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Título: Estratégia de gestão adaptativa dos recursos hídricos para o rio Jaguaribe em cenários de mudanças climáticas.
Título em inglês: Adaptive management strategy of water resources for the Jaguaribe river in scenarios of climate change.
Autor(es): Fernandes, Renato de Oliveira
Orientador(es): Studart, Ticiana Marinho de Carvalho
Coorientador(es): Silveira, Cleiton da Silva
Palavras-chave: Recursos hídricos
Mudanças climáticas
Resiliência
Modelos de gestão
Data do documento: 20-Dez-2016
Citação: FERNANDES, R. O. (2016)
Resumo: Estudos de impactos das mudanças climáticas que deem suporte à gestão dos recursos hídricos são indispensáveis para elaboração de estratégias adaptativas. Este trabalho avalia os impactos das mudanças climáticas nas vazões regularizadas de dois grandes reservatórios e na qualidade da água do Rio Jaguaribe, Ceará, e elenca estratégias de gestão com base nas variações da Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) e do Oxigênio Dissolvido (OD) causadas pelas mudanças projetadas para o clima. O modelo AcquaNet foi utilizado para simular as vazões regularizadas (Q90) dos reservatórios Castanhão e Banabuiú, que, de modo paralelo, são os principais responsáveis por perenizar o Rio Jaguaribe. As vazões afluentes aos reservatórios, necessárias para estimativa da Q90, foram simuladas pelo modelo hidrológico Soil Moisture Accounting Procedure (SMAP), o qual utilizou dados de precipitação de 20 Modelos de Circulação Global (MCGs) do Quinto Relatório do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC-AR5) em dois cenários de emissão de gases de efeito estufa (RCP4.5 e RCP8.5) e dois períodos futuros (2040-2069 e 2070-2099). A simulação da qualidade da água foi realizada no modelo QUAL-UFMG e considera a variação da Q90 no Rio Jaguaribe projetada a partir dos MCGs e o lançamento de esgoto doméstico dos municípios a jusante do Castanhão. Foram identificados limites mínimos na redução da Q90 por análise de sensibilidade da concentração da DBO e do OD, e formuladas hipóteses de gestão a partir de metas progressivas de redução da carga de DBO e da variação da Q90 projetada. Os resultados mostram que para atender as concentrações da DBO e do OD preconizadas para a classe 2 do enquadramento a redução na Q90 deve ser inferior a 45% para o período 2040–2069 e 20% para o período 2070–2099 em relação ao cenário base (1961–1990). As hipóteses sugerem a necessidade de reduzir progressivamente a carga de DBO lançada no rio em 20% (2040–2069) e 10% (2070–2099) para reduções sucessivas de 5% na Q90 após ultrapassar os limites de concentração da DBO e OD preconizado para a classe 2 do enquadramento. As projeções dos impactos das mudanças climáticas nas vazões regularizadas e na qualidade da água do Rio Jaguaribe apresentaram divergências nos valores da mudança. Para lidar com o problema gerado pelas incertezas na gestão dos recursos hídricos é proposto um quadro conceitual (framework) que acopla o ciclo da gestão adaptativa com a tomada de decisão. O quadro conceitual proposto leva em conta as hipóteses de mudanças nas vazões do Rio Jaguaribe, determinada pela capacidade de regularização dos reservatórios, a variação da carga orgânica de origem doméstica e as ações de gestão adotadas como principal estratégia. A estratégia de gestão recomenda melhorias na política de saneamento básico para a redução da carga de DBO, controle operacional dos reservatórios para manutenção da vazão mínima no rio e flexibilização dos instrumentos atuais de gestão dos recursos hídricos. O estudo mostrou que as mudanças climáticas devem causar impactos qualiquantitativos nos recursos hídricos da bacia do Rio Jaguaribe, Ceará, e que a estratégia de gestão adaptativa proposta é uma importante ferramenta para lidar com esse novo contexto de incertezas, principalmente, pela sua flexibilidade e tomada de decisão com informações incertas ou incompletas.
Abstract: Studies of the impacts of climate change that support the management of Water resources are indispensable for the elaboration of strategies Adaptive This paper assesses the impacts of climate change on Regularized flows of two large reservoirs and the quality of the Rio Jaguaribe, Ceará, and elenca management strategies based on the variations Biochemical Oxygen Demand (BOD) and Dissolved Oxygen (DO) Caused by changes designed for the climate. The AcquaNet model was Used to simulate the regularized flows (Q90) of the reservoirs Castanhão and Banabuiú, which, in parallel, are mainly responsible for For perpetuating the Jaguaribe River. The inflow to the reservoirs, Necessary to estimate Q90, were simulated by the model Soil Moisture Accounting Procedure (SMAP), which used data Of 20 Global Circulation Models (MCGs) of the Fifth Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC-AR5) In two scenarios of greenhouse gas emissions (RCP4.5 and RCP8.5) and Two future periods (2040-2069 and 2070-2099). The simulation of The QUAL-UFMG model and considers the variation of the Q90 in the Jaguaribe River projected from the MCGs and the sewage Of the municipalities downstream of Castanhão. Limits were identified The reduction of Q90 by sensitivity analysis of the concentration of BOD and OD, and formulated hypotheses of management from goals Reduction of the BOD load and the variation of the projected Q90. The Results show that to meet BOD and OD concentrations Recommended for class 2 of the framework the reduction in Q90 should be Less than 45% for the period 2040-2069 and 20% for the period 2070-2099 Relation to the base scenario (1961-1990). The hypotheses suggest the need to Progressively reduce the BOD load thrown into the river by 20% (2040-2069) And 10% (2070-2099) for successive reductions of 5% in Q90 after exceeding The BOD and OD concentration limits recommended for class 2 of the framework. Projections of the impacts of climate change on And the water quality of the Jaguaribe River Differences in the values ​​of change. To deal with the problem generated by Uncertainties in the management of water resources, a conceptual framework is proposed. (Framework) that couples the cycle of adaptive management with decision making. The proposed conceptual framework takes into account the hypotheses of Of Jaguaribe River, determined by the capacity of regularization of the Reservoirs, the variation of the organic load of domestic origin and the Adopted as the main strategy. The management strategy recommends Improvements in the basic sanitation policy to reduce the BOD load, Operational control of the reservoirs to maintain the minimum flow in the The current water resources management instruments. O Study has shown that climate change must cause qualitative and quantitative impacts In the water resources of the Jaguaribe River basin, Ceará, and that The proposed adaptive management strategy is an important tool for Deal with this new context of uncertainties, mainly due to its Flexibility and decision making with uncertain or incomplete information.
Descrição: FERNANDES, R. O. Estratégia de gestão adaptativa dos recursos hídricos para o rio Jaguaribe em cenários de mudanças climáticas. 2016. 189 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/22059
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