Disponibilidade hídrica de reservatórios do Estado do Ceará com base em critérios de qualidade

Abstract

A água é um recurso natural cada vez mais escasso no mundo devido a fatores diversos como questões climáticas, poluentes, agentes de contaminação. O armazenamento de águas em reservatórios superficiais vem sendo impactado por estiagens recorrentes e perda de qualidade. Este trabalho tem como objetivo analisar a disponibilidade hídrica de água com base em critérios de qualidade, a partir de concentrações de fósforo, em três reservatórios do Estado do Ceará: Acarape do Meio (29,6 hm3), Aracoiaba (162 hm3) e Pentecoste (395,6 hm3). A estimativa da carga de fósforo afluente nos reservatórios foi realizada a partir de dados censitários de produção animal, agrícola e humana, aplicando-se equações específicas. A modelagem da qualidade da água dos reservatórios com base no teor de fósforo é aplicada

usando o modelo de mistura completa com base na equação proposta por Chapra (QUAL- HIDROSED). Com base em dados medidos de concentração de fósforo no reservatório,

calibrou-se o coeficiente de ajuste da equação para estimativa do coeficiente de sedimentação Ks em função do tempo de retenção hidráulica TR, para cada reservatório selecionado. A metodologia proposta permitiu estimar a carga de fósforo anual bruta produzida nas bacias hidrográficas dosreservatórios Acarape do Meio (68,4 ton/ha/ano), Aracoiaba (37,3 ton/ha/ano) e Pentecoste (16,7 ton/ha/ano). Com base em dados medidos de concentração de fósforo nos reservatórios estudados, estimou-se a carga de fósforo afluente, que se mostrou dependente do regime hidrológico observado na bacia hidrográfica contribuinte, podendo variar de 1,2% a 11,4% da carga bruta produzida na bacia, a depender do reservatório estudado e das características hidrológicas dos períodos analisados. Nesta pesquisa, considerou-se os períodos de 2004-2010 (mais úmido com maior geração de escoamento superficial) e 2011-2020 (estiagem prolongada com geração de escoamento superficial restrita). As análises de regressão realizadas justificaram a introdução do conceito de Razão de Aporte de Fósforo – RAF, que representa a relação entre a carga de fósforo efetiva que aflui ao reservatório e a carga bruta de fósforo produzida na bacia e pode ser estimado como uma função do coeficiente de escoamento

superficial com R2 de 0,98. Adicionalmente, o modelo de qualidade de água QUAL- HIDROSED foi testado para os três reservatórios estudados e períodos com regimes

hidrológicos distintos, mostrando-se eficiente na caracterização da variação no teor de fósforo no reservatório como função do volume armazenado, indicando redução na concentração deste nutriente para maiores volumes conforme padrão detectado nos dados medidos para os reservatórios estudados. Analisou-se, ainda, os efeitos da qualidade de água na regularização de vazões em cada um dos reservatórios estudados, indicando que o Q90 pode alterar significativamente a depender do critério de qualidade para liberação da água e do aporte de fósforo no período. Os resultados indicaram que mesmo reduzindo a carga de fósforo afluente aos reservatórios estudados para 20% do registrado no período de 2004-2010, o Q90 reduziu para 49% (Acarape do Meio), 82% (Aracoiaba) e 46% (Pentecoste) do que se consegue regularizar sem restrição de qualidade de água em um cenário com liberação apenas de água dentro dos limites de classe 2 nestes reservatórios estudados.