A evolução registada nas últimas décadas na abordagem dos problemas associados à gestão da água determinou que, sobretudo nos países mais desenvolvidos, se passasse de uma situação em que a preocupação fundamental era a quantidade do produto água para uma outra, mais exigente, que integrou as duas componentes do binómio “quantidade/qualidade” e, mais recentemente, para uma abordagem que procura um nível de excelência, na qual se pretende assegurar a gestão integrada do recurso numa perspectiva de sustentabilidade forte, contemplando as diferentes valências associadas a essa gestão – técnica, económica, social e ecológica. Com efeito, actualmente, a água e os recursos hídricos surgem como um factor de desenvolvimento sustentável, em que a noção de qualidade deixa de ser exclusivamente entendida em termos da satisfação de determinados usos, para assumir também um contexto de qualidade ecológica, de acordo com o consignado na letra e no espírito da Directiva Quadro da Água (Directiva 2000/60/CE de 22 de Dezembro), transposta para a legislação nacional através da Lei da Água (Lei n.º 58/2005 de 29 de Dezembro e Decreto-Lei n.º 77/2006 de 30 de Março).
Paralelamente, os problemas referentes à deterioração da qualidade dos recursos hídricos, nalguns casos associados também à sua escassez, são por muitos considerados um dos principais factores de preocupação para o século XXI, sobretudo em função do crescimento exponencial da população à escala planetária. Esses problemas estão a tornar-se cada vez mais complexos, exigindo, para a sua resolução, conhecimentos cada vez mais específicos, bem como a eficiente integração de diversos esforços entre diferentes áreas de especialidade.
Deste modo, os conceitos de sustentabilidade e de desenvolvimento sustentável surgem com cada vez maior acuidade. Provavelmente, a mais conhecida definição de desenvolvimento sustentável é a que o refere como o desenvolvimento que satisfaz as necessidades actuais sem comprometer a capacidade das gerações futuras satisfazerem as suas próprias necessidades. Peet (PEET, 1992) refere que esta definição é tão geral que existe um perigo real de que a sustentabilidade como objectivo possa perder a sua credibilidade, defendendo que a sustentabilidade é mais do que algo para ser definido, mas sim algo para ser declarado como um princípio ético.
No que se refere concretamente aos recursos hídricos, verifica-se que a insustentabilidade resultante de uma deficiente gestão desses recursos tem tido sérias implicações negativas ao nível social, económico e ambiental, bem como nos âmbitos global, regional, nacional e local.
Uma criteriosa consideração dos problemas da água em toda a sua complexidade e a concretização de uma eficiente gestão dos recursos hídricos, que permita assegurar a sustentabilidade ambiental, só é possível no quadro de uma boa governância da água (CUNHA, 2003a). De acordo com a definição adoptada pela Parceria Mundial da Água (“Global Water Partnership”), a governância da água refere-se ao conjunto de sistemas políticos, sociais, económicos e administrativos a que se recorre para desenvolver e gerir os recursos hídricos e para assegurar os serviços da água a diferentes níveis da sociedade (GWP, 2000 in CUNHA, 2003a).
Por outro lado, é inquestionável que a gestão dos recursos hídricos será tanto mais eficiente quanto mais exaustivo for o conhecimento dos correspondentes sistemas e quanto maior for a capacidade de proceder à modelação matemática dos mesmos, aí se incluindo, também, os aspectos inerentes à sua vertente qualitativa.
As barragens e as inerentes albufeiras fazem parte integrante dos sistemas de recursos hídricos, correspondendo estas últimas a massas de água fortemente modificadas. São vários os objectivos que têm conduzido à construção e exploração destes aproveitamentos, funcionando muitas vezes de forma conjugada (aproveitamentos de fins múltiplos), podendo referir-se como mais comuns os seguintes: diminuição dos efeitos da irregularidade da distribuição espacial e temporal da precipitação e do correspondente escoamento de superfície; produção de energia hidroeléctrica e abastecimento de água para diversos fins.
As albufeiras constituem massas de água que através das suas características intrínsecas e pelo facto de receberem cargas poluentes, de origem tópica e difusa, podem determinar alterações qualitativas quer da água represada, quer da água lançada para jusante.
A partir do final dos anos cinquenta e início dos anos sessenta do século XX assistiu-se a um aumento significativo do número de publicações técnicas e científicas sobre albufeiras, começando-se também a tratar de questões relacionadas com os efeitos da construção de barragens na qualidade da água e com as suas implicações na migração de peixes. Contudo, só a partir do final dos anos sessenta do século XX se começou a utilizar dados de
amostragem para se demonstrar as diversas implicações ambientais resultantes da construção de barragens (PETTS, 1984).
O âmbito principal do presente trabalho corresponde à utilização de modelos matemáticos de simulação da qualidade da água de rios e albufeiras, com particular enfoque sobre as albufeiras. Ao contrário de alguns estudos hidráulicos, que não consideram as questões da qualidade da água, a utilização de modelos físicos não tem sido uma ferramenta muito utilizada nos estudos de qualidade da água dos sistemas de recursos hídricos, em função do número e complexidade dos fenómenos em jogo. Pelo contrário, a simulação numérica tem demonstrado ser uma via relativamente económica e expedita para suportar os objectivos da modelação da qualidade da água.
Existem, essencialmente, três razões para justificar a modelação numérica da qualidade da água de sistemas de recursos hídricos. Em primeiro lugar, a necessidade de aumentar o nível de conhecimento e compreensão das relações causa-efeito em termos de qualidade da água. Em segundo lugar, possibilitar o desenvolvimento de exercícios de simulação, que permitam prever o comportamento do sistema em estudo face a diferentes cenários. Por último, a criação de ferramentas de engenharia que permitam contribuir para os processos de tomada de decisão e para uma adequada e eficiente gestão dos recursos hídricos.
No entanto, duas referências devem ser feitas relativamente à utilização de modelos matemáticos de simulação da qualidade da água:
- É fundamental que o modelo a utilizar seja calibrado e verificado para o sistema em estudo, de forma a que os resultados obtidos possam ter representatividade e credibilidade, pelo que é indispensável dispor de um conjunto mínimo de dados de amostragem adequados, que permitam confrontar os resultados do modelo com os dados de amostragem. A excepção a esta situação será o exercício de “pura simulação”, em que o sistema a simular ainda não existe. Apesar disso, mesmo numa situação desse tipo, será indispensável possuir um bom conhecimento do modelo a utilizar e de sistemas com características similares.
- Uma adequada e eficiente gestão dos recursos hídricos, englobando as questões relacionadas com a qualidade da água, não deverá depender exclusivamente da utilização de modelos matemáticos de simulação. Com efeito, e apesar da importância e utilidade desses modelos, essa gestão deverá apoiar-se numa análise global e multidisciplinar de várias vertentes, envolvendo a consideração de medidas internas e externas, concretizando uma gestão integrada dos recursos hídricos e