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9. SUBSISTEMA DE MODELOS MATEMÁTICOS

9.2 Sistema de simulação de qualidade de água

9.2.5 Cenários de uso dos recursos hídricos

Um uso dos recursos hídricos a ser simulado corresponde à situação atual do uso (cenário base) multiplicada por um vetor de mudanças que caracteriza o cenário futuro que se deseja estudar. O vetor de mudanças pode ser um número maior que um, caracterizando por exemplo um aumento de um determinado uso em função do crescimento demográfico, ou menor que um, caracterizando uma maior economia no uso da água ou um melhor tratamento de efluentes.

O cenário base relaciona interferências em pontos determinados da rede hidrográfica, onde uma interferência pode ser uma retirada de água, ou captação, ou um lançamento de água com uma determinada qualidade. A interferência é desta forma caracterizada por uma vazão, que sendo positiva significa um lançamento e sendo negativa uma captação, e parâmetros de qualidade, na forma de concentrações de determinados poluentes. Na captação, naturalmente, os parâmetros de qualidade são nulos.

A simulação de qualidade executada abrange a demanda bioquímica de oxigênio (DBO), o oxigênio dissolvido (OD) e os coliformes. Os cenários de interesse para o planejamento abrangem diferentes hipóteses de crescimento e de tratamento de efluentes, podendo os multiplicadores ser estabelecidos por critérios de natureza regional ou pontual. A tabela Cenário Base, da base de dados Access SimQual, por conseqüência, é composta do número do ponto e seu tipo, do código do município onde ele se encontra, dos valores de vazão e concentrações de DBO, OD e coliformes e do rio e ponto no mesmo onde ela se localiza.

Os tipos de interferência considerados na simulação correspondem apenas a cargas pontuais de poluição e a captações de água. Os usuários modelados são as indústrias (captação e lançamento), a captação para abastecimento urbano e o lançamento de esgotos.

A seleção das indústrias a serem representadas foi feita na base de dados Access NIndustr, que contém um novo cadastro, com 3634 indústrias na bacia. Nesta mesma base de dados, 590 foram selecionadas, baseadas no critério de contribuir coletivamente em seu estado com mais de 95% da poluição de DBO ou ter mais de 50 empregados, e localizadas

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geograficamente. Destas 590 indústrias, foi recalculada a carga de DBO pela tipologia e número de empregados, empregando a tabela do IPPS (Industrial Pollution Projection System, do Banco Mundial). Foram selecionadas delas as que coletivamente respondem pela carga de 99% do conjunto, resultando em um grupo de 117 indústrias simuladas em toda a bacia.

Com relação às indústrias, foi simulado apenas o impacto do lançamento de efluentes, não tendo sido considerada a vazão de consumo. A única exceção à regra é a Companhia Siderúrgica Nacional, em Volta Redonda, cujo consumo de água, conforme informações da própria indústria, é de 3,4 metros cúbicos por segundo. Não sendo disponíveis informações confiáveis de vazão efluente, adotou-se o critério de calculá-la pela carga de DBO, usando como referência uma tabela de concentrações de DBO por tipologia industrial adaptada a partir da apresentada em Sperling (1996). Por limitações de concentração de carga pontual aceita pelo programa QUAL2E, as concentrações maiores que 1000 mg/L foram limitadas neste valor.

No que diz respeito aos usos de captação para abastecimento doméstico e esgotamento sanitário, foram considerados como usuários os 543 núcleos urbanos na bacia, representados na base de dados Access Cidades. No que se refere às captações para abastecimento, foi considerado o levantamento executado nos 50 maiores sistemas na bacia, expresso na base de dados

Saneamen, com sua posição em termos de curso de água e ponto e com as

vazões levantadas.

Nos núcleos urbanos cujo abastecimento não foi levantado, adotou-se a hipótese de um consumo correspondente à população do ano 2000, com a tabela de consumo per capita em função do tamanho do núcleo urbano expressa na base Saneamen. O valor da população partiu de dados de população distrital urbana do Censo 2000, desagregados proporcionalmente à área dos núcleos. Foi considerado um nível de atendimento de 95% da população. A localização adotada para a captação é um quilômetro a montante do ponto calculado na base de dados Cidades, representando o ponto médio do trecho do curso de água mais importante que drena o núcleo.

O lançamento de esgotos urbanos, em todos os núcleos urbanos, foi calculado pelo mesmo critério adotado para a simulação da captação nos núcleos urbanos menores. Foi considerada a abrangência de toda a população, um fator de perdas em relação ao consumo de água de 20% e um fator de aumento de vazões efluentes por infiltração de 1,2. Para o cálculo da carga de DBO foi considerado o valor de 54 g/hab.dia. Para o cálculo da carga de coliformes foi considerado o valor de 1010 coliformes/hab.dia. Todos os valores de coliformes na simulação estando expressos em unidades de 1000 coliformes, o valor adotado foi de 107 1000coliformes/hab.dia. O ponto de lançamento adotado foi o calculado na base Cidades, sendo portanto um quilômetro abaixo do adotado na captação simulada.

As interferências na rede hidrográfica simuladas podem ser captações ou lançamentos, industriais ou urbanos. No caso de captações urbanas, elas

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podem ser reais ou simuladas. No caso de lançamentos urbanos, eles são todos simulados. A identificação da interferência na tabela Cenário Base é composta da dupla Tipo da Interferência e No do Ponto. O número do ponto vai depender do seu tipo, o qual condiciona a origem da numeração (Tabela Fonte e Base de Dados da mesma), conforme mostrado na Tabela 8, abaixo.

Tipo de Interferência Tabela Fonte Base de Dados Captação Industrial Industrias NIndustr

Captação Urbana Real Captações Saneamen Captação Urbana Simulada PAT de Cidades Cidades Lançamento Industrial Industrias NIndustr Lançamento Urbano Simulado PAT de Cidades Cidades

Tabela 8 - Origem do ponto de intervenção, conforme seu tipo

A construção da tabela Cenário Base se faz em duas etapas. Na primeira, executando as macros Gera Cenário Urbano Base e Gera Cenário Industrial

Base, são geradas as tabelas Cenário Urbano Base e Cenário Industrial Base. A macro Gera Cenário Base agrega as duas tabelas em uma só

(Cenário Base).