Adaptação do modelo de Streeter - Phelps para modelagem da qualidade da água em uma grande bacia semiárida

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2014
Autor(a) principal: Mendes, Wagner José da Silva
Orientador(a): Lima Neto, Iran Eduardo
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Recursos hídricos
Água - Qualidade
Bacias hidrográficas
Região semiárida
Link de acesso: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/11448
Resumo: This paper presents an adaptation of the classical model of Streeter-Phelps modeling of Dissolved Oxygen (DO) and Biochemical Oxygen Demand (BOD) in the basin of the Upper Jaguaribe (25,000 km2), State of Ceara, Brazil. The adaptation of the model consisted of the numerical solution of differential equations Streeter-Phelps, considering the effect of incremental flows and sewage releases over the sections, as well as the variability of the sections of rivers and tributaries. For model calibration, including the adjustment of reaeration coefficients (K2) and removal of BOD (Kd), we used the data of the Plan of Management of Waters of the Rio Jaguaribe Basin. Calibration results showed that this simplified model represented well the balance between DO and BOD in a large semi-arid basin, with a good fit for both parameters. For OD, the average deviation was 8.44% and 6.04% by the end and beginning of the rainy season, respectively. As for BOD, the deviations were 18.51% and 30.43% for the two seasons, respectively. In both periods, the OD remained within the standards for Class 2 of Resolution CONAMA 357/2005 throughout the stretch and the BOD breached this limit on a short stretch near the city of Taua. With the already calibrated model were simulated three scenarios: a large full, using as reference flow Q10 of a historical series of Jaguaribe; drought, using the Q50 of the series; and implementation of a WWTP with 80% removal of BOD in all seats. The simulations showed consistent results and that serve as a basis for management of water resources of the study area
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For model calibration, including the adjustment of reaeration coefficients (K2) and removal of BOD (Kd), we used the data of the Plan of Management of Waters of the Rio Jaguaribe Basin. Calibration results showed that this simplified model represented well the balance between DO and BOD in a large semi-arid basin, with a good fit for both parameters. For OD, the average deviation was 8.44% and 6.04% by the end and beginning of the rainy season, respectively. As for BOD, the deviations were 18.51% and 30.43% for the two seasons, respectively. In both periods, the OD remained within the standards for Class 2 of Resolution CONAMA 357/2005 throughout the stretch and the BOD breached this limit on a short stretch near the city of Taua. With the already calibrated model were simulated three scenarios: a large full, using as reference flow Q10 of a historical series of Jaguaribe; drought, using the Q50 of the series; and implementation of a WWTP with 80% removal of BOD in all seats. The simulations showed consistent results and that serve as a basis for management of water resources of the study areaEste trabalho apresenta uma adaptação do modelo clássico de Streeter-Phelps para modelagem de Oxigênio Dissolvido (OD) e Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) na bacia do Alto Jaguaribe (área de 25.000 km2), Estado do Ceará, Brasil. A adaptação do modelo consistiu na resolução numérica das equações diferenciais de Streeter-Phelps, considerando o efeito de vazões incrementais e lançamentos de esgoto ao longo dos trechos, assim como a variabilidade das seções dos rios e tributários. Para calibração do modelo, incluindo o ajuste dos coeficientes de reaeração (K2) e remoção de DBO (Kd), foram utilizados os dados do Plano de Gerenciamento das Águas da Bacia do Rio Jaguaribe. Os resultados da calibração mostraram que esse modelo simplificado representou bem o balanço entre OD e DBO em uma grande bacia semiárida, apresentando um bom ajuste para os dois parâmetros. Para OD, o desvio médio foi de 8,44% e 6,04% para o fim e início da estação chuvosa, respectivamente. Já para DBO, os desvios foram de 18,51% e 30,43% para as duas estações, respectivamente. Nos dois períodos, o OD manteve-se dentro dos padrões para Classe 2 da resolução CONAMA 357/2005 em todo o trecho e a DBO infringiu este limite em um pequeno trecho próximo à cidade de Tauá. Com o modelo já calibrado, foram simulados três cenários: uma grande cheia, utilizando como vazão de referência o Q10 de uma série histórica do Jaguaribe; estiagem, utilizando o Q50 da série histórica; e, implantação de uma ETE com remoção de 80% de DBO em todas as sedes. As simulações apresentaram resultados coerentes e que servem como base para o gerenciamento dos recursos hídricos da bacia estudadaRecursos hídricosÁgua - QualidadeBacias hidrográficasRegião semiáridaAdaptação do modelo de Streeter - Phelps para modelagem da qualidade da água em uma grande bacia semiáridaAdaptation of streeter model - Phelps for water quality modeling in a large semi-arid basininfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINAL2014_dis_wjsmendes.pdf2014_dis_wjsmendes.pdfapplication/pdf3488197http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/11448/1/2014_dis_wjsmendes.pdf206adb8244e6cd04955c21a5b6d97d80MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81786http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/11448/2/license.txt8c4401d3d14722a7ca2d07c782a1aab3MD52riufc/114482021-06-16 10:37:09.572oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2021-06-16T13:37:09Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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