Regime de recarga subterrânea natural nas bacias dos principais mananciais de abastecimento de Juiz de Fora

Visualizações: 173

Authors

DOI:

https://doi.org/10.59824/rmrh.v3i.226

Keywords:

Recarga subterrânea, Rio Paraibuna, QSWATMOD

Abstract

Com o desenvolver da sociedade, a necessidade do uso de recursos hídricos aumentou e, portanto, a gestão dos mesmos se tornou imprescindível para evitar escassez de água em uma dada região. Esse trabalho se propõe a avaliar as taxas de Recarga Natural da Água Subterrânea nas em três mananciais do Rio Paraibuna (as sub-bacias da Barragem de Chapéu D’Uvas, do Ribeirão Espírito Santo e do Ribeirão dos Burros, que juntos abastecem cerca de 90% da cidade de Juiz de Fora) utilizando o modelo hidrológico SWAT com o amparo da extensão QSWATMOD, no QGIS, a qual cria o vínculo dos processos de águas superficiais e subterrâneas. Dos resultados, vê-se que a sub-bacia de Ribeirão dos Burros possui a maior taxa de recarga média em milímetros e a sub-bacia da Barragem de Chapéu D’Uvas possui a menor. Verifica-se, também, a variação sazonal da recarga nas três sub-bacias, como esperado para a região de Juiz de Fora, de clima tropical de altitude, apresentando chuvas concentradas nos verões e, portanto, invernos mais secos. A segunda análise relaciona os tipos de solo, e pode-se concluir que latossolos são mais eficientes na condução de águas até uma reserva subterrânea que cambissolos, em torno de 30%. O trabalho apresenta resultados passíveis de discussão com setores públicos sobre a administração e gestão dos recursos hídricos da região e serve de base para a evolução do modelo das sub-bacias estudadas e abre caminho para um modelo com valores mais refinados, tornando o valor obtido ao final mais preciso.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Nicolas da Rocha Pires, Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)

Graduando em Engenharia Civil pela Universidade Federal de JuizdeFora(UFJF).

Celso Bandeira de Melo Ribeiro, Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)

Professor e pesquisador na área de recursos hídricos e sensoriamento remoto na Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF). Possui graduação em Engenharia Civil pela UFJF (1996), mestrado em recursos hídricos pela Universidade Federal do Rio de Janeiro PEC/COPPE/UFRJ (2001) e doutorado em recursos hídricos pelo Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa DEA/UFV (2007). Atualmente é professor Associado no Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental e do Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil da UFJF. Em 2014 desenvolveu um estágio pós-doutoral na Texas A&M University, EUA, desenvolvendo pesquisa com modelagem hidrológica em grande escala. Atualmente participa do Conselho Estadual de Política Ambiental (COPAM-MG), representando a Associação Brasileira de Recursos Hídricos ABRHidro e do Comitê de Integração da Bacia Hidrográfica do Rio Paraíba do Sul (CEIVAP), representando a UFJF. Tem experiência nas áreas de planejamento e gestão dos recursos hídricos, estudos hidrológicos, manejo de bacias hidrográficas, modelagem da quantidade e qualidade da água, sensoriamento remoto, geoprocessamento, com foco na aplicação e desenvolvimento de ferramentas de suporte à decisão para gerenciamento dos recursos hídricos

References

ALIYARI, F. et al. Coupled SWAT-MODFLOW model for large-scale mixed agro-urban river basins. Environmental Modelling & Software, Amsterdam, v. 115, n.3, p. 200-210, maio 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2019.02.014. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1364815218302780. Acesso em: 28 out. 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2019.02.014

BAILEY, R. T. et al. Assessing regional-scale spatio-temporal patterns of groundwater- surface water interactions using a coupled SWAT-MODLFOW model. Hydrological Processes, Germany, v. 30, n. 23, p. 4420-4433, jun. 2016. DOI: https://doi.org/10.1002/hyp.10933. Disponível em: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/hyp.10933. Acesso em: 28 out. 2021.

BAILEY, R. T. et al. SWATMOD-Prep: graphical user interface for preparing coupled SWAT- MODFLOW simulations. Journal of the American Water Resources, Germany , v. 53, n. 2, p. 400-410, fev. 2017. DOI: https://doi.org/10.1111/1752-1688.12502. Disponível em: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/1752-1688.12502. Acesso em: 28 maio 2022. DOI: https://doi.org/10.1111/1752-1688.12502

BARRETO, A. B. da C. Avaliação de recarga e sustentabilidade de recursos hídricos subterrâneos de uma micro-bacia usando modelagem numérica. 2010. 210 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) – Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2010.

Disponível em: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/16715/16715_1.PDF. Acesso em: 28 out. 2021.

BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Águas subterrâneas: um recurso a ser conhecido e protegido. Brasília: MMA, 2007 apud REBOUÇAS, A. C.; BENEDITO, B.; TUNDISI, J.G. Águas doces do Brasil: capital ecológico, uso e conservação. São Paulo: Ed. Escrituras, 2000.

CHKARA, I.; EL MORABITI, K. The estimation of groundwater recharge by using surface- subsurface hydrological model. In: IAH INTERNATIONAL CONGRESS, 43., 2016, Montpellier. Anais […]. Montpellier, set. 2016. Anais “Groundwater and society: 60 years of IAH”. Disponível em:

https://www.cfh-aih.fr/images/DOCS/2-Colloques/Colloque_2016_Montpellier/1392.pdf. Acesso em: 28 maio 2022.

CHUNN, D. et. al. Application of an integrated SWAT-MODLOW model to evaluate potential impacts of climate change and water withdrawals on groundwater-surface water interactions in West-Central Alberta. Water, Switzerland, v. 11, n.1, jan. 2019. DOI: https://doi.org/10.3390/w11010110. Disponível em: DOI: https://doi.org/10.3390/w11010110

https://www.mdpi.com/2073-4441/11/1/110. Acesso em: 28 out. 2021.

COMPANHIA DE SANEAMENTO MUNICIPAL (CESAMA). Barragem de Chapéu D’Uvas. Juiz de Fora: CESAMA, 2021. Disponível em: http://www.cesama.com.br/mananciais/barragem-de-chapeu-d-uvas-2. Acesso em: 25 out. 2021.

EHTIAT, M.; MOUSAVI, S. J. ; SRINIVASAN, R. Groundwater modeling under variable operating conditions using SWAT, MODFLOW and MT3DMS: a catchment scale approach to water resources management. Water Resources Management, Switzerland, v. 32, n. 1, p. 1631-1649, 2018. DOI: https://doi.org/10.1007/s11269-017-1895-z. DOI: https://doi.org/10.1007/s11269-017-1895-z

EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA (EMBRAPA). Descrição das principais classes de solos. Recife: UEP Recife, 2005. Disponível em: https://www.embrapa.br/busca-de-publicacoes/-/publicacao/157911/descricao-das-principais- classes-de-solos. Acesso em: 28 maio 2022.

FUNDAÇÃO COPPETEC. Plano de recursos hídricos da Bacia do Rio Paraíba do Sul – resumo: diagnóstico dos recursos hídricos: relatório final. Rio de Janeiro: Fundação COPPETEC, 2006. Disponível em: https://www.ceivap.org.br/downloads/PSR-010-R0.pdf. Acesso em: 28 out. 2021.

GUZMAN, J. A. et al. A model integration framework for linking SWAT and MODLOW. Environmental Modelling & Software, Amsterdam, v. 73, p. 103-116, nov. 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2015.08.011. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1364815215300372. Acesso em: 28 out. 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2015.08.011

INSTITUTO MINEIRO DE GESTÃO DE ÁGUAS (IGAM). Bacia Hidrográfica dos Rios Preto e Paraibuna (PS1). Belo Horizonte: IGAM, 2021. Disponível em: http://comites.igam.mg.gov.br/conheca-a-bacia-ps1. Acesso em: 25 out. 2021.

KIM, N. W. et. al. Development and application of the integrated SWAT-MODFLOW model. Journal of Hydrology, Amsterdam, v. 356, n. 1-2, p. 1-16, jul. 2008. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2008.02.024. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/222299682_Development_and_application_of_the_integrated_SWAT-MODFLOW_model. Acesso em: 28 out. 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2008.02.024

NEITSCH, S.L. et. al. Ferramentas de avaliação de solo & água: documentação teórica. Texas: Laboratório de Pesquisa de solo e água Grassland, Serviço de Pesquisa Agrícola, 2009. Disponível em: https://swat.tamu.edu/media/99193/swat2009-theory-portuguese.pdf. Acesso em: 28 out. 2021.

PARK, S. Enhancement of coupled surface/subsurface flow models in watersheds: analysis, model development, optimization, and user accessibility. 2018. 114 f. Tese (Doutorado em Filosofia) – Colorado State University, Fort Collins, Colorado, 2018. Disponível em: https://mountainscholar.org/handle/10217/193164. Acesso em: 28 out. 2021.

REBOUÇAS, A. C.; BENEDITO, B.; TUNDISI, J.G. Águas doces do Brasil: capital ecológico, uso e conservação. São Paulo: Ed. Escrituras, 2000.

SANTOS, H. G. et al. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. 5. ed. rev. e ampl. Brasília: Embrapa, 2018. Disponível em: https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/handle/doc/1094003. Acesso em: 28 maio 2022.

VASCONCELOS, V. et al. Recarga de aquíferos: epistemologia e interdisciplinaridade. INTERthesis, Florianópolis, v. 10, n. 2, dez. 2013. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/277712925_Recarga_de_Aquiferos_epistemologia_e_interdisciplinaridade. Acesso em: 28 out. 2021.

Published

2022-06-27

How to Cite

PIRES, N. da R.; RIBEIRO, C. B. de M. Regime de recarga subterrânea natural nas bacias dos principais mananciais de abastecimento de Juiz de Fora. Revista Mineira de Recursos Hídricos, Belo Horizonte, v. 3, n. 1, p. e022008, 2022. DOI: 10.59824/rmrh.v3i.226. Disponível em: https://periodicos.meioambiente.mg.gov.br/NM/article/view/226. Acesso em: 22 nov. 2024.

Most read articles by the same author(s)