Uma das causas da escassez de água é a inexistência ou precariedade da infraestrutura do serviço de água, que impede o acesso à água, apesar da disponibilidade de recursos hídricos. Para setores rurais, com um meio físico caracterizado por importante dispersão populacional, características geográficas marcantes e população de baixa renda, os projetos e planejamento de redes de abastecimento de água incrementam qualidade de vida da população. Nesse contexto, uma metodologia de Definição de Traçado de tubulação tronco para abastecimento de água Rural com Escoamento por Gravidade, denominada de DT-REG, foi desenvolvida. Para a elaboração da metodologia DT-REG consistiu seis etapas: (1) obtenção da metodologia convencional de traçado (MCT); (2) teste preliminar de campo (TPC); (3) obtenção e avaliação do melhor traçado (OMT); (4) adaptação e/ou inserção de procedimento (AIP); (5) obtenção da metodologia DT-REG; e, (6) teste final de campo. Como resultado, a avaliação e aplicação da DT-REG apresentaram um índice de desempenho (ID) superior a 6 (sendo 1 “muito ruim”, 4 “razoável” e 7 “muito bom”), indicando que a DT-REG oferece um comportamento satisfatório. Como conclusão obteve-se uma metodologia fundamentada em sistemas de informação geográfica, análise hidráulica de rede de abastecimento e métodos multiobjetivo e multicritério, adequada para a definição de traçado de tubulação tronco em SAA-rural com escoamento por gravidade, que pode ser aplicada, especialmente, nos casos de topografia e aspectos sócias marcantes
Dissertações
Indicadores de alteração hidrológica: estado da arte e proposição de indicadores para escala sub-diária
Neste trabalho foi realizada uma revisão de artigos indexados na plataforma Scopus em torno do assunto indicadores de alteração hidrológica (IHA), com o objetivo de identificar e quantificar as principais aplicações, ou seja, quais os indicadores mais sensíveis à alteração hidrológica, sua magnitude e a direção da alteração. Para o estudo foi utilizada a plataforma Scopus com a palavra-chave “Indicators of Hydrologic Alterations”. A partir dos artigos encontrados foram descritos, principalmente, os locais de maiores estudos e os tipos de impactos avaliados. Como um fator explicativo foi realizada a comparação de Spearman com fatores hidráulicos (número de barramentos em cascata ou volume do reservatório) e com um fator geográfico (latitude). Foram avaliados 94 trabalhos, sendo que 80% concentrados em apenas dois continentes (América do Norte e Ásia). Quanto ao tipo de impacto, mais da metade dos trabalhos (52%) estudaram preferencialmente barragens. Na avaliação quantitativa, os resultados foram divididos nos que apresentavam sentido negativo, ou seja, que as vazões aumentaram após o impacto, e os positivos. Em 56% dos parâmetros houve supremacia de alterações com sentidos positivos, estando esses concentrados principalmente entre os parâmetros dos meses do segundo semestre, as mínimas, as datas julianas de mínima e máxima, o número de pulsos altos e as inversões. As magnitudes de alteração positiva variavam entre 17,4% na média de setembro a 55% na mínima de 7 dias. Já as alterações com direção negativa variaram de -9,16% na máxima de 7 dias a -75% na recessão. O pequeno número de trabalhos que apresentavam um padrão na metodologia de avaliação da alteração constituiu grande barreira para justificar a magnitude ou a direção de alteração, uma vez que seriam necessários a avaliação em diferentes escalas de reservatórios assim como diferentes localidades no globo para se ter um solido embasamento nas informações. Dessa forma, apesar da latitude ter apresentado um relacionamento positivo na aplicação do teste de Spearman com 57,6% dos parâmetros, o resultado não foi sólido a ponto de serem elaboradas teorias válidas.
Qualidade da água da bacia do rio teles pires na área de influência direta da futura uhe Sinop, MT
A bacia do Rio Teles Pires está inserida em uma região do Estado de Mato Grosso em crescente desenvolvimento econômico, especialmente das atividades agropecuárias e de infraestrutura. Dos empreendimentos de infraestrutura destacam-se as hidrelétricas em fase de instalação/operação, como a UHE Sinop, objeto deste estudo, que podem acarretar em diversos impactos no ecossistema aquático. Diante disso o monitoramento da qualidade da água se torna uma importante ferramenta na identificação de possíveis alterações na qualidade da água e do ecossistema aquático. O objetivo deste estudo foi avaliar as condições limnológicas na porção alta e média da bacia do Rio Teles Pires na área de influência direta da UHE Sinop. Para tanto foram realizadas dez amostragens para medição e coleta de água no período de maio de 2014 a novembro de 2016, incluindo época de chuva e estiagem. As coletas foram realizadas em doze pontos sendo cinco no Rio Teles Pires e sete em afluentes deste rio. Foram analisados dezessete parâmetros físicos e químicos da água, através da estatística descritiva e sete parâmetros através da estatística multivariada. Os resultados demonstraram que as estações de coleta apresentaram uma maior discriminação no período de chuva estando mais homogêneas no período de estiagem. Os resultados constataram ainda que as condições limnológicas destes ecossistemas são controladas por fatores naturais como, geologia, pedologia e sazonalidade de chuvas, e antrópicos, especialmente usos do solo na agropecuária. Na região norte do Estado de Mato Grosso, além das atividades agrícolas e do rebanho bovino já existentes, há também uma expansão na geração de energia elétrica, especificamente na bacia do Rio Teles Pires, onde encontram-se, em fase de instalação/operação, quatro usinas hidrelétricas, entre elas a UHE Sinop, cuja futura área de instalação é objeto deste estudo. Desta forma, este estudo tem por objetivo analisar a influência dos usos e ocupação do solo na qualidade da água de seis afluentes do Rio Teles Pires que formarão o reservatório da UHE Sinop. Para tanto foram realizadas coletas de água em seis tributários do Rio Teles Pires no período de maio de 2014 a novembro de 2016, totalizando dez amostragens, tanto na época de chuva quanto de estiagem. Foram analisados 11 parâmetros físicos, químicos e biológicos da água e os resultados comparados aos padrões da Resolução Conama 357/05 e foi calculado o IQA – Índice de Qualidade da Água. Posteriormente foi realizado o levantamento e a classificação dos usos e ocupação do solo nas seis sub-bacias. Os resultados demonstraram que as sub-bacias com predominância de agricultura/pastagem apresentaram medianas mais elevadas de cor, turbidez, fósforo total, nitrato e E. coli. Demonstraram ainda o médio estado de conservação das sub-bacias afluentes ao Rio Teles Pires, devido à antropização pela agropecuária e supressão da mata ciliar em alguns trechos. Os resultados indicaram a necessidade de manejo das áreas de agricultura e pastagem e recuperação das matas ciliares e da continuidade do monitoramento da qualidade da água, visando garantir a qualidade da água do reservatório, a manutenção dos ecossistemas aquáticos e os usos múltiplos da água.
Identificação e mapeamento de unidades geoambientais: uma contribuição ao planejamento territorial periurbano e à conservação dos recursos hídricos de Cuiabá, Mato Grosso
A identificação dos componentes da paisagem em escala de detalhe é de fundamental importância para um planejamento territorial que busca o uso sustentável e a ocupação adequada de áreas susceptíveis à ocupação. O mapeamento morfopedológico de detalhe com escala compatível de 1:25.000, permitiu a caracterização de cinco unidades geoambientais na região periurbana de Cuiabá-MT: Cristas (R1), Superfícies Tabulares (R2), Rampas (E1), Vale (E2) e Várzeas (D1). As unidades foram definidas por meio da análise do Modelo Numérico de Elevação TOPODATA, integrada com análise de imagens de sensoriamento remoto em ambiente SIG e levantamento em campo. Os compartimentos morfopedológicos que deram a sustentação conceitual às unidades geoambientais foram definidos de forma integrada com dados cartográficos, geomorfológicos e geológicos preexistentes. Esses indicam características de cada setor para sua vocação natural de recursos hídricos, como também, a capacidade da área para aumento de densidade urbana. Neste caso, defende-se a necessidade de controle ambiental rígido, pois esta área está à montante dos rios que drenam a cidade de Cuiabá. É indicado manter o baixo nível de ocupação, recuperação de áreas já degradadas e preservação de setores ainda inalterados.
Caracterização geológica e geofísica do Aquífero Pantanal, região de Poconé –MT
O Pantanal, localizado no centro-oeste do Brasil é a maior área úmida do mundo, esta região é considerada pela UNESCO como Patrimônio Natural Mundial e Reserva da Biosfera. A porção deste patrimônio relatada aqui está localizada na região sul do estado de Mato Grosso, mais precisamente na região do município de Poconé, intitulado “a porta de entrada do Pantanal Matogrossense”. A Bacia do Pantanal é produto da tectônica atuante na região em resposta à Orogenia Andina, e os sedimentos que a bacia recebe são depositados diretamente sobre as rochas pré-cambrianas da Faixa Paraguai. Neste trabalho o objetivo é ampliar o conhecimento acerca da neotectônica na borda da bacia e também ampliar conhecimento sobre o os sedimentos que hospedam o Aquífero Pantanal. Para isso foi realizada a interpretação de fotolinemanetos para caracterizar as principais estruturas que podem acomodar a subsidência da bacia, associado a levantamento geofísico, com a técnica de Sondagem Elétrica Vertical para a caracterização das propriedades físicas dos sedimentos da Bacia e assim gerar informações sobre espessura, profundidade e composição das diferentes camadas sedimentares existentes, possibilitando inferir sua estruturação em subsuperfície. Os resultados geraram um modelo geológico para a sessão trabalhada, que mostram que o embasamento da bacia está em constante subsidência, acomodada em falhas normais encontradas entre as Sondagens 2 e 3, 3 e 4 e também entre as sondagens 4 e 5, mostrando que a bacia está em constante transformação e recebendo a deposição dos sedimentos. A Formação Pantanal mostrou-se um espesso pacote de sedimentos que possui intercalações argilosa e arenosa, atingindo cerca de 611 metros de espessura em alguns locais, mostrando-se locais propícios para hospedar o aquífero.
Estudo hidrogeológico e geofísico do Aquífero Fissural no campus da UFMT – Cuiabá-MT
Os aquíferos fissurais representam uma das mais difíceis questões da Hidrogeologia, por se tratar de aquíferos anisotrópicos e heterogêneos, nos quais a agua subterrânea circula por fissuras nas rochas. Tais fissuras se constituem principalmente de estruturas rúpteis geradas por ação tectônica, como fraturas e falhas. O Campus da UFMT, em Cuiabá, se sobrepõe a um aquífero fissural instalado em rochas metassedimentares do Grupo Cuiabá. Tal aquífero é responsável pelo abastecimento de água do campus com uma contribuição do 77% e, até o momento, não foi devidamente estudado. Esta pesquisa visou definir as características hidráulicas e estruturais do aquífero; determinar as direções preferenciais do fluxo hídrico subterrâneo; e definir pontos favoráveis à futuras perfurações, considerando que a locação de um poço representa uma tarefa muito complexa, devido aos vários fatores que interferem na produtividade hídrica de estruturas que atravessam as rochas cristalinas fraturadas. Porém, a aplicação da geofísica no estudo de agua subterrânea, fornece os dados necessários na prospecção deste importante recurso, resultando numa ótima produtividade em perfurações subsequentes, maior disponibilidade hídrica e menor consumo energético no bombeamento. As direções preferenciais do fluxo hídrico subterrâneo na área de estudo, foram determinadas através de ensaios geofísicos pelo método da Resistividade com arranjo Dipolo-Dipolo em conjunto com medições de afloramentos das estruturas rochosas, além de fotointerpretação de fotografias aéreas. As características hidráulicas dos poços instalados no campus da UFMT foram definidas através de uma analise dos relatórios de testes de bombeamento disponíveis nos arquivos desta universidade. Tais testes consistiram no bombeamento dos poços, com acompanhamento do rebaixamento do nível de água no interior dos mesmos. O resultado deste estudo fornece o posicionamento adequado para futuras perfurações; e o que se pode esperar das potencialidades de novos poços.
O Ciclo Hidroclimático e a Produção Bovina na Bacia do Alto Paraguai Mato-Grossense: Quais são as Relações?
A pecuária bovina de corte é a principal atividade econômica no Pantanal de Mato Grosso. A peculiar posição geográfica e topográfica deste, sendo o elo entre biomas como Amazônia, Cerrado e o Chaco Boliviano e Paraguaio configura um ambiente sujeito ao ritmo do pulso de inundação anual, com períodos úmidos e secos bem marcados que influencia a pecuária desde que está se estabeleceu na região há mais de 200 anos. Apesar desta relação ser conhecida do grande público de longa data, o efeito do regime hidroclimático sobre a produção bovina ainda é pouco descrito e quantificado na literatura. Neste trabalho propomos utilizar a vazão dos principais afluentes do Pantanal de Mato Grosso como indicador das variações hidroclimáticas e verificar como está relacionada com a produção bovina nesta região. Destaca-se que o regime fluviométrico da porção Mato-grossense da Bacia do Alto Paraguai (BAP-MT) é sazonal com estações de seca e chuva bem definidas e vazões variando principalmente no sentido oeste-leste. Já a maior produção bovina ocorre no oeste da BAP-MT nos municípios de Cáceres e Pontes e Lacerda. As duas variáveis são correlatas, podendo inferir que nos momentos mais secos ocorrem maior produção de gado, enquanto em momentos mais úmidos essa produção diminui.
Wetlands construídos como pós-tratamento de decanto-digestor seguido de filtro anaeróbio
Com a crescente demanda populacional nas Instituições de Ensino Superior (IES), aumentam-se a quantidade de águas residuais, quando a mesma é lançada sem tratamento ou com tratamento ineficiente contribuem de maneira significativa para poluição dos recursos hídricos. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de Wetlands Construídos (WC) como pós-tratamento de decanto-digestor seguido de filtro anaeróbio, operados com efluente da Universidade Federal de Mato Grosso Campus Cuiabá-MT, no que se refere à remoção de nutrientes e matérias orgânicas. Para o desenvolvimento da pesquisa foram construídos quatro Wetlands, sendo eles: WCT – plantado com Thypha domingensis, WCH – plantado com Heliconia psittacorum, WCP plantado com Pontederia Parviflora, e WCB – não plantado. Foram analisados os parâmetros físico-químicos de cor, turbidez, pH, temperatura, Sólidos Totais (ST), Sólidos Totais Dissolvidos (STD), Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5), Demanda Química de Oxigênio (DQO), nitrogênio total, fósforo, sulfato, nitrato e nitrito. Os resultados obtidos mostram uma eficiência de remoção de matéria orgânica com resultados médios de remoção: de DBO5 70% para WCT, WCH e WCP; e de DQO 76% para WCP. A remoção média de fósforo total 78% para WCP e NO-2 92%, como macronutrientes. A análise de variância ANOVA mostram significância nos resultados de remoção de STD, SO4 e DQO.
Sistema especialista para aplicação de coagulante no tratamento de água: implementação em tempo real
Na maioria dos municípios brasileiros, o serviço de abastecimento de água é proveniente de mananciais superficiais, o que, naturalmente, implica em demandas de infraestrutura e recursos humanos, especialmente, para o tratamento de água. Em um contexto de carências significativas (infraestrutura e recursos humanos), metodologias auxiliares e/ou substitutas são de grande valia. Este trabalho teve por objetivo desenvolver um Sistema Especialista (SE) para determinar e aplicar a dose de coagulante, em tempo real, em uma Estação de Tratamento de Água (ETA). Para isso, o SE foi desenvolvido, implementado e avaliado em um estudo de caso, que foi escolhido a ETA da cidade de Nobres, no Estado de Mato Grosso. Como resultado foi obtido um SE, denominado IAD-SA (Inteligência Artificial para Dosagem de Sulfato de Alumínio), adequado (certificado pelo teste de Turing), capaz de determinar e aplicar a dose de coagulante no tratamento de água. Como conclusão, o IAD-SA revelou-se capaz de contribuir com a operação da ETA-Nobres e poderá contribuir com outras ETAs, tomando decisão e aplicando a dose de coagulante necessária para o tratamento da água.
Efeitos de empreendimentos hidroelétricos instalados e previstos sobre as rotas pontenciais de migração de peixes para o Pantanal
A ictiofauna tem importância fundamental na provisão de ambiente equilibrado, além da importância econômica para o país, os processos migratórios dessas populações têm influencia direta na sua manutenção. Fatores naturais como declividade do talvegue podem interferir tanto quanto barreiras artificiais sobre as rotas migratórias de peixes. Hidrelétricas são exemplos de barreiras antrópicas e, segundo dados da Agência Nacional de Energia Eletricidade (ANEEL), o número de hidrelétricas em operação na Região Hidrográfica do Paraguai (BHP), considerando as que possuem reservatório, somam em torno de 36, sendo que mais 104 estão previstas, e dessas, 101 são PCHs. Diferenciar impactos antrópicos de barreiras naturais sobre a rota migratória de peixes é essencial para estimar o real impacto das hidrelétricas. Assim, o objetivo desse estudo foi de estimar as perdas de rotas migratórias de peixes impostas pelas hidrelétricas existentes e previstas, considerando as barreiras naturais que já restringiam a migração. O estudo foi desenvolvido em ambiente de Sistema de Informações Geográficas – SIG, onde foram sistematizadas rotinas de identificação de potenciais barreiras naturais, com base na declividade do talvegue, e, considerando–as, foram elaborados diagnóstico e prognóstico das perdas de rotas migratórias. As limitações de escala e precisão da base de dados, entre outros fatores, levaram a consideração de diferentes critérios, declividades de 15, 20 e 30% como potenciais barreiras naturais. Para efeito de diagnóstico e prognóstico, foram consideradas apenas as barreiras com a declividade maior ou igual a 30%, que caracterizam cachoeiras e escarpas. Sendo assim, descartando as barreiras naturais, o diagnostico aponta que bacias como a de Cuiabá, região nordeste da RHP, possuem aproximadamente 30% dos rios sem conexão com o bioma do Pantanal, em razão exclusivamente de hidrelétricas. E, no prognóstico, indica que, caso todas as hidrelétricas forem construídas, a região terá 75% dos rios desligados do Pantanal. A implantação dessas hidrelétricas deve ser estudada e discutida sobre a luz dos benefícios e impactos gerados, principalmente em relação à RHP, que abriga uma das maiores planícies contínuas alagáveis do planeta, o Pantanal.
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