DIRECÇÃO DOS SERVIÇOS DE RECURSOS HÍDRICOS
SNIRH - Sistema Nacional de Informação de Recursos Hídricos
Monitorização de Recursos Hídricos
em Portugal
Documento elaborado para apresentação no Conselho Nacional da Água
1 - CONSIDERAÇÕES GERAIS
Nesta publicação estão resumidos os principais aspectos da presente Política de Monitorização dos Recursos Hídricos Portugueses.
Neste ambiente, à semelhança de muitos outros, o presente é totalmente determinado pelas acções e políticas do passado, pelo que se procederá de seguida a uma breve caracterização da evolução da monitorização em Portugal.
Antes, porém, há que definir qual o âmbito de uma reflexão sobre Monitorização, isto é, qual a natureza do processo em causa e, nesse sentido lembrar que uma política de monitorização não se resume à mera manutenção e exploração de uma rede de pontos de medição de variáveis, nem que o seu objectivo se restringe a assegurar a transferência no espaço da informação recolhida através do relacionamento desta com os factores causadores.
Assim, a política de monitorização é aqui entendida num âmbito mais amplo que engloba, para além das redes de medição, os sistemas de bases de dados e os modelos de simulação a eles associados. Esta última definição, da autoria do Programa de Ambiente das Nações Unidas (UNEP), está em consonância com as novas necessidades de monitorização de qualquer país moderno e, nesse sentido, com as necessidades de Portugal, não só para implementação e fiscalização da política de ambiente e gestão corrente, como também para verificação do novo normativo comunitário que, em muitos aspectos, exige já, para além da mera caracterização ambiental, a sua modelação e simulação.
O Instituto da Água, com a criação do Sistema Nacional de Informação de Recursos Hídricos (SNIRH), está perfeitamente inserido neste espírito moderno de monitorização, contribuindo com um sistema de bases de dados e modelos hidrológicos de apoio à modelação e simulação. O SNIRH compreende ainda um vasto conjunto de procedimentos de pré- e pós-processamento de dados, respondendo assim, o INAG, à tarefa normativa de homogeneização que lhe está cometida pelo Decreto-Lei 191/93 de 24 de Maio.
O SNIRH responde ainda, com as suas páginas na Internet, à Directiva 90/313/CEE de 23 de Junho, relativa à facultação e livre acesso de toda a informação amibiental, não confidencial, aos cidadãos dos países membros da União Europeia. Esta directiva, lembra-se, foi transposta para o quadro legal português através da Lei nº 65/93 de 28 de Agosto relativa ao acesso do cidadão à informação administrativa (SANTOS et al., 1996).
Antes de se proceder à descrição da evolução da monitorização de recursos hídricos em Portugal definem-se ainda as áreas sobre as quais essa monitorização incide, a saber, as variáveis de estado dos ramos aéreo, superficial e subterrâneo do ciclo hidrológico nas duas vertentes: quantidade e qualidade.
No ramo aéreo tem-se a rede meteorológica que, em primeira aproximação, quantifica as variáveis necessárias para a definição dos teores potenciais de humidade estimuladores da parte terrestre do ciclo hidrológico, isto é, os volumes de água precipitável, precipitação, e as perdas por retorno directo à atmosfera (evapotranspiração).
No ramo terrestre superficial têm-se as redes hidrométrica, de qualidade da água e sedimentológica, importantes para a quantificação dos volumes hídricos disponíveis à superfície e, também, do seu
estado de qualidade, e ainda para a verificação do estado de equilíbrio fluvial em termos de transporte sólido.
No ramo subterrâneo, existe uma rede que permitem a caracterização dos recursos quer em termos quantitativos quer em termos de qualidade das reservas hídricas.
2 - BREVES ANTECEDENTES HISTÓRICOS
É do conhecimento geral que a rede meteorológica europeia surgiu no seguimento de dois desastres marítimos provocados por condições atmosféricas adversas em 1854 e 1855: um na guerra da Crimeia e outro no estreito entre a Córsega e a Sardenha (HONTARREDE, 1998). Liderada pela França, que logo colaborou com 24 estações, a rede europeia contava em 1864 com 50 estações para a previsão do tempo.
Este episódio introduz, desde logo, um aspecto importante da monitorização que é, o da utilidade ou objectivo dessa actividade.
Além da perspectiva de previsão do tempo associada a este embrião de rede sinóptica, era característica do seculo XIX o interesse em estudar quantitativamente os fenómenos físicos da atmosfera e reunir elementos para o estudo do clima local. Alguns países europeus iniciaram as primeiras observações públicas no início da segunda metade do século XIX, nomeadamente Portugal, com o Observatório Meteorológico da Escola Politécnica (depois chamado do Infante D. Luis) a partir de 1 de Outubro de 1654, e a Grã Bretanha, com o Meteorological Departement of Board of Trade (antecessor do Meteorological Office), também em 1654 (FERREIRA, 1940). O facto das observações meteorológicas públicas em Portugal se terem iniciado em 1854 num observatório em Lisboa, não significa terem sido os dados daí recolhidos os primeiros da meteorologia portuguesa, uma vez que, de 1816 a 1855 o brigadeiro da Brigada Real de Marinha e major do Real Corpo de Engenheiros Consº Marino Miguel Franzini recolheu as observações meteorológicas “mais completas, as mais extensas e as de maior confiança feitas em Porugal por um particular” (FERREIRA, 1940).
Outro aspecto importante a ressalvar aqui é o da confiança das medições, que constituirá uma medida de avaliação adiante nesta publicação.
Portugal começou, então, a cooperar com o serviço de meteorologia internacional em 1857, quando Lisboa ficou ligada a Paris pelo telégrafo (FERREIRA, 1940). A cooperação internacional através da troca de informação aparece assim como outra das características da monitorização, que adiante se descriminará também.
Ao Observatório de Lisboa seguem-se os da Universidade de Coimbra dez anos mais tarde e o da serra do Pilar, no Porto, em 1885.
Para além da informação recolhida pelos observatórios há tambem a de outros postos de particulares ou instituições colaborantes com o Observatório de Lisboa. O primeiro posto cujas observações se publicaram nos Anais (vol. II-1864) foi o de Campo Maior (FERREIRA, 1940). No mesmo volume aparecem as observações do Porto (posto da Escola Médico-cirurgica) e as da Guarda (das obras públicas do distrito).
Cerca de 1915 os Anais do Observatório D. Luís publicam a informação meteorológica diária de 12 postos onde, para além da precipitação, se apresentam os valores da temperatura do ar, da pressão atmosférica, da humidade relativa, da direcção e velocidade do vento, da evaporação e da nebulosidade.
Sensivelmente nessa altura os Serviços Hidráulicos iniciaram a exploração de uma rede udométrica constituída por 45 postos, alguns munidos de udógrafos, onde se conta o posto de Vendas Novas, com início de actividade em 1894.
O grande estímulo metrológico é dado no início dos anos 30 com a organização de vários serviços com intersecção na monitorização climática.
É o caso do Serviço Nacional de Climatologia, a cargo do Observatório do Infante D. Luis (decreto nº 19147 de Dezembro de 1930), onde se inclui a informação de 60 estações: os três observatórios universitários, os quatro dos Açores e o da Serra da Estrela; sete estações do Serviço Meteorológico do Exército, 11 do Serviço Meteorológico da Marinha e 10 da Direcção Geral dos Serviços Agrícolas; e 24 estações subordinadas ou associadas ao Observatório.
Também os Serviços Hidráulicos se modernizam acrescentando a Administração Geral dos Serviços Hidráulicos e Eléctricos mais 182 postos aos 45 já existentes.
Também a Junta Autónoma de Obras de Hidráulica Agrícola, criada pelo decreto nº 18865 de Setembro de 1930, passa a explorar uma rede de 28 postos, na maioria udográficos.
O dinamismo destes dois últimos organismos, reunidos em 1949 pelos Decretos-Lei nºs 37596 e 37707, acrescentou ao universo de medida um número substancial de nova informação. Há que notar um ponto importante que é o de grande parte das localizações de postos ser ditada, já não pela disponibilidade de pessoas e meios mas pela necessidade de conhecimento hidrológico de suporte a projectos de obras hidráulicas, barragens hidroeléctricas ou de rega.
O Decreto-Lei nº 35836 de Agosto de 1946 extinguiu os serviços meteorológicos que então existiam no território continental, dispersos por organismos cujas actividades principais se destinavam a fins diferentes e criou o Serviço Meteorológico Nacional
Em 1960 a Direcção-Geral dos Serviços Hidráulicos regulamenta, pela portaria nº 17685 de 19 de Abril de 1960 o Regulamento do Serviço de Observações Hidrometeorológicas, onde se dá conta de uma rede já constituída por cerca de 600 postos (udométricos, udográficos, meteorológicos e hidrométricos). O estímulo final no domínio hidrometeorológico surge com o Decénio Hidrológico Internacional.
À semelhança da rede meteorológica, a rede hidrométrica dos Serviços Hidráulicos possuía fraca expressão até 1917; eram monitorizados os principais rios internacionais, como o Tejo o Douro e Guadiana, e os rios nacionais com maiores problemas de cheias, como o Mondego. Também esta rede sofreu um franco impulso na década de 30, devido ao apoio ao planeamento hidroeléctrico e de rega, fundamentando-se, então, o lançamento de inúmeros projectos de grandes obras públicas do Estado Novo. Rios como o Zêzere, o Mondego, o Sado e o Cávado, bem como os principais afluentes da margem esquerda e direita do Douro, foram então profusamente monitorizados. A concessão da exploração destas últimas acabou sendo confiada à EDP.
À excepção de algumas medições de salinidade efectuadas no início da década de 30 para suporte das bases do contrato com a Companhia de Águas de Lisboa, só nas últimas duas décadas é que as redes de qualidade da água se têm vindo a expandir, numa primeira fase mais direccionadas para a protecção dos sistemas de abastecimento de água, e presentemente para uma verdadeira caracterização da qualidade com preocupações de preservação dos ecossistemas.
3 - DIAGNÓSTICO DA SITUAÇÃO METROLÓGICA E DA DISSEMINAÇÃO DE INFORMAÇÃO
Portugal, à semelhança da maioria dos países europeus que desde cedo monitorizou os seus recursos hídricos, tendeu já para uma estabilização de algumas das suas redes, caso da rede meteorológica e hidrométrica (RODRIGUES, 1995a). Parte desta estabilização foi ditada pela pressão de redução de custos que se tem vindo a assistir a nível mundial na última década (RODRIGUES, 1995b).
Em Portugal a reformulação dos Serviços Hidráulicos Regionais teve implicações acrescidas neste domínio, uma vez que as brigadas de hidrometria, a quem competia a operacionalidade das redes, foram integradas primeiro nesses serviços, em 1990, passando, em 1993, para as Direcções Regionais de Ambiente (Decreto-Lei 190/93 de 24 de Maio).
O agravamento de uma falta de meios conjuntural nesse sector teve impactos quer ao nível quer da fiscalização das centenas de observadores da rede, quer a nível da actualização de curvas de vazão, quer a nível do envio dos dados para carregamento no INAG, tendo sido menos sensível a nível da manutenção dos aparelhos das redes.
Ao INAG foi cometida a tarefa normativa e de conceptualização desligada da exploração corrente. Durante a seca de 1992/94 foi feito um esforço para que pelo menos algumas redes básicas estivessem permanentemente actualizadas no INAG para acompanhamento e gestão da crise, facto que levou à publicação de Boletins Mensais do estado dos recursos hídricos nacionais (INAG/DRARNs, 1994) com redes mínimas de informação da Precipitação, do Escoamento, do Armazenamento em Albufeiras, dos Níveis Piezométricos e da Qualidade da Água.
Estes resumos mensais continuam ainda hoje a ser feitos e disponibilizados, via internet, no SNIRH, ainda que não apresentem o mesmo grau de actualização nas diversas componentes (quantidade, qualidade, superficial, subterrânea) devido à morosidade no encaminhamento da informação das DRA para o INAG. Os dados meteorológicos e os de qualidade são por vezes aqueles mais penalizados neste processo, sendo a actualização dos primeiros importante para o programa de vigilância e alerta de secas, e a actualização dos últimos imprescindível para a verificação do cumprimento das Directivas por imposição Comunitária. Não existe também uma rotina de envio das medições de caudal para o INAG de forma a aí se proceder a actualizações das curvas de vazão. O SNIRH surgiu para colmatar estas deficiências centralizando todo o processo de carregamento e disseminação de dados. Presentemente o carregamento é ainda processado a nível central mas, com a disponibilização nas DRA dos procedimentos de validação e pré-processamento de dados já desenvolvidos no INAG, tornar-se-á possível fazer o carregamento da informação a nível regional. Em resumo, todo o sistema de pré- e pós-processamento e divulgação de dados se encontra modernizado e preparado para a aquisição de dados inclusive em tempo real (como já acontece para as estações do Sistema de Vigilância e Alerta de Recursos Hídricos — SVARH), mas o processo de aquisição de dados no campo está dificultado por falta de meios.
Com vista a uma alteração do estado da situação metrológica nacional, foi iniciado em 1996 um Programa de Restruturação das Redes de Monitorização.
Ao INAG competia, por lei, fazer um documento metodológico que consubstanciasse uma optimização dos actuais desenhos das redes. Contudo, finalizar um projecto de restruturação nesse
ponto sem ter em conta as dificuldades existentes, designadamente nos meios disponíveis nas DRA, seria comprometer a sua implementação.
Ciente das dificuldades de manutenção e fiscalização da actual rede, composta por aparelhos mecânicos de inspecção na maior parte dos casos diária, o INAG lançou dois projectos de modernização instrumental procurando, na valorização do automatismo e autonomia de funcionamento dos aparelhos, obviar à falta de meios das DRA para a sua manutenção, que acarreta, na deficiência de fiscalização dos observadores, menor fiabilidade dos dados recolhidos. Desses projectos consta a:
— elaboração de um Estudo de Instrumentação, com análise dos métodos e soluções instrumentais presentemente disponíveis no mercado (sensores), bem como de todos os sistemas que complementam a instrumentação, como as unidades de alimentação e loggers, estudo preparado para o INAG pelo grupo de controlo de sistemas dinâmicos do INESC;
— elaboração de um Estudo do Subsistema de Comunicações para a Rede de Estações de Monitorização, onde se definiram os requisitos para os diversos equipamentos e redes de telecomunicações se delinearam as diversas arquitecturas tipo, tendo em conta os equipamentos e redes disponíveis, e se estabeleceram recomendações em face dos equipamentos e redes de telecomunicações comercialmente disponíveis, estudo preparado para o INAG pelo grupo de controlo de sistemas dinâmicos do INESC.
Lembra-se que, para além do interesse da teletransmissão na rede de vigilância e alerta de recursos hídricos (quantidade e qualidade), ela é útil para manter o INAG permanentemente actualizado em pontos cruciais da rede hidrográfica e do território em geral para dar resposta a compromissos comunitários, como no procedimento comum de troca de informações relativas às águas doces superficiais (77/795/CEE) — cuja demora na canalização da informação de algumas DRA para o SNIRH levou a uma situação recente de incumprimento — e no cumprimento das obrigações Comunitárias definidas nas correspondentes directivas, designadamente na classificação das origens de água superficial para consumo humano (Directiva Comunitária 75/440/CEE) e a Directiva 76/160/CEE (águas balneares) — também motivadoras de várias situações de incumprimento.
Em resumo, das diversas tarefas tendentes à restruturação das redes constou então de: — elaboração de um Documento Metodológico (Conceptual);
— elaboração de um Diagnóstico da Situação;
— elaboração de Estudos Técnicos específicos para a modernização e automatização dos aparelhos das redes e transmissão de dados;
— estabelecimento de um Projecto de Restruturação das Redes escorado nos procedimentos anteriores;
— Apresentação de Candidatura a um Programa de Financiamento (no caso o programa INTERREG II-C).
O Projecto de Rede para o Sul do rio Tejo (DSRH, 1998), encontra-se presentemente em concurso público para aquisição de equipamento. A filosofia do seu desenho contempla outros aspectos que não os usuais critérios de disponibilidade de ocupação sócio-económica e obtenção casuística de informação. Novos aspectos como o controlo da qualidade nas origens de água, a monitorização de condições pristinas e de apoio à modelação hidrológica foram tidos em conta.
Estas iniciativas deverão ter continuidade na institucionalização do SNIRH, criando comunidades de utilizadores e cooperando com outras entidades oficiais geradoras de dados com intersecção no domínio hídrico. A co-responsabilização dentro desse sistema e a sua permanente actualização são passos lógicos e necessários para a modernização da monitorização.
Apresenta-se de seguida um resumo do diagnóstico efectuado para as diversas redes do Ministério do Ambiente, onde se procurou, em conjunto com as Direcções Regionais do Ambiente: inventariar o apetrechamento de cada rede; avaliar a representatividade espacial e a fiabilidade e frequência de amostragem; avaliar as equipas de hidrometria (em pessoal e habilitações, equipamento e rotina de operação); e avaliar a informação gerada, seu fluxo e disponibilização.
Estes aspectos foram tidos em conta nas soluções apresentadas no Projecto de Restruturação apresentado (DSRH, 1998) tanto ao nível da instrumentação como ao nível da configuração das redes, do processamento de dados e disponibilização de informação e da idealização de equipas funcionais.
3.1 – Rede Meteorológica
A rede meteorológica é a que necessita de maior inspecção dada a maioria da informação ser recolhida diariamente.
Nalguns casos os dados apresentavam viés derivado da utilização de pipetas descalibradas. Foram ainda detectados inúmeros casos onde os valores lidos não tinham qualquer correspondência com outros da mesma zona ou região.
Por vezes mesmo os udogramas, que são contruídos ao longo de um dia (ou uma semana) pela acção combinada da rotação do tambor e do mecanismo de enchimento/esvaziamento do aparelho, eram forçados pelo observador.
Ainda neste domínio foram detectados alguns casos de inutilização do papel do udograma quando deveria corresponder a um dia de forte precipitação (queimado nas pontas ou encharcado com derramamento da tinta do aparo).
Foi confirmado que os elementos das brigadas possuem conhecimento, pelo menos, dos casos mais graves de registos não fidedignos.
3.2 – Rede Hidrométrica
A rede hidrométrica é talvez aquela mais penalizada pela falta de meios das DRA. As medições de caudal implicam deslocações frequentes ao terreno, com equipes de, pelo menos três pessoas, com molinetes calibrados.
O número de medições por ano por estação é dependente do tipo de controlo do escoamento na secção em causa (se por soleira descarregadora, se pela rugosidade do leito e margens), do tipo de material de fundo (se aluvionar ou rochoso) e do tipo de ano hidrológico (se muito húmido com profusão de cheias ou se ano de seca).
Em algumas DRA o número de medições tem vindo a diminuir drasticamente ao longo dos anos, mercê das dificuldades já enunciadas e também devido ao redireccionamento do pessoal da hidrometria para outras actividades.
A Figura 3.2.1, correspondente a um leito aluvionar importante, ilustra esse decrescimento, tendo-se passado de um número médio de medições de 56 (num período de seis anos anterior a 1990) para um valor residual inferior a 10 medições por ano. Mais preocupante ainda é o facto de os dois últimos anos representados na Figura 3.2.1 corresponderem a anos húmidos e, como tal, deverem ter sido contemplados com um incremento de campanhas de medição de caudais para acompanhamento da evolução dos fundos.
Estação A 0 10 20 30 40 50 60 1989/90 1990/91 1991/92 1992/93 1993/94 1994/95 1995/96 1996/97 Nº de medições Nº de medições ano hidrológico
nº médio de medições no período (83/84-88/89)
Fig. 3.2.1 – Tendência decrescente no número de medições de caudal numa determinada estação hidrométrica. Estação B 0 5 10 15 20 25 30 35 1989/90 1990/91 1991/92 1992/93 1993/94 1994/95 1995/96 1996/97 Nº de medições ano hidrológico
nº médio de medições no período (83/84-88/89)
Em algumas estações o número médio de medições aumentou mercê do incremento das deslocações ao local para colheitas de água para análise de qualidade. É de referir, porém, que este procedimento foi mais comum em rios com secções transversais de pequeno desenvolvimento entre margens (ribeiras e afluentes dos rios principais).
Este último aspecto levou a fazer um outro tipo de levantamento da suficiência dos dados hidrométricos que consistiu em verificar, para cada ano hidrológico, qual a relação do máximo nível hidrométrico verificado para o máximo nível correspondente a medição de caudal, nesse ano, e qual a relação do mínimo nível hidrométrico verificado para o mínimo nível correspondente a medição de caudal.
Desta maneira aferia-se a adequação das deslocações ao campo à necessidade de cobertura dos ramos superior e inferior da curva de vazão.
Uma vez que os valores correspondentes aos máximos históricos medidos apoiam na suplementação de pontos à definição dos ramos superiores das curvas de vazão, esses valores foram também considerados na análise.
Para detecção de eventuais evoluções do leito foram também considerados os valores mínimos já alguma vez medidos na secção.
A Figura 3.2.3, exemplifica uma situação muito comum que é a da insuficiência de algumas curvas de vazão quer para valores elevados quer para estudos de caudais mínimos.
Estação C no ano 1989/90 0 1 2 3 4 5 6 1/10 31/10 30/11 3012 29/1 28/2 30/3 30/4 31/5 30/6 31/7 31/8 30/9 Altura (m) 95 m3/s 64 m3/s Mínimo medido em 89/90 4 m3/s 31 m3/s
Máximo histórico medido Máximo medido em 89/90
Módulo
Em algumas DRA esta situação tem piorado, mercê da diminuição do número médio de medições (mormente em situação de ano de cheias).
Por fim refere-se que algumas brigadas não possuem já, sequer, o número mínimo de hidrometristas capazes de assegura as medições de caudal. Nesses casos não são feitas medições de caudal, o que tem implicações graves nas avaliações das cargas mássicas. A utilização de curvas de vazão desactualizadas nestes casos apresentam fortes erros.
O envelhecimento e reforma deste corpo técnico especializado é um problema que implicará custos muito elevados se se permitir um hiato entre as gerações experientes, presentemente ainda activas, e um eventual novo corpo técnico.
Foi formulada a hipótese de adjudicação deste trabalho a firmas especializadas, desonerando directamente a Administração no pagamento de salários e tranferindo o encargo para a aquisição de serviços. De qualquer maneira é necessário possuir um corpo técnico na Administração que consiga fazer peritagens e verificações dos trabalhos concessionados.
3.3 – Rede de Qualidade da Água
A rede de qualidade da água – RQA -, explorada pelas cinco Direcções Regionais de Ambiente, tem actualmente 276 estações, correspondendo a uma densidade de 3.1 estações/1 000 km2 (309 km2/estação), das quais 136 são coincidentes com a rede hidrométrica e apenas 5 são automáticas com teletransmissão (3 no Cávado, 1 no Douro e 1 no Guadiana). A distribuição das estações por objectivo de monitorização está representada no gráfico e mapas seguintes (Figura 3.3-1). Saliente-se que cerca de 50% das estações são coincidentes com origens de água superficial..
Figura 3.3-1 – Distribuição das estações da RQA por objectivo de monitorização Captação/PCTI 4 Impacto 79 Captação_fut 4 Captação 129 Fluxo 47 Fluxo/PCTI 9 Referência 4
Desde que foi implementada no início dos anos 80, a rede de qualidade da água tem vindo a ser ampliada de forma a dar resposta às várias problemáticas ambientais que se têm vindo a colocar. Também os parâmetros que têm vindo a ser monitorizados têm acompanhado esta evolução. No Quadro 3.3-1 apresenta-se a distribuição das várias estações pelas bacias hidrográficas.
Quadro 3.3-1 - Distribuição das estações de qualidade da água pelas várias bacias hidrográficas
No Quadro 3.3-2 apresenta-se a distribuição das estações por Direcção Regional. Os problemas logísticos e humanos existentes nas Direcções Regionais de Ambiente têm condicionado, de forma significativa, a adequação da RQA às necessidades de monitorização que permitam dar cumprimento à legislação comunitária e nacional e ainda, realizar uma gestão integrada dos recursos hídricos.
Quadro 3.3-2 - Distribuição das estações de qualidade da água pelas DRA
A DRA/Norte explora, actualmente, 142 estações de qualidade da água distribuídas pelas várias bacias hidrográficas, com uma densidade de 6.7 estações/1 000 km2 (Quadro 3.3-2). Verifica-se, em quase todas as bacias, uma boa densidade e praticamente todas as origens superficiais estão monitorizadas pela RQA. No entanto, observam-se importantes lacunas no número e frequência de parâmetros, de acordo com a legislação nacional e Comunitária.
Bacia Hidrográfica Área (km 2 ) Nº de Estações Densidade (Nº /1 000 km2) Nº Estações coincidentes com Origens Nº Estações Hidrométricas coincidentes Minho 814.6 11 13.5 7 1 Âncora 123.8 2 16.2 1 1 Lima 1184.7 9 7.6 5 4 Neiva 274.4 2 7.3 1 1 Cávado 1653.6 22 13.3 8 11 Ave 1363.4 17 12.5 12 6 Leça 264.8 4 15.1 0 1 Douro 18640.3 72 3.9 62 30 Vouga 3502.9 10 2.9 4 6 Mondego 6639.6 10 1.5 3 10 Lis 897.4 8 8.9 1 3 Tejo 24597.9 55 2.2 13 30 Rib. Oeste 2518.9 18 7.1 4 3 Sado 7593.8 6 0.8 3 6 Mira 1580 1 0.6 1 1 Guadiana 11590 17 1.5 11 12 Barlavento 1337.8 5 3.7 1 3 Arade 975.1 3 3.1 1 3 Sotavento 1635.2 4 2.4 0 4 Total 88244 276 3.1 138 136 DRA Área da DRA(km2) Nº de Estações Densidade (Nº /1 000 km2) Nº Estações coincidentes com Origens Nº Estações Hidrométricas coincidentes Norte 21281 142 6.7 99 55 Centro 23417 35 1.5 8 26 LVT 11815 58 4.9 9 23 Alentejo 26843 24 0.9 18 18 Algarve 4890 17 3.5 4 14 Total 88244 276 3.1 138 136
A DRA/Centro explora, actualmente, 35 estações de qualidade da água distribuídas pelas várias bacias hidrográficas, com uma densidade de 1.5 estações/1 000 km2 (Quadro 3.3-2). A distribuição espacial das estações, nomeadamente na bacia do Tejo, não caracteriza de forma satisfatória os problemas aí identificados. Assim, algumas origens superficiais importantes não estão ainda abrangidas, assim como, algumas situações sujeitas a cargas poluentes significativas não estão contempladas. A aplicação da metodologia de restruturação das redes de monitorização vai, num futuro próximo, permitir corrigir estas situações.
A DRA/LVT explora actualmente 58 estações de qualidade da água distribuídas pelas várias bacias hidrográficas, verificando-se uma densidade de 4.9 estações/1 000 km2 (Quadro 3.3-2). O número elevado de estações existentes não implica que haja um conhecimento efectivo dos problemas que se verificam na área de jurisdição da DRA/LVT. O que se verifica é intensificação no número de estações em algumas das sub-bacias (Lagoa de Óbidos, rio Alviela, Rio Trancão). Uma análise das séries obtidas nestas estações, confrontadas com os objectivos de monitorização, permitirão seleccionar as estações a manter, representativas dos sistemas envolvidos, transferindo este esforço de monitorização para outras zonas que necessitem de ser conhecidas.
A DRA/Alentejo explora actualmente 24 estações de qualidade da água distribuídas pelas várias bacias hidrográficas com uma densidade de 0.9 estações/1 000 km2 (Quadro 3.3-2).
A DRA/Algarve explora actualmente 17 estações de qualidade da água distribuídas pelas várias bacias hidrográficas, com uma densidade de 3.5 estações/1 000 km2 (Quadro 3.3-2).
A restruturação da rede de qualidade nas bacias hidrográficas geridas por estas duas DRA foi já proposta foi apresentada noutro documento (DSRH, 1998).
Figura 3.3-3 – Estações da RQA exploradas pela DRA/Centro
Figura 3.3-5 – Estações da RQA exploradas pela DRA/Alentejo
3.4 - Redes de Monitorização de Águas Subterrâneas
3.4.1 - Enquadramento Institucional
As redes de monitorização de águas subterrâneas constituem ferramentas muito importantes para o conhecimento e evolução histórica dos níveis e da qualidade da água nos sistemas aquíferos.
As redes de monitorização de águas subterrâneas, com o objectivo de controlar quantitativamente e qualitativamente este recurso, tiveram genericamente o seu início nos finais da década de 70.
Estas redes de monitorização desenvolveram-se preferencialmente na faixa litoral do país, mais propriamente nas formações sedimentares, nomeadamente nas Orlas Mesocenozóicas Meridional e Ocidental bem como na Bacia Sedimentar do Tejo/Sado, atendendo à produtividade destas formações bem como às necessidades de água para consumo humano.
Por sua vez, as rochas cristalinas do Maciço Antigo, que cobrem cerca de 2/3 do país não se encontram monitorizadas face à especificidade hidrogeológica das mesmas, com excepção dos principais sistemas aquíferos do Alentejo, que no âmbito do projecto “Estudo dos Recursos Hídricos Subterrâneos do Alentejo” se estão a efectuar medições periódicas do nível da água bem como campanhas de amostragem.
Desde meados de 1993, atendendo às disposições regulamentares, a recolha dos dados de base referentes aos níveis piezométricos e à qualidade das águas subterrâneas passou a ser da competência das respectivas Direcções Regionais (DRA) (nº 3 do atigo 9º do Decreto-Lei 190/93 de 24 de Maio “Á Divisão de Recursos Hídricos compete: a) Assegurar a gestão das redes de recolha de dados relativos ao … , piezometria e qualidade da água e … ;”.
Por sua vez, nas atribuições do INAG – nº 4 do artigo 7º do Decreto-Lei 191/93 de 24 de Maio – “Compete À Divisão de Recuros Subterrâneos: a) Definir normas referentes à rede nacional de observação de dados piezométricos e de qualidade das águas subterrâneas, assegurando a homogeneidade e o controlo de qualidade da produção dos dados; … ”.
Neste sentido, o Instituto da Água, celebrou, no 2º semestre de 1998, um protocolo com o Instituto Superior Técnico, que visa a restruturação e optimização das redes de monitorização de águas subterrâneas existentes, nas vertentes de quantidade e qualidade, bem como estender a monitorização a zonas onde se verificam lacunas de informação como é o caso das rochas cristalinas do Maciço Antigo.
É intenção que durante o próximo ano se obtenha o primeiro desenho das novas redes de monitorização de águas subterrâneas.
3.4.2 - Situação actual
Neste momento, encontram-se em exploração em Portugal redes de monitorização de águas subterrâneas: redes de referência, com o intuito de caracterizar quantitativa e qualitativamente os diversos sistemas aquíferos, e redes específicas, onde se pretendem controlar algumas situações pontuais, consideradas de maior risco em termos de potenciais focos de poluição dos recursos hídricos subterrâneos, como é o caso dos perímetros de rega e industriais, aterros sanitários, etc.
a) Redes de Referência
a.1) Rede de monitorização piezométrica
Neste momento apenas a DRA Centro e a DRA Algarve têm redes de monitorização piezométricas em operação.
A rede de monitorização piezométrica da DRA Centro compreende 130 pontos de observação, com periodicidades distintas de medição de acordo com a Tabela 1
Tabela 1 - Distribuição da periodicidade das observações da DRA Centro
Tipo de observações Número de pontos de observação
Limnígrafos 5
Piezómetros mensais 105
Piezómetros trimestrais 4
Piezómetros semestrais 4
Nascentes (medições mensais) 12
TOTAL 130
Na Figura 3.4.1 apresenta-se a distribuição dos pontos de observação piezométrica pelas diferentes sistemas aquíferos inseridos na área de intervenção da DRA Centro.
Figura 3.4.1 - Distribuição da observação piezométrica da DRA Centro
Da análise da Figura 3.4.1 verifica-se que existe uma concentração de pontos de observação em determinadas zonas, principalmente nas formações sedimentares do litoral. No entanto, nas formações cristalinas do interior não há observações e consequentemente o desconhecimento do comportamento dos níveis de água subterrânea é relevante.
A rede de monitorização piezométrica em exploração pela DRA Algarve compreende 178 pontos de observação, com periodicidades de observação distintas (ver Tabela 3.4.2).
Tabela 3.4.2 - Distribuição da periodicidade das observações da DRA Algarve
Tipo de observações Número de pontos de observação
Limnígrafos 20
Piezómetros mensais 114
Piezómetros semestrais 20
Nascentes (medições: Janeiro, Abril, Julho e Outubro
24
TOTAL 178
Na Figura 3.4.2 apresenta-se a distribuição dos pontos de observação piezométrica pelas diferentes sistemas aquíferos inseridos na área de intervenção da DRA Algarve.
Figura 3.4.2 - Distribuição da observação piezométrica da DRARN Algarve
Da análise da Figura 3.4.2 verifica-se que as observações piezométricas efectuam-se essencialmente nos sistemas aquíferos sedimentares.
No respeitante à região Alentejo, neste momento e como consequência do projecto conjunto “Estudo dos Recursos Hídricos Subterrâneos do Alentejo (ERHSA)” estão a realizar-se medições periódicas do nível da água subterrânea nos principais sistemas aquíferos da região Alentejo, abrangendo centenas de pontos de observação bem como no Maciço Antigo. Esta será uma primeira abordagem à rede de monitorização no Alentejo a qual será definida e implementada no Projecto das redes de monitorização a decorrer com o IST. Esta informação de base, resultante das redes de monitorização existentes, encontra-se disponível no SNIRH.
Relativamente à DRA Norte, esta não tem nenhuma rede de controlo piezométrico, ainda que não existam sistemas aquíferos expressivos nesta região.
Já no que respeita à DRA Lisboa e Vale do Tejo, esta deixou de operar a sua rede de monitorização piezométrica desde meados do ano de 1994 numa região onde existem sistemas aquíferos muito importantes em zonas sobreocupadas com exigências de monitorização apertadas.
a.2) Rede de monitorização da qualidade da água subterrânea
Em Portugal a rede de monitorização de qualidade da água subterrânea é bastante deficiente, atendendo a que não existe um programa de monitorização sistemático que cubra o território nacional.
Neste momento apenas a DRA Algarve tem uma rede de qualidade da água subterrânea em funcionamento.
Esta rede compreende 76 pontos de amostragem, sendo a maioria captações de abastecimento público. A periodicidade das campanhas é semestral efectuando-se a determinação analítica dos seguintes parâmetros físico-químicos: pH, condutividade, cloretos, nitratos, nitritos, azoto amoniacal, sulfatos, cor, turvação, fosfatos, oxidabilidade, alcalinidade total, dureza total, ferro e manganês.
Na Figura 3.4.3 apresenta-se a distribuição dos pontos de amostragem pelos diversos sistemas aquíferos inseridos na área de jurisdição da DRA Algarve.
Da análise da Figura 3.4.3 e à semelhança da rede piezométrica desta zona verifica-se que, os pontos de amostragem se distribuem preferencialmente pelos sistemas aquíferos.
Refira-se ainda que em Julho de 1998 foi elaborado, pela Direcção de Serviços de Recursos Hídricos em colaboração com a DRA Algarve, um relatório intitulado “Breve Caracterização da Qualidade dos Recursos Hídricos do Algarve”. Neste trabalho e no respeitante aos recursos hídricos subterrâneos, efectuou-se, através de uma ferramenta disponível no SNIRH, a classificação da qualidade das águas subterrâneas considerando o Anexo II (Qualidade das Águas Doces Superficiais Destinadas à Produção de Água para Consumo Humano) do Decreto-Lei nº74/90. Este procedimento teve em linha de conta a perspectiva para breve de um novo diploma legal (Decreto-Lei nº 236/98 de 1 de Agosto) de alteração ao Decreto-(Decreto-Lei nº 74/90 , que passava a incluir as águas subterrâneas e superificiais como recurso único de abastecimento de água às populações.
No Alentejo, no âmbito do Estudo dos Recursos Hídricos Subterrâneos do Alentejo (ERHSA), e à semelhança das redes de monitorização piezométricas, estão-se a efectuar campanhas de amostragem peródicas para os principais sistemas aquíferos desta região.
Os dados resultantes destas campanhas de amostragem encontram-se disponíveis no SNIRH.
Por seu lado a DRA Lisboa e Vale do Tejo teve uma rede de qualidade que deixou de operar desde meados de 1994.
As restantes Direcções Regionais nunca tiveram redes de monitorização de qualidade da água subterrânea.
b) Redes específicas
As redes de monitorização específicas têm sido implementadas nalgumas zonas, que em virtude das actividades/ocupação do solo aí existentes, foram consideradas gravosas em termos de potenciais focos poluidores dos recursos hídricos subterrâneos, como são os casos dos perímetros de rega e aterros industriais.
O número de pontos de amostragem, a periodicidade das campanhas bem como dos parâmetros analisados dependem dos objectivos de cada programa de monitorização.
Neste momento, as redes de monitorização específicas que estão em exploração em Portugal são as seguintes:
v Rede de Monitorização de Águas Subterrâneas do Aterro Sanitário de Alcanena
Este programa de monitorização constitui parte integrante do projecto do aterro sanitário de Alcanena. Neste tipo de infra-estrutura o controlo da qualidade das águas subterrâneas é fundamental como forma de garantir a preservação ou mesmo a melhoria da qualidade ambiental. Constitui objecto deste programa de monitorização detectar e minimizar os efeitos de eventuais fugas de lixiviantes do aterro, passíveis de contaminar os recursos hídricos subterrâneos.
v Rede de Monitorização de Águas Subterrâneas do Rio Alviela (compreende águas superficiais e águas subterrâneas)
Esta rede localizada no troço ribierinho entre Alcanena e Pernes pretende por um lado complementar o programa anterior com campanhas de amostragem a jusante englobando tanto as águas superficiais como as subterrâneas; por outro permite avaliar os trabalhos de limpeza e regularização das linhas de água da bacia do Alviela.
v Rede de Monitorização de Águas Subterrâneas do Perímetro de Rega do Marvão
O perímetro de rega do aproveitamento hidroagrícola do Marvão está localizado na sua maior extensão sobre o sistema aquífero de Escusa, para além de aí também se localizar um campo de golfe. Este sistema carbonatado apresenta elevada vulnerabilidade à poluição, e constitui por outro lado a origem de água de abastecimento público aos concelhos de Castelo de Vide, Marvão e Portalegre. Este programa de monitorização pretende detectar atmpadamente e minimizar os efeitos de uma eventual poluição difusa resultante da agricultura, passível de contaminar os recursos hídricos subterrâneos da região
v Zonas Vulneráveis aos Nitratos (cumprimento da Directiva Comunitária respeitante aos nitratos de origem agrícola)
Este trabalho de levantamento de zonas vulneráveis aos nitratos teve o seu início para cumprimento da Directiva nº 91/676/CEE do Conselho de 12 de Dezembro , transposta para o direito interno pelo Dcreto-Lei 235/97 de 3 de Setembro e relativa à protecção das águas contra a poluição causada por nitratos de origem agrícola.
Até ao momento foram identificadas no país cinco zonas vulneráveis. v Programa de Monitorização de Águas Subterrâneas da Golegã
A região do Médio Tejo é conhecida pela sua intensa actividade agrícola. Este programa pretende controlar os problemas de poluição difusa resultantes desta intensa acitvidade associada às más práticas agrícolas, que conduziram à contaminação da água por nitratos no aquífero livre, enquanto o aquífero profundo apresenta boa qualidade da água para consumo humano.
A informação resultante das campanhas de amostragem encontram-se disponíveis no SNIRH.
3.4.3 - Estrangulamentos
As redes de monitorização constituem ferramentas essenciais para o conhecimento dos recursos existentes, nas suas vertentes de quantidade e qualidade. Daí a premência de implementar a nível nacional a recolha sistemática desta informação de base.
A implementação bem como a manutenção e exploração das redes de monitorização têm custos que lhe estão associados. De acordo com a legislação vigente é da competência das Direcções Regionais a recolha dos dados de base, pelo que têm que ter condições, tanto em recursos humanos como materiais, para este fim.
Neste momento o INAG, através do SNIRH e das ferramentas que lhe estão associadas, tem capacidade para armazenar e tratar os dados de base.
Contudo, este aspecto só é possível com um trabalho conjunto e efectivo entre o INAG e as DRA, pelo que é necessário criar rotinas de acesso aos dados. Até ao momento, não é cumprido, de uma forma geral, o que a lei estipula.
3.5 - Rede sedimentológica
A rede sedimentológica foi criada na década de 80 por disposições legais decorrentes das actividades da Divisão de Hidrologia Fluvial da ex-DGRAH e compreendia as estações hidrométricas em cursos de água, onde se efectuaram amostragens de caudal sólido em suspensão e de granulometria de fundo. Não obstante a sua importância em termos de caracterização dos sistemas fluviais e degradação ambiental e sendo o INAG a entidade responsável nesta área, as medições de caudal sólido não têm obedecido a um plano de acção, no âmbito de uma adequada gestão de recursos hídricos. A rede sedimentológica encontra-se desactivada desde o princípio da década de 90.
Existe informação relativa a caudal sólido em suspensão em 109 estações hidrométricas e em 32 estações, para além de dados de transporte de sedimentos em suspensão, procedeu-se à caracterização das distribuições granulométricas de fundo (Quadro 2.4.1). Em alguns locais efectuaram-se amostragens apenas durante um ou dois anos. Por outro lado, estas recolhas não foram efectuadas de modo regular, pelo que os elementos disponíveis são, muitas vezes, em número muito reduzido. Apresenta-se, no mapa, a localização das estações da rede sedimentológica classificadas segundo os anos de funcionamento.
Quadro 3.5.1 - Número de estações da rede sedimentológica da década de 80
Tipo de informação Bacia
Hidrográfica
Área*
(km2) em suspensãoCaudal sólido
Granulometria do material de fundo Âncora 77 1 1 Lima 1164 0 3 Douro 18 550 12 5 Vouga 3 635 12 0 Mondego 6 644 21 0 Tejo 24 380 32 6 Lis 945 2 0 Sado 7 640 8 3 Guadiana 11 525 18 13 Ribª Aljezur 208 1 0 Gilão 230 1 1 Ribª Quarteira 442 1 0 Continente 88 590 109 32
No âmbito da sedimentologia, importa ainda referir que existem poucos estudos de avaliação da sedimentação em albufeiras, no que respeita a quantidade e qualidade.
A redefinição da rede sedimentológica considera essencialmente os principais cursos de água e albufeiras nos seguintes aspectos:
a) Determinação da deposição de sedimentos em albufeiras e cursos de água. b) Caracterização dos regimes de transporte sólido dos principais cursos de água. c) Caracterização biológica dos sedimentos depositados em rios e albufeiras.
d) Além destas medições em rios, a rede sedimentológica proposta inclui a elaboração de levantamentos batimétricos em albufeiras de interesse público ou com problemas de deposição de sedimentos.
Tem-se como objectivos principais da rede sedimentológica:
S determinação de caudais sólidos transportados e volumes depositados; S estabelecimento de relações caudal líquido/caudal sólido;
S caracterização granulométrica dos cursos de água; S caracterização química dos sedimentos;
S avaliação das alterações funcionais de obras e estruturas hidráulicas;
S garantir a existência de um conjunto de dados para calibração e validação de modelos matemáticos.
A existência de poucos estudos de avaliação da sedimentação em albufeiras, no que respeita a quantidade e distribuição dos sedimentos bem como a sua qualidade, torna necessário dispor de dados de batimetria e de amostras de sedimentos efectuados periodicamente. Esta é uma das componentes da rede sedimentológica. Outra componente é a que diz respeito ao controlo do transporte dos sedimentos nos rios, onde se pretende implementar, ou reactivar alguns pontos da antiga rede sedimentológica, que tenham um conjunto considerável de dados, em secções onde se tenham detectado problemas de assoreamento e erosão ou em locais nunca monitorizados mas com interesse para uma caracterização e regionalização dos processos de erosão hídrica, transporte de sedimentos e sedimentação.
O esforço de monitorização desta rede não se confina ao trabalho de campo mas também o trabalho de gabinete (processamento de informação, nomeadamente, dos levantamentos batimétricos) e laboratorial (determinações de granulometria e qualidade dos sedimentos).
4 - BIBLIOGRAFIA
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