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Universidade Federal do Ceará (2016)

Análise e modelagem de fósforo em reservatórios localizados em regiões semiaridas

Toné, Arthur Jordan de Azevedo

Titre : Análise e modelagem de fósforo em reservatórios localizados em regiões semiaridas

Auteur : Toné, Arthur Jordan de Azevedo

Université de soutenance : Universidade Federal do Ceará

Grade : Mestrado em Engenharia Civil : Recursos Hídricos) 2016

Résumé
Entende-se por eutrofização o processo pelo qual os corpos hídricos são enriquecidos por nutrientes, frequentemente tendo o fósforo como limitante, com a subsequente deterioração de suas águas devido ao crescimento excessivo de organismos fototróficos. O fato de a concentração de fósforo total servir de indicador do estado trófico e do quão densa é a biomassa algal em lagos e reservatórios, o fez objeto de diversos modelos desenvolvidos em vista à previsão de sua concentração e dos fatores que a influenciam. As altas taxas de evaporação e temperatura médias anuais, somadas aos altos valores de tempo de retenção hidráulica (TR) e a grande variabilidade das concentrações de fósforo total nos reservatórios em regiões semiáridas, exigem que se faça uso de um modelo calibrado para os dados desta região, visto serem essencialmente diferentes daqueles de reservatórios localizados em regiões temperadas e tropicais. Neste sentido, a partir dos dados de 33 reservatórios do semiárido nordestino, analisou-se um modelo simples de balanço de massa para lagos e reservatórios em mistura completa, com apenas o coeficiente de decaimento de fósforo (k) necessário à calibração. A análise dos dados obtidos verificou que as concentrações médias de fósforo total nos reservatórios do semiárido brasileiro superam aquelas encontradas em lagos e reservatórios tropicais e temperados, dentre os quais os escoceses, neozelandeses, norte-americanos, canadenses e brasileiros, em outras regiões do país. Além disso, as cargas afluentes de fósforo aos reservatórios analisados são da mesma ordem de grandeza daquelas a reservatórios de demais regiões do país, ainda que seus tempos de retenção hidráulica sejam em geral maiores que aqueles de reservatórios em regiões de clima temperado e tropical, inclusive brasileiros. Da calibração obteve-se a nova relação k = 4/√TR para o semiárido brasileiro, duas vezes maior que aquela proposta para lagos e reservatórios tropicais e quatro vezes maior que aquela para os de região temperada, para o mesmo TR, condizente com os efeitos das maiores temperaturas, que resultam em menores viscosidades da água e maiores taxas de consumo de fósforo. O modelo calibrado se ajustou satisfatoriamente aos valores dos dados de 30 dos 33 reservatórios nordestinos analisados, com elevado coeficiente de correlação (0,88) e foi validado com os dados de 08 reservatórios do semiárido sul-africano. A avaliação de cenários futuros demonstrou a utilidade do modelo proposto para simulação de diferentes impactos nos reservatórios por ocasião de variações em seus volumes, vazões de entrada, cargas afluentes de fósforo e porcentagens de remoção da carga afluente. Desta maneira, o modelo proposto pode ser satisfatoriamente utilizado na modelagem de reservatórios do semiárido em geral e como ferramenta para uma gestão mais eficiente dos recursos hídricos em tais regiões.

Présentation

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Page publiée le 15 mars 2019