vazão ecológica vazão mínima necessária para garantir a preservação do equilíbrio natural e...

VAZÃO DE UM RIOVAZÃO DE UM RIO

Vazão ecológica

Vazão mínima necessária para garantir a preservação do equilíbrio natural e asustentabilidade dos ecossistemas aquáticos

Vazão que se deve garantir a jusante de uma estrutura de armazenagem (barragem)ou captação (tomada de água), para que se mantenham as condições ecológicasnaturais de um rio.

A vazão ecológica geralmente corresponde a o um percentual fixo da vazão referencial que é estabelecida como o limite para o total das outorgas.

No leito dos rios deve haver uma determinada vazão que satisfaça a todos os usos previstos pela Política Nacional de Recursos Hídricos, inclusive as demandas ambientais satisfeitas pela vazão ecológica que deve ser mantida ao longo do seu trecho para fornecer ao ecossistema local condições de sobrevivência.

A União define vazão ecológica como "a vazão mínima necessária para garantir a preservação do equilíbrio natural e a sustentabilidade dos ecossistemas aquáticos


Vazão ecológica

• deve ser um valor variável no tempo, que permita manter o pulso natural do rio, com suas variações intra e inter-anuais;

• deve ser menor ou igual à vazão afluente, de forma a preservar os usos múltiplos previstos para o aproveitamento, bem como sua viabilidade técnico-econômica;

• deve ser proporcional à vazão afluente, ou seja, quanto maior a disponibilidade hídrica, maior a vazão que pode ser direcionada para atender a demanda ambiental;

• a relação entre vazão ecológica e vazão afluente deve ser tanto maior quanto menor a disponibilidade hídrica, ou seja, em períodos de seca, a parcela relativa direcionada para atender a demanda ambiental será maior que em períodos de cheias; e

• existe um limite superior de vazão para cada período ou mês do ano, acima do qual os incrementos de vazões não trazem benefícios ambientais incrementais significativos.


Vazão ecológica

Razões para justificar a necessidade de assegurar vazões mínimas em rios:

1. Permitir a passagem de peixes para os locais de reprodução e desova;2. Assegurar níveis adequados de temperatura e oxigênio dissolvido;3. Manter condições satisfatórias de habitat para a fauna e flora.

Adicionalmente o estabelecimento de vazões altas periódicas para que haja remoção de sedimentos finos que se acumulam em locais de desova de peixes, e de águas paradas com elevado teor salino ou com baixas concentrações de oxigênio dissolvido.


Vazão ecológica

Tipos de impactos sobre os ecossistemas:

• Impactos sobre os ecossistemas terrestres e sua biodiversidade;• Emissão de gases causadores do efeito estufa;• Impactos das vazões alteradas para os ecossistemas aquáticos de jusante e sua biodiversidade;• Impactos da modificação do regime de pulsos hidrológicos sobre as planíciesde inundação; • Impactos sobre a pesca;• Diversificação de ecossistemas aquáticos;


Vazão ecológica

Tipos de impactos sobre os ecossistemas:

A fase seca do pulso de vazões é crítica, porque até as espécies aquáticas mais adaptadas em geral morrem em condições anaeróbicas, mesmo que possuam mecanismos para resistir à períodos de seca e inundação.

A retenção de sedimentos à montante provoca: simplificação do leito de jusante do aproveitamento hidrelétrico, pela redução progressiva de ilhas marginais; aprofundamento da calha e desaparecimento de várzeas úmidas; perda da vegetação ripária.


Vazão ecológicaNíveis de vazões:

(1) Vazão ambiental ótima, provendo excelentes condições para a sobrevivência,reprodução e crescimento de peixes. Esta vazão seria indicada especialmente para épocas seguindo períodos de estresse.

(2) Vazão ambiental mínima, a qual garantiria a manutenção ou pequena redução naabundância de peixes. Esta seria a vazão recomendada para os anos de chuvas regulares.

(3) Vazão ambiental de sobrevivência, a qual implicaria na redução na abundância depeixes, mas não em perdas de espécies. Esta vazão seria indicada para anos de baixaprecipitação.

(4) Vazão de limpeza, recomendada para o descarte de zonas com elevados teores desais.


Vazão ecológicaVazão ecológica necessária para proteger os aspectos físicos, biológicos e químicos da água:

1) Vazão de manutenção da qualidade de água, que é alcançada pela manutenção deuma vazão necessária para a assimilação de esgotos, de forma que a qualidade de águaremanescente atenda aos limites de concentração de substâncias na classe em que o corpo de água foi enquadrado.

2) Vazão de base ictiológica, que é a vazão mínima necessária para manter as populações de peixes durante diferentes estágios de vida.

3) Vazão de manutenção do canal fluvial, que é a vazão mínima necessária pararealizar processos como transporte de sedimentos. Ela influencia as características de longo prazo do habitat aquático como a quantidade e qualidade das formas de fundo do leito


Vazão ecológicaHierarquização das vazões ecológicas (quanto ao grau de proteção)

(a) restauração das condições naturais;(b) não degradação com restauração;(c) não degradação;(d) nenhuma perda líquida;(e) fixação de percentagem de perda;(f) nenhuma perda de diversidade genética; e(g) sobrevivência de populações.


Vazão ecológicaMétodos de definição da vazão ecológica:

(1) métodos das descargas históricas ou empíricas

(2) métodos de limites mínimos de sobrevivência

(3) métodos de simulação de habitats

(4) métodos holísticos.


Vazão ecológicaOs Métodos Hidrológicos correspondem aos métodos de descargas históricas e defixação de padrões, que usam dados hidrológicos para estabelecer vazões mínimas.

Exemplos desta categoria:Métodos que utilizam uma porcentagem da vazão – QX, onde “x” varia de 50 a 98%, sendo os mais normais Q90 e Q95

Método Tennant - vazão média mínima correspondente a sete dias consecutivos com período de recorrência de dez anos (Q7,10). (Este método foi desenvolvido a partir de observações sobre habitats e vazões feitas durante 10 anos nos estados americanos de Montana, Nebraska, e Wyoming)


VAZÕES DE ESTIAGEM


CURSOS D’ÁGUAPerenesIntermitentesEfêmeros

VAZÕES DE ESTIAGEM


VAZÕES DE REFERÊNCIAVazões observadas em determinado períodoVazão média

Média anualMédia do período chuvosoMédia do período seco

Vazão mínimaVazão crítica

Valores mais utilizados no Brasil

Q90 (ou Q95)

Q7,10

VAZÃO DE UM RIOVAZÃO DE UM RIOVAZÕES DE REFERÊNCIA (Q90 e Q95)

Vazão em que 90% (ou 95%) dos dados diários de vazão da série são iguais ou superiores a ela, ou seja, 10% (ou 5%) das vazões diárias são inferiores. Também pode se entendida como a vazão em que 90% (ou 95%) do tempo se tem vazões iguais ou superiores ela.


Exemplo. Determinação de QExemplo. Determinação de Q9090 e Q e Q9595

Um curso d’água possui uma série de dados de medição de vazão de 35 anos, com medições diárias. Ao todo, há 12.785 dados diários disponíveis (N=12.785). Os valores diários foram ordenados decrescentemente, e parte deles são apresentados na tabela a seguir. Pede-se o cálculo dos valores de Q90 e Q95

SoluçãoOs dados são ordenados de forma decrescente É atribuído um número de ordem para cada um

m=1 para o maior, m=2 para o segundo maior, ..., m=N para o menor Para cada par (m, Qm) - está associada uma probabilidade de que haja

uma vazão superior a ela. Esta probabilidade é dada por: P=m / N

Na coluna de probabilidades, procura-se o valor mais próximo a 0,90 95%).

VAZÕES DE REFERÊNCIA (Q90 e Q95)

VAZÃO DE UM RIOVAZÃO DE UM RIOValores obtidosValores obtidos

Q50 = 41,08 m³/sQ90 = 18,81 m³/sQ95 = 16,00 m³/s

Obs: Q90: 90% dos valores de vazão são iguais ou superiores a 18,81 m³/s


Vazão mínima com um período de retorno de 10 anos e período de duração de 7 dias consecutivos.

No caso de vazões mínimas, o período de retomo é o tempo médio, em anos, necessário para que ocorram vazões menores ou iguais a um certo valor, uma vez, em um ano qualquer

VAZÕES DE REFERÊNCIA (Q7,10)


Determinação de QDeterminação de Q77

Seleciona-se, em cada ano, o período de 7 dias consecutivos que resulta na Seleciona-se, em cada ano, o período de 7 dias consecutivos que resulta na

menor média de 7 valoresmenor média de 7 valores – média movel – média movel

Obs:Obs:

Em cursos d’água intermitentes, a vazão QEm cursos d’água intermitentes, a vazão Q7,107,10 usualmente é igual a zero, usualmente é igual a zero,

pelo fato de prevalecerem, no período de seca de cada ano, vazões nulas na pelo fato de prevalecerem, no período de seca de cada ano, vazões nulas na

calha do riocalha do rio



ConceitosConceitos Tr = tempo de retorno (anos) ou seja o número médio de anos, para que

ocorra uma vazão igual ou inferior à vazão considerada, uma vez. em um ano qualquer

p = probabilidade da ocorrência de uma vazão igual ou inferior aquela considerada em um ano qualquer

N = número de anos com dados disponibilizados para a análise m = número de ordem da vazão, após ela ter sido ordenada de forma

crescente (m=1 para a menor vazão e m=N para a maior vazão)

P = m / (N+1)

Tr = (n+1) / m



“Vazão mínima com um período de retorno de 10 anos e duração de 7 dias consecutivos”



Disponibffidade hidrica

Faixa de descarga

especifica em Q7,10

(L/s.km²)

Q95/Q7,10 Q90/Q7,10 Q90/Q95 Qrnlp/Q7,10

Baixa 0,1 a 1,0 1,5 a 2,3 1,8 a 3,2 1,2 a 1,5 6 a 15

Intermediária 1,0 a 5,0 1,2 a 1,6 1,4 a 2,0 1,2 a 1,3 3 a 5

Alta 5,0 a 10,0 1,1 a 1,4 1,3 a 1,7 1,2 a 1,4 3 a 5

Qmlp: vazão média de longo período

RELAÇÃO ENTRE AS VAZÕES DE REFERÊNCIA

VAZÃO DE UM RIOVAZÃO DE UM RIOVERTEDORES

“Os vertedores são simples aberturas sob,e as quais um líquido se escoa”

São utilizados na medição de vazão de pequenos cursos d’água e de condutos livres assim como no controle do escoamento em galerias e canais.


CLASSIFICAÇÃO:


VAZÃOVertedores triangulares - de parede delgada e lisa (fórmula de Thompson


VAZÃO

Vertedores retangulares de paredes delgadas e sem contrações. (Fórmula de Francis)

Q = 1,838 L.H 3/2 [m³/s]

Vertedores retangulares de paredes delgadas e com duas contrações


Problema 1Qual vazão de um regato determinada por meio de um vertedor triangular cuja carga

H foi 6,3 cm.

Problema 2:Para abastecer uma cidade pequena pensou-se em captar as águas de um córrego.

Para isso procurou-se determinar sua vazão empregando-se um vertedor de paredes delgadas, com duas contraçòes e largura = 0,80 m. A água elevou-se a 0,12 m acima do nível da soleira do vertedor. Calcular a vazão


VERTEDORES

Problema 1Qual vazão de um regato determinada por meio de um vertedor triangular cuja carga

H foi 6,3 cm.

ssmQ

Q

HQ

/3,1/³0013,0

100

3,64,1

4,1

25

25


Problema 2:Para abastecer uma cidade pequena pensou-se em captar as águas de um córrego.

Para isso procurou-se determinar sua vazão empregando-se um vertedor de paredes delgadas, com duas contrações e largura = 0,80 m. A água elevou-se a 0,12 m acima do nível da soleira do vertedor. Calcular a vazão

vazão ecológica vazão mínima necessária para garantir a preservação do equilíbrio natural e...

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