Neste trabalho, buscou-se caracterizar o regime natural de vazões dos principais rios da bacia do rio Piracicaba e identificar as alterações ocorridas nesse regime, principalmente em decorrência da implantação dos reservatórios do Sistema Cantareira. As análises foram feitas com base nas séries de vazões médias diárias de seis postos fluviométricos situados na bacia (prefixo DAEE: 3D-001, 3D-002, 3D- 006, 3D-009, 4D-001 e 4D-007). Foi utilizado o software IHA (Indicators of Hydrologic Alteration), o qual calcula 33 parâmetros hidrológicos relevantes ecologicamente, que caracterizam a magnitude, o tempo, a frequência, a duração e a taxa de flutuações das vazões, além de dividir a vazão ambiental em cinco componentes: vazões extremas baixas, vazões baixas, pulsos de vazão alta, pequenas cheias e grandes cheias. As séries foram divididas em dois períodos, pré e pós impacto, sendo considerado como ano do impacto o ano correspondente a data da ruptura da homogeneidade das séries de vazões, verificada por meio do teste não paramétrico de Pettitt. Foram determinados pelo software IHA, para o período pós impacto, os fatores de alteração hidrológica de cada um dos 33 parâmetros hidrológicos e as mudanças ocorridas nos componentes da vazão ambiental. Para os rios influenciados pelo Sistema Cantareira, foi constatado que no período pós impacto (a partir das décadas de 1970/80), no geral, houve uma diminuição nas vazões médias de aproximadamente 24% (posto 3D-006) no rio Atibaia, 50% (posto 3D-009) e 34% (posto 4D-001) no rio Jaguari, e 14% (posto 4D- 007) no rio Piracicaba, principalmente no período seco (abril a setembro). Verificou-se também uma redução no valor da mediana das vazões mínimas anuais de 7 dias consecutivos igual a 25% (posto 3D-006), 56% (posto 3D-009), 43% (posto 4D-001) e 15% (posto 4D-007) e aumento na duração e na frequência de ocorrência das vazões mais baixas. Foi também constatado, nesses postos, a diminuição na duração das vazões altas, bem como o aumento nas taxas de ascensão e recessão dessas vazões. As mudanças mais significativas ocorreram no rio Jaguari, seguido pelo rio Atibaia e foram menos significativas no rio Piracicaba, o qual se encontra mais distante dos reservatórios. Já para o rio Camanducaia (sem influência do Sistema Cantareira), após a década de 1970, não houve mudança no valor da mediana das vazões mínimas anuais de 7 dias consecutivos e constatou-se, no geral, um aumento nas vazões médias de aproximadamente 21% (posto 3D-001) e 14% (posto 3D-002), assim como o aumento na frequência de ocorrência das vazões máximas, porém, as mudanças não foram tão significativas como nos demais rios. / The aim in this paper was to characterize the natural flow regime of the main rivers of Piracicaba River basin and identify the alterations in this regime, mainly due to the implementation of Cantareira System reservoirs. The analyzes were based on the average daily flow series from six fluviometric stations in the basin (DAEE prefix: 3D- 001, 3D-002, 3D-006, 3D-009, 4D-001 and 4D-007). The IHA (Indicators of Hydrologic Alteration) software was used to calculate 33 hydrological parameters ecologically relevant, that characterizes the magnitude, timing, frequency, duration and rate of flow changes, besides spliting the environmental flow into five components: extreme low flows, low flows, high flow pulses, small floods and large floods. The daily flow series were divided into two periods, pre and post impact, and it was considered as the year of the impact the year that corresponding to the breaking of homogeneity date from the flow series, verified by the nonparametric Pettitt test. It was determined by the IHA software, for post impact period, the Hydrological Alteration factors of the 33 hydrologic parameters and the changes in the environmental flow components. For the rivers influenced by Cantareira System, it was observed that in the post impact period (from 1970/80s), overall, there was a decrease in the mean flow, approximately 24% (3D-006 station) in Atibaia River, 50% (3D-009 station) and 34% (4D-001 station) in Jaguari River, and 14% (4D-007 station) in Piracicaba River, mainly in the dry season (April to September). There was also a decrease in the median of the annual seven days minimum flows by 25% (3D- 006 station), 56% (3D-009 station), 43% (4D-001 station) and 15% (4D-007 station), and an increase in the frequency and duration of the lower flows. It was also found for these stations a decrease in the duration of high flows as well as an increase in the rise rates and the fall rates of these flows. The most significant changes occurred in Jaguari River, followed by the Atibaia River and were less significant in the Piracicaba River, which is the farthest from the reservoirs. For the Camanducaia River (without influence from Cantareira System), after the 1970s, there was no change in the median of the annual seven days minimum flows and it was observed, overall, an increase in the mean flow by 21% (3D-001 station) and 14% (3D-002 station), as well as an increase in the frequency of the maximum flows, however, the changes were not as significant as in the other rivers.

Submitted by Edileide Reis (leyde-landy@hotmail.com) on 2013-04-10T19:33:40Z No. of bitstreams: 1 Flávia.pdf: 6019408 bytes, checksum: d4679f5b8c0dda047c7265c24402edac (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Meirelles(rodrigomei@ufba.br) on 2013-04-13T20:01:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Flávia.pdf: 6019408 bytes, checksum: d4679f5b8c0dda047c7265c24402edac (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-13T20:01:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Flávia.pdf: 6019408 bytes, checksum: d4679f5b8c0dda047c7265c24402edac (MD5) Previous issue date: 2009 / Esta dissertação discute uma abordagem para o processo de determinação de vazões ecológicas, baseada no “paradigma das vazões naturais” proposto por Poff et al. (1997), mas, ainda, de forma a contemplar os múltiplos usos da água. Os estudos desenvolvidos visaram identificar o impacto sobre a geração hidrelétrica na hipótese de adoção de um regime dinâmico de vazões (RDV) no baixo trecho do Rio São Francisco.Isso foi realizado por meio de simulação de cenários, os quais se propõem a atender demandas ambientais e ecológicas, em condição distinta das vazões mínimas atuais mantidas a jusante dos barramentos. Para essa simulação foi usado esquema matemático de fluxos em rede, com o modelo ‘AcquaNet’,computando-se a potência gerada pelo sistema de usinas hidrelétricas da CHESF em termos médios mensais.Consideraram-se os RDVs sem e com restrições de vazões, estas referentes às condições atualmente praticadas quanto à máxima cota de inundação (8.000 m3/s) e quanto às cotas mínimas de captação e aspectos ambientais (1.300 e 1.100 m3/s). Também, um bloco de simulações foi realizado considerando diferentes condições hídricas da bacia, nas quais as exigências quanto a RDVs mudavam para cada condição.Essa última abordagem corresponderia a situações de utilização da previsão climática na operação dos reservatórios. Dos diversos resultados obtidos, verifica-se que seria plausível se praticar certos regimes de vazões, contemplando momentos de cheias e vazantes que reproduzam parcialmente condições do regime natural e, ainda, considerando restrições impostas pela realidade atual, sem comprometer significativamente a produção hidrelétrica. A adoção de RDVs que consideram maiores descargas, por impactarem a produção de energia mais fortemente, deveriam ser objeto de discussão pela sociedade, além de contemplar outros usos não explicitamente considerados neste estudo. A consideração das vazões ecológicas nos usos múltiplos das águas é fundamental para conciliar a saúde dos ecossistemas aquáticos com as necessidades humanas. Esta dissertação visa ser uma contribuição inicial para esse caminho. / Salvador

Neste trabalho, buscou-se caracterizar o regime natural de vazões dos principais rios da bacia do rio Piracicaba e identificar as alterações ocorridas nesse regime, principalmente em decorrência da implantação dos reservatórios do Sistema Cantareira. As análises foram feitas com base nas séries de vazões médias diárias de seis postos fluviométricos situados na bacia (prefixo DAEE: 3D-001, 3D-002, 3D- 006, 3D-009, 4D-001 e 4D-007). Foi utilizado o software IHA (Indicators of Hydrologic Alteration), o qual calcula 33 parâmetros hidrológicos relevantes ecologicamente, que caracterizam a magnitude, o tempo, a frequência, a duração e a taxa de flutuações das vazões, além de dividir a vazão ambiental em cinco componentes: vazões extremas baixas, vazões baixas, pulsos de vazão alta, pequenas cheias e grandes cheias. As séries foram divididas em dois períodos, pré e pós impacto, sendo considerado como ano do impacto o ano correspondente a data da ruptura da homogeneidade das séries de vazões, verificada por meio do teste não paramétrico de Pettitt. Foram determinados pelo software IHA, para o período pós impacto, os fatores de alteração hidrológica de cada um dos 33 parâmetros hidrológicos e as mudanças ocorridas nos componentes da vazão ambiental. Para os rios influenciados pelo Sistema Cantareira, foi constatado que no período pós impacto (a partir das décadas de 1970/80), no geral, houve uma diminuição nas vazões médias de aproximadamente 24% (posto 3D-006) no rio Atibaia, 50% (posto 3D-009) e 34% (posto 4D-001) no rio Jaguari, e 14% (posto 4D- 007) no rio Piracicaba, principalmente no período seco (abril a setembro). Verificou-se também uma redução no valor da mediana das vazões mínimas anuais de 7 dias consecutivos igual a 25% (posto 3D-006), 56% (posto 3D-009), 43% (posto 4D-001) e 15% (posto 4D-007) e aumento na duração e na frequência de ocorrência das vazões mais baixas. Foi também constatado, nesses postos, a diminuição na duração das vazões altas, bem como o aumento nas taxas de ascensão e recessão dessas vazões. As mudanças mais significativas ocorreram no rio Jaguari, seguido pelo rio Atibaia e foram menos significativas no rio Piracicaba, o qual se encontra mais distante dos reservatórios. Já para o rio Camanducaia (sem influência do Sistema Cantareira), após a década de 1970, não houve mudança no valor da mediana das vazões mínimas anuais de 7 dias consecutivos e constatou-se, no geral, um aumento nas vazões médias de aproximadamente 21% (posto 3D-001) e 14% (posto 3D-002), assim como o aumento na frequência de ocorrência das vazões máximas, porém, as mudanças não foram tão significativas como nos demais rios. / The aim in this paper was to characterize the natural flow regime of the main rivers of Piracicaba River basin and identify the alterations in this regime, mainly due to the implementation of Cantareira System reservoirs. The analyzes were based on the average daily flow series from six fluviometric stations in the basin (DAEE prefix: 3D- 001, 3D-002, 3D-006, 3D-009, 4D-001 and 4D-007). The IHA (Indicators of Hydrologic Alteration) software was used to calculate 33 hydrological parameters ecologically relevant, that characterizes the magnitude, timing, frequency, duration and rate of flow changes, besides spliting the environmental flow into five components: extreme low flows, low flows, high flow pulses, small floods and large floods. The daily flow series were divided into two periods, pre and post impact, and it was considered as the year of the impact the year that corresponding to the breaking of homogeneity date from the flow series, verified by the nonparametric Pettitt test. It was determined by the IHA software, for post impact period, the Hydrological Alteration factors of the 33 hydrologic parameters and the changes in the environmental flow components. For the rivers influenced by Cantareira System, it was observed that in the post impact period (from 1970/80s), overall, there was a decrease in the mean flow, approximately 24% (3D-006 station) in Atibaia River, 50% (3D-009 station) and 34% (4D-001 station) in Jaguari River, and 14% (4D-007 station) in Piracicaba River, mainly in the dry season (April to September). There was also a decrease in the median of the annual seven days minimum flows by 25% (3D- 006 station), 56% (3D-009 station), 43% (4D-001 station) and 15% (4D-007 station), and an increase in the frequency and duration of the lower flows. It was also found for these stations a decrease in the duration of high flows as well as an increase in the rise rates and the fall rates of these flows. The most significant changes occurred in Jaguari River, followed by the Atibaia River and were less significant in the Piracicaba River, which is the farthest from the reservoirs. For the Camanducaia River (without influence from Cantareira System), after the 1970s, there was no change in the median of the annual seven days minimum flows and it was observed, overall, an increase in the mean flow by 21% (3D-001 station) and 14% (3D-002 station), as well as an increase in the frequency of the maximum flows, however, the changes were not as significant as in the other rivers.

A pressão exercida sobre os recursos hídricos nas ultimas décadas, principalmente por setores como irrigação, abastecimento público, indústria e geração de energia tem sido um dos principais fatores para ampliar as bases de discussão sobre a importância da manutenção de uma parcela de água nos rios para garantir a sua integridade ecológica. Vazão ecológica foi o termo utilizado neste trabalho para definir a parcela a ser mantida nos cursos d’água, para esse fim. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo avaliar as limitações do critério de vazão ecológica do Estado do Tocantins, tendo como estudo de caso as Pequenas Centrais Hidrelétricas - PCHs Agrotrafo e Palmeiras na bacia hidrográfica do rio Palmeiras-TO, a qual reúne condições adequadas para o escopo do trabalho, além de ser o único dos sete aproveitamentos hidrelétricos do rio Palmeiras a gerar energia a partir de um Trecho de Vazão Reduzida – TVR, é atualmente a bacia com maior vocação para a geração de energia no Estado. Para alcançar o objetivo proposto para o trabalho, a metodologia foi dividida em três etapas: a) levantamento das características das PCHs Agrotrafo e Palmeiras, b) levantamento da caracterização e limites de uso e manutenção de água na bacia, c) disponibilidade de informações hidrológicas a serem utilizadas. A partir da aplicação da metodologia foi possível identificar quatro categorias de limitações: i) limitações de ordem hidrológica, neste caso como a vazão de referência para outorga é um valor fixo com base na Q90, em determinadas épocas do ano, inclusive em período de cheia, a vazão natural é menor que a Q90; ii) limitações de ordem econômica, que indicam que caso o órgão outorgante estadual resolva seguir com rigor o que estabelece o critério de vazão ecológica, onde cada usuário tem direito de captar 25% de 75% da Q90 haveria uma drástica redução da energia a ser gerada em Agrotrafo e Palmeiras, podendo tornar o aproveitamento inviável economicamente; iii) limitações de ordem ambiental, considerando que a vazão ecológica com base em um valor fixo não leva em consideração aspectos da sazonalidade do regime de vazões, podendo haver um intenso desequilíbrio, principalmente no TVR, afetando hábitos alimentares e de migração espécies de peixes e organismos aquáticos, bem como comunidades ribeirinhas, aspectos paisagísticos e prática de esportes de corredeiras; e, iv) limitações de ordem legal ao não estabelecer uma solução operacional viável quando há disputa entre usuários, principalmente quanto à ordem de prioridade dos usos. / The pressure on the water resources in the last decades, mainly by sectors as irrigation, utility, industry and energy generation have been one of the main factors to enlarge the basis for discussion about the importance of maintaining a portion of water in rivers to ensure its ecological integrity. Ecological flow was the term used in this work to define that portion to be maintained in watercourses. That way, this work is aiming to evaluate the criteria limitations for ecological flow in Tocantins, taking as a case study on the Small Hydroelectric Centrals – “Agrotrafo” and “Palmeiras” in Palmeiras – TO river watershed, which meets appropriate conditions for the work scope, besides being the only one of seven hydropower recoveries in Palmeiras river, to generate energy from a reduced flow section – RFS, and nowadays it`s the watershed with greater vocation for energy generation in Tocantins. To achieve the proposed goal for the work, the methodology was divided into three stages: a) characteristics survey of SHC – “Agrotrafo” and “Palmeiras”; b) characterization survey, use limits and water maintenance in the watershed; c) availability of hydrologic information to be used. From the methodology application was possible to identify four limitations categories: i) hydrologic limitations, in this case as the flow reference for the grant is a fixed value based on “Q90”, at certain times of the year, including in flood times, the natural flow is less than “Q90”; ii) Economic limitations, indicating that if the state licensing agency decides to follow rigorously what establishes the criteria for ecological flow, where each user is entitled to capture 25% of 75% from “Q90” would be a drastic energy reduction to be generated in “Agrotrafo” and “Palmeiras”, can make use uneconomical; iii) Environmental limitations, considering that the ecological flow based on a fixed value does not consider flow regime seasonality, there may be an intense imbalance especially in RFS, affecting feeding habits and migration, fish species and aquatic organisms, as well as riparian communities, landscapes features and river sports; and iv) legal limitations by failing to establish a viable operational solution when there is contention among users, especially regarding the order of uses priority.

A pressão exercida sobre os recursos hídricos nas ultimas décadas, principalmente por setores como irrigação, abastecimento público, indústria e geração de energia tem sido um dos principais fatores para ampliar as bases de discussão sobre a importância da manutenção de uma parcela de água nos rios para garantir a sua integridade ecológica. Vazão ecológica foi o termo utilizado neste trabalho para definir a parcela a ser mantida nos cursos d’água, para esse fim. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo avaliar as limitações do critério de vazão ecológica do Estado do Tocantins, tendo como estudo de caso as Pequenas Centrais Hidrelétricas - PCHs Agrotrafo e Palmeiras na bacia hidrográfica do rio Palmeiras-TO, a qual reúne condições adequadas para o escopo do trabalho, além de ser o único dos sete aproveitamentos hidrelétricos do rio Palmeiras a gerar energia a partir de um Trecho de Vazão Reduzida – TVR, é atualmente a bacia com maior vocação para a geração de energia no Estado. Para alcançar o objetivo proposto para o trabalho, a metodologia foi dividida em três etapas: a) levantamento das características das PCHs Agrotrafo e Palmeiras, b) levantamento da caracterização e limites de uso e manutenção de água na bacia, c) disponibilidade de informações hidrológicas a serem utilizadas. A partir da aplicação da metodologia foi possível identificar quatro categorias de limitações: i) limitações de ordem hidrológica, neste caso como a vazão de referência para outorga é um valor fixo com base na Q90, em determinadas épocas do ano, inclusive em período de cheia, a vazão natural é menor que a Q90; ii) limitações de ordem econômica, que indicam que caso o órgão outorgante estadual resolva seguir com rigor o que estabelece o critério de vazão ecológica, onde cada usuário tem direito de captar 25% de 75% da Q90 haveria uma drástica redução da energia a ser gerada em Agrotrafo e Palmeiras, podendo tornar o aproveitamento inviável economicamente; iii) limitações de ordem ambiental, considerando que a vazão ecológica com base em um valor fixo não leva em consideração aspectos da sazonalidade do regime de vazões, podendo haver um intenso desequilíbrio, principalmente no TVR, afetando hábitos alimentares e de migração espécies de peixes e organismos aquáticos, bem como comunidades ribeirinhas, aspectos paisagísticos e prática de esportes de corredeiras; e, iv) limitações de ordem legal ao não estabelecer uma solução operacional viável quando há disputa entre usuários, principalmente quanto à ordem de prioridade dos usos. / The pressure on the water resources in the last decades, mainly by sectors as irrigation, utility, industry and energy generation have been one of the main factors to enlarge the basis for discussion about the importance of maintaining a portion of water in rivers to ensure its ecological integrity. Ecological flow was the term used in this work to define that portion to be maintained in watercourses. That way, this work is aiming to evaluate the criteria limitations for ecological flow in Tocantins, taking as a case study on the Small Hydroelectric Centrals – “Agrotrafo” and “Palmeiras” in Palmeiras – TO river watershed, which meets appropriate conditions for the work scope, besides being the only one of seven hydropower recoveries in Palmeiras river, to generate energy from a reduced flow section – RFS, and nowadays it`s the watershed with greater vocation for energy generation in Tocantins. To achieve the proposed goal for the work, the methodology was divided into three stages: a) characteristics survey of SHC – “Agrotrafo” and “Palmeiras”; b) characterization survey, use limits and water maintenance in the watershed; c) availability of hydrologic information to be used. From the methodology application was possible to identify four limitations categories: i) hydrologic limitations, in this case as the flow reference for the grant is a fixed value based on “Q90”, at certain times of the year, including in flood times, the natural flow is less than “Q90”; ii) Economic limitations, indicating that if the state licensing agency decides to follow rigorously what establishes the criteria for ecological flow, where each user is entitled to capture 25% of 75% from “Q90” would be a drastic energy reduction to be generated in “Agrotrafo” and “Palmeiras”, can make use uneconomical; iii) Environmental limitations, considering that the ecological flow based on a fixed value does not consider flow regime seasonality, there may be an intense imbalance especially in RFS, affecting feeding habits and migration, fish species and aquatic organisms, as well as riparian communities, landscapes features and river sports; and iv) legal limitations by failing to establish a viable operational solution when there is contention among users, especially regarding the order of uses priority.

A pressão exercida sobre os recursos hídricos nas ultimas décadas, principalmente por setores como irrigação, abastecimento público, indústria e geração de energia tem sido um dos principais fatores para ampliar as bases de discussão sobre a importância da manutenção de uma parcela de água nos rios para garantir a sua integridade ecológica. Vazão ecológica foi o termo utilizado neste trabalho para definir a parcela a ser mantida nos cursos d’água, para esse fim. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo avaliar as limitações do critério de vazão ecológica do Estado do Tocantins, tendo como estudo de caso as Pequenas Centrais Hidrelétricas - PCHs Agrotrafo e Palmeiras na bacia hidrográfica do rio Palmeiras-TO, a qual reúne condições adequadas para o escopo do trabalho, além de ser o único dos sete aproveitamentos hidrelétricos do rio Palmeiras a gerar energia a partir de um Trecho de Vazão Reduzida – TVR, é atualmente a bacia com maior vocação para a geração de energia no Estado. Para alcançar o objetivo proposto para o trabalho, a metodologia foi dividida em três etapas: a) levantamento das características das PCHs Agrotrafo e Palmeiras, b) levantamento da caracterização e limites de uso e manutenção de água na bacia, c) disponibilidade de informações hidrológicas a serem utilizadas. A partir da aplicação da metodologia foi possível identificar quatro categorias de limitações: i) limitações de ordem hidrológica, neste caso como a vazão de referência para outorga é um valor fixo com base na Q90, em determinadas épocas do ano, inclusive em período de cheia, a vazão natural é menor que a Q90; ii) limitações de ordem econômica, que indicam que caso o órgão outorgante estadual resolva seguir com rigor o que estabelece o critério de vazão ecológica, onde cada usuário tem direito de captar 25% de 75% da Q90 haveria uma drástica redução da energia a ser gerada em Agrotrafo e Palmeiras, podendo tornar o aproveitamento inviável economicamente; iii) limitações de ordem ambiental, considerando que a vazão ecológica com base em um valor fixo não leva em consideração aspectos da sazonalidade do regime de vazões, podendo haver um intenso desequilíbrio, principalmente no TVR, afetando hábitos alimentares e de migração espécies de peixes e organismos aquáticos, bem como comunidades ribeirinhas, aspectos paisagísticos e prática de esportes de corredeiras; e, iv) limitações de ordem legal ao não estabelecer uma solução operacional viável quando há disputa entre usuários, principalmente quanto à ordem de prioridade dos usos. / The pressure on the water resources in the last decades, mainly by sectors as irrigation, utility, industry and energy generation have been one of the main factors to enlarge the basis for discussion about the importance of maintaining a portion of water in rivers to ensure its ecological integrity. Ecological flow was the term used in this work to define that portion to be maintained in watercourses. That way, this work is aiming to evaluate the criteria limitations for ecological flow in Tocantins, taking as a case study on the Small Hydroelectric Centrals – “Agrotrafo” and “Palmeiras” in Palmeiras – TO river watershed, which meets appropriate conditions for the work scope, besides being the only one of seven hydropower recoveries in Palmeiras river, to generate energy from a reduced flow section – RFS, and nowadays it`s the watershed with greater vocation for energy generation in Tocantins. To achieve the proposed goal for the work, the methodology was divided into three stages: a) characteristics survey of SHC – “Agrotrafo” and “Palmeiras”; b) characterization survey, use limits and water maintenance in the watershed; c) availability of hydrologic information to be used. From the methodology application was possible to identify four limitations categories: i) hydrologic limitations, in this case as the flow reference for the grant is a fixed value based on “Q90”, at certain times of the year, including in flood times, the natural flow is less than “Q90”; ii) Economic limitations, indicating that if the state licensing agency decides to follow rigorously what establishes the criteria for ecological flow, where each user is entitled to capture 25% of 75% from “Q90” would be a drastic energy reduction to be generated in “Agrotrafo” and “Palmeiras”, can make use uneconomical; iii) Environmental limitations, considering that the ecological flow based on a fixed value does not consider flow regime seasonality, there may be an intense imbalance especially in RFS, affecting feeding habits and migration, fish species and aquatic organisms, as well as riparian communities, landscapes features and river sports; and iv) legal limitations by failing to establish a viable operational solution when there is contention among users, especially regarding the order of uses priority.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-10-23T11:12:23Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Duane Izabel Barbosa - 2013.pdf: 4083948 bytes, checksum: df6bdd5229474c30743d7d9816f0f843 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-10-23T11:53:49Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Duane Izabel Barbosa - 2013.pdf: 4083948 bytes, checksum: df6bdd5229474c30743d7d9816f0f843 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-23T11:53:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Duane Izabel Barbosa - 2013.pdf: 4083948 bytes, checksum: df6bdd5229474c30743d7d9816f0f843 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-07-26 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The resulting conflicts between the protection of aquatic ecosystems and the increasing demand for water catchment rivers, intended for different uses, have become increasingly complex due to the growing recognition of these ecosystems as legitimate users of water resources. In this sense the instream flow has been used as a tool to guide one ecologically sustainable management, which aims to protect the ecological integrity of the ecosystem affected, while serving the needs. The aim of this study is to determine the instream flows for 06 points basin Meia Ponte River using the hydrologic methods Q7,10, Curve Permanence Flows, Tennant and hydraulic method Wetted Perimeter and also characterize the conditions of the schemes streamflow at the point of study method of Indicators of Hydrologic Alteration. We used data from gauged stations of ANA (Agência Nacional das Águas). It is recommended the adoption of the IHA method (Indicators of Hydrologic Alteration ) to check, especially the behavior of the five components of flow considered ecologically relevant and together, apply, according to the specificities of each site and the financial resources available, another method that considers not only flows minimum to be maintained, but rather a series of measured flows that address the intra-and interannual variation characteristics of the hydrological regimes of each site. However, considering the impossibility of applying methods that contemplate instream flows or hydrograph ecological variables, it is recommended that, among the methods used in this study, the adoption of Q90 flow as instream flow for the points to be studied by this less restrictive that the flow rates obtained with other methods and therefore be able to address a wider range of ecological factors that maintain, wherever possible, the integrity of aquatic ecosystems. / Os conflitos gerados entre a proteção dos ecossistemas aquáticos e a crescente demanda para a captação de água nos rios, destinada à diferentes usos, têm se tornado cada vez mais complexos devido ao crescente reconhecimento destes ecossistemas como legítimos usuários dos recursos hídricos. Neste sentido, a vazão ecológica tem sido utilizada como ferramenta para nortear um gerenciamento ecologicamente sustentável, o qual visa proteger a integridade ecológica do ecossistema afetado, ao mesmo tempo em que atende as necessidades. O objetivo geral deste trabalho foi determinar as vazões ecológicas para 06 pontos da Bacia Hidrográfica do Rio Meia Ponte utilizando os métodos hidrológicos Q7,10, Curva de Permanência de Vazões, Tennant e o método hidráulico do Perímetro Molhado e, também, caracterizar as condições dos regimes de vazões nos pontos de estudo pelo método dos Indicadores de Alteração Hidrológica. Foram utilizados os dados das estações fluviométricas da ANA (Agência Nacional das Águas). Recomenda-se a adoção do método IHA (Indicators of Hydrologic Alteration) para verificar, principalmente, o comportamento dos cinco componentes de vazão considerados ecologicamente relevantes e, juntamente, aplicar, de acordo com as especificidades de cada local e os recursos financeiros disponíveis, outro método que não considere somente vazões mínimas a serem mantidas, mas sim uma série de valores de vazões que contemplem as variações intra e interanuais características dos regimes hidrológicos de cada local. Porém, considerando-se a impossibilidade da aplicação de métodos que contemplem vazões ecológicas variáveis ou hidrogramas ecológicos, recomenda-se, entre os métodos utilizados no presente estudo, a adoção da vazão Q90 como vazão ecológica para os pontos estudados por ser esta menos restritiva que as vazões obtidas com demais métodos e, por isso, ser capaz de contemplar uma gama maior de fatores ecológicos que manterão, na medida do possível, a integridade dos ecossistemas aquáticos.

Tem crescido a demanda por energia em todo o mundo. No Brasil, com o aquecimento da economia aumentam ainda mais as pressões. O parque gerador Brasileiro é fortemente baseado na geração hidrelétrica, que representa aproximadamente 77,6% da oferta de geração de eletricidade. Entre os impactos ambientais gerados pela construção de barragens e reservatórios de aproveitamentos hidrelétricos está a mudança do regime fluvial de jusante, a chamada vazão remanescente. Entre outros, esta vazão deve garantir as condições adequadas à sobrevivência e continuação das espécies e dos ecossistemas, associando as necessidades humanas, ambientais e as características de cada região. Tomou-se como objeto de análise dois estudos de caso, a pequena central hidrelétrica (PCH) Santa Gabriela, localizada no rio Correntes, na divisa entre os estados de Mato Grosso e Mato Grosso do Sul e a usina hidrelétrica (UHE) Batalha, situada no rio São Marcos, na divisa entre os estados de Minas Gerais e Goiás. Embora o assunto seja discutido amplamente pela comunidade técnica e acadêmica, não há ainda nos marcos legais Brasileiros associados, uma definição explícita de critérios ou limites para estabelecimento da vazão remanescente. Em geral, as legislações estaduais estabelecem valores máximos outorgáveis determinados a partir de percentuais da curva de permanência (Q90, Q95) ou da vazão mínima anual de sete dias de duração e tempo de recorrência de 10 anos Q7,10, garantindo consequentemente as vazões mínimas remanescentes. Essas metodologias implicam num único valor fixo para a vazão ao longo do ano, o que não condiz com a realidade do regime hidrológico natural. Estudos atuais apontam para um hidrograma ecológico, que represente a variação das vazões entre os meses de estiagem e cheia. Assim, a metodologia envolveu a comparação entre critérios de outorga utilizados em alguns estados Q90, Q95 e Q7,10 e métodos citados na literatura para estudo da vazão ecológica (Tennant, Texas, Vazão Base e Perímetro Molhado) e as Resoluções referentes à Declaração de Reserva de Disponibilidade Hídrica (DRDH) das usinas, que especificam a vazão remanescente nas fases de enchimento e operação, emitidas pela Agência Nacional de Águas (ANA). Observaram-se valores de vazões substancialmente diferenciados entre os seis métodos empregados. Cabe destacar, que representa um avanço a publicação do Manual de Estudos de Disponibilidade Hídrica para Aproveitamentos Hidrelétricos (ANA, 2009), que visa à padronização dos documentos para fins obtenção da DRDH e da outorga do uso do potencial de energia hidráulica em corpo de água de domínio da União. Assim, o empreendedor poderá propor e negociar a demanda hídrica para as necessidades ambientais com as autoridades competentes, o que deverá ser discutido em reunião técnica inicial que deverá contar com a participação da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), ANA, órgão ambiental, empreendedor e a empresa responsável pelos estudos ambientais. / Worldwide, the demand for energy has been increasing. In Brazil, with the economy warming up in the last years, the demand for energy supply further increased. The Brazilian power generating facilities are heavily based on hydroelectric generation, which represents 77,6% of the total generated electricity. Among the environmental impacts caused by the construction of dams and reservoirs are the changes on downstream discharges, known as the remaining discharge. This discharge should ensure the appropriate conditions to the survival and perpetuation of ecosystems, linking human and wild life needs of each region. In this respect, two case studies are taken as object of analysis: (1) a small hydroelectric power plant Santa Gabriela, located in Correntes river, in the limits of Mato Grosso and Mato Grosso do Sul States; (2) the hydropower plant Batalha, in São Marcos river, in the limits of Minas Gerais and Goiás States. Although its been observed that this issue is widely discussed by technical and academic communities, no legal framework or an explicit definition, or criteria, or limit values has been identified for the establishment of the remaining discharge in hydroelectric power plant projects. Generally, values have been defined based on criteria adopted in states water use rights acts that define minimum discharge parameters based on time series frequency analysis such as Q90%, Q95% or Q7, 10. These methodologies imply on a single value discharge throughout the year, which does not reflect the variability of natural hydrological regime. Current studies lead to an, so called, ecological hydrogram, which would represent discharges variability during drought and flood periods. The methodology of analysis in which the discussion presented in this master dissertation was based, involved the comparison of values obtained by different water use rights criteria adopted in some states like Q90%, Q95% and Q7, 10 and, methods quoted in the literature to define the ecological discharge (Tennant, Texas, Base Flow and Wetted Perimeter), as well as National Water Agencys (ANA) declarations related to the Water Availability Reserve Statement (WARS) which specifies remaining dischargesflow for the reservoir filling and operating phases. It was observed that the application of the different methods in the two case studies resulted in significantly different values for the definition of the remaining discharge. However, its worth to note that the publication of the Guidelines for Water Availability Study for Hydroelectric Power Plants (ANA, 2009) that aims the standardization of documents to obtain WARS and granting the use of water for energy generation purposes in federal jurisdiction represents an advance in these matters. By that, the developer may propose and negotiate water demands for wild life needs with the involved authorities, which should be discussed in the initial technical meeting that will count on the National Electrical Energy Agency (ANEEL), ANA, the related environmental agency, the developer and the organization/agency responsible for the environmental studies.

Tem crescido a demanda por energia em todo o mundo. No Brasil, com o aquecimento da economia aumentam ainda mais as pressões. O parque gerador Brasileiro é fortemente baseado na geração hidrelétrica, que representa aproximadamente 77,6% da oferta de geração de eletricidade. Entre os impactos ambientais gerados pela construção de barragens e reservatórios de aproveitamentos hidrelétricos está a mudança do regime fluvial de jusante, a chamada vazão remanescente. Entre outros, esta vazão deve garantir as condições adequadas à sobrevivência e continuação das espécies e dos ecossistemas, associando as necessidades humanas, ambientais e as características de cada região. Tomou-se como objeto de análise dois estudos de caso, a pequena central hidrelétrica (PCH) Santa Gabriela, localizada no rio Correntes, na divisa entre os estados de Mato Grosso e Mato Grosso do Sul e a usina hidrelétrica (UHE) Batalha, situada no rio São Marcos, na divisa entre os estados de Minas Gerais e Goiás. Embora o assunto seja discutido amplamente pela comunidade técnica e acadêmica, não há ainda nos marcos legais Brasileiros associados, uma definição explícita de critérios ou limites para estabelecimento da vazão remanescente. Em geral, as legislações estaduais estabelecem valores máximos outorgáveis determinados a partir de percentuais da curva de permanência (Q90, Q95) ou da vazão mínima anual de sete dias de duração e tempo de recorrência de 10 anos Q7,10, garantindo consequentemente as vazões mínimas remanescentes. Essas metodologias implicam num único valor fixo para a vazão ao longo do ano, o que não condiz com a realidade do regime hidrológico natural. Estudos atuais apontam para um hidrograma ecológico, que represente a variação das vazões entre os meses de estiagem e cheia. Assim, a metodologia envolveu a comparação entre critérios de outorga utilizados em alguns estados Q90, Q95 e Q7,10 e métodos citados na literatura para estudo da vazão ecológica (Tennant, Texas, Vazão Base e Perímetro Molhado) e as Resoluções referentes à Declaração de Reserva de Disponibilidade Hídrica (DRDH) das usinas, que especificam a vazão remanescente nas fases de enchimento e operação, emitidas pela Agência Nacional de Águas (ANA). Observaram-se valores de vazões substancialmente diferenciados entre os seis métodos empregados. Cabe destacar, que representa um avanço a publicação do Manual de Estudos de Disponibilidade Hídrica para Aproveitamentos Hidrelétricos (ANA, 2009), que visa à padronização dos documentos para fins obtenção da DRDH e da outorga do uso do potencial de energia hidráulica em corpo de água de domínio da União. Assim, o empreendedor poderá propor e negociar a demanda hídrica para as necessidades ambientais com as autoridades competentes, o que deverá ser discutido em reunião técnica inicial que deverá contar com a participação da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), ANA, órgão ambiental, empreendedor e a empresa responsável pelos estudos ambientais. / Worldwide, the demand for energy has been increasing. In Brazil, with the economy warming up in the last years, the demand for energy supply further increased. The Brazilian power generating facilities are heavily based on hydroelectric generation, which represents 77,6% of the total generated electricity. Among the environmental impacts caused by the construction of dams and reservoirs are the changes on downstream discharges, known as the remaining discharge. This discharge should ensure the appropriate conditions to the survival and perpetuation of ecosystems, linking human and wild life needs of each region. In this respect, two case studies are taken as object of analysis: (1) a small hydroelectric power plant Santa Gabriela, located in Correntes river, in the limits of Mato Grosso and Mato Grosso do Sul States; (2) the hydropower plant Batalha, in São Marcos river, in the limits of Minas Gerais and Goiás States. Although its been observed that this issue is widely discussed by technical and academic communities, no legal framework or an explicit definition, or criteria, or limit values has been identified for the establishment of the remaining discharge in hydroelectric power plant projects. Generally, values have been defined based on criteria adopted in states water use rights acts that define minimum discharge parameters based on time series frequency analysis such as Q90%, Q95% or Q7, 10. These methodologies imply on a single value discharge throughout the year, which does not reflect the variability of natural hydrological regime. Current studies lead to an, so called, ecological hydrogram, which would represent discharges variability during drought and flood periods. The methodology of analysis in which the discussion presented in this master dissertation was based, involved the comparison of values obtained by different water use rights criteria adopted in some states like Q90%, Q95% and Q7, 10 and, methods quoted in the literature to define the ecological discharge (Tennant, Texas, Base Flow and Wetted Perimeter), as well as National Water Agencys (ANA) declarations related to the Water Availability Reserve Statement (WARS) which specifies remaining dischargesflow for the reservoir filling and operating phases. It was observed that the application of the different methods in the two case studies resulted in significantly different values for the definition of the remaining discharge. However, its worth to note that the publication of the Guidelines for Water Availability Study for Hydroelectric Power Plants (ANA, 2009) that aims the standardization of documents to obtain WARS and granting the use of water for energy generation purposes in federal jurisdiction represents an advance in these matters. By that, the developer may propose and negotiate water demands for wild life needs with the involved authorities, which should be discussed in the initial technical meeting that will count on the National Electrical Energy Agency (ANEEL), ANA, the related environmental agency, the developer and the organization/agency responsible for the environmental studies.

The evaluation of the hydrological regime constitutes a fundamental instrument for the management process in the use of water resources. The growth of water demand associated with other impacts occurred in the basin of the River São Francisco make the knowledge about the hydrologic characteristics an important instrument for the use of their water resources are optimized with less environmental impact, the analysis of changes in the lower of São Francisco river the analysis of changes in the lower of São Francisco river resulted from the successive introduction of dams along the stretches and their environmental effects are extremely important concerning the revitalization of this river. Therefore, In Chapter I, a In Chapter I, bibliographic review about the anthropic impacts and changes the system of flows in rivers is presented; a small part of Brazilian legislation on granting the right of use of water resources and some methods and questions that assist in setting instream flows. In Chapter II, In Chapter II, a characterization of the study area with emphasis on the lower of São Francisco river was performed. In Chapter III we evaluated the magnitude of changes in flow regime in the Lower of São Francisco, caused by the construction of Sobradinho and Xingó reservoirs, and also the changes in water availability. In Chapter IV the changes in flow regime after the construction of Xingó´s reservoirs were determined by relating these changes with some ecological implications. In Chapter V, are determined instream flows by different methods that may guide the effective management of water resources in such a way to promote a water management that fits human needs and protect the ecological integrity of the aquatic ecosystem. They were identified several hydrological changes in the lower part of the River São Francisco in the period after the construction of the dams, among those changes there are the decreasing in peak, medium and minimum flows, decreasing in water availability, the end of natural floods with reduction of marginal lagoons. / A avaliação de indicadores hidrológicos constitui-se em um instrumento fundamental para o processo de gestão de recursos hídricos. O crescimento da demanda de água associado a outros impactos ocorridos na bacia hidrográfica do rio São Francisco, torna o conhecimento das características hidrológicas uma ferramenta importante para que o aproveitamento de seus recursos possam ser otimizado com menor impacto ambiental, a análise das alterações ocorridas no baixo rio São Francisco decorrentes da implantação sucessiva de barragens em cascata ao longo dos trechos e seus efeitos ambientais são de extrema importância ao se buscar a revitalização deste curso d água. Portanto, no Capítulo I, é apresentada uma revisão bibliográfica sobre os impactos antrópicos e as mudanças do regime de vazões em rios, a legislação brasileira sobre outorga de direito de uso dos recursos hídricos e métodos e questões que auxiliam na definição de vazões ecológicas. No Capítulo II, foi realizada uma caracterização da área de estudo com ênfase para o baixo rio São Francisco. No capítulo III avaliou-se a magnitude das alterações no regime de vazões no baixo São Francisco, provocadas pela construção do reservatório de Sobradinho e Xingó, além das modificações na disponibilidade hídrica. No capítulo IV foi determinada as alterações no regime de fluxos após a construção dos reservatórios de Xingó, relacionando essas alterações com algumas implicações ecológicas. No Capítulo V, são determinadas as vazões ecológicas por diferentes métodos que poderá nortear o gerenciamento eficaz do recurso hídrico, de tal forma que se promova uma gestão das águas que atenda às necessidades humanas e proteja a integridade ecológica do ecossistema aquático. Foram identificadas diversas modificações hidrológicas no baixo rio São Francisco no período posterior as construções das barragens entre as quais se destacam: decréscimo nas vazões máximas, médias e mínimas (anuais e mensais), diminuição na disponibilidade hídrica e o fins das cheias naturais com redução das lagoas marginais.