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Previous issue date: 2006-12-12 / The current investigation presents a characterization of the hydraulics and water
quality of the medium course of the Araguari River, State of Amapá, Brazil, which has an
approximate extension of 120 km. The Araguari River is the main water resource of the State of
Amapá, located in the domains of the Amazon (the greatest tropical forest of the planet) in a
region with great hydropower potential. In the studied river stretch, there is a hydropower
generation station called Coaracy Nunes (UHECN), the first barrage build in the Amazon for
electrical generation. A model for DO and BOD has been built with the help of the QUAL2E
modeling system, developed by the United States Environmental Protection Agency. For this
purpose, during one and a half year, field trips have been conducted with the intent of
characterizing spacially and seasonally the hydraulics, kinetics and water quality of the Araguari
River. The modeling stages involved model construction, sensitivity analisys and calibration.
After model calibration, three hypothetic cenarios were simulated: (1) the introduction of a new
barrage upstream of the UHECN; (2) municipal untreated wastewater inflow from Porto Grande
and Ferreira Gomes into the waterbody, including populational growth, during the high flow
period; (3) the same cenario as before but during the low flow period. The carbonaceous organic
matter present in water hás shown to decompose, in average, in the first five days of incubation.
The values obtained for the BOD first order reaction coefficient layed between 0,13 d-1 and 0,90
d-1. The reaeration coefficient, K2, estimated based on hydraulic characteristics, layed between
0,01 d-1 and 1,40 d-1. The results of the sample collections in the river stretch has shown that,
amongst the parameters measured, the following were mostly altered: pH, electric conductivity,
total solids, suspended solids, fecal coliforms, ammonium, nitrate, BOD and DO. Fecal
coliforms, pH, nitrate and BOD were in disagreement with limits defined by Brazilian Legislation
on water quality (CONAMA 357/2005). The river impoundment has shown not to significantly
alter the DO and BOD concentrations, however, the same statement can not be made for other
water characteristics. The water characteristics mostly altered by the UHECN were: hydraulic
(flow, velocity, breadth, cross-sectional area) and water quality (pH, electric conductivity, water
temperature, total solids, suspended solids, fecal coliforms, nitrate, chloride, BOD and DO). The
simulated scenario with municipal untreated wastewater inflow from Porto Grande and Ferreira
Gomes (including population growth) into the waterbody during low flow period showed the
most critical results in terms of the water quality. The worst simulated situation happened in the
dry period in which the river flows decreased significantly and so did the river dilution capacity.
In this period the greatest OD depletion occurred and achieved concentrations bellow 4.0 mg/L,
in disagreement with Brazilian Water Quality Legislation (CONAMA 357/2005). / A presente investigação apresenta uma caracterização hidráulica e da qualidade da
água do médio curso do Rio Araguari (AP), em uma extensão de aproximadamente 120 km. O
Rio Araguari, principal corpo hídrico do Estado do Amapá, está situado dentro dos domínios da
Amazônia (a maior floresta tropical do planeta), em uma região com grande potencial
hidrelétrico. No trecho em estudo, encontra-se implantada a Usina Hidrelétrica de Coaracy Nunes
(UHECN), a primeira barragem edificada na Amazônia com fins de geração de energia elétrica.
Foi desenvolvido um modelo de oxigênio dissolvido (OD) e de demanda bioquímica de oxigênio
(DBO) com o auxílio do sistema de modelagem QUAL2E, desenvolvido pela Agência de
Proteção Ambiental dos Estados Unidos (USEPA). Para isso, procedeu-se, durante um ano e
meio, com expedições de campo que objetivaram caracterizar, espacialmente e sazonalmente, os
parâmetros hidráulicos, cinéticos e de qualidade da água do Rio Araguari. As etapas da
modelagem envolveram a construção, análise de sensibilidade e a calibração do modelo.
Posteriormente efetuou-se, com o modelo calibrado, a simulação de três cenários hipotéticos na
bacia: (1) a introdução de uma nova barragem a montante da UHECN; (2) o descarte de efluentes
in natura oriundos dos municípios de Porto Grande e Ferreira Gomes (com crescimento
populacional) nas águas do corpo hídrico (período de alta vazão); e (3) o mesmo cenário anterior,
porém para a condição de baixas vazões. A matéria orgânica carbonácea presente na água desse
rio decompõe-se, em média, nos primeiros cinco dias de incubação. Os valores obtidos
experimentalmente para o coeficiente de deoxigenação, K1, ficaram compreendidos entre 0,13 d-1
e 0,90 d-1. O coeficiente de reaeração, K2, obtido com base nas características hidráulicas, ficaram
compreendidos entre 0,01 d-1 a 1,40 d-1. Os resultados das campanhas amostrais mostraram que
os parâmetros de qualidade da água que se apresentaram mais alterados no trecho em estudo
foram: potencial hidrogeniônico, condutividade, sólidos totais, sólidos suspensos, coliformes
termotolerantes, amônia, nitrato, demanda bioquímica de oxigênio e oxigênio dissolvido. Quando
comparados com a Resolução 357/2005 do Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA),
os parâmetros que mais infringiram esse instrumento jurídico foram: potencial hidrogeniônico,
coliformes termotolerantes, nitrato e demanda bioquímica de oxigênio. A nova barragem não
interfere significativamente as concentrações de OD e DBO do Rio Araguari, não se podendo
fazer a mesma afirmação para os demais parâmetros de qualidade da água. As características que
mais se alteraram devido à obra da UHECN foram: hidráulicas (vazão, velocidade, largura e área
da seção transversal), e de qualidade da água (potencial hidrogeniônico, condutividade,
temperatura da água, sólidos totais, sólidos suspensos, coliformes termotolerantes, nitrato,
cloreto, demanda bioquímica de oxigênio e oxigênio dissolvido). O cenário simulado com o
descarte nas águas do manancial de efluentes in natura dos municípios de Porto Grande e
Ferreira Gomes, com o crescimento populacional, no período das baixas vazões, foi o mais
desfavorável dentre os cenários investigados com relação à qualidade da água. A pior situação
aconteceu na época das estiagens, em que as vazões do curso d água diminuem
consideravelmente e, consequentemente, sua capacidade de diluição também. Neste período,
ocorreu uma maior depleção do oxigênio dissolvido presente na água, que alcançou
concentrações abaixo de 4,00 mg/L, vindo a infringir a Resolução 357/2005 do CONAMA.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tde/593 |
| Date | 12 December 2006 |
| Creators | BÁRBARA, Viníciu Fagundes |
| Contributors | SIQUEIRA, Eduardo Queija de |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Mestrado em Engenharia do Meio Ambiente, UFG, BR, Engenharias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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