Estimativa do índice de estado trófico em uma central geradora hidrelétrica
Resumo
Resumo : O Brasil tem vivenciado a expansão de sua matriz elétrica a partir da construção de reservatórios de pequenas centrais hidrelétricas (PCHs) e centrais geradoras hidrelétricas (CGHs). Embora esses empreendimentos sejam de pequeno porte, devido à uma menor área dos reservatórios, sabe-se que os represamentos causam alterações no corpo d’água, bem como na sua hidrodinâmica, que somados aos aportes de carga de nutrientes da bacia hidrográfica, podem causar um processo acelerado de eutrofização. Nesse contexto, a fim de se avaliar o impacto causado pelo represamento de um rio para formar um pequeno reservatório, foi analisado o estágio de eutrofização do reservatório da CGH Salto Bandeirantes, localizado no norte do Paraná, que tem apresentando proliferação de macrófitas aquáticas. Para isso, foi calculado o índice de estado trófico de acordo com Lamparelli (2004) a partir de duas etapas principais: I) a construção de uma curva de permanência de qualidade da água e II) a aplicação de um modelo simples do tipo reator de mistura completa para as simulações de fósforo total no reservatório, considerando diferentes magnitudes de volume (V), tempo de residência hidráulica ( ), temperatura (T) e decaimento de fósforo (k), nos períodos entre 2002–2008 e 2010–2015. Os resultados mostraram que construir uma curva de permanência para os aportes de carga é preferível do que considerar que a carga é resultado da combinação de vazão e concentração médias afluentes ao reservatório. Nas simulações, pôde-se categorizar o reservatório como ambiente intermediário ou lótico de acordo com a Resolução CONAMA 357/2005. Dessa forma, no primeiro caso, as concentrações encontradas apontam que em praticamente todos os dias o limite Classe 3 do corpo hídrico é ultrapassado, enquanto que para o segundo somente em cerca de 20% do tempo não é atendido o enquadramento. Quando contrastados os diferentes cenários, foi notado que as maiores variações de concentração de fósforo ocorreram por conta do volume, o que mostra que a característica geométrica do reservatório é mais influente nas respostas aos aportes de carga. O índice de estado trófico encontrado classificou o reservatório como hipereutrófico em 100% do tempo no período simulado. Isso demonstra que esse corpo d’água, segundo as premissas adotadas, possui potencial para proliferação de macrófitas aquáticas. Portanto, reservatórios de pequeno porte podem impactar diretamente na qualidade da água de maneira significativa, sendo essencial que um diagnóstico completo seja realizado e que medidas como gestão da bacia hidrográfica e/ou técnicas de manejo sejam avaliadas para o reservatório da CGH Salto Bandeirantes. Abstract : Brazil has been experienced the expansion of its electrical matrix through the construction of reservoirs for small hydroelectric plants (SHP) and hydroelectric generation centrals (HGC). Although these projects are small, due to a smaller reservoir area, it is known that impoundments cause changes in the water body, as well as in its hydrodynamics, which, added to a load of nutrients from the hydrographic basin, can cause an accelerated eutrophication process. In this context, to assess the impact caused by a river damming to form a small reservoir, the eutrophication stage of the Salto Bandeirantes HGC reservoir, located in northern Paraná, which has increased proliferation of aquatic macrophytes, was analyzed. For this, the trophic state index was calculated according to Lamparelli (2004) from two main steps: I) the construction of a water quality permanence curve and II) the application of a simple completely stirred tank reactor model for the total phosphorus simulations in the reservoir, considering different magnitudes of volume (V), hydraulic residence time ( ), temperature (T) and phosphorus decay (k), in the periods between 2002–2008 and 2010–2015. The results showed that constructing a permanence curve for the load inputs is better than considering that the load is equal to the combination of mean flow and concentration affluents to the reservoir. In the simulations, it was possible to categorize the reservoir as an intermediate or lotic environment according to CONAMA Resolution 357/2005. Thus, in the first case, the concentrations found showed that practically everyday Class 3 limit of the water body was exceeded, while for the second only about 20% of the time the classification was not respected. When contrasting the different scenarios, it was noticed that the substantial variations in phosphorus concentration occurred due to the volume, which shows that the geometric characteristic of the reservoir is more influential in the responses to load contributions. The trophic state index results classified the reservoir as hypereutrophic 100% of the time in the simulated period. This demonstrates that this water body, conforming to the assumptions adopted, has the potential for the proliferation of aquatic macrophytes. Therefore, small reservoirs can directly impact water quality significantly, and it is essential that a complete diagnosis is carried out and that measures such as watershed management and/or management techniques are evaluated for the Salto Bandeirantes HGC reservoir.
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- Engenharia Ambiental [178]