Anderson Nascimento do Vasco

139 Pages·2015·2.77 MB·Portuguese

i

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM DESENVOLVIMENTO E
MEIO AMBIENTE

Tese de Doutorado

Anderson Nascimento do Vasco

INDICADORES DE ALTERAÇÃO HIDROLÓGICA: O DECLÍNIO DAS
VAZÕES NO BAIXO RIO SÃO FRANCISCO

SÃO CRISTÓVÃO
SERGIPE - BRASIL

2015
ii

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM DESENVOLVIMENTO E
MEIO AMBIENTE

Anderson Nascimento do Vasco

INDICADORES DE ALTERAÇÃO HIDROLÓGICA: O DECLÍNIO DAS
VAZÕES NO BAIXO RIO SÃO FRANCISCO

Tese submetida ao programa de Pós-
Graduação em Desenvolvimento e Meio
Ambiente, como requisito para a obtenção
do grau de Doutor em Desenvolvimento e
Meio Ambiente.

Orientador
Prof. Dr. Antenor de Oliveira Aguiar Netto

SÃO CRISTÓVÃO
SERGIPE – BRASIL

2015
iii

FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA CENTRAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE

Vasco, Anderson Nascimento do
V331i Indicadores de alteração hidrológica: o declínio das vazões
no baixo Rio São Francisco / Anderson Nascimento do Vasco
; orientador Antenor de Oliveira Aguiar Netto. – São
Cristóvão, 2015.
139 f. : il.

Tese (doutorado em Desenvolvimento e Meio Ambiente)
– Universidade Federal de Sergipe, 2015.

1. Meio ambiente. 2. Hidrologia. 3. Recursos hídricos –
Desenvolvimento. 4. São Francisco, Rio, Bacia. I. Aguiar
Netto, Antenor de Oliveira, orient. II. Título.

CDU 502.51(282)
iv
v

Dedico este trabalho aos meus pais, Maria Lima

do Nascimento Vasco e Gerson Marinho do

Vasco pelo carinho e confiança que sempre me

dedicaram. Dedico também aos meus irmãos

Jefferson e Alysson, dos quais sempre recebi

gra nde incentivo e apoio. Dedico especialmente a

minha esposa Waleska pela compreensão e pela

dedicação em todos os momentos.
vi

Agradecimentos

Embora uma Tese de Doutorado seja pela sua finalidade acadêmica, um trabalho
individual, há contributos de natureza diversa que não podem e nem devem deixar de ser
realçados. Por essa razão, desejo expressar os meus sinceros agradecimentos.
Primeiramente, agradeço a Deus, por ter me concedido o dom da vida e sobre ela ter
lançado saúde e força de vontade para vencer os obstáculos, sempre em busca da vitória.
Honrado agradecimento aos meus pais Maria Lima do Nascimento Vasco e Gerson
Marinho do Vasco que me estimularam ao aprendizado escolar e souberam me dar o carinho e
a força necessária para que alcançasse este momento sublime em minha vida.
Agradeço especialmente ao professor e amigo Dr. Antenor de Oliveira Aguiar Netto
meu orientador, pela competência científica e acompanhamento do trabalho, pela
disponibilidade e generosidade reveladas ao longo destes anos de trabalho, assim como pelas
críticas, correções e sugestões relevantes feitas durante a orientação, dando-me as condições
para a conclusão desta Tese.
Agradeço sinceramente ao professor e amigo Dr. Gregório Guirado Faccioli, pela
disponibilidade e orientações nas correções indispensáveis à conclusão deste trabalho.
Agradeço imensamente ao professor Dr. Fernando Falcon Pruski, pela preciosa
atenção e colaboração no meu treinamento realizado na Universidade Federal de Viçosa sem
os quais não seria possível o desenvolvimento deste trabalho.
Agradeço á equipe e os amigos do Grupo Acqua da Universidade Federal de
Sergipe: Marinoé Gonzaga da Silva, Fábio Brandão Britto, Sérgio Silva Araújo, Edson
Menezes Leal pelo companheirismo, amizade e apoio mútuo durante os muitos bons
momentos compartilhados em trabalhos de campo e escritório.
A minha esposa Waleska Graça Santos, conselheira, amiga fiel, a mulher que sempre
esteve comigo nessa caminhada pela vida acadêmica e profissional, e sendo cúmplice dos
meus momentos mais felizes.
Agradeço intensamente aos meus amigos da turma 2011/1, em especial: Alessandra,
Bruno, Daniela, Debora, Mariana, Maria Luiza, Sergio, Ronise e Silvia, pela companhia e
apoio no decorrer de quatro anos de curso.
O presente trabalho foi realizado com apoio de bolsa de estudo da Fundação de Apoio
à Pesquisa e à Inovação Tecnológica de Sergipe (Fapitec/SE) e Programa Petrobras
Ambiental.
A todos que de alguma forma contribuíram para a realização deste trabalho.
vii

RESUMO GERAL

A avaliação de indicadores hidrológicos constitui-se em um instrumento fundamental para o
processo de gestão de recursos hídricos. O crescimento da demanda de água associado a
outros impactos ocorridos na bacia hidrográfica do rio São Francisco, torna o conhecimento
das características hidrológicas uma ferramenta importante para que o aproveitamento de seus
recursos possam ser otimizado com menor impacto ambiental, a análise das alterações
ocorridas no baixo rio São Francisco decorrentes da implantação sucessiva de barragens em
cascata ao longo dos trechos e seus efeitos ambientais são de extrema importância ao se
buscar a revitalização deste curso d’água. Portanto, no Capítulo I, é apresentada uma revisão
bibliográfica sobre os impactos antrópicos e as mudanças do regime de vazões em rios, a
legislação brasileira sobre outorga de direito de uso dos recursos hídricos e métodos e
questões que auxiliam na definição de vazões ecológicas. No Capítulo II, foi realizada uma
caracterização da área de estudo com ênfase para o baixo rio São Francisco. No capítulo III
avaliou-se a magnitude das alterações no regime de vazões no baixo São Francisco,
provocadas pela construção do reservatório de Sobradinho e Xingó, além das modificações na
disponibilidade hídrica. No capítulo IV foi determinada as alterações no regime de fluxos
após a construção dos reservatórios de Xingó, relacionando essas alterações com algumas
implicações ecológicas. No Capítulo V, são determinadas as vazões ecológicas por diferentes
métodos que poderá nortear o gerenciamento eficaz do recurso hídrico, de tal forma que se
promova uma gestão das águas que atenda às necessidades humanas e proteja a integridade
ecológica do ecossistema aquático. Foram identificadas diversas modificações hidrológicas no
baixo rio São Francisco no período posterior as construções das barragens entre as quais se
destacam: decréscimo nas vazões máximas, médias e mínimas (anuais e mensais), diminuição
na disponibilidade hídrica e o fins das cheias naturais com redução das lagoas marginais.

Palavras-chaves: Disponibilidade hídrica, Impacto de Grandes Barragens, Vazão ecológica.
viii

ABSTRACT

The evaluation of the hydrological regime constitutes a fundamental instrument for the
management process in the use of water resources. The growth of water demand associated
with other impacts occurred in the basin of the River São Francisco make the knowledge
about the hydrologic characteristics an important instrument for the use of their water
resources are optimized with less environmental impact, the analysis of changes in the lower
of São Francisco river the analysis of changes in the lower of São Francisco river resulted
from the successive introduction of dams along the stretches and their environmental effects
are extremely important concerning the revitalization of this river. Therefore, In Chapter I, a
In Chapter I, bibliographic review about the anthropic impacts and changes the system of
flows in rivers is presented; a small part of Brazilian legislation on granting the right of use of
water resources and some methods and questions that assist in setting instream flows. In
Chapter II, In Chapter II, a characterization of the study area with emphasis on the lower of
São Francisco river was performed. In Chapter III we evaluated the magnitude of changes in
flow regime in the Lower of São Francisco, caused by the construction of Sobradinho and
Xingó reservoirs, and also the changes in water availability. In Chapter IV the changes in flow
regime after the construction of Xingó’s reservoirs were determined by relating these changes
with some ecological implications. In Chapter V, are determined instream flows by different
methods that may guide the effective management of water resources in such a way to
promote a water management that fits human needs and protect the ecological integrity of the
aquatic ecosystem. They were identified several hydrological changes in the lower part of the
River São Francisco in the period after the construction of the dams, among those changes
there are the decreasing in peak, medium and minimum flows, decreasing in water
availability, the end of natural floods with reduction of marginal lagoons.

Keywords: Water availability, Impact of Large Dams, ecological flow.
ix

SUMÁRIO

Páginas
RESUMO
vii
ABSTRACT
viii
LISTA DE FIGURAS
xi
LISTA DE TABELAS
xiii
LISTA DE SIGLAS E ABREVIAÇÕES
xiv
INTRODUÇÃO GERAL
1
1. Capítulo 1 - Referencial Teórico
5
1.1. Desenvolvimento, meio ambiente e recursos hídricos
5
1.2. Impacto de atividades antrópicas no regime de vazões
9
1.3. Critérios de outorga no Brasil e em Sergipe
12
1.4. Aspectos gerais sobre a determinação de vazões de referência
15
1.4.1. Vazões de referência
15
1.4.2. Vazão (Q7,10)
16
1.4.3. Curva de permanência (Q90%) e (Q95%)
17
1.5. Metodologias para definição de Vazão Ecológica
19
1.5.1. Vazão ecológica ou ambiental
19
1.5.2. Metodologias de avaliação da vazão ecológica
21
1.6. Referências bibliográficas
24
2. Capítulo 2 - Caracterização da área 33
2.1. A bacia hidrográfica do rio São Francisco
33
2.2. A região do baixo rio São Francisco
33
2.3. Hidrologia
35
2.4. Clima e Precipitação
37
2.5. Solo e Vegetação
39
2.6. Relevo e Geologia
40
2.7. Disponibilidade de dados hidrológicos
41
2.8. Referências Bibliográficas
42
3. Capítulo 3 - Disponibilidade hídrica no baixo curso do rio São Francisco,
44
antes e depois da construção de barragens
3.1. Introdução
45
3.2. Procedimento metodológico
47
3.2.1. Caracterização da área de estudo
47
3.2.2. Dados utilizados no estudo e estimativa das vazões 49
3.2.3. Análise estatística (Obtenção da Q7,10) 51
x

3.2.4. Curva de permanência 54
3.2.5. Taxa de alteração na vazão outorgável
55
3.3. Resultados e Discussão
55

3.3.1. Impactos das barragens na vazão outorgável no baixo rio São Francisco
59
3.4. Conclusão
60
3.5. Referências bibliográficas
61
4. Capítulo 4 - Variação temporal e indicadores hidrológicos no baixo rio São
64
Francisco
4.1. Introdução
65
4.2. Procedimento metodológico
67
4.2.1. Caracterização da área de estudo
67
4.2.2. Dados utilizados e cálculo do comportamento hidrológico 68
4.2.3. Procedimentos para cálculo dos indicadores de alteração hidrológica (IHA) 73
4,2.4. Taxa de alteração dos indicadores hidrológicos 75
4.2.5. Procedimentos para cálculo dos componentes da vazão ambiental (CVE)
75
4.3. Resultados e discussão
80
4.3.1. Mudanças hidrológicas no baixo rio São Francisco
80
4.3.2.1 Resultados dos indicadores de alteração hidrológica (IAH)
85
4.3.3. Resultado dos componentes da vazão ecológica (CVE) 91
4.4. Conclusões
94
4.5. Referências bibliográficas
95
5. Capítulo 5 - Critérios de vazões ecológicas sazonais para o baixo rio São
99
Francisco
5.1. Introdução
100
5.2. Procedimento metodológico
102
5.2.1. Caracterização da área de estudo
102
5.2.2. Escolha da série histórica
103
5.2.3. Critérios de vazão ecológica utilizados
104
5.3. Resultados e discussão
110
5.3.1. Vazão ecológica método da Curva de permanência Q90% e Q95% 110
5.3.2. Método da vazão média mínima de 7 dias (Q7 e Q7,10)
111
5.3.3. Método de Tennant ou Montana
112
5.3.4. Método Range of Variability Approach (RVA)
114
5.3.5. Método do perímetro molhado
115
5.3.6. Comparação das vazões ecológicas mensais e anuais
116
5.4. Conclusões
118
5.5. Recomendações
119
5.5. Referências bibliográficas
120