Átlas Digital das Águas de Minas - Uma ferramenta para o planejamento e gestão dos recursos hídricosÁtlas Digital das Águas de Minas - Uma ferramenta para o planejamento e gestão dos recursos hídricos

Exemplos aplicativos

Estudo hidrológico para compor relatório técnico de outorga de direito de uso de água superficial (projeto de irrigação por aspersão)


Dados:

Modalidade do uso Captação de água em um corpo de água
Finalidade Irrigação por aspersão
Sistema de aspersão Pivô central com emissores LEPA
Eficiência do sistema 90%
Cultura   Café
Área do projeto 50 ha
Bacia principal Rio São Francisco
Sub-bacia
Rio Paracatu
Curso d'água
Ribeirão Santa Fé de Minas
Empreendimento Projeto Brasilândia
Município
Santa Fé de Minas
Coordenadas
16º 46' S e 45º 39' W
Área de drenagem à montante do local de interesse
327 km2
Vazão medida no local (12/08/2007)
0,264  m3/s


Comentário sobre a metodologia

Procedimento de transferência espacial de informação utilizado: “ Transferência de informações da regionalização hidrológica” tendo em vista que o valor da área de drenagem de interesse (327 km2) está inserido no intervalo utilizado na regionalização hidrológica para a bacia do rio Paracatu (249 a 42.367 km2).



Solução



1° Passo - Estudo Hidrológico

1) Utilizar o sistema SAGA, opção "Modelos ajustados por curso d' água" (Figura 1);

2) A transferência espacial das variáveis e funções hidrológicas será realizada por meio do procedimento "transferência espacial da regionalização hidrológica" {(valor da área da sub-bacia a montante do local de interesse (327 km2) se encontra fora do intervalo utilizado na regionalização hidrológica (983 km2 para vazões mínimas e médias)}.


Figura 1 - Bacia do rio Paracatu - Consulta Espacial - Modelo ajustado por curso d'água -- Tabela de atributos
Figura 1 -Consulta espacial: "Modelos ajustados por curso d'água" válidos para o ribeirão Santa Fé e afluentes - Bacia do Paracatu
Fonte: http://www.atlasdasaguas.ufv.br/paracatu/Modelo_Ajustado/Modelo_Ajustado.html


Tabela 1 - Modelos válidos para o ribeirão Santa Fé, de interesse para outorga, extraídos da Figura 1

Variáveis hidrológicas

 - Modelos ajustados
Vazão média de longo período (m3/s) Qmlp = 0,0045 . ( A)1,0855
Vazão mínima de sete dias e Tr=10(m3/s) Q7,10 = 0,0002 . (A)1,1896
Volume de armazenamento necessário a regularização da vazão máxima possível de ser regularizada (Hm3) Vreg max = 0,1278 . (A)1,0855
Volume de armazenamento necessário a regularização da vazão residual 70% Q7,10 (Hm3) Vreg min = 7,00E-07 . (A)1,4889
Vazão máxima diária anual para o período de retorno de 50 anos (m3/s) Qmax50 = 1,5781 . (A)0,7272

Inserindo o valor da área da bacia (A = 327 km2) nos modelos ajustados, encontra-se:

Qmlp 2,414 m3/s
Q7,10 0,196 m3/s
Vregmax 68,560 Hm3
Vregmin 0,004 Hm3
Qmax50 106,344 m3/s

em que:
Qmlp = vazão média de longo período; Q7,10 = vazão mínima de sete dias de duração e período de retorno de 10 anos; Vreg max = Volume de acumulação necessário a regularização da vazão máxima possível de ser regularizada; Vreg min = volume de acumulação necessário (mínimo) para garantir a vazão residual, a jusante do barramento, portaria do IGAM No 007/99 (70% de Q7,10).



2° Passo - Estudo da demanda hídrica

Os dados climáticos foram obtidos a partir de simulações realizadas pelo software IRRIPLUS 2.25 desenvolvido pela empresa Irriplus Equipamentos Científicos/Grupo de Estudos e Soluções para a Agricultura Irrigada (GESAI - DEA/UFV). Os dados da ET0 (mm/dia) gerados para o município de Santa Fé de Minas- MG estão apresentados na última coluna da Tabela 2.
 

Tabela 2. Dados climáticos médios mensais para Santa Fé de Minas – MG

Mês

Tmed (°C)

Tmax (°C)

Tmin (°C)

Rs (MJ/m2/dia)

UR (%)

u2(m/s)

ET0 (mm/dia)

JAN

25,8

30,6

19,2

22,2

75,7

1,72

4,84

FEV

26,1

30,9

19,2

23,9

74,2

1,78

5,17

MAR

26,8

32,1

18,9

23,1

70,4

1,79

5,13

ABR

25,5

30,7

17,9

19,6

74,1

1,74

4,14

MAI

23,4

29,3

14,7

17,1

72,4

1,71

3,38

JUN

22,8

29,1

13,0

16,2

68,3

1,84

3,21

JUL

22,5

28,8

12,2

17,4

63,2

2,09

3,63

AGO

24,8

31,3

13,8

20,3

55,4

2,11

4,73

SET

26,1

32,0

16,2

20,5

59,2

2,29

5,15

OUT

26,0

31,0

18,4

21,6

69,0

2,08

5,01

NOV

25,3

29,9

18,6

20,2

77,6

2,02

4,46

DEZ

25,0

29,6

19,1

19,4

79,5

1,75

4,21
Fonte: Banco de dados do software IRRIPLUS 2.25 (www.irriplus.com.br).


A evapotranspiração da cultura (ETc) é obtida pelo produto entre ET0, o coeficiente de cultura (kc), o coeficiente de estresse hídrico (ks) e, no caso da irrigação por pivô central com emissores LEPA, o coeficiente de localização (kl), que faz o ajuste da quantidade de água usada pelas plantas quando não se irriga a área total ou ela não é totalmente coberta pela copa das plantas.

                                                

Adotando-se o maior valor da ET0 média mensal indicada na Tabela 2 (período crítico de demanda), 5,17 mm/dia (mês de fevereiro), kc igual a 1,00 (cafeeiro adulto na região); ks igual a 0,95 (irrigação de alta frequência); e coeficiente de localização igual a 0,71 (50% de área sombreada pela cultura), estima-se a ETc, que, nesse caso corresponde a 3,49 mm/dia, para a época de maior demanda.




3° Passo - Lâmina de irrigação

A lâmina bruta de irrigação é obtida pela razão entre a ETc e a eficiência do sistema (EA), 90%, resultando num valor de 3,88 mm/dia. Assim, o equipamento será projetado para aplicar 4,00 mm a cada volta.

                                                



4° Passo - Vazão do sistema

Dessa forma, para uma área (A) de 50 ha, lâmina bruta de irrigação (LB) de 4 mm (40 m3/ha) e tempo de volta (ti) de 12 h, obtêm-se uma vazão requerida (Q) de 166,7 m3/h (0,0463 m3/s = 46,3 L/s). Essa é a vazão de projeto demandada pelo sistema, que deverá ser confrontada com a vazão outorgável na seção de interesse do curso d'água.

                                                




Conclusões e procedimentos para solicitação de outorga

a) Demanda: 50 ha de café = 0,0463 m3/s = 46,3 L/s;
b)
Disponibilidade de água na seção de interesse (portaria 010/98 do IGAM): 30% Q7,10 (0,196 m3/s) ≈ 59,0 L/s;
c)
Demanda (46,3 L/s) < disponibilidade (59,0 L/s) → condição satisfeita ! (efetuar os demais procedimentos);
d) Identificar e contabilizar as outorgas concedidas a montante da seção de interesse (informações disponibilizadas no site do IGAM);
e)
Confrontar as outorgas concedidas a montante com a disponibilidade de água na seção de interesse e, caso haja disponibilidade de água, verificar o impacto desta retirada a jusante;
f)
Caso não haja comprometimento da retirada de 46,3 L/s em captações ou obras hidráulicas existentes a jusante da seção de interesse, solicitar outorga de uso de água superficial ao IGAM por meio do "Relatório Técnico de Água Superficial". Documentação necessária disponível no site do IGAM e SUPRANS.
g)
É importante destacar que a indicação do estudo “Deflúvios Superficiais no Estado de Minas Gerais” (COPASA/HIDROSISTEMAS, 1993) apresentada no formulário do IGAM: “Captação direta em corpo d’água superficial” é uma recomendação o que não impede da formalização dos processos de outorga a utilização de outros estudos que o órgão julgue consistentes como por exemplo o  “Atlas Digital das Águas de Minas” (Originalmente no formato de CD-ROM e atualmente como website no endereço: www.atlasdasaguas.ufv.br).



Figura 2 – Vista de aplicação de água no cafeeiro com pivô central (emissores LEPA)




Referência bibliográfica do estudo hidrológico

ATLAS digital das águas de Minas ; uma ferramenta para o planejamento e gestão dos recursos hídricos. Coordenação técnica, direção e roteirização Humberto Paulo Euclydes. 2. ed. Belo Horizonte : RURALMINAS ; Viçosa, MG : UFV , 2007 . 1 CD-ROM.  ISBN 85-7601-082-8. Acompanha manual.



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Fonte: EUCLYDES (2009e)