Avaliação de variáveis de qualidade de água dos reservatórios das usinas hidrelétricas de Foz do Areia, Segredo e Caxias, como instrumento de gestão de bacias hidrográficas

Abstract

Resumo: Entre os vários recursos disponíveis na natureza, a água está entre os mais importantes e é considerado requisito básico à manutenção da vida. Múltiplas são as aplicações da água como a potabilidade, a balneabilidade, as atividades domésticas e industriais, a irrigação e a geração de energia. No Brasil, a geração de hidreletricidade é responsável por 80% da matriz elétrica do país, energia esta que advém do barramento de rios e consequente formação de reservatórios. No tocante à qualidade dos recursos hídricos, normalmente, a formação destes lagos artificiais gera consequências, que fazem com que esta atividade seja condicionada ao monitoramento sistemático do reservatório e do entorno. Programas de monitoramento compulsório geram extensas matrizes de dados, sendo que o tamanho da matriz e as inter-relações entre as variáveis, nem sempre visíveis diretamente, acabam dificultando o diagnóstico da qualidade de água, além de inviabilizar o uso deste tipo de dado na gestão efetiva do recurso hídrico. A utilização de ferramentas estatísticas facilita a interpretação de matrizes como estas. Entre as diversas técnicas que podem ser aplicadas, destaca-se a análise fatorial. Além de auxiliar na compreensão da interação dos diversos fatores que afetam o ecossistema aquático, esta técnica permite reduzir o conjunto de dados e avaliar de forma sistemática quais são as variáveis influenciadoras da qualidade da água. O principal objetivo do presente estudo foi a avaliação de dados desta natureza, relacionados às usinas hidrelétricas (UHE) Foz do Areia, UHE Segredo e UHE Caxias, instaladas no rio Iguaçu, no estado do Paraná. Através da avaliação estatística (descritiva e muítivariada) foram verificados padrões nos dados de qualidade de água destes empreendimentos. O reservatório de Foz do Areia foi o que apresentou qualidade de água mais alterada, sendo observada a importância da bacia de contribuição no aporte de poluentes, em detrimento do uso do solo do entorno. Exatamente por ser o primeiro de uma cascata de empreendimentos, o reservatório de Foz do Areia torna-se mais vulnerável às alterações na qualidade das águas. O reservatório de Segredo, apesar de apresentar águas de boa qualidade, já demonstra a influência dos aportes de montante, advindos do reservatório de Foz do Areia, sendo também o uso do solo do entorno direto de menor relevância nas alterações gerais de qualidade da água, quando comparado com os poluentes recebidos de montante. O reservatório de Caxias é o último da cascata do Iguaçu, recebendo águas que já foram reservadas anteriormente em quatro reservatórios a montante. Desta forma, verificou-se uma melhor qualidade de água e maior influência do uso do solo no entorno nas variáveis destacadas como descritoras dos fatores selecionados para a caracterização das estações de monitoramento. Destaca-se ainda que a análise fatorial mostrou-se uma ferramenta adequada para avaliação e caracterização da qualidade de água na região de empreendimentos hidrelétricos.

Abstract: Among the many resources that are available in nature, water is one of the most important and is considered a basic requirement for sustaining life. Many are the uses of water: potability, bathing, domestic and industrial uses, irrigation and power generation. In Brazil, the hydroelectric generation is responsible for 80% of the country's electrical power grid, an energy that comes from rivers and consequent formation of reservoirs. Regarding the quality of water, the formation of these artificial lakes, usually, produces consequences that make such activity a subject to systematic monitoring, of the reservoir and its surroundings. Monitoring programs generate large data matrices. The sample size and the complex relationships between the variables make it harder to achieve trustworthy predictions and end up jeopardizing the diagnosis of water quality. The use of statistical tools facilitates the interpretation of these matrices. Among the various techniques that can be applied, is factor analysis. Besides helping the comprehension of the interaction of several factors affecting an aquatic ecosystem, this technique reduces the data set and systematically evaluates which variables are influencing water quality. The herein study aims to evaluate data like these, related to the hydroelectric power plant (HPP) Foz do Areia, HPP Segredo and HPP Caxias, installed on the Iguaçu river, state of Paraná. Through statistical analysis (descriptive and multivariate), patterns in the water quality data were verified. Foz do Areia's reservoir showed worst water quality in comparison with the two others reservoirs. The importance of the watershed's contribution to the inflow of pollutants was also noted and it was observed the difference the land use around the reservoir makes. Precisely because it is the first lake of a cascade of power plants, the reservoir of Foz do Areia becomes more vulnerable to changes in water quality. Segredo's reservoir, despite having good water quality, already shows the influence of the contributions from the reservoir of Foz do Areia. The land use in the vicinity of Segredo's reservoir was, also, less relevant to characterize the water quality when compared with the amount of pollutants received from upstream. Caxias' reservoir is the last one in the cascade of reservoirs in Iguaçu river, receiving waters that were previously reserved in four reservoirs upstream. Thus, it was observed better water quality and greater influence of land use through factor analysis. It was also noted that the factor analysis proved to be a suitable tool for evaluation and characterization of water quality in the area of hydro power plants. Keywords: Reservoir management, Iguaçu river, factor analysis, hydropower reservoir, land use.