Quantificação da carga de poluição difusa e pontual como ferramenta para planejamento no alto curso da bacia hidrográfica do rio Manhuaçu
| Ano de defesa: | 2021 |
|---|---|
| Autor(a) principal: |
Neiva, Saulo Soares
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| Orientador(a): |
Couto, Eduardo de Aguiar do
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| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Itajubá
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| Programa de Pós-Graduação: |
PPG - Programas de Pós Graduação - Itabira
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| Departamento: |
PPG - Programas de Pós Graduação - Itabira
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| País: |
Brasil
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| Palavras-chave em Português: | |
| Área do conhecimento CNPq: | |
| Link de acesso: | https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2993 |
Resumo: | Entender as influências do uso e ocupação do solo sobre os recursos hídricos é um desafio enfrentado nos últimos anos. A gestão de recursos hídricos brasileira se desenvolveu no decorrer do tempo apoiada em uma base legal muito fortalecida, porém sem a integração com o desenvolvimento territorial, impactando negativamente os recursos hídricos. A modelagem matemática, principalmente associada aos Sistemas de Informações Geográficas (SIG’s), surge neste contexto como uma ferramenta extremamente importante no processo de gestão de recursos hídricos, uma vez que pode contribuir desde o diagnóstico até a escolha de alternativas de manejo e intervenção. O objetivo desta pesquisa foi quantificar a geração de cargas de poluição difusa e pontual dos parâmetros N, P e DBO5,20 na bacia de contribuição do Alto Curso do Rio Manhuaçu por meio do modelo matemático MQUAL 2.0. Para isso foram elaborados mapas de uso e ocupação do solo de 2008 a 2018 e realizada a calibração e validação do modelo matemático com dados de vazão e dos relatórios trimestrais de qualidade da água do IGAM. A partir disto foram estudados 6 (seis) cenários em um horizonte de 20 (vinte) anos. Com o mapeamento da cobertura do solo, observou-se uma possível substituição, principalmente das áreas de capoeira e campo por atividade agrícola, o que elevaria a exportação em 0,067 kg/km².dia de Fósforo Total; 0,177 kg/km².dia de Nitrogênio Total e 3,838 kg/km².dia de DBO5,20. Os cenários demonstraram que o tratamento de esgoto deve ser priorizado na bacia, mas a associação do tratamento de esgoto com a restauração das APP’s traria uma redução da exportação de 93,44% de carga de P, 83,25% de N e 82,08% de DBO5,20 até o ano de 2040. Os coeficientes calibrados servirão de base para futuros estudos na bacia, que ainda possui poucos trabalhos científicos publicados, e os cenários projetados são importantes fontes de apoio ao comitê de bacia hidrográfica para escolha dos projetos prioritários, que serão executados na bacia e trarão resultados efetivos para melhoria qualitativa e quantitativa dos recursos hídricos. |
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2021-08-012021-08-012022-02-07T14:17:50Z2022-02-07T14:17:50ZNEIVA, Saulo Soares. Quantificação da carga de poluição difusa e pontual como ferramenta para planejamento no Alto Curso da bacia hidrográfica do Rio Manhuaçu. 2020. 59 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Rede Nacional em Gestão e Regulação de Recursos Hídricos – ProfÁgua), Instituto de Ciências Puras e Aplicadas, Universidade Federal de Itajubá, Campus de Itabira, Minas Gerais, 2021.https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2993Entender as influências do uso e ocupação do solo sobre os recursos hídricos é um desafio enfrentado nos últimos anos. A gestão de recursos hídricos brasileira se desenvolveu no decorrer do tempo apoiada em uma base legal muito fortalecida, porém sem a integração com o desenvolvimento territorial, impactando negativamente os recursos hídricos. A modelagem matemática, principalmente associada aos Sistemas de Informações Geográficas (SIG’s), surge neste contexto como uma ferramenta extremamente importante no processo de gestão de recursos hídricos, uma vez que pode contribuir desde o diagnóstico até a escolha de alternativas de manejo e intervenção. O objetivo desta pesquisa foi quantificar a geração de cargas de poluição difusa e pontual dos parâmetros N, P e DBO5,20 na bacia de contribuição do Alto Curso do Rio Manhuaçu por meio do modelo matemático MQUAL 2.0. Para isso foram elaborados mapas de uso e ocupação do solo de 2008 a 2018 e realizada a calibração e validação do modelo matemático com dados de vazão e dos relatórios trimestrais de qualidade da água do IGAM. A partir disto foram estudados 6 (seis) cenários em um horizonte de 20 (vinte) anos. Com o mapeamento da cobertura do solo, observou-se uma possível substituição, principalmente das áreas de capoeira e campo por atividade agrícola, o que elevaria a exportação em 0,067 kg/km².dia de Fósforo Total; 0,177 kg/km².dia de Nitrogênio Total e 3,838 kg/km².dia de DBO5,20. Os cenários demonstraram que o tratamento de esgoto deve ser priorizado na bacia, mas a associação do tratamento de esgoto com a restauração das APP’s traria uma redução da exportação de 93,44% de carga de P, 83,25% de N e 82,08% de DBO5,20 até o ano de 2040. Os coeficientes calibrados servirão de base para futuros estudos na bacia, que ainda possui poucos trabalhos científicos publicados, e os cenários projetados são importantes fontes de apoio ao comitê de bacia hidrográfica para escolha dos projetos prioritários, que serão executados na bacia e trarão resultados efetivos para melhoria qualitativa e quantitativa dos recursos hídricos.Understanding the influences of soil use and occupation on water resources is a challenge faced in last years. Brazilian water resources management develops over time supported by a very strong legal basis, but without integration with territorial development, negatively impacting water resources. Mathematical modeling, mainly associated with Geographic Information Systems (GIS), appears in this context as an extremely important tool in the water resources management process, as it can contribute from diagnosis to the choice of management and intervention alternatives. The objective of this research was to quantify the generation of diffuse and punctual loads of parameters N, P and BOD 5.20 in the contribution basin of the Upper Course of the Rio Manhuaçu using the mathematical model MQUAL 2.0. For this purpose, soil use and occupation maps from 2008 to 2018 were prepared and the mathematical model was calibrated and validated with flow data and quarterly water quality reports from IGAM. Based on this, 6 (six) scenarios were studied over a 20 (twenty) year horizon. With the mapping of the soil cover, it was observed a possible substitution, mainly of the capoeira and field areas by agricultural activity, which would increase the exportation in 0.067 kg / km².day of Total Phosphorus; 0.177 kg / km².day of Total Nitrogen and 3,838 kg / km².day of BOD 5.20. The scenarios showed that sewage treatment should be prioritized in the basin, but the association of sewage treatment with the restoration of APP's would bring a reduction in exports of 93.44% of P load, 83.25% of N and 82, 08% BOD 5.20 by the year 2040. The calibrated coefficients will serve as a basis for future studies in the basin, which still has few published works, and the scenarios are important sources of support for the river basin committee to choose the projects priorities, which will be leveled in the basin, and the effective results for the qualitative and quantitative improvement of water resources.Agência 1porUniversidade Federal de ItajubáPPG - Programas de Pós Graduação - ItabiraUNIFEIBrasilPPG - Programas de Pós Graduação - ItabiraCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::RECURSOS HIDRICOSCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::RECURSOS HIDRICOS::PLANEJAMENTO INTEGRADO DOS RECURSOS HIDRICOSBacias HidrográficaswatershedsModelagem matemáticamathematical modelingGeotecnologiasgeotechnologiesQuantificação da carga de poluição difusa e pontual como ferramenta para planejamento no alto curso da bacia hidrográfica do rio ManhuaçuQuantification of the diffuse and punctual pollution load as a planning tool for the high course of the Manhuaçu River watershedinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCouto, Eduardo de Aguiar dohttp://lattes.cnpq.br/6707163305986412http://lattes.cnpq.br/5997337541777088http://lattes.cnpq.br/8201150568421342Neiva, Saulo SoaresANA - AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS. 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Dissertação (Mestrado Profissional em Rede Nacional em Gestão e Regulação de Recursos Hídricos – ProfÁgua), Instituto de Ciências Puras e Aplicadas, Universidade Federal de Itajubá, Campus de Itabira, Minas Gerais, 2021.application/pdf1197646https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/2993/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o_Final%20-%20Saulo%20Soares%20Neiva.pdffcbcc3218629460cde0e46ab24824393MD51123456789/29932022-02-07 11:17:53.155oai:repositorio.unifei.edu.br:123456789/2993Tk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442022-02-07T14:17:53Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false |
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Entender as influências do uso e ocupação do solo sobre os recursos hídricos é um desafio enfrentado nos últimos anos. A gestão de recursos hídricos brasileira se desenvolveu no decorrer do tempo apoiada em uma base legal muito fortalecida, porém sem a integração com o desenvolvimento territorial, impactando negativamente os recursos hídricos. A modelagem matemática, principalmente associada aos Sistemas de Informações Geográficas (SIG’s), surge neste contexto como uma ferramenta extremamente importante no processo de gestão de recursos hídricos, uma vez que pode contribuir desde o diagnóstico até a escolha de alternativas de manejo e intervenção. O objetivo desta pesquisa foi quantificar a geração de cargas de poluição difusa e pontual dos parâmetros N, P e DBO5,20 na bacia de contribuição do Alto Curso do Rio Manhuaçu por meio do modelo matemático MQUAL 2.0. Para isso foram elaborados mapas de uso e ocupação do solo de 2008 a 2018 e realizada a calibração e validação do modelo matemático com dados de vazão e dos relatórios trimestrais de qualidade da água do IGAM. A partir disto foram estudados 6 (seis) cenários em um horizonte de 20 (vinte) anos. Com o mapeamento da cobertura do solo, observou-se uma possível substituição, principalmente das áreas de capoeira e campo por atividade agrícola, o que elevaria a exportação em 0,067 kg/km².dia de Fósforo Total; 0,177 kg/km².dia de Nitrogênio Total e 3,838 kg/km².dia de DBO5,20. Os cenários demonstraram que o tratamento de esgoto deve ser priorizado na bacia, mas a associação do tratamento de esgoto com a restauração das APP’s traria uma redução da exportação de 93,44% de carga de P, 83,25% de N e 82,08% de DBO5,20 até o ano de 2040. Os coeficientes calibrados servirão de base para futuros estudos na bacia, que ainda possui poucos trabalhos científicos publicados, e os cenários projetados são importantes fontes de apoio ao comitê de bacia hidrográfica para escolha dos projetos prioritários, que serão executados na bacia e trarão resultados efetivos para melhoria qualitativa e quantitativa dos recursos hídricos. |
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