diversos fins, tais como: abastecimento humano, irrigação, dessedentação animal,
geração de energia, indústria, turismo e outros usos consuntivos e não consuntivos da água.
Dentro dessa problemática, realizou-se no presente trabalho a análise das condições ambientais da bacia hidrográfica do
rio São Francisco, através da aplicação de modelos hidrológicos, nos quais correlacionarão às vazões dos trechos do rio entre
a cidade de Própria/SE e o Reservatório de Xingo entre os estados de Alagoas e Sergipe, observando a sua influência no regime
de fluxo do Baixo São Francisco.
1.1. Séries Históricas de Vazões
Os dados para o presente Trabalho de Pesquisa se concentraram nas Séries de Vazões do rio São Francisco nos postos
hidrométricos do Operador Nacional do Sistema - ONS, de acordo com o período de observação de 1931 a 2013, que controla
e registram e definem as vazões dos rios e os níveis dos reservatórios do rio, através da Companhia Hidroelétrica do São
Francisco – CHESF. Segundo a ANA [1], a vazão natural média anual do rio São Francisco é de 2.846 metros cúbicos por
segundo, mas ao longo do ano pode variar entre 900 m³/s e 5.290m³/s, de acordo com o período de observação de 1931 a 2013.
Segundo o ONS [6], suas principais funções são de planejamento e programação da operação do Sistema Interligado
Nacional – SIN, uma cadeia de modelos para a otimização da operação eletroenergética, os quais utilizam séries de vazões
médias diárias, semanais e mensais. As séries de vazões médias diárias e semanais destinam-se aos modelos de previsão de
vazões e controle de cheias, os quais são modelos utilizados apenas para o conjunto de aproveitamentos hidroelétricos em
operação, como o da CHESF e outras empresas produtoras e distribuidoras de energia elétrica.
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Os trechos selecionados para a pesquisa de campo foi o Baixo São Francisco, localizados nos estados de Sergipe e Alagoas,
bem como os postos hidrométricos da Usina de Xingó, de Traipu e do Município de Propriá-SE, próximo à ponte rodo-
ferroviária que faz divisa entre os Estados de Sergipe e Alagoas a 72 km da foz do rio São Francisco.
As séries de vazões médias mensais destinam-se aos modelos de planejamento de médio e curto prazo, destacando-se os
seus usos para a geração de vazões e energias naturais afluentes aos aproveitamentos e subsistemas eletroenergéticos,
respectivamente ONS [6].
Neste caso, devido ao horizonte de planejamento considerado, que pode se estender até 5 anos à frente, as séries de vazões
devem estar disponíveis não só para todos os locais de aproveitamentos em operação, como também para todos os locais de
aproveitamentos com entrada prevista para até 5 anos à frente, os quais são denominados de aproveitamentos em expansão. As
séries de vazões dos aproveitamentos em expansão são fornecidas pela Agência Nacional de Energia Elétrica - ANEEL ou, em
alguns casos, calculadas pelo ONS [6].
No presente Trabalho foi realizado um estudo utilizando tabelas, fluviogramas, a fim de calcular as vazões mínimas
(QMIN), médias (QMÉD) e máximas (QMÁX) no Baixo São Francisco com base na série histórica de vazões das estações
fluviométricas de Xingó (1931-2005). Com base em dados da ONS e da CHESF, obtivemos a Vazão Natural - Q Nat = 2.897
m³/s em Xingó, porém vale ressaltar que a contribuição dos Estados de Sergipe e Alagoas para a formação de vazões do rio
São Francisco é, em média, de 38,4 m³/s ANA, [1]. Portanto, somando as vazões incrementais dos dois Estados ao Q Nat de
Xingó encontramos a Vazão Natural o QNat de Propriá, que é estimado em 2.935,4 m³/s, de 1931 a 2005.
As séries das vazões médias históricas mensais e anuais de longo período, correspondendo aos anos de 1931 a 2005, com
os dados do posto hidrométrico da Hidrelétrica de Xingó estão apresentados na Figura 1. abaixo apresentada.
Fig. 1. Série Histórica das Vazões médias, Período – 1931 a 2005, Posto de Xingó, Rio São Francisco, CHESF/ ONS.
1.2. Regime Hidrológico
O fluxo natural de um rio varia conforme a escala de tempo avaliada, na ordem de horas, dias, meses, estações do ano,
anos e outros aspectos. No entanto, muitos anos de observação em uma estação fluviométrica geralmente são necessários para
se descrever as características do padrão de fluxo de um rio, em termos de quantidade, periodicidade e variabilidade, que é o
seu regime de fluxo natural.
A água suporta funções de grande valor para os seres humanos. Estas funções podem ser categorizadas como: (1)
manutenção da saúde pública, (2) desenvolvimento econômico, (3) recreação e (4) preservação do equilíbrio ecológico. Os
serviços oferecidos pela água dependem, em certo grau, da manutenção de suas características hidrológica, morfológica,
química e ecológica. Segundo Goldwater [7], o balanço adequado entre utilização da água e manutenção de sua estrutura natural
permite o uso continuado da água, no presente e no futuro.
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1.3. Vazões Ecológicas
Quando este balanço não é resguardado, funções exercidas pela água deixam de existir, com enormes prejuízos sociais.
Exemplos destas situações encontram-se descritos em Goldwater [7], Clarke (1991), Pratt (1997), Gleick (1998) e Folha de São
Paulo (2000). Uma das variáveis requeridas para possibilitar a continuidade das funções oferecidas pela água é a manutenção
de vazões mínimas que suportem o ecossistema aquático. Estas vazões têm sido chamadas de residuais, remanescentes,
ecológicas e ambientais. Na literatura inglesa, vazões mínimas são frequentemente denominadas de “instream flows minimum
requirements”.
Segundo Benetti [8], na fixação de vazões ecológicas, alguns dos métodos desenvolvidos levam explicitamente em
consideração variáveis físicas importantes nas diversas etapas de desenvolvimento de organismos aquáticos. De acordo com
Allan [9], os fatores físicos mais importantes para organismos aquáticos são as correntes, os substratos, as temperatura e
oxigênio. As correntes afetam os organismos em uma variedade de maneiras. Por exemplo, as correntes transportam nutrientes
e removem dejetos. Muitas espécies de plantas e de animais estão adaptadas para viverem em zonas mais lentas ou mais rápidas
das seções transversais de rios, mas não em ambas. As formas corporais dos organismos aquáticos apresentam adaptações que
possibilitam seus movimentos contra ou a favor de correntezas. Correntes afetam também a distribuição de algas em rios. Algas
aderidas a substratos rígidos predominam em águas velozes enquanto que plantas vasculares com raízes são encontradas em
locais de velocidades baixas e leitos macios.
De acordo com Benetti [8], outro fator que afeta a disponibilidade de oxigênio aos peixes é a interação com as correntes.
Oxigênio é transportado pelas estruturas respiratórias dos peixes por difusão. Consequentemente, a água pode ficar sem
oxigênio dissolvido nas imediações dos organismos. Como a difusão depende do gradiente de concentração, a corrente tem o
papel fundamental de renovar a água em contato com os peixes, provendo o necessário gradiente de concentração de oxigênio
dissolvido requerido para respiração.
Os métodos para o estabelecimento de vazões ecológicas têm sido classificados em vários grupos, segundo McMahon [10],
utiliza três grupos: (1) métodos das descargas históricas, (2) métodos de limites mínimos de sobrevivência e (3) métodos de
simulação de habitats. Stalnaker et al. [11] dividem em (1) técnicas de fixação de padrões, (2) técnicas intermediárias e (3)
técnicas incrementais.
Identificou também em quatro grupos de métodos: (1) métodos hidrológicos, (2) métodos hidráulicos de classificação, (3)
métodos de classificação de habitats e (4) métodos holísticos BENETTI [10].
O presente trabalho analisou as seis categorias, a saber, sobre as vazões ecológicas: (1) métodos hidrológicos, (2) métodos
de classificação hidráulica, (3) métodos utilizando regressões múltiplas, (4) métodos de classificação de habitats, (5) métodos
holísticos e (6) métodos informais. A seguir faz-se uma introdução ao método, dentre estes os Métodos hidrológicos, no qual
se encontra o Método de Tennant.
Os métodos hidrológicos usam dados históricos de descargas para estabelecer requerimentos mínimos de vazões em rios.
Eles são: a) Método da vazão média mínima de 7 dias com período de recorrência de 10 anos (7Q10) - Esta vazão é obtida
computando-se as médias móveis das vazões médias diárias com janelas de 7 dias ao longo de um ano hidrológico. A mínima
dessas médias móveis é retida. O processo é repetido para cada ano hidrológico da série histórica, obtendo-se uma série de
valores mínimos de vazões médias em 7 dias consecutivos, para cada ano. Estas vazões são ordenadas em ordem crescente de
magnitude, sendo estimadas suas probabilidades cumulativas de ocorrência e períodos de retorno. Desta tabela pode-se
determinar a vazão mínima de 7 dias com período de retorno de 10 anos BENETTI [10].
Segundo Benetti [8], a 7Q10 tem sido a vazão utilizada em estudos de qualidade de água para determinar-se a eficiência
com que poluentes devem ser removidos em estações de tratamento de águas residuárias para que não ocorra violação dos
padrões de qualidade da água em corpos receptores. Esta vazão, entretanto, é considerada por Stalnaker et al. [11] como sendo
excessivamente baixa para a manutenção de habitats aquáticos.
Já o Método da curva de permanência de vazões, segundo Benetti [10], este método utiliza valores da curva de permanência
para estabelecer vazões ecológicas em uma base mensal ou anual. A curva de permanência é calculada através dos dados
históricos de vazões, os quais são ordenados de forma crescente. A permanência de cada vazão observada é o percentual de
vezes em que ela foi igualada ou superada.
5
Para o Método das vazões anuais mínimas de 7 dias – Neste método, as mínimas das médias móveis das vazões diárias com
janelas de 7 dias ao longo do ano hidrológico são retidas. O valor adotado como vazão mínima é a média dos valores retidos.
Uma variação deste método é dada pelo produto entre o valor determinado e um coeficiente que varia entre 0,5 a 1,0,
dependendo dos objetivos de qualidade para o rio sendo analisado BENETTI [10].
Segundo Pereira [12], os valores médios das variáveis hidrológicas estudadas: precipitação média anual (Pm), vazão média
anual de longa duração (Qm), vazão específica média de longa duração (qm), vazão mínima com sete dias de duração e período
de retorno de 10 anos (Q7,10), vazões associadas à permanência de 95% (Q95%), coeficiente de deságue, área de drenagem e
região fisiográfica de cada estação estudada, considerando-se os períodos de 1979 a 2000. Para a região fisiográfica do baixo
São Francisco, destaca-se a Estação e posto hidrométrico de Traipu, código 49660000, destacando-se as Vazões 7Q10, Q95%
e as Vazões médias respectivamente em 1.411 m³/s, 1.538 m³/s e 2.558 m³/s
Tabela 1. Vazões Ecológicas – Métodos Hidrológicos, Pereira 2004.
Segundo Pereira [12], no período de 1979 a 2000, evidenciou-se aumento nas vazões mínimas em todas as estações
consideradas no trabalho, sendo nas duas últimas estações (Juazeiro e Traipu) o aumento mais expressivo, ou seja, superior a
400 m3 s-1 em relação à estação Morpará. O expressivo crescimento das vazões mínimas nessas estações está associado ao
efeito de regularização proporcionado pela construção dos reservatórios de acumulação.
1.4. Método de Tennant
Método de Tennant, para Benetti [10], o Método de Tennant (ou Método Montana) foi desenvolvido a partir de observações
sobre habitats e vazões feitas durante 10 anos nos estados americanos de Montana, Nebraska e Wyoming, Tennant [11]. De
acordo com Benetti [10], o método de Tennant tem sido o segundo método mais utilizado para determinação de vazões mínimas
em países desenvolvidos.
De acordo com o método, Wang [11] e Ye et al, [12], classificam-se em oito (08) níveis para avaliar as vazões dos rios.
As normas de classificação são mostradas na tabela 1.
Tabela 2. Padrões de Vazões – Condições do Rio, Segundo Wang, 2015.
6
Segundo Wang [12], por exemplo, combinam-se vários padrões, dentre estes os padrões "Fair ou degradante" e "pobre ou
mínimo" no método Tennant para o " nível não adequado ou bom (descarga insuficiente)".
De acordo com este critério, a distribuição de frequência do escoamento pode ser calculada. Além disso, baseado no
método de Tennant, o limite inferior do escopo ideal para o ecossistema aquático é de 60% do escoamento médio anual natural.
Com os dados para os rios de gêmeo, calculou-se o déficit de água.
1.5. Método da mediana e das Médias das vazões mensais
Este método determina os valores de vazões residuais correspondentes aos valores das medianas das vazões para cada
mês do ano. Os valores residuais simulam os padrões naturais de variação de vazões que ocorrem ao longo do ano, segundo
Bovee apud Stalnaker et al, [13].
Segundo Santana [14], as Vazões médias, medianas e seções molhadas estão a seguir, de acordo a Tabela abaixa
apresentada. No qual a Média Mensal observada no período de 1977 a 2008 na estação de Propriá, foi de Q 2.634,00 m³/s.
Estação - PROPRIÁ (49705000) - Em Operação – Dados de
Vazões.
Latitude Longitude Nome Código Tipo Estação Ativo Bacia
Responsável
-10,21388889 -36,82388889 PROPRIÁ 49705000 1 1
RIO SÃO
FRANCISCO
Agência
Nacional de
Águas
Nível
Consistência Ano Mês
Q (m3/s)
Média Mensal Dia01 Dia02 Dia03
Dia04
1 2007 6 2307,773 2462,768 2445,682 2322,378 2060,26
1 2007 7 2551,494 2213,311 2338,986 2445,682 2666,935
1 2007 8 2175,817 2128,126 2256,593 2361,231
1 2007 9 2599,135 2283,877 2406,069 2338,986 2514,417
1 2007 10 2750,954 2508,649 2468,478 2660,978 2751,105
1 2007 11 2779,15 2967,824 3018,627 2867,634 2911,235
1 2007 12 2236,774 2572,495 2479,919 2344,537 2311,341
1 2008 1 1434,722 1769,754 1642,154 1602,111 1519,785
1 2008 2 1200,038 1276,494 1351,377 1322,573 1234,755
1 2008 3 1198,302 1183,652 1176,928 1166,882 1156,883
1 2008 4 1559,964 1646,188 1638,125 1508,219 1638,125
1 2008 5 1456,801 1290,576 1369,553 1398,912 1519,785
1 2008 6 1518,632 1470,016 1496,702 1519,785 1492,873
1 2008 7 1596,164 1470,016 1443,594 1477,614 1531,4
2 1977 1 3958,092 4434,4 4318,2 4552,7 3949,55
2 1977 2 3576,079 3043,9 2776,1 2577,4 2567,3
2 1977 3 2037,308 2046,7 2098,3 2106,9 2106,9
2 1977 4 2039,492 1989,5 1989,5 1957,5 1731,6
2 1977 5 2307,54 2186,3 2089,7 2081,1 2098,3
2 1977 6 2076,942 2537 2537 2222,2 2447,7
Tabela 3. Vazões Médias Mensais – Métodos Hidrológicos, Santana 2008.
7
Segundo a ONS [6], as Vazões médias, medianas e seções molhadas estão a seguir, de acordo a Tabela abaixa apresentada.
No qual a Média Mensal observada no período de 1977 a 2008 na estação de Traipu, foi de Q 2.486,00 m³/s.
Estação - Traipu (4966000) - Em Operação – Dados de Vazões.
Latitude Longitude Nome Código
Tipo
Estação Ativo Bacia Latitude
-9,971388889 -37,00277778 TRAIPU 49660000 1 1 RIO SÃO
FRANCISCO -9,971388889
Nível Consistência Ano Mês
Q (m3/s)
Média Mensal Dia01 Dia02 Dia03 Nível Consistência
1 2008 1 1416,581 1715,202 1589,619 1567,945 1
1 2008 2 1195,772 1299,533 1365,992 1266,916 1
1 2008 3 1197,809 1190,3 1190,3 1171,514 1
1 2008 4 1522,992 1633,406 1482,716 1475,72 1
2 1977 1 4226,074 4619,3 4705,1 4719,4 2
Tabela 4. Vazões Médias Mensais – Métodos Hidrológicos, Santana 2008.
Fig. 2. Série Histórica das Vazões médias, Períodos – 1931 a 1977 e Período de 1979 a 2088 Fonte: Luz, 2016. Posto de Traipu, Rio São Francisco, CHESF/ ONS.
RSF - baixo curso - Traipu
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Ano
Vazão
an
ual
[m³/
s]
8
Já para as vazões do posto hidrométrico de Xingó, segundo a ONS [6] e Santana [14], as Vazões médias, Mínimas,
Máximas estão a seguir, de acordo a Tabelas e Gráficos abaixo apresentados. No qual a Média Mensal de longo período está
apresentada no período de 1931 a 2013, na estação de Xingó, foi de Q 2.782 m³/s.
VAZÕES MÉDIAS MENSAIS – XINGÓ / Q (M3/S)
MÊS MIN MED MAX
JAN 1528 4718 9620
FEV 1474 5041 10823
MAR 1759 5059 16102
ABR 1377 4144 8311
MAI 862 2508 9046
JUN 850 1636 4580
JUL 685 1339 2683
AGO 631 1168 2133
SET 501 1044 1981
OUT 507 1119 2018
NOV 615 1769 4069
DEZ 1181 3277 6218
MÉDIA 1012 2782 6446 Tabela 5. Vazões Médias Mensais – Métodos Hidrológicos, Período de 1931 a 2013, Santana 2008.
Fig. 3. Série Histórica das Vazões médias, Períodos – 1931 a 2013
Fonte: Santana, 2015. Posto de Xingó, Rio São Francisco, CHESF/ ONS.
Fig. 4. Série Histórica das Vazões médias, Períodos – 1931 a 2013
No período de 1931 a 2013, as vazões médias máximas foram menores que as observadas no primeiro período, em
razão do próprio aumento da reservação. Nas duas últimas décadas houve tendência de comportamento diferenciado.
0
5000
10000
15000
20000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
VA
ZÕES
MEN
SAIS
-m
3
/ S
MESES - ANOS - 1931 A 2013
GRÁFICO - VAZÕES X PERÍODO
MIN
MED
MAX
9
Segundo Pereira [12], em Traipu até houve queda na vazão, sendo isso decorrente dos reservatórios existentes na região e
do crescimento econômico na bacia. Nesse período, as vazões específicas variaram de 15,8 L s- 1 km-2 na estação mais a
montante (Pirapora-Barreiro) a 4,0 L s-1 km-2 na estação mais a jusante (Traipu), sendo constatados, portanto, no primeiro
período acréscimo da vazão específica de 31,8% em Pirapora-Barreiro e redução de 0,7% em Traipu.
Comparando a vazão média observada em Traipu com a da estação Morpará no período de 1979 a 2000, constatou-se que
o expressivo impacto das ações desenvolvidas nesse trecho da bacia proporcionou uma pequena contribuição para o aumento
da vazão média. Mesmo com um expressivo crescimento da área de drenagem de Traipu em relação à de Morpará (crescimento
de 78,9% na área de drenagem), evidenciou-se um declínio da vazão de 2.669 m3 s-1 (Morpará) para 2.558 m3 s-1 (Traipu).
As águas superficiais escoam para as partes mais baixas do terreno, formando rios, sendo que as cabeceiras são formadas
por cursos d’ água que brotam em terrenos íngremes das serras e montanhas e, à medida que as águas descem, juntam-se a
outros rios maiores, aumentando a vazão. Serão considerados também termos como sub-bacia e microbacia. As sub-bacias são
áreas de drenagem dos tributários do curso d’água principal. Para definir sua área o autor utiliza-se de diferentes unidades de
medida.
Para Faustino [15], as sub-bacias possuem áreas maiores que 100 km² e menores que 700 km², já para MARTINS et al.,[14],
as sub-bacias são áreas entre 20.000 ha e 30.000 ha. A área de estudo da microbacia do Canal Airton Teles possui uma área
contribuição de 484,0 ha (hectares).
A área mais elevada do microbacia está na porção norte da bacia no bairro Palestina com aproximadamente 60 m a cima do
nível do mar. Caracterizando o trecho como de maior velocidade de escoamento do canal de drenagem da Airton Teles. Já o
trecho sul está inserido em uma área mais plana, com uma elevação aproximada de 12 metros a cima do novel do mar, tem seu
início no bairro Pereira Lobo, onde uma parte foi coberta por estruturas e canalizações de concreto armado.
A Bacia Hidrográfica compõe-se de um conjunto de superfícies vertentes e de uma rede de drenagem formada por cursos
de água que confluem até resultar em um leito único no seu exutório. Segundo Tucci [16], também pode ser definida como um
conjunto de terras drenadas por um rio e seus afluentes, formada nas regiões mais altas do relevo por divisores de água, onde
as águas das chuvas, ou escoam superficialmente formando os riachos e rios, ou infiltram no solo para formação de nascentes
e do lençol freático BARRELLA [17].
Lima e Zakia [18], acrescentam ao conceito geomorfológico da bacia hidrográfica, uma abordagem sistêmica. Para esses
autores as bacias hidrográficas são sistemas abertos, que recebem energia através de agentes climáticos e perdem energia através
do deflúvio, podendo ser descritas em termos de variáveis interdependentes, que oscilam em torno de um padrão, e, desta forma,
mesmo quando perturbadas por ações antrópicas, encontram-se em equilíbrio dinâmico. Assim, qualquer modificação no
recebimento ou na liberação de energia, ou modificação na forma do sistema, acarretará em uma mudança compensatória que
tende a minimizar o efeito da modificação e restaurar o estado de equilíbrio dinâmico
Aborda-se ainda neste trabalho a estrutura organizacional da Política Nacional e Estadual dos Recursos Hídricos, bem como
o planejamento, a fiscalização e o monitoramento ambiental e sua relação com os diversos atores da gestão. Apresenta-se ainda
o estado da arte de cada um dos instrumentos de gerenciamento de recursos hídricos e da gestão das águas na bacia do rio, no
tocante, do baixo São Francisco Sergipano, observando-se as perspectivas e recomendações paro monitoramento ambiental,
bem como para o avanço da gestão das águas das regiões fisiográficas do pais e das demais bacias do Brasil.
Portanto, dentre as consequências observadas e analisadas no referido diagnóstico e no presente trabalho, destacam-se as
seguintes: a poluição, a contaminação devido aos despejos de esgotos domésticos, industriais e dos resíduos sólidos, bem como,
e, principalmente, os alagamentos e as inundações ao longo da microbacia, que podem trazer sérios problemas de saúde pública.
Portanto, almeja-se no presente trabalho a identificação, o diagnóstico ambiental e a discussão destes pontos críticos de
poluição, contaminação e das inundações da microbacia em questão, como um dos resultados a serem obtidos, bem como
definições de estratégias para a gestão integrada do Canal Airton Teles, localizado em Aracaju, no estado de Sergipe.
2. OBJETIVO
O objetivo do Trabalho é o objetivo deste trabalho foi analisar as séries históricas das vazões médias mensais e anuais do
rio São Francisco, na região fisiográfica do baixo rio São, observando as séries de vazões naturais e Ecológicas, no tocante, as
vazões obtidas pelo método Tennant, observando os aproveitamentos dos Reservatórios e as alterações do regime hidrológico
do rio São Francisco.
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Os objetivos específicos podem ser sintetizados da seguinte forma:
a) Desenvolver um levantamento dos dados primários e secundários relacionados às águas do rio São Francisco junto às
instituições das diversas esferas da administração Federal, para a caracterização do estado atual da gestão das águas;
b) Realizar um diagnóstico de problemas relacionados às alterações do regime hidrológico nas águas do baixo São
Francisco, como fruto de uma metodologia participativa e que incentive o diálogo entre os setores públicos responsáveis e
relacionados à gestão hídrica do rio São Francisco; c
c) Propor estratégias de longo prazo que propiciem o desenvolvimento da Gestão Integrada das Águas por meio da
participação dos agentes locais, do Comitês de Bacia – CBHSF, das Instituições de Ensino e outros atores que permitam a
previsão de investimentos com os decisores.
3. METODOLOGIA E MATERIAIS
Os métodos para o estabelecimento de vazões ecológicas foram analisados e classificados em vários grupos. Onde foram utiliza
três grupos: (1) métodos das descargas históricas, (2) métodos de limites mínimos de sobrevivência e (3) métodos de simulação
de habitats, onde identificou quatro grupos de métodos possíveis: (1) métodos hidrológicos, (2) métodos hidráulicos de
classificação, (3) métodos de classificação de habitats. Em razão da temática sugerida, o estudo tem caráter avaliativo e constitui
em pesquisa documental e bibliográfica, utilizando métodos descritivos, realizado através de três etapas.
A primeira etapa constou de levantamento de material bibliográfico através de livros, publicações científicas e fontes
eletrônicas on-line sobre a temática das vazões e dos regimes hidrológico do rio São Francisco.
Com o auxílio dos mapas e dados da ONS e da ANA, foram realizados análise dos dados fisiográficos, como área da
microbacia, perímetro, cobertura vegetal, uso e ocupação do solo, geomorfologia, precipitações, retirando dados como,
declividade, tipo de solo e vegetação local, bem como das vazões do rio no Baixo São Francisco.
Segundo Santana [14], com base em dados do ONS e da CHESF, obtive a Vazão Natural - QNat = 2.897 m³/s em Xingó,
porém vale ressaltar que a contribuição dos Estados de Sergipe e Alagoas para a formação de vazões do rio São Francisco é,
em média, de 38,4 m³/s (ANA,2004).
Portanto, somando as vazões incrementais dos dois Estados ao QNat de Xingó encontramos a Vazão Natural o QNat de
Propriá, que é estimado em 2.935,4 m³/s, de 1931 a 2006.
Contudo, a vazão média de longo período (QMéd) atual é de 2.653 m³/s na estação fluviométrica de Propriá, como
demonstra a tabela de frequência acumulada, significando uma perda média de 282,4 m³/s (tabela 3.1), ou seja, uma redução
de 9,6% da vazão média natural do rio, devido à evaporação dos reservatórios, à infiltração e à evapotranspiração, devido a
alteração do regime hidrológico, bem como devido às mudanças climáticas e ao aumento da demanda para atender os usos
múltiplos da água, como irrigação, abastecimento humano, uso industrial, dessedentação animal, dentre outros usos.
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4. RESULTADOS ESPERADOS
Os resultados obtidos e esperados estão presentados na Tabela a seguir, onde constam os períodos de úmidos e seco do rio
São Francisco, bem como as vazões adotadas para análises das alterações do Regime Hidrológico, bem como apresenta as
recomendações das vazões ecológicas, pelo Método de Tennant [.
Tabela 6. Vazões – Condições do rio São Francisco – Métodos Hidrológicos, Período de 1931 a 2013, Santana 2011.
O presente trabalho expõe a realidade das modificações ocorridas no rio São Francisco, bem como as ações atuais e as
futuras que modificarão o regime hidrológico do Baixo São Francisco, resultantes das ações antrópicas impostas pelos homens.
Constatou-se após alteração
Estas análises contradizem, neste posto fluviométrico, inúmeras informações de que o rio São Francisco reduziu em 35%,
em 30% ou percentuais correlatos a suas vazões naturais. Como sabe-se grande parte desta perda de 9,6% das vazões naturais
devido à evaporação dos reservatórios, a alteração do regime hidrológico, às mudanças climáticas e ao aumento da demanda
para os usos múltiplos da água. Logo, os Estados e Municípios que fazem parte do Baixo curso do rio São Francisco devem
focar suas preocupações em programas ambientais do próprio Governo Federal, aliados com entes públicos, com usuários, com
o Comitê da Bacia Hidrográfica do Rio São Francisco (CBHSF) e com outros atores envolvidos na gestão dos recursos hídricos.
Pode-se verificar que para o período “natural”, ou seja, anterior à implantação dos reservatórios de Três Maria e
Sobradinho, a vazão QNat de Propriá, que era estimada em 2.935,4 m³/s foi reduzida em 282,4 m³/s, ou seja, ocorreu uma
redução de 9,6% da vazão média natural do rio, configurando-se na QMéd Regularizada, que é a vazão média de longo período
(QMéd) atual de 2.653 m³/s.
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Segundo Debo [11], um dos principais aspectos no gerenciamento das águas superficiais e das inundações são as interações
entres os seus elementos chaves, como a área de drenagem, as declividades da microbacia, usos dos solos, cobertura do solo,
uso, ocupação, educação e envolvimento da sociedade e de outros atores, bem como os dispositivos de drenagem, proteção de
cidades, a fim de se evitar e/ou diminuir as inundações nas faixas marginais e no próprio canal de drenagem urbana.
5. CONCLUSÕES
Face ao exposto, o referido estudo preliminar permite uma visão geral das faixas de vazões necessárias ao baixo São
Francisco, bem como dos projetos de usos múltiplos já implantados no rio São Francisco, como os que vão dar início a exemplo
do PISF - Transposição, Canais Sertão Alagoano e Xingó -SE. Estes estudos e aplicação dos Métodos visam dar subsídios aos
gestores, a fim de que possa manter as condições mínimas e ambientais do rio São Francisco, no entorno das seções de interesse
que é a estação fluviométrica de Traipu - AL e, principalmente, da Estação Fluviométrica de Propriá, no Estado de Sergipe.
Portanto, estas vazões são consideradas ecológicas, devido à percepção que devemos ter acerca das vazões mínimas, ou
seja, àquelas essenciais à vida aquática e aos respectivos habitats dos rios, bem como as vazões ambientais e seus
correspondentes fluxos médios, principalmente, para manutenção dos ecossistemas aquáticos do Rio.
De acordo com os estudos realizados, almeja-se como resultado e como contribuição científica, frutos deste trabalho, a
propositura de uma metodologia participativa que incentive o diálogo e a maior interação entre os setores públicos responsáveis,
no tocante, os Ministérios do Meio Ambiente, da Integração, Secretarias Nacionais, Estaduais e Municipais de Recursos
Hídricos e Meio Ambiente, a Companhia de Saneamento de Sergipe - DESO, demais órgãos públicos, Instituições de Ensino
de Sergipe, Organizações e Entidades de Classes como o Conselho de Engenharia de Sergipe - CREA/SE e a Ordem dos
Advogados de Sergipe - OAB/SE, outras entidades e demais atores envolvidos com a Gestão das Águas Urbanas e gestão dos
recursos hídricos de Sergipe.
RECONHECIMENTOS
Agradeço ao Departamento de Pós-Graduação e à Pró-Reitoria de Pesquisa e Extensão – PROPEX do Instituto Federal de
Sergipe – IFS pela cooperação e instruções prestados no presente Trabalho de Pesquisa.
REFERÊNCIAS
[1] ANA - Agência Nacional de Águas (2004). Plano Decenal de Recursos Hídricos da Bacia Hidrográfica do Rio São Francisco -PBHSF (2004-2013)
- Estudo Técnico de Apoio ao PBHSF – Nº 16: Alocação de Água. Brasília – Distrito Federal.
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[3] BENETTI, A. D., LANNA, A. E., COBALCHINI, M.S., Metodologias para Determinação de Vazões Ecológicas em Rios. Revista Brasileira de
Recursos Hídricos: Vol. 8, n. 2, Jun-2003.
[4] BEZERRA, M. C. L., MUNHOZ, T. M. T. Gestão dos Recursos Naturais: Subsídios à Elaboração da Agenda 21 Brasileira. – Brasília:
Ministério do Meio Ambiente; Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis; Consórcio TC/BR/FU-NATURA, 2000.
200p.
BRASIL. Lei n° 9.433, de 8 de janeiro de 1997 (Institui a Política Nacional de Recursos Hídricos;
[5] FAUSTINO, J.” Planificación y gestión de manejo de cuencas”. Turrialba: CATIE, 1996. 90p.
Estudo de caso. Cerne, Lavras, v.11, n.3, p.315-322, jul. /set. 2005.
[6] NOS. OPERADOR NACIONAL DO SISTEMA, C. E. M. Hidrologia: ciência e aplicação. Porto Alegre: Editora UFRGS, 2001.
[7] BARELLA, W. et al. “As relações entre as matas ciliares os rios e os peixes”. In: Rodrigues, r.r.; Leitão Filho; H.F. (Ed.). Matas ciliares:
Conservação e recuperação. 2.ed. São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo, 2001.
[8] BENETTI, A. D., LANNA, A. E., COBALCHINI, M.S., Metodologias para Determinação de Vazões Ecológicas em Rios. Revista Brasileira de
Recursos Hídricos: Vol. 8, n. 2, Jun-2003.
[9] ALLAN, J. D. Stream Ecology. Structure and Function of Running Waters. Chapman & Hall, London, 1995.
[10] McMAHON, T. A. Hydrologic design for water use. In: Handbook of Hydrology. (1992) D. R. Maidment (ed.) McGraw-Hill, p. 27.1-27.51.
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Primer for IFIM. U.S. Department of Interior. National Biological Service, Washington, D.C.
[12] KING, J. & LOUW, M. D. (1998). Instream flow assessments for regulated rivers in South Africa using the Building Block Methodology. Aquatic
Ecosystem Health and Management 1, p. 109-124.
