Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The eutrophication is an environmental disorder that happens due to nutrients excess, mainly in lakes
and reservoirs, from human action. This disorder causes the algal bloom, impairing the water quality,
increasing the water turbidity and toxicity. This work aimed to assess the trophic state of Vacacai Mirim
reservoir, located in the city of Santa Maria, southern Brazil, between 2010 and 2011, using a
mathematical model for simulation and verify the water quality based on CONAMA resolution
357/2005 and on the Trophic State Index. The model used in this work is denominated CE-QUAL-W2
and was developed to water quality simulation in rivers and, principally in reservoirs. Data and
information for the study area that have been published in previous work were used. These data were
entered in the model as input data and then made the calibration of it. The calibration was made
manually, using perturbation of parameters and has proven adequate, verifying the accuracy by the
average absolute error and root mean square error. After calibration, the validation was made using a
data set that was not entered as input data in calibration process. Afterwards, it was proposed extreme
scenarios to verify the behavior of reservoir in front of situations of drought (30 days in length), high
volume of precipitation (20x and 50x increase in rainfall volume), population growth (increase in
nutrients concentration at 33, 66 and 99%) and finally, a possible treatment of effluents in the drainage
basin (reduction in nutrients concentration at 33, 66 and 99%). The simulation of scenarios has shown
that a drought of 30 days worsens the water quality, making the reservoir hypereutrophic and harming
the classification of reservoir in reference values of Class 3 from CONAMA resolution 357/2005. The
increase of precipitation dilutes nutrients and pollutants, decreasing their concentration, improving the
water quality and keeping the trophic state of the reservoir. The scenario of the increase of pollutant
load evidences that total phosphorous and chlorophyll-a exceeds limits reference values of Class 3,
being necessary attention, because they raise the trophic state of the reservoir to hypereutrophic. The
effluent discharge reduction scenario shows that, by reducing 66% the launch, there are considerable
water quality gains, classifying the reservoir in Class 3 and being classified as mesotrophic. / A eutrofização é um distúrbio ambiental que acontece devido ao excesso de nutrientes,
principalmente em lagos e reservatórios, proveniente da ação antrópica. Esse distúrbio causa a
proliferação de algas, prejudicando a qualidade da água, aumentando os níveis de turbidez e também
de toxicidade da água. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o estado de trofia do
reservatório do rio Vacacaí Mirim, na cidade de Santa Maria/RS, entre os anos de 2010 e 2011
utilizando um modelo matemático de simulação e verificar a qualidade da água frente a resolução
CONAMA 357/2005 e o Índice de Estado Trófico. O modelo utilizado neste trabalho é denominado
CE-QUAL-W2 e foi desenvolvido para simulações de qualidade da água em rios e, principalmente,
em reservatórios. Foram utilizados dados e informações referentes a área de estudo, que foram
publicados em trabalhos anteriores. Esses dados foram inseridos no modelo como dados de entrada,
para então ser feita a calibração do mesmo. A calibração foi realizada de forma manual, utilizando a
perturbação de parâmetros e se mostrou adequada, ao se verificar a precisão por meio de erro médio
absoluto e da raiz do erro médio quadrático. Após o modelo calibrado, foi feita a validação utilizando
uma campanha que havia ficado de fora da calibração. Posteriormente, foram propostos cenários
extremos para se verificar o comportamento do reservatório frente situações de estiagem, de volumes
intensos precipitados, do aumento populacional e, por último, de um possível tratamento dos
efluentes na bacia de drenagem. A simulação de cenários mostrou que uma estiagem de 30 dias
piora a qualidade da água, tornando o reservatório hipereutrófico e prejudicando a classificação do
reservatório nos valores de referência da Classe 3. O aumento da precipitação dilui nutrientes e
poluentes, fazendo com que a sua concentração diminua, melhorando a qualidade da água e
mantendo o estado de trofia do reservatório. O cenário de aumento da carga poluidora evidencia que
o fósforo total e a clorofila a excedem os valores de referência da Classe 3, sendo necessário uma
atenção maior, visto que elevam o estado trófico do reservatório para hipereutrófico. O cenário de
redução do lançamento de efluentes mostra que, ao se reduzir em 66% o lançamento, há
consideráveis ganhos de qualidade da água, classificando o reservatório nos valores de referência da
Classe 3 e sendo classificado como mesotrófico.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/7914 |
| Date | 22 February 2016 |
| Creators | Kuchinski, Vinícius |
| Contributors | Gastaldini, Maria do Carmo Cauduro, Wolff, Delmira Beatriz, Bonumá, Nadia Bernardi |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, UFSM, BR, Engenharia Civil |
| 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:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 300100000003, 400, 500, 300, 500, 300, 2cc9d0c1-f81b-4939-b877-930e7c0ce98e, 449aa3f4-61ac-4b10-846b-9c65318359d3, 13b277f8-23a7-422e-9f6d-d66c01e8c38a, 8635bfe3-2fbe-4be2-a35a-9b68e91d8f4d |
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