Estudo observacional dos efeitos da captação de
água pelos usuários na intrusão salina do Cana
de São Francisco, RJ
Pesquisador: Marcelo Di Lello Jordão
Coordenadora: Dra. Susana B. Vinzón
INTRODUÇÃO:
A intrusão salina é o processo de salinização de
um corpo d’água raso devido à livre ligação com
outro corpo d’água mais salgado.
MODELO 2DV PARANAGUÁ - PR
Forças que atuam na Intrusão Salina
RUGOSIDADE
DO FUNDO
VENTO
BACIA
HIDROGRÁFICA
USUÁRIOS
DESCARGA
FLUVIAL
INTRUSÃO
SALINA
MARÉ
ASTRONÔMICA
MARÉ
METEOROLÓGICA
ELEVAÇÃO
DO NMM
TRANSPOSIÇÃO
GRADIENTE DE
DENSIDADE
ONDA
Forças que atuam na Intrusão Salina
Rio Itajaí – SC
Profundidade (m)
-2
Sizígia
-6
(Q=134m3/S)
-8
-10
Isolinhas salinidade
Perfil longitudinal
-12
-26
-24
-22
-20
-18
-16
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
Distância à embocadura (km)
-2
Profundidade (m)
(fonte: Medeiros 2001)
-4
-4
Quadratura
-6
(Q=141m3/S)
-8
-10
-12
-26
-24
-22
-20
-18
-16
-14
-12
-10
-8
Distância à embocadura (km)
-6
-4
-2
0
INTRODUÇÃO:
A intrusão salina como um problema de manejo
A salinização pode ser um limitador para diversos
usos da água na região estuarina.
Por conta disso, podem surgir conflitos entre:
Usuários à
montante do
Canal de
São Francisco
Usuários do
Canal de
São Francisco
INTRODUÇÃO:
A intrusão salina como um problema científico
Do ponto de vista científico, buscamos compreender
melhor os mecanismos pelos quais o sal se mistura
com a água rio acima.
E assim poder otimizar a captação de água pelos
usuários, por um lado, e prever a intrusão salina,
por outro, contribuindo para a instrumentação da
gestão do comitê.
INTRODUÇÃO:
Trabalhos anteriores
SERLA, “ Estudo Hidrossedimentológico”. 1998
F. COPPETEC, "Intrusão salina no rio Guandu/canal de São Francisco e sua repercussão
na concessão de outorgas", Relatório Técnico, Laboratório de Hidrologia e Estudos do
Meio Ambiente da COPPE/UFRJ, Projeto CT-HIDRO-FINEP/COPPETEC 3166, Rio de
Janeiro, 2004.
F. COPPETEC, "Informações sobre os principais usuários da bacia", Projeto
FURNAS/COPPETEC, PEC-3797, Rio de Janeiro, 2004.
F.COPPETEC, “Relatório dos Resultados das Medições de Campo - Relatório R6 com
dados sinóticos”, Projeto FURNAS/COPPETEC, PEC-3797B, Maio de 2004.
F. COPPETEC, "Captação de água pela UTE Santa Cruz no contexto de gestão da bacia
do rio Guandu", Projeto FURNAS/COPPETEC, PEC-3797, Relatório Final, Rio de Janeiro,
out. 2004
F.COPPETEC, “Modelagem computacional de plumas térmicas na região do canal de
São Francisco, baía de Sepetiba-RJ, para avaliação de usina termoelétrica da CSA.
Relatório Final, Rio de Janeiro, 2006
INTRODUÇÃO:
Cenários Atuais e Futuros
Situação Atual: 76,35 m³/s
Situação Futura (50 anos): 36,6 m³/s
Fonte: PERH Guandu(2006)
OBJETIVO:
Caracterizar os mecanismos da intrusão salina
no Canal de São Francisco a partir de dados
observacionais, que envolve:
• Conhecer a variabilidade diária e sazonal
da vazão do Guandu;
• Conhecer a variabilidade diária da tomada
de água dos principais usuários;
• Conhecer a variabilidade diária e sazonal
da intrusão salina;
• Gerar dados de referência para calibrar o
modelo numérico 2DV para a intrusão
salina e orientar a implementação da rede
de monitoramento da Bacia;
Canal de São Francisco
Canal de São Francisco
Comprimento: 15 000 m
Largura: <100 m
Profundidade: ~3 m
Canal de São Francisco
Caracterização atualizada
do leito no trecho de
intrusão salina:
1. Batimetria
2. Amostragem do fundo
4-5 km
Canal de São Francisco
MODELO 2DV PARANAGUÁ - PR
Marés
(astronômica e meteorológica)
NÍVEL
Marés
(astronômica e meteorológica)
Nível d'água medido na seção da COSIGUA
Cota nível médio local (m)
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1
0
50
100
150
200
tempo (h)
Micromaré (H max < 2 m)
semidiurna com desigualdade
250
300
350
Maré
(astronômica e meteorológica)
Efeitos da morfologia, batimetria e rugosidade
na propagação da onda de maré
Maré
(astronômica e meteorológica)
MEDIR O NÍVEL AO LONGO DO
CANAL COM INFLUÊNCIA DA
MARÉ
INSTALAÇÃO DE 3 MARÉGRAFOS
AMOSTRAGEM: 3 marégrafos
medindo a cada 15 minutos por
1 ano hidrológico;
Maré
(astronômica e meteorológica)
OSCILAÇÃO DA DIREÇÃO DA CORRENTE
Profundidade (m)
Corrente axial (m/s) Estuário Satilla - USA
7- 8 abril 1997
Maré
(astronômica e meteorológica)
MEDIR MAGNITUDE E DIREÇÃO DE
CORRENTE DE MARÉ
AMOSTRAGEM:
fundeio
de
correntômetro por 24h para sizígia e
quadratura a cada 2 meses por 1 ano
hidrológico
Descarga Fluvial
MODELO 2DV PARANAGUÁ - PR
Descarga Fluvial
Transposição:
Vazão monitorada pela LIGHT:
120 - 350 m³/s
Variabilidade diária, com mudança brusca da vazão em menos de 30 minutos
Fonte: SERLA (1998)
Descarga Fluvial
Transposição:
Fluviograma do rio Guandu - jusante da Light - SC1
dia 02/09/97 a 16/09/97
vazão (m3/s)
350
300
250
200
150
100
0
24
48
72
96
120
144
168
192
216
240
264
288
312
336
tempo (horas)
Vazão monitorada pela LIGHT:
120 - 350 m³/s
Variabilidade diária, com mudança brusca da vazão em menos de 30 minutos
Fonte: SERLA (1998)
360
Descarga Fluvial
Afluentes Naturais:
Descarga Fluvial
Fluviograma do rio Santana - SC2
01/05/97 a 28/02/98
18
16
vazão (m3/s)
14
12
Fonte: SERLA (1998
10
8
6
4
2
0
5
6
7
8
9
10
mês
Fonte: SERLA (1998)
11
12
1
2
3
Descarga Fluvial
Afluentes Naturais:
6. MEDIR VAZÃO RIO GUANDU
(Jusante da ETA-CEDAE):
INSTALAR ESTAÇÃO FLUVIOMÉTRICA
AMOSTRAGEM: medir corrente na
seção transversal 1 vez por mês e
nível a cada 15 minutos por 1 ano
hidrológico. construir a curva chave.
Descarga Fluvial
Usuários:
21 usuários
USO TOTAL:
-80.126 m³/s
ETA Guandu: - 45 m³/s
CSA:
- 21m³/s
82.4%
da vazão total
desviada para
os usuários
7. OBTENÇÃO DA SÉRIE DE VAZÃO DOS
USUÁRIOS:
Variabilidade: Existe?
Lista atualizada 2013: Existe?
Local de tomada e descarte da água: Existe?
Fonte: PERH Guandu(2006)
Intrusão Salina
O limite da intrusão salina pode ser definido
como o limite à montante onde é possível
detectar sinal de salinidade (S ≥ 0.5 ups)
LIM
LIC
LIS
34 ups
0.5 ups
10 ups
0.
> 4 km
Mar
LIM – Limite de Influência da Maré; LIC – Limite da Inversão de Corrente
LIS - Limite da Intrusão Salina
Intrusão Salina
Intrusão Salina
MEDIR A SALINIDADE AO LONGO DO CANAL:
MONITORAMENTO EMBARCADO
AMOSTRAGEM: CTD medindo 24 h na sizígia
e quadratura a cada 2 meses por 1 ano
hidrológico
MONITORAMENTO PERMANENTE
(marégrafo)
AMOSTRAGEM: medindo a cada 15 minutos
por 1 mês e 1 por um ano.
Vento
MEDIR VENTO:
AQUISIÇÃO E INSTALAÇÃO DE ESTAÇÃO
DE MEDIÇÃO DE VENTO
AMOSTRAGEM: A cada 1 hora por 1 ano
SUMÁRIO
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Batimetria;
Amostragem de fundo;
Medição de salinidade ao longo do canal;
Medição do perfil vertical de salinidade;
Obter série de vazão na saída -UHE Pereira Passos;
Medição de vazão a jusante ETA Guandu;
Obter série de afluxo/efluxo dos principais usuários;
Medição de nível de maré no canal;
Medição de corrente no canal;
ORÇAMENTO
ATIVIDADE
Batimetria/amostragem de fundo
Monitoramento da salinidade e corrente
Aquisição e Instalação da estação de nível c/ ou s/ CTD
Aquisição e Instalação da estação de medição de vento
Manutenção mensal preventiva e corretiva
Visitação e aquisição de dados com usuários
Bolsa auxilio para estágio na análise de dados
Medição de Vazão
TOTAL
VALOR
7000
72000
97000
18000
12000
2100
6000
30000
244100
CRONOGRAMA
ATIVIDADES
Batimetria
Amostragem de fundo
Monitoramento da salinidade e corrente
Aquisição e Instalação da estação de nível c/ ou s/ CTD
Manutenção mensal preventiva e corretiva
Visitação e aquisição de dados com usuários
Medição de Vazão
Análise dos dados
Elaboração do relatório
1
2
3
BIMESTRE
4
5
6
7
8
9
OBRIGADO!
MARCELO DI LELLO JORDÃO
Oceanógrafo
Laboratório de Dinâmica de Sedimento Coesivos – LDSC
Cidade Universitária – Centro de Tecnológia
Bloco:I Sala: 100
Rio de Janeiro
Tel.: 21 2562 8811
Cel.: 21 9486 3406
Email: [email protected]
Forças que atuam na Intrusão Salina
Cunha Salina
Parcialmente misturado
Bem misturado
METODOLOGIA
BATIMETRIA / AMOSTRAGEM DE FUNDO
Material:
 Embarcação com cabine;
 Van Veen ou busca-fundo;
 Ecobatímetro com GPS;
METODOLOGIA
3. Medição de Salinidade
 Embarcação com cabine;
 CTD com gaiola;
 DGPS;