Simulação e avaliação da qualidade da água em rios: estudo de caso da bacia hidrográfica do Rio Forqueta, RS
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Data
2017-08
Autores
Orientador
Oliveira, Guilherme Garcia
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Resumo
Os processos de uso e ocupação da terra ao longo dos anos refletem-se nos recursos hídricos presentes no ambiente, alterando os aspectos quantitativos e qualitativos da água. Há diversas técnicas de avaliação da correlação dos aspectos ambientais presentes em uma bacia hidrográfica, podendo-se citar como exemplo a modelagem matemática. Assim, o presente trabalho tem o objetivo de utilizar técnicas de modelagem matemática de variáveis indicadoras da qualidade de água do Rio Forqueta através de dados de entrada que representem as condições ambientais da bacia hidrográfica. O modelo matemático simula cinco parâmetros da qualidade da água: 1) Oxigênio Dissolvido (OD); 2) Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO); 3) Nitrogênio Amoniacal (NA); 4) Fósforo Total (FT) e 5) Coliformes Termotolerantes (CT). Os dados de entrada são divididos em Efluentes Industriais (EI), Efluentes Domésticos (ED), Lançamentos Difusos (LD) e Modelagem Hidrológica de Vazão do Rio. O modelo matemático utiliza como referência para cálculo dos resultados finais de concentração de cada parâmetro analisado os dados de qualidade da água medidos em três campanhas de coleta e análise de água em laboratório, realizados em cinco pontos estratégicos no Rio Forqueta, obtendo assim o menor erro possível. Os resultados obtidos demonstraram que a qualidade da água do rio Forqueta em relação aos cinco parâmetros pode ser considerada boa na grande maioria do tempo, com maior frequência de permanência nas classes I e II da Resolução CONAMA N° 357/05, com alguns picos de concentração em períodos específicos que alcançam qualidades piores de água. As análises laboratoriais serviram de base de referência para a calibração do modelo. O ajuste do modelo foi considerado satisfatório. Os melhores resultados da modelagem matemática estão diretamente relacionados à qualidade dos dados de entrada. Este estudo demonstrou que a modelagem matemática tem potencial para servir como uma ferramenta útil para utilização no gerenciamento de bacias hidrográficas, uma vez que esta técnica pode fornecer resultados coerentes com a realidade de maneira rápida e eficiente.
The use and occupation processes of the soil along the years are reflected in the water resources available in the environment, modifying the quality and quantity aspects of the water. There are several techniques of evaluation of the correlation of the environmental aspects present in watersheds, such as mathematical modeling. With this view, the present study has the goal of using mathematical modeling techniques of variables that are indicators of water quality in the Forqueta river through input data that represents the environmental conditions in the watershed. The mathematical model simulates five water quality parameters: 1) Dissolved Oxygen (DO); 2) Biochemical Oxygen Demand (BOD); 3) Ammoniacal Nitrogen (AN); 4) Total Phosphorus (TP); 5) Thermotolerant Coliforms (TC). The input data used to the model are divided into Industrial Effluents (IE), Domestic Effluents (DE), Diffuse Releases (DR) and Hydrological Modeling of the River Flow Rate. The mathematical model uses as reference for calculus of the final results of concentration for each analyzed parameter the water quality data measured in three water collection and analysis in laboratory campaigns, realized in five strategical points in the Forqueta river, in search of the smaller possible error. The obtained results had shown the water quality of the Forqueta river related to the five parameters can be considered good during the most part of the period, remaining more frequently in CONAMA Resolution Number 357/05 classes I and II, with some higher spikes of concentration in specific periods that have reached worst water qualities. The laboratorial analysis had served as references to the calibration of the model. The calibration of the model was considered satisfactory. The best results of the mathematical modelling are directly related to the quality of the input data. This study showed that the mathematical modelling has the potential to serve as a useful tool in watershed managing, once this technique can provide results coherent with the reality in a faster and efficient way.
The use and occupation processes of the soil along the years are reflected in the water resources available in the environment, modifying the quality and quantity aspects of the water. There are several techniques of evaluation of the correlation of the environmental aspects present in watersheds, such as mathematical modeling. With this view, the present study has the goal of using mathematical modeling techniques of variables that are indicators of water quality in the Forqueta river through input data that represents the environmental conditions in the watershed. The mathematical model simulates five water quality parameters: 1) Dissolved Oxygen (DO); 2) Biochemical Oxygen Demand (BOD); 3) Ammoniacal Nitrogen (AN); 4) Total Phosphorus (TP); 5) Thermotolerant Coliforms (TC). The input data used to the model are divided into Industrial Effluents (IE), Domestic Effluents (DE), Diffuse Releases (DR) and Hydrological Modeling of the River Flow Rate. The mathematical model uses as reference for calculus of the final results of concentration for each analyzed parameter the water quality data measured in three water collection and analysis in laboratory campaigns, realized in five strategical points in the Forqueta river, in search of the smaller possible error. The obtained results had shown the water quality of the Forqueta river related to the five parameters can be considered good during the most part of the period, remaining more frequently in CONAMA Resolution Number 357/05 classes I and II, with some higher spikes of concentration in specific periods that have reached worst water qualities. The laboratorial analysis had served as references to the calibration of the model. The calibration of the model was considered satisfactory. The best results of the mathematical modelling are directly related to the quality of the input data. This study showed that the mathematical modelling has the potential to serve as a useful tool in watershed managing, once this technique can provide results coherent with the reality in a faster and efficient way.
Descrição
Palavras-chave
Modelagem matemática; Parâmetros de qualidade da água; Hidrologia; Geotecnologias
Citação
SCHNEIDER, Jeferson Augusto. Simulação e avaliação da qualidade da água em rios: estudo de caso da bacia hidrográfica do Rio Forqueta, RS. 2017. Monografia (Graduação em Engenharia Ambiental) – Universidade do Vale do Taquari - Univates, Lajeado, 03 jul. 2017. Disponível em: http://hdl.handle.net/10737/1624.