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Gestão Integrada Águas Subterrâneas e Superficiais
(Recursos Hídricos) Edson Wendland
Universidade de São Paulo
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Conteúdo
• Gestão Integrada de Recursos Hídricos (GIRH = IWRM) – Conceitual, abstrata
• Monitoramento Integrado de Recursos Hídricos (MIRH)
– Aplicado, quantificável
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Antes de iniciar...
• A base do GIRH (IWRM) é que os diferentes usos da água são interdependentes
• Gestão integrada significa que todos os os diferentes usos dos recursos hídricos são considerados conjuntamente
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Ciclo Hidrológico
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Pressões sobre os recursos hídricos • Crescimento populacional: demanda por mais água, produzindo mais
águas residuárias e poluição • Urbanização: migração de áreas rurais para áreas urbanas, aumentando
as dificuldades para distribuição de água e tratamento de esgoto • Crescimento econômico: grandes populações contribuem para demanda
crescente por atividades econômicas • Globalização comercial: produção realocada para áreas de “baixo custo”
sem consideração dos recursos hídricos
• Variabilidade climática: inundações e secas mais intensas aumentam a vulnerabilidade da população
• Mudanças climáticas: aumentam a incerteza sobre o ciclo hidrológico
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A GIRH é • um conceito empírico, construído a partir da experiência de especialistas, • e uma abordagem flexível para a gestão da água, que pode ser adaptada a
diferentes contextos nacionais e locais, • por isso, • não é uma teoria científica que necessita de comprovação acadêmica.
• Mas • exige que os legisladores tomem decisões sobre quais reformas e
medidas, ferramentas de gestão e arranjos institucionais são mais apropriados em um determinado contexto cultural, social, político, econômico e ambiental.
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Definição de GIRH (IWRM) GIRH é um processo que promove o desenvolvimento e gerenciamento coordenado da água, terra e recursos correlatos, de forma a maximizar o resultado econômico e bem estar da população de uma maneira equitativa, sem comprometer a sustentabilidade de ecossistemas vitais.
GWP, TEC Background Paper No. 4: Integrated Water Resources Management
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GIRH: O que isso realmente significa?
• Desenvolvimento e gestão coordenada de: – Terra e água – Água superficial e subterrânea – Interesses de montante e jusante
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Principais atividades de gestão de recursos hídricos
• Alocação de água • Controle de poluição • Monitoramento • Gestão financeira • Gestão de enchentes e secas • Gestão da informação • Planejamento de bacias • Participação de usuários
GIRH
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Abastecimento
Ambiente
Turismo Indústria
Finanças
Agricultura
Energia
Água
Integração de diferentes setores
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Princípios da GIRH • Água potável é um recurso finito e vulnerável, essencial à vida, ao
desenvolvimento e ao meio ambiente
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• A gestão e aproveitamento da água devem ser baseados em uma abordagem participativa, envolvendo usuários, planejadores, gestores e legisladores em todos os níveis.
Princípios da GIRH
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Dificuldade para assegurar “envolvimento”
50 decisão 200 avaliação 2 000 participação 200 000 informação 2 500 000 população
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• A água tem um valor econômico em todos os seus usos concorrentes e deve ser reconhecida como um bem econômico e como um bem social – A água está se tornando escassa, com valor crescente – Os custos devem ser assumidos pelos beneficiários
Source: The Economist Princípios da GIRH
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Argumentos para tratar a água como um bem econômico:
• Abordagem de mercado induz a melhor administração dos recursos hídricos
• Estimula a conservação • Melhora a qualidade • Auxilia a alocação da água para
maximizar benefícios
Argumentos para tratar a água como um direito humano:
• Assegura água para todos • Auxilia a definição de prioridades na
política de recursos hídricos • Foca a atenção na solução de
conflitos pelo uso da água • Ajuda a proteger outros direitos
humanos
Princípios da GIRH
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Abordagem tradicional versus GIRH
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… para entender melhor a abordagem “integrada” …
• Abordagem tradicional
– Um setor
– Poucas instituições envolvidas
– Tomada de decisão em um setor
– Aborda questões isoladas
– Resolve interesses específicos
– Alocação setorial de fundos
• Abordagem integrada
– Multisetorial
– Várias instituições envolvidas
– Tomada de decisão “coletiva”
– Aborda questões complexas
– Resolve interesses primários
– Alocação nacional de fundos
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Abordagem tradicional • Hidrologia/Hidrogeologia
– Qual é a produção esperada da bacia ou aquífero ?
• Engenharia Hidráulica
– Quanta água vaza do sistema ?
– Como a perda pode ser reduzida ?
• Gestão
– Qual é a escala econômica do vazamento ?
Abordagem integrada • Como novos investimentos serão
acordados ?
• Como as estruturas locais de gestão podem equilibrar usos concorrentes ?
• Como os usuários vão negociar outorgas de água sob diferentes condições de disponibilidade (escassez) ?
• Como os consumidores vão reagir a cortes periódicos de água ecrescentes preocupações ambientais ?
… para entender melhor a abordagem “integrada” …
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Lições assimiladas
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Riscos da abordagem setorial
Negligência de impactos negativos ao meio ambiente e outros setores
Uso ineficiente de recursos naturais e financeiros
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Riscos da abordagem integrada
Fica “atolada” na complexidade do problema
Não faz bom uso do conhecimento de especialistas
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Encontrando o equilíbrio
Abordagem setorial
Abordagem integrada
Cada país deve avaliar onde a integração faz sentido, com base na sua situação social, política e hidrológica
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Por que GIRH?
• Globalmente aceita, como um conceito de bom senso • Elemento central na política nacional de recursos hídricos • Incorpora componentes sociais e ambientais diretamente na política e tomada
de decisões • Envolve diretamente os usuários • É uma ferramenta para otimização de investimentos em situações financeiras
restritivas
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GIRH é um meio e não um fim O objetivo não é atingir a GIRH, mas resolver assuntos relacionados à água de uma forma holística, dentro de um contexto físico (hidrológico) e de objetivos de desenvolvimento.
Conservação ambiental
Eficiência econômica
Equidade social
DECISÕES BUSCANDO
PARA ATINGIR SUSTENTABILIDADE
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Resumo • GIRH é relacionada a desenvolvimento sustentável
• GIRH não é uma receita única e não pode ser aplicada como uma check list
de ações
• GIRH não é uma prescrição, mas um processo iterativo com abordagem adaptativa
• A gestão de água não terá sucesso se for implementada como um sistema de governança isolado
• A implementação da GIRH deve refletir as prioridades do país
• GIRH inclui componentes ‘técnicas’ e ‘sociais’
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Monitoramento Integrado
de Recursos Hídricos
Edson Wendland
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Sistema Aquífero Guarani
Área de Afloramento do SAG Área de Confinamento do SAG
Curva Potenciométrica Sentido do Fluxo
Fonte: OAS-SAG, 2009
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Hipótese É possível quantificar a contribuição para o
fluxo regional em escala de bacia ?
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-
afloramento
BRASIL
São Paulo
52°30'0"W
52°30'0"W
50°0'0"W
50°0'0"W
47°30'0"W
47°30'0"W
45°0'0"W
45°0'0"W
25°0'0"S 25°0'0"S
22°30'0"S 22°30'0"S
20°0'0"S 20°0'0"S-
Afloramento_SAGCapital
RIO JACARÉ-GUAÇU
RIO TIETÊ
A Bacia do Ribeirão da Onça
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A Bacia do Ribeirão da Onça
48º0
48º1
47º5
48º0
47º5
47º4
22º1
22º1
22º0
22º0
Área de estudo
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A Bacia do Ribeirão da Onça
•Área = 65 Km²
•Perímetro = 42 Km
•Extensão = 16 Km
•Altitude Max = 840 m
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Usos do solo
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Afloramento SAG
Cenozóico
Mesozóico
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ed
P
I
Rp
Rd
qb
n.a.
VC
∆s
∆u
Rp = P – ET – ed - qb - ∆s
Modelo conceitual
ET
Cenozóico
Mesozóico
Rp = Rd - qb - ∆s
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Precipitação
Fonte: Lucas (2012)
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Precipitação (mm)
0200400600800
100012001400160018002000
2004/2005 2005/2006 2006/2007 2007/2008 2008/2009 2009/2010 2010/2011
Prec
ipitaç
ão C
RHEA
(mm)
Ano Hidrológico
Média = 1500 mm
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• Penman-Monteith FAO 56 • Thornthwaite
• Class A pan
• Lisymeters
Evapotranspiração - ET
Source: Peruchi, 2009
![Page 39: Gestão Integrada Águas Subterrâneas e Superficiais (Recursos Hídricos) · 2014. 10. 1. · Workshop Gestão Integrada de Recursos Hídricos Brasília-DF, 25 e 26 de setembro de](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052616/60a0e4a065b1a409ce6b4f9d/html5/thumbnails/39.jpg)
Evapotranspiração real
Source: Cabrera, 2011
![Page 40: Gestão Integrada Águas Subterrâneas e Superficiais (Recursos Hídricos) · 2014. 10. 1. · Workshop Gestão Integrada de Recursos Hídricos Brasília-DF, 25 e 26 de setembro de](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052616/60a0e4a065b1a409ce6b4f9d/html5/thumbnails/40.jpg)
Escoamento superficial – ed + qb
![Page 41: Gestão Integrada Águas Subterrâneas e Superficiais (Recursos Hídricos) · 2014. 10. 1. · Workshop Gestão Integrada de Recursos Hídricos Brasília-DF, 25 e 26 de setembro de](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052616/60a0e4a065b1a409ce6b4f9d/html5/thumbnails/41.jpg)
0
20
40
60
80
100
120
1400
1
2
3
4
5
6
01/11/2009 01/12/2009 31/12/2009 30/01/2010 01/03/2010 31/03/2010 30/04/2010
Precipitação (mm
) Vazã
o (m
³/s)
Data
Precipitação (mm) Vazões observadas (m³/s) Vazões simuladas (m³/s)
Fonte: Ribeiro (2012)
Modelo hidrológico
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Poços de Monitoramento
Eucaliptos Cana
Citros Pastagem
Fonte: Lucas (2012)
![Page 43: Gestão Integrada Águas Subterrâneas e Superficiais (Recursos Hídricos) · 2014. 10. 1. · Workshop Gestão Integrada de Recursos Hídricos Brasília-DF, 25 e 26 de setembro de](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052616/60a0e4a065b1a409ce6b4f9d/html5/thumbnails/43.jpg)
Instrumentação
Fonte: Barreto, 2006
Diver
![Page 44: Gestão Integrada Águas Subterrâneas e Superficiais (Recursos Hídricos) · 2014. 10. 1. · Workshop Gestão Integrada de Recursos Hídricos Brasília-DF, 25 e 26 de setembro de](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052616/60a0e4a065b1a409ce6b4f9d/html5/thumbnails/44.jpg)
Nível piezométrico
Fonte: Lucas (2012)
Pastagem
![Page 45: Gestão Integrada Águas Subterrâneas e Superficiais (Recursos Hídricos) · 2014. 10. 1. · Workshop Gestão Integrada de Recursos Hídricos Brasília-DF, 25 e 26 de setembro de](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052616/60a0e4a065b1a409ce6b4f9d/html5/thumbnails/45.jpg)
Análise de correlação
Fonte: Homobono, 2009
![Page 46: Gestão Integrada Águas Subterrâneas e Superficiais (Recursos Hídricos) · 2014. 10. 1. · Workshop Gestão Integrada de Recursos Hídricos Brasília-DF, 25 e 26 de setembro de](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052616/60a0e4a065b1a409ce6b4f9d/html5/thumbnails/46.jpg)
Correlação
Pasto Cítricos
Pasto Cana
Eucalipto
Cítricos
Fonte: Homobono, 2009
![Page 47: Gestão Integrada Águas Subterrâneas e Superficiais (Recursos Hídricos) · 2014. 10. 1. · Workshop Gestão Integrada de Recursos Hídricos Brasília-DF, 25 e 26 de setembro de](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052616/60a0e4a065b1a409ce6b4f9d/html5/thumbnails/47.jpg)
Recarga Direta (Rd)
Tempo
ΔH
Nív
el F
reát
ico
tHSR y ∆
∆⋅=
Water Table Fluctuation (WTF)
baq XaN ).(=
![Page 48: Gestão Integrada Águas Subterrâneas e Superficiais (Recursos Hídricos) · 2014. 10. 1. · Workshop Gestão Integrada de Recursos Hídricos Brasília-DF, 25 e 26 de setembro de](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052616/60a0e4a065b1a409ce6b4f9d/html5/thumbnails/48.jpg)
Recarga Direta (Rd)
Cytrus
Source: Lucas (2012)
![Page 49: Gestão Integrada Águas Subterrâneas e Superficiais (Recursos Hídricos) · 2014. 10. 1. · Workshop Gestão Integrada de Recursos Hídricos Brasília-DF, 25 e 26 de setembro de](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052616/60a0e4a065b1a409ce6b4f9d/html5/thumbnails/49.jpg)
Recarga Direta (Rd)
Eucalyptus
Source: Lucas (2012)
![Page 50: Gestão Integrada Águas Subterrâneas e Superficiais (Recursos Hídricos) · 2014. 10. 1. · Workshop Gestão Integrada de Recursos Hídricos Brasília-DF, 25 e 26 de setembro de](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052616/60a0e4a065b1a409ce6b4f9d/html5/thumbnails/50.jpg)
Recarga Direta Acumulada (mm)
Fonte: Lucas (2012)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
Reca
rga
dire
ta a
cum
ulad
a (m
m)
Precipitação acumulada (mm)
Pastagem Cana-de-açúcar Citros Eucaliptos
![Page 51: Gestão Integrada Águas Subterrâneas e Superficiais (Recursos Hídricos) · 2014. 10. 1. · Workshop Gestão Integrada de Recursos Hídricos Brasília-DF, 25 e 26 de setembro de](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052616/60a0e4a065b1a409ce6b4f9d/html5/thumbnails/51.jpg)
by HSs ∆⋅=∆
inicio final
∆Hb
Período do balanço
Nível d'água
Armazenamento (Δs)
![Page 52: Gestão Integrada Águas Subterrâneas e Superficiais (Recursos Hídricos) · 2014. 10. 1. · Workshop Gestão Integrada de Recursos Hídricos Brasília-DF, 25 e 26 de setembro de](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052616/60a0e4a065b1a409ce6b4f9d/html5/thumbnails/52.jpg)
Modelo numérico - FEM
Fonte: Guanabara, 2011
![Page 53: Gestão Integrada Águas Subterrâneas e Superficiais (Recursos Hídricos) · 2014. 10. 1. · Workshop Gestão Integrada de Recursos Hídricos Brasília-DF, 25 e 26 de setembro de](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052616/60a0e4a065b1a409ce6b4f9d/html5/thumbnails/53.jpg)
Recarga transiente
Source: Guanabara, 2011
![Page 54: Gestão Integrada Águas Subterrâneas e Superficiais (Recursos Hídricos) · 2014. 10. 1. · Workshop Gestão Integrada de Recursos Hídricos Brasília-DF, 25 e 26 de setembro de](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052616/60a0e4a065b1a409ce6b4f9d/html5/thumbnails/54.jpg)
Modelo transiente – 7 anos
Fonte: Diniz, 2013
![Page 55: Gestão Integrada Águas Subterrâneas e Superficiais (Recursos Hídricos) · 2014. 10. 1. · Workshop Gestão Integrada de Recursos Hídricos Brasília-DF, 25 e 26 de setembro de](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052616/60a0e4a065b1a409ce6b4f9d/html5/thumbnails/55.jpg)
Balanço hídrico
![Page 56: Gestão Integrada Águas Subterrâneas e Superficiais (Recursos Hídricos) · 2014. 10. 1. · Workshop Gestão Integrada de Recursos Hídricos Brasília-DF, 25 e 26 de setembro de](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052616/60a0e4a065b1a409ce6b4f9d/html5/thumbnails/56.jpg)
Conclusões
Fonte: Adaptado de Winter, 1998
Mesozóico
Cenozóico
Rp < 3,0% da precipitação < 40 mm/a
Calha do Ribeirão
Rp
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Conclusões 010020030040050060070080090010000,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
Oct Feb Jun Oct Feb Jun Oct Feb Jun Oct Feb Jun Oct Feb Jun Oct Feb Jun Oct Feb Jun Oct Feb Jun Oct Feb Jun Oct Feb Jun Oct
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Prec
ipita
ção
men
sal (
mm
)
Vazã
o m
édia
men
sal (
m³/s
)
711,0
713,0
715,0
717,0
719,0
721,0
723,0
725,0
Oct
Feb
Jun
Oct
Feb
Jun
Oct
Feb
Jun
Oct
Feb
Jun
Oct
Feb
Jun
Oct
Feb
Jun
Oct
Feb
Jun
Oct
Feb
Jun
Oct
Feb
Jun
Oct
Feb
Jun
Oct
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Nív
el m
édio
men
sal (
m)
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http://www.lhc.shs.eesc.usp.br/dadoshidrologicos
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http://www.lhc.shs.eesc.usp.br/dadoshidrologicos
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Obrigado
www.eesc.usp.br/ppgshs