MODELO MATEMÁTICO PARA GERENCIAMENTO DE QUANTIDADE E QUALIDADE DA ÁGUA EM RIOS... UM ESTUDO DE CASO: BACIA DO RIO PIRACICABA.

Abstract

Atualmente, uma das maiores causas da escassez dos recursos hídricos, principalmente nos grandes centros urbanos, deve-se a degradação da qualidade da água, a qual é decorrente dos lançamentos inadequados de efluentes industriais e esgotos domésticos. Dentro desse contexto, o desenvolvimento e a aplicação de modelos que consideram aspectos de quantidade e qualidade de água são extremamente necessários para resolver este problema de maneira racional. Desta forma, o objetivo do presente trabalho consiste no desenvolvimento de uma ferramenta computacional capaz de gerenciar de forma integrada os aspectos de quantidade e qualidade de água em uma bacia hidrográfica, considerando os parâmetros de enquadramento dos corpos d’água, de acordo com a resolução CONAMA 357/2005. Essa ferramenta computacional consiste em um modelo matemático para o gerenciamento de recursos hídricos e pode ser aplicado em qualquer bacia hidrográfica, porém especificamente neste estudo o modelo foi aplicado na bacia do rio Piracicaba, sendo que esta apresenta inúmeros conflitos pelo uso da água. A estrutura do modelo AcquaNet é composta por modelos distintos de quantidade e qualidade de água, porém apresentando a capacidade de interagir entre si. Os aspectos de quantidade de água são tratados através da otimização das vazões em uma bacia hidrográfica. Já o modelo de qualidade de água é capaz de determinar as concentrações de diversos constituintes de qualidade de água, tais como DBO, OD, coliformes totais, fósforo total, algas, nitrogênio orgânico, amônia, nitrito e nitrato em diversos trechos dos rios que compõem uma bacia.

Palavras-chave: AcquaNet; gerenciamento de quantidade e qualidade; bacia do Piracicaba

ABSTRACT

Mathematical model for management of water quantity and quality in rivers. A case study: Piracicaba watershed. Currently, one of the major causes of water resources shortage, especially in large urban centers, is the degradation of water quality, caused by inadequate releases of industrial effluents and domestic sewage. Within this context, the development and application of models that consider aspects of water quantity and quality is extremely necessary to solve this problem in a rational way. Thus, the purpose of this study is to develop a computational tool able to manage it in an integrated manner the issues related to water quantity and quality in a river basin, considering water bodies classification parameters, according to CONAMA 357/2005 resolution. This computational tool is a mathematical model for managing water resources, and can be applied in any river basin. Specifically for this study, the model was applied in Piracicaba watershed, where numerous conflicts related to the use of water occur. Distinct models of water quantity and quality that interact mutually compose the structure of the model AcquaNet. The issues related to water quantity are processed by means of flow rates optimization in a watershed. On the other hand, the model of water quality is capable of determining concentrations of various constituents of water quality, such as BOD, DO, total coli form, total phosphorus, algae, organic nitrogen, ammonia, nitrite and nitrate in several stretches of rivers.

Key words: AcquaNet, water quantity and quality modeling, Piracicaba watershed