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Previous issue date: 2017-01-30 / CAPES / Nas regiões de grande carência hídrica, as barragens servem para garantir as vazões necessárias aos diversos usos previstos para as mesmas. Estas estruturas também são um meio artificial de retenção de sedimentos provocando ao longo do tempo, assoreamento no lago, redução da sua vida útil e, consequentemente, o comprometimento do atendimento às demandas estabelecidas naquelas fontes hídricas. Nos estudos de disponibilidade hídrica de reservatórios, trabalha-se geralmente com volumes disponíveis não reais já que estes são estimados como uma parcela da capacidade total sem levar em consideração o efeito da sedimentação. Este estudo teve como objetivo analisar relações "oferta - demanda hídrica" para a Barragem Bocaina, localizada no semiárido piauiense - Brasil, a partir de cenários de produção de sedimentos na sua bacia. Para atingir o objetivo proposto foi estimado o estágio atual do assoreamento do reservatório a partir de levantamento batimétrico existente; calculada a produção de sedimentos utilizando a Equação Universal da Perda de Solos (USLE), associada ao aporte de sedimentos (SDR) e ao índice de retenção de sedimentos no reservatório. Com o auxilio do modelo de rede de fluxo Acquanet foram contabilizadas as demandas hídricas atuais e futuras em torno à barragem e simuladas as vazões operacionais fornecidas para atendimento a essas demandas com 100%, 90% e 80% de garantia, para várias condições de volume armazenado no reservatório no início do fornecimento e para cada cenário de produção de sedimentos. O potencial erosivo da bacia foi estimado em 13,54 ton.ha⁻¹.ano⁻¹ e a taxa de aporte de sedimentos (SDR) em 12,4%, resultando em uma produção de sedimentos em torno de 1,68 t.ha⁻¹.ano⁻¹..A baixa SDR provavelmente se deva a uma baixa conectividade entre a distribuição (espacial e temporal) da produção de sedimentos e a rede fluvial da bacia, fato não comprovado por não ter sido avaliado neste estudo. A taxa de assoreamento estimada para a barragem Bocaina foi de 0,12Mm³/ano, inferior a valores encontrados em estudos de regiões semiáridas similares. Os volumes de sedimento retido no reservatório, simulados para cada cenário, resultaram em volumes úteis acima de 89% da capacidade do reservatório, o que indica que as demandas não estarão comprometidas se os volumes de água armazenados forem suficientes. A análise do balanço "Oferta x demandas hídrica" mostra, de forma geral, que o volume de sedimentos simulados nos três Cenários impactará na disponibilidade hídrica do reservatório quando os volumes de água armazenados no início da operação forem < 40 % da capacidade do reservatório para o horizonte de 2025 e < 60% da capacidade do reservatório para o horizonte de 2040, com exceção da demanda de irrigação, que no Cenário II, até 2025, será fornecida com 100% de garantia se o volume do reservatório no início do operação for > 50%. Neste estudo é sugerido um fluxograma de operação do reservatório, como subsídio ao planejamento do atendimento das demandas hídricas atuais e futuras da bacia. / In large water scarcity regions, dams are used for to guarantee the necessary flows to the different uses foreseen for them. This kind of structures are also an artificial means of sediment retention, causing, over time, the lake sedimentation, the reduction of its lifespan and, consequently, risking the water demands attendance established in those water sources. In reservoir water availability studies, generally, are worked non-real available volumes, cause these are estimated as a portion of the total capacity without taking into account the effect of sedimentation. The objective of this study was to analyze relationships "water supply - demands" for the Bocaina Dam, located in the semi-arid region of Piauí-Brazil, based on sediment production scenarios from its basin. In order to reach the proposed objective, was estimated the current stage of reservoir siltation from the existing bathymetric survey; was calculated the sediment yield using the Universal Soil Loss Equation (USLE), associated to the Sediment Delivery Rate (SDR) and to the sediment retention index in the reservoir. With the help of Acquanet flow network model, current and future water demands around the dam were counted and the operational flows provided to supply these demands were simulated with 100%, 90% and 80% of guarantee for several volume conditions stored in the reservoir at the beginning of the supply for each sediment production Scenario considered. The erosive potential of the basin was estimated at 13.54 ton.ha⁻¹.year⁻¹ and the sediment supply rate (SDR) of 12.4%, resulting in a sediment yield around of 1.68 t. The low SDR is probably due to low connectivity between the (spatial and temporal) distribution of sediment production and the basin fluvial network, a fact not proven because it was not evaluated in this study. The sedimentation rate estimated for the Bocaina dam was 0.12Mm³/year, slightly below the values found in studies of similar semi-arid regions. The sediment volumes retained in the reservoir, simulated for each scenario, resulted in useful volumes above 89% of the reservoir capacity, which indicates that the demands will not be compromised if the volumes of stored water are enough. The analysis of the balance "supply - water demands", shows in a general way, that the simulated sediment volumes in the three Scenarios will impact on the reservoir's water availability when the water volumes stored, at the beginning of the operation, are < 40% of the reservoir capacity for the 2025 horizon and < 60 % of the reservoir capacity for the 2040 horizon, except irrigation demand, which in Scenario II, by 2025, will be supply with 100% guarantee if the reservoir volume at the start of the operation is > 50%. In this study it is suggested a flow diagram of the reservoir operation, as a subsidy to the planning of the current and future water demands of the basin.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/26787 |
| Date | 30 January 2017 |
| Creators | LÓPEZ GIL, Margarita Maria |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/7831378362627809, MONTENEGRO, Suzana Maria Gico Lima |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Engenharia Civil, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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