O objetivo deste trabalho é contribuir, nesta linha de abordagem, no que diz respeito à bacia do rio Inferninho, SC. Em Santa Catarina, dentro dos limites da bacia hidrográfica do Rio Inferninho, existe um aterro que descarrega seu esgoto líquido diretamente no rio após tratamento.
Objetivos
Geral
Específicos
A bacia do rio Inferninho já foi instrumento de vários estudos, que contribuem para a compreensão das características ambientais desta área, incluindo a tese de mestrado do geógrafo Diogo Barnetche (2006), intitulada Hidrologia das águas superficiais da bacia do rio Inferninho, Biguaçu. – SC, que serviu de guia inicial para localização de pontos de amostragem e medições de vazão, necessários ao desenvolvimento do presente trabalho.
Análise Hidrográfica
A densidade de drenagem (Dd) é obtida a partir da relação entre a soma dos comprimentos dos rios da bacia e sua área. A sinuosidade do canal (Sin) é representada pela relação entre o comprimento total do canal principal (Lp) e sua distância vetorial (Lt), que é a medida em linha reta entre o ponto mais distante do rio principal e a bacia. seção.
Análise Hidrológica
Regionalização de Vazões
Os coeficientes sazonais mensais para a região homogênea que abriga a bacia do Rio Inferninho são apresentados na Tabela 1. Os coeficientes percentuais para a região homogênea que abriga a bacia do Rio Inferninho são apresentados na Tabela 2.
Curva Chave
Qualidade da Água
Além disso, segundo Braga et al. 2005), o oxigênio dissolvido na água tem origem na atividade fotossintética de organismos autotróficos ou na aeração, que consiste na passagem do oxigênio atmosférico para a massa de água através da interface ar-água. Durante a decomposição, a matéria orgânica é consumida pelos organismos aeróbios, havendo diminuição da concentração de oxigênio dissolvido na água devido à respiração dos decompositores (BRAGA et al., 2005).
A Outorga de Lançamentos na Legislação Catarinense
A vazão de diluição (Qdil) é a vazão mínima exigida por um corpo hídrico receptor para diluir uma vazão afluente (Qe) com uma determinada concentração de poluente de modo que a concentração resultante na mistura (Cmist) seja igual à concentração permitida pela legislação ( Cperm). A libertação de águas residuais não deve resultar em condições e padrões de qualidade da água diferentes dos estabelecidos para as respetivas classes, nas condições do caudal de referência ou do volume disponível.
Modelagem de Qualidade de Água
De acordo com a equação diferencial (2.7), a taxa na qual a concentração de uma substância muda é proporcional à primeira potência da concentração. Esses fatores atuam em direções opostas, aumentando a taxa de reaeração, mas diminuindo a concentração de saturação, o que equivale a uma redução no déficit de oxigênio, resultando em uma diminuição na taxa de reaeração.
Reconhecimento de Campo
Inicialmente, foram coletados dados sobre a área de estudo por meio de pesquisa bibliográfica, o que possibilitou a caracterização da bacia hidrográfica relevante. Esta fase da pesquisa incluiu também a aquisição de dados hidroclimáticos e hidrográficos da bacia, com os quais foi possível gerar produtos que auxiliaram na sua caracterização hidrológica. Com este resultado foi possível selecionar 6 pontos amostrais em toda a bacia, conforme mostra a Figura 2.
A caracterização dos pontos selecionados é apresentada na Tabela 6, e as características relacionadas ao dia da saída na Tabela 7, que mostra a precipitação no dia da recepção e a altura e situação da maré no momento da recepção. Nota: Dados de marés no porto de Florianópolis, no momento da medição em pontos próximos ao estuário.
Mapeamento
Saídas a Campo
A vazão nos demais pontos foi determinada pela vazão específica, supondo que seja a mesma em toda a área de captação de interesse deste estudo. Com o valor da vazão específica, multiplicado pela área de drenagem para os pontos seguintes, obtivemos as vazões em cada ponto.
Análises de Laboratório
Para obtenção do coeficiente de desoxigenação (K1), foi realizada em laboratório a medição dos valores de concentração de DBO do primeiro ao quinto dia de incubação, também pelo método manométrico, com amostras de água de uma coleta nos pontos #1, #4 e #5.
Processamento dos Dados
Modelo de Streeter - Phelps
Caracterização da Bacia Hidrográfica do Rio Inferninho
- Caracterização Climatológica e Hidroclimatológica
- Caracterização Hidrográfica e Hidrológica
- Caracterização Geológica e Geomorfológica
- Caracterização Pedológica
- Caracterização Fitogeográfica e os Usos do Solo
Na parte sul, a bacia margeia a Serra de Sorocaba e a separa da bacia do rio Biguaçu. Quanto à regionalização hidrográfica de Santa Catarina, estabelecida em lei, a bacia do rio Inferninho está localizada na região hidrográfica RH8, denominada Litoral Central (SANTA CATARINA, 1998a). As feições topográficas da bacia do rio Inferninho não provocam alterações significativas nos fenômenos meteorológicos, porém nas áreas de nascente, onde estão presentes.
Segundo mapas do Atlas de Santa Catarina, Santa Catarina (2006), os tipos de solos predominantes na Bacia do Rio Inferninho são o Argissolo Álico Vermelho Amarelo, que cobre a maior parte da bacia, e o Cambissolo Háplico. Na região média da bacia também foi observada extração de areia em alguns pontos do leito do rio Inferninho.
Vazões e Curva Chave
O Rio Inferninho foi “endireitado” na área próxima à sua foz, onde estão localizados os pontos amostrais nº 4, nº 5 e nº 6, com o objetivo de evitar inundações na planície devido aos grandes meandros naturais que o rio apresentava, o que diminuiu o fluxo. A curva chave do Rio Inferninho para o trecho do ponto #2, mostrada na Figura 19, é descrita pela equação (4.2.1), sendo uma equação de potência, diferente da equação do trabalho de Barnetche (2005), que era polinomial. . O h0 assumido para esta curva foi o 0 real, igual ao de Barnetche, que é melhor representado para uma equação de potencial, onde a altura 0 corresponde a uma corrente zero.
A relação existente para a curva chave estabelecida possui um alto coeficiente de determinação R, o que sugere que quando um nível de água variável em metros for introduzido na equação, 96% da variação nos valores de vazão será explicada pelo modelo adotado. O ajuste da curva chave permitiu uma representação mais fiel da situação real deste troço do rio, uma vez que em 2012 foi possível obter valores de caudais inferiores aos obtidos já em 2005, o que aumentou o desvio do extremo observado altitudes. , que segundo Chevallier (2001) é extremamente importante na precisão do rastreamento da curva chave, bem como no aumento do número de pontos.
Parâmetros Físico-químicos
Variação de Carga Orgânica
A carga orgânica é influenciada pelas descargas e estas aumentam gradualmente ao longo do rio em direção a leste e ao estuário. As relações mais relevantes foram encontradas entre áreas de influência antrópica na bacia hidrográfica e a carga orgânica no rio. Os pontos 1 e 2 apresentaram valores de carga orgânica baixos em comparação com outros pontos localizados no Rio Inferninho, exceto o ponto 2 no dia 4 de maio, quando o valor de concentração de DBO5.20 foi elevado, provavelmente devido a uma interferência específica. nos demais dias este ponto apresentou valores baixos.
Esses dois pontos estão localizados em áreas bem preservadas, com presença de mata nativa em quase todas as áreas de drenagem desses pontos, o que explica os baixos valores de carga orgânica encontrados. A menor carga orgânica encontrada em todas as datas foi no ponto 5, que representa o canal de lançamento; Embora este seja o ponto com maior concentração de DBO5.20, a pequena quantidade liberada apresenta carga inferior aos demais pontos.
Modelo de Streeter – Phelps
Coeficiente de Desoxigenação (K 1 )
Os valores dos coeficientes de desoxigenação apresentados para os pontos medidos foram posteriormente corrigidos em função da temperatura observada para o riacho na data da coleta, resultando em valores de K1= 0,10 dia-1 para o ponto #1, K1= 0,50 dia- 1 para o ponto. Segundo Von Sperling (2007), valores de K1 que estão entre 0,08 e 0,20 dia-1 representam valores típicos para riachos com água limpa, o que corresponde ao ponto #1, que obteve valor de 0,10 dia-1, e é o ponto mais a montante localizado no rio, próximo a uma das nascentes e com pouca influência antrópica, diferente do ponto 4, também localizado no rio principal, que fica próximo a uma das comunidades localizadas na área. O valor encontrado para o ponto 4 difere dos valores empíricos em forma tabular, onde o valor para córregos que recebem esgoto bruto varia de 0,30 a 0,45 dia -1, onde o valor encontrado é superior a esta faixa, mas como a diferença é pequeno, o valor ainda é consistente para este tipo de águas residuais.
O ponto 5, que representa o canal de lançamento de efluentes, recebeu valor dentro da faixa estabelecida para efluentes secundários, de K1 entre o dia-1. Os valores de K1 dos pontos 1 e 4 foram utilizados para calibração do modelo, enquanto o valor do ponto 5 foi utilizado como dado de entrada na simulação das condições da seção de lançamento, que será apresentada a seguir. .
Calibragem e Validação do Modelo
Os resultados obtidos através do modelo proposto mostraram-se precisos para o presente estudo, pois houve uma ligeira diferença nos valores de DO medidos em comparação com os dados obtidos pelo modelo. Esta validação foi realizada como dados de entrada, os valores obtidos no vencimento do dia 6 de julho, os coeficientes obtidos na calibração, e o valor da vazão utilizado foi calculado através da vazão específica obtida na medição realizada para o ponto #2 nesta data. . A Figura 30 e a Figura 31 apresentam os valores de DO e DBO5.20 estimados pelo modelo em validação bem como os valores de DO e DBO5.20 medidos em campo.
Os valores encontrados para os pontos 4 e 6, e os valores medidos neste ponto, juntamente com o erro percentual obtido para DO e DBO5,20, são apresentados na Tabela 21 e Tabela 22. A diferença entre os valores medidos e os valores encontrados foi baixa, o que significa que a calibração foi eficaz para o trecho de rio em questão.
Simulações no Trecho de Lançamento
As concentrações de OD e DBO5 utilizadas no rio foram calculadas a partir das cargas obtidas no ponto 4 na saída do dia 6 de julho, data em que foi observado o menor valor de vazão, e em seguida estas foram divididas pela afluência, obtendo-se valores de concentração. de 9,2 mg/L OD e 8,1 mg/L DBO5. Os resultados das simulações DO e DBO5 são apresentados na Figura 33 e Figura 34, respectivamente, juntamente com o limite da resolução CONAMA 357/2005 estabelecido para rios de classe 2. Na primeira, a vazão e a vazão do rio (Q98) são iguais, mas o cálculo das concentrações de OD e DBO5 recebidas do rio com base nas cargas obtidas no dia 4 de maio, que foi a coleta com maior carga orgânica detectada, onde o perfil de OD é apresentado na Figura 35 e DBO5 na Figura 36.
Outro cenário simulado foi a suposição da duplicação da maior carga do rio, da vazão liberada e da concentração de DBO liberada, também utilizando a vazão de seca (Q98), este é o cenário mais crítico, no qual os perfis de OD e DBO ainda são oferecidos respectivamente. , na Figura 37 e Figura 38. Porém, no caso de aterro sanitário, a análise de matéria orgânica e DO não é suficiente para conceder isenção;
Recomendações
Neste caso, os critérios de outorga e os objetivos a serem alcançados são aqueles que constarão do Plano de Recursos Hídricos da região gerido pelo Comitê de Tijucas. Diretrizes para Análise e Emissão de Outorgas de Direito de Uso de Recursos Hídricos para Finalidade de Disposição de Efluentes. Análise do Sistema de Proteção de Recursos Hídricos em Aterro Sanitário - Estudos Utilizando Dados de Monitoramento.
Define os critérios técnicos para outorga do direito de uso de recursos hídricos para captação de águas superficiais, nos rios controlados pelo estado de Santa Catarina e dá outras providências. Diário Oficial do Estado, Santa Catarina, 2008b. 9.022, de 1993, que dispõe sobre a criação, estruturação e organização do Sistema Estadual de Administração de Recursos Hídricos.
