UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL ARQUITETURA E
URBANISMO
VERIFICAÇÃO DE PARÂMETROS HÍDRICOS DA BACIA
DO RIO JAGUARI NO MUNICÍPIO DE JAGUARIÚNA
LUCIANA CARLA FERREIRA DE SOUZA
CAMPINAS
FEVEREIRO DE 2005
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL ARQUITETURA E
URBANISMO
VERIFICAÇÃO DE PARÂMETROS HÍDRICOS DA BACIA
DO RIO JAGUARI NO MUNICÍPIO DE JAGUARIÚNA
LUCIANA CARLA FERREIRA DE SOUZA
ORIENTADOR: Prof. Dr. DIRCEU BRASIL VIEIRA
Dissertação de Mestrado apresentada à Comissão de pós-graduação da Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo da Universidade Estadual de Campinas, como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil, na área de concentração de Recursos Hídricos
FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA DA ÁREA DE ENGENHARIA - BAE - UNICAMP
So89v
Souza, Luciana Carla Ferreira de
Verificação de parâmetros hídricos da Bacia do Rio Jaguari no município de Jaguariúna / Luciana Carla Ferreira de Souza.--Campinas, SP: [s.n.], 2005. Orientador: Dirceu Brasil Vieira.
Dissertação (Mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo.
1. Bacias hidrográficas. 2. Estações hidrográficas. 3. Recursos hídricos - Desenvolvimento. 4.
Água-Qualidade. I. Vieira, Dirceu Brasil. II. Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo. III. Título.
Título em Inglês: The verification of hydric parameters in the Jaguari river’s Basin in Jaguariuna county.
Palavras-chave em Inglês: Hydrographic basin, Watershed, Hidrology regionalization, Water resources development e Water quality
Área de concentração: Recursos Hídricos. Titulação: Mestre em Engenharia Civil
Banca examinadora: Ronaldo Stefanutti e Silvana Moreira Data da defesa: 28/02/2005
Dedicatória:
Aos meus pais Luciano e Carlota
Com carinho e gratidão
Agradecimentos
A Santíssima Trindade e a Nossa Senhora Desatadora dos Nós.
Ao Prof. Dr. Dirceu Brasil Vieira, pela confiança depositada, incentivo e orientação.
Ao meu irmão Dr. Rodrigo Augusto Ferreira de Souza pela grande ajuda e orientação.
Aos membros da banca de qualificação, Prof. Dr. Edson J. A. Nour e ao Prof. Dr. Ronaldo Stefanutti, pelas suas grandes orientações.
Ao amigo Marcelo Balbino do Laboratório de Hidrologia do departamento de Recursos Hídricos, FEC-UNICAMP
A amiga Paula Mendes, da secretaria de pós-graduação da faculdade de Engenharia Civil-Universidade Estadual de Campinas, pela carinho e orientação.
Aos meus pais Luciano e Carlota pelo carinho e compreensão.
As tias Leda, Zélia e Eliana, por todas as orações.
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS... ix LISTA DE TABELAS... xi RESUMO... xiii ABSTRACT... xiv 1 INTRODUÇÃO... 1 2 OBJETIVO... 3 3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA... 43.1 Os recursos hídricos no Brasil... 4
3.2 O gerenciamento dos recursos hídricos no Estado de São Paulo... 6
3.3 Desenvolvimento sustentável e recursos hídricos... 9
3.4 Planejamento e gestão dos recursos hídricos... 11
3.5 Demanda de recursos hídricos... 14
3.6 Sistema Cantareira... 17
3.7 Vazão de estiagem... 19
3.8 Vazão de enchente... 21
3.9 Regionalização Hidrológica... 22
3.10 Indicadores de sustentabilidade do uso dos recursos hídricos... 22
3.11 Bacia do Jaguari... 23
3.11.1 Ocupação da Bacia do Jaguari... 26
3.12 Uso da água... 29
3.12.1 Abastecimento público... 29
3.12.2 Abastecimento industrial... 33
3.12.3 Irrigação... 35
3.13 Municípios de Jaguariúna, Cosmópolis e Morungaba... 37
3.13.1 Município de Jaguariúna... 37
3.13.2 Município de Cosmópolis... 39
3.13.3 Município de Morungaba... 41
4 METODOLOGIA... 43
4.1 Caracterização da bacia hidrográfica... 43
4.1.1 Isolamento da bacia hidrográfica... 43
4.2 Características Morfológicas... 43 4.2.1 Forma da bacia... 43 4.2.1.1 Coeficiente de compacidade... 44 4.2.1.2 Fator de forma... 44 4.2.3 Sistema de drenagem... 45 4.2.4 Densidade de drenagem... 45
4.2.3.2 Extensão Média do escoamento superficial... 46
4.2.3.3 Sinuosidade do curso d’água... 46
4.3 Estudo qualitativo de água... 47
4.4 Vazão... 48
4.4.1 Medição da vazão pelo método do molinete... 50
4.4.4 Vazão de enchente... 54
4.5 Aplicação da metodologia dos indicadores de sustentabilidade dos recursos hídricos... 56
4.5.1 Densidade Demográfica... 56
4.5.2 Índice de urbanização... 57
4.5.3 Índice de cobertura vegetal natural... 57
4.5.4 Índice de reflorestamento... 57
4.5.5 Índice de consumo efetivo de água per capita... 57
4.5.6 Índice de captação urbana de água em relação às vazões mínimas naturais Q7,10 e Q95%... 58
4.5.7 Índice de atendimento por coleta de esgotos... 58
4.5.8 Índice de atendimento por tratamento de esgotos... 58
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES... 59
5.1 Localização da Bacia do Jaguari... 59
5.2 Caracterização da bacia hidrográfica... 64
5.2.1 Isolamento da bacia hidrográfica... 64
5.3 Características morfológica... 65
5.4 Estudo qualitativo da água... 67
5.5 Vazões... 70 5.6 Vazão mínima... 73 5.7 Vazão de enchente... 74 5.8 Vazões e parâmetros... 76 5.8.1 pH... 76 5.8.2 Temperatura... 77 5.8.3 Condutividade... 78 5.8.4 Oxigênio Dissolvido... 79
5.8.5 Demanda Química de Oxigênio... 80
5.8.6 Demanda Bioquímica de Oxigênio... 82
5.8.7 Coliforme Total... 84
5.8.8 Coliforme Fecal... 86
5.9 Aplicação da metodologia dos indicadores de sustentabilidade dos recursos hídricos... 88
5.9.1 Densidade demográfica... 88
5.9.2 Índice de urbanização... 89
5.9.3 Índice de cobertura vegetal natural... 91
5.9.4 Índice de reflorestamento... 92
5.9.5 Índice de consumo efetivo de água per capita... 93
5.9.6 Índice de captação urbana de água em relação às vazões mínimas naturais Q7,10 e Q95%... 95
5.9.7 Índice de atendimento por coleta de esgotos... 96
5.9.8 Índice de atendimento por tratamento de esgotos... 97
6 CONCLUSÕES... 98
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 100
ANEXO I... 110
ANEXO II... 123
LISTA DE FIGURAS
Figura 3.1 - Esquema do Sistema Cantareira (Departamento de Água e Energia
Elétrica)... 17
Figura 3.2 - Perfil do Sistema Cantareira (Departamento de Água e Energia Elétrica 18 Figura 3.3 Delimitação da Bacia do Jaguari e seus Municípios (Consórcio Intermunicipal das Bacias do Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí)... 24
Figura 4.1 Ponto de coleta para análise da qualidade da água... 48
Figura 4.2 Vista aérea do ponto de medição de vazão (Ponte Maria Fumaça)... 49
Figura 4.3 Ponte de medição de vazão (Ponte Maria Fumaça)... 49
Figura 5.1 Imagem do satélite TM Landsat da bacia do rio Jaguari... 59
Figura 5.2 Bacia do Jaguari com seus principais corpos d’água e seus tributários... 60
Figura 5.3 Representação do uso e ocupação do solo... 61
Figura 5.4 Representação da utilização das áreas, na Bacia do Jaguari... 62
Figura 5.5 Classificação das cotas altimétricas... 63
Figura 5.6 Comparativos das vazões e o parâmetro de pH medidos em Jaguariúna no ano 2003 e 2004 ... 76
Figura 5.7 Comparativos das vazões e o parâmetro de temperatura medidos em Jaguariúna no ano 2003 e 2004... 77
Figura 5.8 Comparativos das vazões e o parâmetro de condutividade medidos em Jaguariúna no ano de 2003 e 2004... 78
Figura 5.9 Comparativos das vazões e o parâmetro de oxigênio dissolvido medidos em Jaguariúna no ano de 2003 e 2004... 79
Figura 5.10 Comparativos das vazões e o parâmetro de demanda química de oxigênio medidos em Jaguariúna no ano de 2003 e 2004... 80
Figura 5.11 Comparativos das vazões e o parâmetro de demanda bioquímica de oxigênio medidos em Jaguariúna no ano de 2003 e 2004... 82
Figura 5.12 Comparativos das vazões e o parâmetro de coliformes totais medidos em Jaguariúna no ano de 2003 e 2004... 84 Figura 5.13 Comparativos das vazões e o parâmetro de coliformes fecais medidos
Figura 5.14 Densidade demográfica... 89
Figura 5.15 Índice de urbanização... 90
Figura 5.16 Índice de cobertura vegetal natural... 92
Figura 5.17 Índice de reflorestamento... 93
Figura 5.18 Índice de consumo efetivo de água per capita... 94
Figura 5.19 Índice de captação urbana de água em relação às vazões mínimas... 95
Figura 5.20 Índice de atendimento por coleta de esgotos... 96
LISTA DE TABELAS
Tabela 3.1 População residente nos municípios da bacia do Jaguari... 28
Tabela 3.2 Taxa de crescimento anual da população (em %)... 30
Tabela 3.3 Taxa de Urbanização (em %)... 31
Tabela 3.4 Índice de Atendimento de Abastecimento de Água... 32
Tabela 3.5 Números de industrias na bacia do Jaguari... 33
Tabela 3.6 Maiores consumidores industriais de água na bacia do Jaguari... 34
Tabela 3.7 Demandas para o abastecimento industrial (m3/s)... 34
Tabela 3.8 Número de irrigantes na bacia do rio Jaguari... 36
Tabela 5.1 Área de drenagem da bacia 1, bacia 2 e bacia 3... 64
Tabela 5.2 Características morfológicas da bacia 1... 65
Tabela 5.3 Características morfológicas da bacia 2... 66
Tabela 5.4 Características morfológicas da bacia 3... 66
Tabela 5.5 Parâmetros qualitativos do rio Jaguari no município de Jaguariúna no ano de 2003... 67
Tabela 5.6 Parâmetros qualitativos do rio Jaguari no município de Jaguariúna no ano de 2004... 68
Tabela 5.7 Vazões medidas e vazões calculadas no município de Jaguariúna... 70
Tabela 5.8 Comparativo das vazões específicas dos municípios de Morungaba, Jaguariúna e Cosmópolis... 71
Tabela 5.9 Vazão mínima dos municípios de Morungaba, Jaguariúna e Cosmópolis... 73
Tabela 5.10 Vazão específica em relação a Q 7,10 e Q95%... 73
Tabela 5.11 Vazão máxima pelo método de Log de Pearson Tipo III... 74
Tabela 5.12 Vazão máxima pelo método de Gumbel... 75
Tabela 5.13 Densidade demográfica... 88
Tabela 5.14 Índice de urbanização... 90
Tabela 5.15 índice de cobertura vegetal natural... 91
Tabela 5.18 Captação urbana (m3/s), disponibilidade hídricas Q7,10 e Q95% (m3/s) e
respectivos índices... 95 Tabela 5.19 Índice de atendimento por coleta de esgotos... 96 Tabela 5.20 Índice de atendimento por tratamento de esgotos 97
RESUMO
VERIFICAÇÃO DE PARÂMETROS HÍDRICOS NA BACIA DO RIO
JAGUARI NO MUNICÍPIO DE JAGUARIÚNA
A demanda crescente dos recursos hídricos, requer o desenvolvimento de mecanismos eficazes para o gerenciamento desses recursos. A implantação de diretrizes de gestão de recursos hídricos necessita de instrumentos práticos e eficazes, para auxiliar a tomada de decisões. Neste trabalho, se propõe como instrumento de auxílio em gestão de recursos hídricos, o estudo através de escalas de bacias hidrográficas, possibilitando a integração dos fatores que condicionam a qualidade e a quantidade dos recursos hídricos, com seus respectivos condicionamentos físicos e antrópicos. Dessa forma, o principal objetivo desse trabalho, é a regionalização hidrológica obtida através do processo da transferência de informações de estações fluviométricas, para locais intermediários desprovidos de informação. O processo requer informações fluviométricas de estações situadas à montante e à jusante, do local objeto de estudo. Paralelamente à transferência das informações obtidas das estações fluviométricas localizadas à montante e à jusante do local de estudo, foram feitas em campo, medidas de vazões pelo método do molinete e realizadas análises qualitativas da água do local de medição, com o objetivo de levantar dados que permitissem a comparação dos resultados. Comparados os resultados, verificou-se que embora obtidos por diferentes processos, eles apresentavam uma boa proximidade. Essa proximidade de resultados comprova a adequabilidade da proposta de estudo das bacias hidrográficas, com base na transferência de informações, para fins de diagnóstico da área da bacia.
Palavras Chaves: Bacia hidrográfica, gestão de recursos hídricos, regionalização hidrológica e qualidade de água.
ABSTRACT
The verification of the hydric parameters in the Jaguari River´s Basin in
Jaguariuna County
The increasing demand of the hydric resources requires the development of efficient mechanisms to the management of those resources. The implantation of hydric resources management guidelines needs practical and efficient instruments to help when taking decisions. In this research it is proposed, as an auxiliary instrument in the hydric resources management, the study through the scales of the hydrographic basins which makes possible the integration of the factors that condition the quality and quantity of the hydric resources with their respective physical and antropic conditioning . Thus , the main objective of this research is the hydrologic regionalization, obtained by the transference information process from streamflow stations to intermediate sites with no information. The process requires information streamflow of stations set at the downstream and at the upstream of the place object of the study . Besides the transference of information obtained from the streamflow stations set at the downstream and at the upstream of the researched place, it was also done, in field, the measurement of the flows by the windlass method and a qualitative analysis of the water from the place where the measurement took place, with the objective of gathering data that allowed the comparison of the results. When comparing the results it was possible to find out that, although, the results have been obtained by different processes, they were very close. The similar results prove the suitableness of the hydrographic basin´s study proposal based on the information transference , focusing the diagnosis of the basin´s area .
Key Words: hydrographic basin, water resources management, hydrology regionalization, water quality
1 - INTRODUÇÃO
Os estudos dos recursos naturais são determinados pela escala de bacias hidrográficas. Essa escala é uma unidade de paisagem capaz de integrar todos os componentes que estão relacionados com a qualidade e quantidade de água, tais como, atmosfera, cobertura vegetal, solos, geologia e paisagem circundante (Rocha , 1989).
A bacia hidrográfica é uma área definida e fechada topograficamente, drenada por um curso d´água ou um sistema conectado de cursos d’água, de forma que a vazão afluente possa ser medida ou descarregada através de uma simples saída..
Este estudo, em escala de bacia hidrográfica, possibilita a integração dos fatores que condicionam a qualidade e quantidade dos recursos hídricos com seus condicionamentos físicos e antrópicos, além de demonstrar perfeita compatibilidade com as políticas relacionadas à conservação do solo e à gestão dos recursos hídricos (Prochnow, 1985).
Os tipos de cobertura e de uso da bacia hidrográfica, constituem partes importantes do estudo e uma referência para avaliação do comportamento hidrológico da bacia. A tendência, cada vez mais acentuada, de ocupação de todas as partes do globo pelo homem para aproveitar os materiais disponíveis, faz com que o tipo de cobertura do terreno de uma bacia se modifique, em alguns casos substancialmente, alterando as características da bacia no tempo (Garcez & Alvarez 1988).
Quando áreas geográficas estão ameaçadas de escassez de água, o homem é obrigado a desenvolver esforços para conhecer esse recurso natural, visando um melhor aproveitamento desse recurso vital à sobrevivência - a água (Silva Junior, 1990).
Numa bacia hidrográfica, qualquer ação exercida em um determinado ponto, por menor que seja, pode repercutir a quilômetros de distância. Todos os componentes das bacias hidrográficas encontram-se interligados e os rios são os veículos dessa integração. Devido a essa interligação natural, as bacias hidrográficas são excelentes unidades de planejamento e gerenciamento. A menor unidade de administração para propósito de planejamento e gerenciamento é o município. Um município pode conter várias bacias hidrográficas pequenas e por outro lado, uma bacia de drenagem maior, poderá abranger vários municípios. As bacias hidrográficas são como unidades físico-territoriais para fins de
diagnóstico da região, levantando suas características e seus principais problemas, constitui-se todo tipo de informação sobre a bacia.
A proteção dos recursos hídricos depende fundamentalmente de medidas disciplinadoras do uso do solo na bacia. Há necessidade de uma concepção do planejamento dos recursos hídricos, definindo os objetivos, as medidas de eficiência, identificação de planos alternativos, hierarquização das alternativas e a seleção da melhor alternativa (Herman, 1983).
A qualidade final da água no rio ou lago, reflete necessariamente as atividades que são desenvolvidas em toda a bacia, cada um dos usos do seu espaço físico, produzindo assim um efeito específico e característico (Porto,1991).
As intensas transformações ambientais decorrentes do grande desenvolvimento econômico da bacia do rio Jaguari, aliado à reversão de água da bacia do Piracicaba pelo sistema Cantareira, constituem novos desafios para gestores dos escassos recursos hídricos. Nesse contexto, conhecer o quadro sócio-ambiental e as condições hídricas, são passos imprescindíveis para o estabelecimento das prioridades de uso da água e das metas, que têm como objetivo manter o equilíbrio ecológico dos corpos d`água.
Neste contexto, procurou-se direcionar o trabalho para análise de ferramentas de auxílio à tomada de decisão para o planejamento e a gestão dos recursos hídricos. Para isso utilizou-se um estudo quantitativo e qualitativo, visando auxiliar as ações de proteção, recuperação e conservação de recursos hídricos. Para tanto, definiu-se como objeto do estudo as vazões do rio Jaguari medidas no município de Jaguariúna, comparadas com as vazões obtidas pelo Departamento de Águas e Energia Elétrica (DAEE), resultantes de medições nos municípios de Morungaba e Cosmópolis, que pertencem à mesma bacia hidrográfica bacia do Rio Jaguari.
Portanto, dentro da bacia do Jaguari foram isoladas 3 seções: uma seção em Jaguariúna, uma seção à montante em Morungaba e uma seção à jusante em Cosmópolis. Através de dados fluviométricos conhecidos, obtidos nos municípios de Morungaba e Cosmópolis, foram calculados os dados fluviométricos através da transferência de informação, para a seção de Jaguariúna.
A partir de 1970, ocorreu um grande desenvolvimento econômico e demográfico da região em estudo, que passou a ter um papel marcante em termos de concentração da
atividade industrial e de concentração populacional. O processo de ocupação dessa região é marcado pela sua localização estratégica e também por suas características ambientais, que favorecem o desenvolvimento agrícola e industrial e a conseqüente centralização destas atividades econômicas.
A grande concentração populacional e o crescimento econômico acentuado, provocaram fortes alterações físicas, biológicas e químicas da água disponível, devido à utilização diversificada e a contaminação por despejos. Por outro lado, a reversão de cerca de 31 m3/s de água pelo Sistema Cantareira na década de setenta, destinados ao abastecimento da região metropolitana de São Paulo, gerou uma escassez da água na bacia do rio Jaguari, que aliada à degradação ambiental, ao crescimento econômico desordenado e aos desperdícios generalizados, evidenciam a importância de estudos voltados para a preservação e gestão de recursos hídricos.
2 – OBJETIVO
O presente trabalho tem como objetivo estudar quantitativamente e qualitativamente o rio Jaguari em uma seção localizada na cidade de Jaguariúna e, paralelamente, verificar de que forma esses resultados poderão estar afetando o desenvolvimento da região, especialmente, na interferência da degradação hídrica da bacia.
Os dados coletados no campo, foram comparados com os obtidos nas Estações Fluviométricas operadas pelo DAEE, localizadas à montante de Jaguariúna (Estação 3D-009 Buenópolis, em Morungaba) e à jusante (Estação 4D-001 Usina Ester, em Cosmópolis), que dispõem de ampla série de dados e, dessa forma, estabelecer correlações desses parâmetros com o uso e ocupação do solo, visando levantar subsídios que fundamentem o planejamento e a racionalização do uso da água.
Portanto, através de duas seções conhecidas, uma à montante e uma à jusante que dispunham de ampla série de dados, foi feita uma regionalização hidrológica que é o processo de transferência de informações para uma seção que não contenha dados. Os resultados de transferência de informação foram comparados com os dados resultantes das medições em campo, na seção de Jaguariúna e também com os resultados das análises de
3-REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1 - Os Recursos Hídricos no Brasil
A água é essencial à vida tanto animal como vegetal. Indispensável para o ser humano, quer para consumo próprio, quer para o desenvolvimento de atividades industriais e agrícolas. Embora a maior parte do planeta seja coberta com água, nas últimas décadas, a humanidade vem se defrontando com uma série de problemas ambientais, quase todos direta ou indiretamente ligados com o tema água. As preocupações com o ambiente e, em particular com a água, adquirem especial importância, pois as demandas estão se tornando cada vez maiores, sob o impacto do crescimento acelerado da população e do maior uso da água, imposto pelos padrões de conforto e bem estar da vida moderna. A qualidade das águas da terra (nos rios, lagos naturais e represas), vem sendo degradada de uma maneira alarmante e esse processo pode ser irreversível, principalmente, nas áreas mais densamente povoadas dos países emergentes como o Brasil (Rebouças, Braga e Tundisi 1999).
As conseqüências do processo inadequado de crescimento são as alterações nas características do meio natural, pois a ocupação do ambiente natural ocorre geralmente, com a remoção da cobertura vegetal. O desmatamento, quando feito de forma inadequada, resulta em vários impactos ambientais, tais como: modificações climáticas, danos à flora e à fauna, descobrimento do solo e remoção da camada fértil, assoreamento dos recursos hídricos, aumento do escoamento superficial da água, redução das infiltrações e erosão (Mota, 1999).
Conforme citam Rebouças, Braga e Tundisi (1999), o critério mundial de classificação ambiental das águas da terra designa como água doce, aquela que pode ser utilizada mais facilmente para abastecimento público, apresentando salinidade inferior a 1000 mg/l, ou mais propriamente, teor de Sólidos Totais Dissolvidos (STD), pois as substâncias em solução não são, necessariamente, sais. Estas águas ocorrem nas porções de terras emersas (os continentes, as ilhas e similares) fluindo pelos rios, riachos, córregos, formando geleiras, depósitos subterrâneos, enchendo lagoas, lagos, represas ou açudes, formando pantanais ou encharcados, sendo por isso também chamados de água interiores.
A partir da Revolução Industrial, o crescimento desordenado e localizado das demandas, associado aos processos de degradação da qualidade da água, vem acarretando sérios problemas de escassez, com características quantitativas e/ou qualitativas e, portanto, conflitos de uso, até mesmo nas regiões naturais com excedente hídrico. A intensificação das atividades humanas e o adensamento populacional também são responsáveis pela poluição. O disciplinamento do uso e ocupação da terra deve ser observado para que se tenha a preservação do meio ambiente, ou seja, uma medida preventiva contra a poluição (Rebouças, Braga e Tundisi 1999).
Em seqüência ao período industrial, os fenômenos sociais, políticos e econômicos foram demasiadamente intensificados e, em decorrência desses fenômenos, houve uma grande reflexão sobre os meios físicos, sociais e biológicos. Esses fenômenos interagem conjuntamente, causando impactos ambientais significativos e gerando graves mudanças no equilíbrio do ecossistema (Negri,1988).
A qualidade final da água no rio, no lago, na represa ou aqüífero subterrâneo, depende necessariamente das atividades que são desenvolvidos em todo a bacia hidrográfica, cada atividade produzindo um efeito específico e característico (Porto, 1991).
No Brasil, a gestão de recursos hídricos está em fase de reformulação de seus instrumentos para atender as exigências impostas pela lei n° 9.433, de 7 de Janeiro de 1997. Entre outros aspectos, essa lei instituiu a Política Nacional de Recursos Hídricos, cria o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos, regulamenta o inciso XIX do artigo 21 da Constituição Federal, impondo uma nova abordagem à questão água. Dessa forma, esse líquido passa a ser focalizado como um recurso natural limitado e dotado de valor econômico. Esse novo “modelo de gestão” dos recursos hídricos, fundamentado na gestão descentralizada e participativa, requer novos instrumentos operacionais, além do amadurecimento cultural e político da sociedade (Pompermayer, 2003).
Essa Lei estabelece que a Política Nacional de Recursos Hídricos baseia-se nos seguintes fundamentos: a água é um bem de domínio público; a água é um recurso natural limitado e dotado de valor econômico; em situações de escassez, o uso prioritário dos recursos hídricos é o consumo humano e a dessedentação de animais; a gestão dos recursos hídricos deve sempre proporcionar o uso múltiplo das águas; a bacia hidrográfica é a
do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos; a gestão dos recursos hídricos deve ser descentralizada e contar com a participação do Poder Público, dos usuários e das comunidades. Esta Lei também estabelece as diretrizes de gestão sistemática dos recursos hídricos, sem dissociação dos aspectos de quantidade e qualidade; a adequação da gestão de recursos hídricos às diversidades físicas, bióticas, demográficas, econômicas, sociais e culturais das diversas regiões do País; a integração da gestão de recursos hídricos com a gestão ambiental; a articulação do planejamento de recursos hídricos com o dos setores usuários e com os planejamentos regional, estadual e nacional; a articulação da gestão de recursos hídricos com a do uso do solo; a integração da gestão das bacias hidrográficas com a dos sistemas estuarinos e zonas costeiras.
3.2 – O Gerenciamento dos Recursos Hídricos no Estado de São Paulo
No estado de São Paulo os primeiros detalhes sobre gestão de recursos hídricos ocorreram a partir de 1983, quando se realizou o I Encontro Nacional de Órgãos Gestores de descentralização do DAEE, que proporcionou a criação de diretorias de Bacias Hidrográficas (DAEE, 2001). Outro marco importante no gerenciamento, foi à instituição do Conselho Estadual de Recursos hídricos (CRH) em 1987, constituído por titulares de Secretarias do Estado, encarregado de propor a estruturação de um Sistema Integrado de Gerenciamento dos Recursos Hídricos (SIGRH) e a elaboração do Plano Estadual de Recursos Hídricos (PERH). Posteriormente sua constituição foi modificada e adaptada às disposições da Lei 7663/91, incluindo a participação de prefeitos municipais e representantes da sociedade civil (DAEE, 2001).
A Lei nº 7.663 de 30 de Dezembro de 1991 estabeleceu os objetivos, princípios, diretrizes e instrumentos da Política Estadual de Recursos Hídricos, que fundamentou o gerenciamento descentralizado, integrado e participativo, adotando a bacia hidrográfica como unidade físico-territorial de planejamento e gerenciamento e reconheceu a água como um bem público de valor econômico, defendendo o princípio “usuário-pagador” (CBH-PCJ, 1996 ).
No Plano Estadual de Recursos Hídricos 2000-2003 do Estado de São Paulo, a gestão de recursos hídricos é o conjunto de ações que visam o aproveitamento múltiplo e racional dos recursos hídricos com o atendimento satisfatório de todos os usos e usuários, em quantidade e padrões de qualidade. Essas ações visam o controle, a conservação, a proteção e recuperação desses recursos com distribuição eqüitativa dos custos entre usuários e beneficiários (DAEE 2001).
Os Comitês de Bacias Hidrográficas (CBHs) no Estado de São Paulo vêm ganhando, nos últimos anos, ampliadas dimensões com a implantação progressiva da Lei 7.663/91, que prevê a criação descentralizada de CBHs em todo o estado. De composição tripartite (Estado, Município e Sociedade Civil), os CBHs tem por função a elaboração dos Planos de Bacia e Relatórios de Situação, e, em regiões onde os conflitos da água são mais presentes, poderá ocorrer à implantação das chamadas Agências de Bacias, que terão o encargo de gerenciar a cobrança pelo uso dos recursos hídricos, bem como a administração e aplicação desses recursos nas próprias bacias onde serão arrecadados (Morandi e Gil, 2000).
Paralelamente à criação dos Comitês, o governo Federal tem incentivado iniciativas locais, tais como a formação de Consórcios Intermunicipais de Bacias Hidrográficas. Estas são iniciativas, onde os governos locais e os usuários estabelecem prioridades para o desenvolvimento da bacia, com base nos princípios do desenvolvimento sustentável. Como exemplo de experiência de gestão internacional de recursos hídricos, é importante mencionar a criação do Consórcio Intermunicipal das Bacias dos Rios Piracicaba e Capivari, no Estado de São Paulo. Em 1989, 12 prefeitos reuniram-se e criaram o referido Consórcio Intermunicipal, com o objetivo de promover a recuperação e proteção de mananciais. Essa organização reúne atualmente 38 municípios e 20 empresas privadas, sendo considerada a associação de usuários de recursos hídricos mais bem estruturado do país (Pompermayer, 2003).
O Comitê das Bacias Hidrográficas dos Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí (CBH – PCJ) foi criado pela Lei nº 7663, de 30 de Dezembro de 1991, é um órgão colegiado consultivo e deliberativo, de nível regional e estratégico do Sistema Integrado de Gerenciamento de Recursos Hídricos (SIGRH), com sua atuação nas Bacias Hidrográficas
de Recursos Hídricos nº 5 (UGRH 5) que foi criado pela Lei Estadual nº 9.034, de 27 de Dezembro de 1994. Esse Comitê foi o primeiro comitê de bacia do Estado de São Paulo e sua criação constituiu um marco histórico de novos rumos à gestão descentralizada e participativa de recursos hídricos, do estado de São Paulo (Pompermayer, 2003).
A CETESB - Companhia de Tecnologia Ambiental do Estado de São Paulo - é a agência do Governo do estado de São Paulo responsável pelo controle, fiscalização, monitoramento e licenciamento de atividades geradoras de poluição, com a preocupação fundamental de preservar e recuperar a qualidade das águas, do ar e do solo. Criada em 24 de Julho de 1968 pelo Decreto Nº 50.079, com a denominação inicial de Centro Tecnológico de Saneamento Básico, incorporou a Superintendência de Saneamento Ambiental – SUSAM , vinculado a Secretaria de Saúde, que, por sua vez, absorvera a Comissão Intermunicipal de Controle da Poluição da Águas e do Ar – CICPAA que, desde Agosto de 1960, atuava nos municípios de Santo André, São Bernardo do Campo, São Caetano do Sul e Mauá, na região do ABC da Grande São Paulo (CETESB, 2003).
A CETESB tornou-se um dos 16 centros de referência da Organização das Nações Unidas - ONU para questões ambientais, atuando em estreita colaboração com os 184 países que integram esse organismo internacional. Tornou-se, também, uma das cinco instituições mundiais da Organização Mundial de Saúde - OMS para questões de abastecimento de água e saneamento, além de órgão de referência e consultoria do Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento - PNUD, para questões ligadas a resíduos perigosos na América Latina (CETESB, 2003).
A Companhia de Tecnologia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB), opera sua rede de monitoramento de qualidade de água desde 1974, possuindo 99 pontos de amostragem distribuídos em 29 bacias hidrográficas.
A rede mostra em todos os 99 pontos, com freqüência bimestral, 33 indicadores da qualidade da água que são: Temperatura, pH, resíduo total, resíduo filtrável e não filtrável, turbidez, oxigênio dissolvido, condutividade, demanda bioquímica de oxigênio, coliformes fecais, coliformes totais, nitrogênio total, nitrato, nitrito, amoniacal, Kjeldahl, fósforo total, ortofosfato solúvel, ferro total, manganês, cloreto, surfactante, demanda química de oxigênio, bário, cádmio, chumbo, cobre, cromo total, níquel, mercúrio, zinco e fenol.
Os estudos da qualidade da água devem fornecer subsídios para avaliar as alterações ambientais decorrentes das atividades humanas. Os sistemas de avaliação da quantidade de água de um rio baseiam-se predominantemente em parâmetros físicos – químicos – biológicos, através de definição de limites permissíveis baseados em medidas pontuais e momentâneas.
O enquadramento dos corpos de água das sub-bacias da UGRH 5 é estabelecido pelo Decreto Estadual no 10.755/77 e as classes de usos pelo Decreto Estadual n° 8.468/76. Definem-se para as classes os seguintes usos:
• Classe 1 – Águas destinadas ao abastecimento doméstico, sem tratamento prévio ou com simples desinfecção.
• Classe 2 – Águas destinadas ao abastecimento doméstico após tratamento convencional; à irrigação de hortaliças e frutíferas; à recreação de contrato primário (natação e mergulho).
• Classe 3 – Águas destinadas ao abastecimento doméstico após tratamento convencional; à
preservação de peixes em geral e de outros elementos da fauna e flora; a dessedentação de animais.
• Classe 4 – Águas destinadas ao abastecimento doméstico após tratamento avançado; à recreação; à harmonia paisagística; ao abastecimento industrial; à irrigação; e a usos menos exigentes.
3.3 – Desenvolvimento Sustentável e Recursos Hídricos
O desenvolvimento é sustentável quando se prever as necessidades da geração atual sem comprometer a habilidade de que as futuras gerações possam prover as suas. Entende-se que a espécie humana deve utilizar os recursos naturais de forma a não alterar as atuais condições de equilíbrio planetário, o qual depende do equilíbrio climático atual e da biodiversidade existente, ou seja, evitando ou diminuindo mudanças climáticas de origem antrópica e manter a preservação das espécies existentes (Rebouças, Braga e Tundisi 1999). Nesse contexto, a demanda de água é um fator fundamental tanto para a manutenção dos ecossistemas naturais como também para os ecossistemas produtivos identificados
modificação na oferta natural de água, pela decorrência de mudanças climáticas, pode trazer oscilações tanto no equilíbrio dinâmico dos ecossistemas naturais como na produtividade agrícolas, causando sérias conseqüências econômicas e sociais. A água é um fator limitante para o desenvolvimento sustentável, já que a vida animal e vegetal não se desenvolvem na sua ausência e também é fundamental para as atividades industriais e para produção de energia (Rebouças, Braga e Tundisi 1999).
O crescimento populacional acentuado e a decorrente intensificação das atividades humanas, provocam alterações significativas nas características do meio natural. A ocupação do ambiente natural ocorre geralmente com a remoção da cobertura vegetal, o que pode acarretar sérios impactos ambientais, tais como: danos à fauna e à flora; modificações climáticas; descobrimento do solo e remoção da camada fértil; aumento do escoamento superficial da água, redução das infiltrações; erosão e assoreamento. O uso e ocupação desordenados da terra, geralmente, geram poluição. Portanto, a utilização da terra deve sempre ser feita, visando à conservação do meio ambiente e prevenindo a poluição.
Para se assegurar desenvolvimento sustentável é indispensável que sejam preservados os recursos hídricos, tanto em quantidade como em qualidade. Portanto, para alcançá-lo, é imprescindível minimizar os efeitos de escassez da água e da poluição. Pois, como sabemos, os desenvolvimentos da agricultura e da urbanização, estão estreitamente ligados à oferta dos recursos hídricos (Rebouças, Braga e Tundisi 1999).
Segundo a Agenda 21, os problemas mais graves que afetam a qualidade dos corpos d’água decorrem, em variados graus de importância, segundo as diferentes situações, de tratamento inadequado de esgotos domésticos, de controle inadequado de efluentes industriais, de perdas e destruição das bacias de captação, de localização inadequada de indústrias, de desmatamento e de práticas agrícolas deficientes.
3.4 – Planejamento e Gestão dos Recursos Hídricos
De acordo com a Agenda 21, capítulo 18, “a escassez generalizada, a destruição gradual e o agravamento da poluição dos recursos hídricos em muitas regiões do mundo, ao lado da implantação progressiva de atividades incompatíveis, exigem o planejamento e gestão integrada dos recursos hídricos”.
O controle da qualidade da água está associado a um planejamento global, ao nível de toda a bacia hidrográfica. O uso crescente da água e a poluição gerada, contribuem para agravar sua escassez e resulta na necessidade crescente do acompanhamento das alterações da qualidade da água. Faz parte do gerenciamento dos recursos hídricos, o controle ambiental, de forma a impedir que problemas decorrentes da poluição da água venham a comprometer seu aproveitamento múltiplo e integrado, e de forma a colaborar para a minimização dos impactos negativos ao meio ambiente.
A gestão de recursos hídricos é o conjunto de ações que visam o aproveitamento múltiplo e racional dos recursos, com atendimento satisfatório de todos os usos e usuários, em quantidade e padrões de qualidade. Essas ações visam, ainda, controle, conservação, proteção e recuperação desses recursos, com distribuição eqüitativa dos custos entre usuários e beneficiários (DAEE, 2001).
A disponibilidade quantitativa e qualitativa da água está em risco, tanto por ações da própria natureza como principalmente pelo incremento da demanda em suas várias formas e, em particular, pelo aumento da poluição hídrica que vem prejudicando o abastecimento para fins de consumo humano (Juchem, 1999).
A expansão das redes de coleta de esgotos na maioria dos municípios da região das bacias elevou consideravelmente a carga poluidora orgânica de origem doméstica e como os índices de tratamento de esgoto são muito baixos, isto implicou num grande aumento da carga poluidora despejada diretamente nos rios. Novamente verifica-se o paradoxo de que quanto maiores os indicadores de qualidade de vida urbana, como a extensão do serviço de coleta de esgotos, mais rapidamente se atinge o limite dos recursos naturais, como é o caso dos recursos hídricos (Alves, 1997).
gerenciamento da água precisa dessas respostas para que as ações tomadas sejam eficientes na redução dos danos ao meio ambiente, atuais e futuros. É indispensável o estabelecimento de formas de utilizar os dados coletados, para que o gestor dos recursos hídricos e a sociedade possam, conhecer cada vez melhor, os processos da natureza.
Segundo Von Sperling (1996) a qualidade da água é resultado de fenômenos naturais e da atuação do homem, ou seja, a qualidade de uma determinada água é função do uso e ocupação do solo na bacia hidrográfica e resulta da combinação de dois fatores:
1 – Condições naturais: mesmo com a bacia hidrográfica preservada nas suas condições naturais, a qualidade das águas subterrâneas é afetada pelo escoamento superficial e pela infiltração no solo, resultantes da precipitação atmosférica. O impacto nas mesmas é dependente do contato da água em escoamento ou infiltração com as partículas, substâncias e impurezas no solo. Assim, a incorporação de sólidos em suspensão ou dissolvidos ocorre, mesmo na condição em que a bacia hidrográfica esteja totalmente preservada em suas condições naturais. Neste caso, tem grande influência à cobertura vegetal e a composição do solo.
2 – Interferência do homem: a interferência do homem, quer de uma forma concentrada, como na geração de despejos domésticos ou industriais, quer de uma forma dispersa, como na aplicação de defensivos agrícolas no solo, contribui para incorporação de compostos a água, afetando sua qualidade. Portanto, a forma como o homem usa e ocupa o solo, implica diretamente na qualidade da água.
Segundo Von Sperling (1996), o controle da qualidade da água está associado a um planejamento global, ao nível de toda a bacia hidrográfica. A qualidade desejável para uma determinada água é função do uso previsto, como:
1- A qualidade de uma água existente: função do uso e da ocupação do solo na bacia hidrográfica;
2- Qualidade desejável para uma água: função do uso previsto para a água.
Os padrões de qualidade da água são utilizados para regulamentar e controlar os níveis de qualidade a serem mantidos num corpo d’água, dependendo do uso a que ele está destinado. A utilização de padrões de qualidade atendem a dois propósitos :
2- ser a base para definir os níveis de tratamento a serem adotados na bacia, de modo que os efluentes lançados não alterem as características do curso d’água estabelecido pelo padrão (Porto,1991).
No Brasil, o gerenciamento de recursos hídricos tem passado por um processo lento de regulamentação. Mesmo assim, vários projetos de gestão integrada de bacias hidrográficas foram implementados, contribuindo para um processo de gestão mais estruturado e formalizado. Dentre esses, destacam-se dois projetos para o gerenciamento integrado de bacia hidrográfica que são os das bacias do rio Paraíba do Sul e do rio Doce (Pompermayer 2003).
A agenda 21 propõe ainda um programa de atividades, recomendado a todos os países que, de acordo com seu potencial e disponibilidade de recursos, possam implementá-lo quando for apropriado, devendo sua implementação contar com a cooperação das organizações pertinentes. Ainda com relação à área de recursos hídricos, o Capítulo 18 da Agenda 21, prevê áreas de programas para o setor de água doce. Entre essas áreas, a gestão integrada dos usos de recursos hídricos, tem como princípio à “ percepção da água como parte integrante do ecossistema e como um bem público de valor econômico, cuja utilização deve ser cobrada, observados os aspectos de quantidade e qualidade e as peculiaridades da bacia hidrográfica”.
A gestão integrada de recursos hídricos deve ser feita no âmbito da bacia ou sub-bacia hidrográfica, visando as seguintes metas: elaborar planos de proteção, conservação e uso racional dos recursos hídricos, com base nas necessidades e prioridades da comunidade; implementar projetos ou programas adequados e eficientes, tanto socialmente quanto economicamente, contemplando a participação do público e das comunidades locais, no estabelecimento de políticas e tomadas de decisões; fortalecer ou implementar, particularmente nos países em desenvolvimento, mecanismos institucionais, legais e financeiros, assegurando que a política hídrica e sua implementação seja um propulsor para o bem-estar social e o desenvolvimento econômico sustentável; e fortalecer as instituições locais na implementação e manutenção de programas de saneamento e abastecimento de água (Rebouças, Braga e Tundisi, 1999).
interesses particulares e corporativistas. Havendo decisão política, motivada pela escassez relativa de tais recursos, é possível planejar o seu aproveitamento e controle mediante a implantação de obras e medidas recomendadas. (Barth e Pompeu,1987).
Há programas concebidos para a bacia que tem preocupação voltada ao controle do uso dos recursos hídricos e divulgação de informação (monitoramento hidrológico), os quais trazem como benefício o conhecimento em tempo real da situação de qualidade e quantidade das águas na Bacia, permitindo extrapolações e tomadas de decisão. Isto poderá se efetivar por meio de modelos, com interfaces que aproximem ainda mais o usuário, na medida em que facilidades na manipulação e compreensão dos resultados sejam desenvolvidas, objetivando maior rapidez na tomada de decisão. Esta medida é muito necessária na implantação a nível operacional para o gerenciamento e projetos de engenharia de sistemas de recursos hídricos (Barp, 1995).
Segundo Rodrigues 1995, o saneamento básico indica qualidade de vida no período moderno e é condição indispensável à urbanização e/ou modernidade. Contudo, o que é pouco analisado são as formas pelas quais o próprio processo de urbanização cria a escassez, provoca a destruição e empobrece a qualidade de alguns recursos essenciais, como a água e o ar atmosférico. A poluição das águas é um indicador do índice de atividades produtivas/destrutivas mas que tem sido considerado apenas como “ desvio ” de modelos de planejamento e desenvolvimento que esperam atingir o “desenvolvimento idealizado”.
3.5 - Demanda de Recursos Hídricos
A água é fundamental para a manutenção da vida, razão pela qual é importante saber como ela se distribui no nosso planeta, e como ela circula de um meio para o outro. Da água disponível, apenas 0,8% pode ser utilizada mais facilmente para abastecimento público. Desta pequena fração 0,8%, apenas 3% apresenta-se na forma de água superficial, de extração mais fácil. Esses valores mostram a grande importância de se preservar os recursos hídricos na terra, e de se evitar a contaminação da pequena fração mais facilmente disponível (Von Sperling, 1996).
A determinação das disponibilidades dos recursos hídricos em uma bacia hidrográfica apresenta uma grande complexidade, em função das interações existentes entre os diferentes fatores condicionantes do ciclo hidrológico, notadamente, os fatores físicos. A compreensão dos mecanismos hidrológicos envolvidos entre os diferentes fatores, pode possibilitar condições suficientes para a avaliação da dinâmica desses recursos. Infelizmente, de forma geral a ocupação das terras no país se faz de maneira inadequada que conduz invariavelmente as condições de instabilidade ambiental, como a erosão acelerada do solo (Pinto, 1991).
A ocupação das terras no país de maneira inadequada, conduzindo a instabilidade ambiental, tem promovido extensivamente o assoreamento, a poluição e a eutrofização das águas superficiais, com prejuízo da quantidade e da qualidade dos recursos hídricos (Weill,1999).
A qualidade da água é resultante de fenômenos naturais e da atuação do homem. De maneira geral, pode-se dizer que a qualidade de uma determinada água é função do uso e da ocupação do solo na bacia hidrográfica, ou seja, resultante da combinação dos fatores condições naturais e interferência humana (Von Sperling, 1996).
Segundo Garcez & Alvarez (1988), as características topográficas, geológicas, geomorfológicas, pedológicas e térmicas, bem como o tipo de cobertura da bacia, desempenham papel essencial no seu comportamento hidrológico, sendo importante medir numericamente algumas dessas influências.
Poluição das águas é a adição de substâncias ou de formas de energia que, direta ou indiretamente, alterem a natureza do corpo d’ água de uma maneira tal que prejudique os legítimos usos que dele são feitos (Von Sperling, 1996).
A água é um recurso natural renovável, mas a sua disponibilidade qualitativa e quantitativa vem sofrendo grandes riscos, devido às ações da própria natureza, como principalmente pelo aumento da poluição hídrica, a qual está prejudicando o abastecimento para fins de consumo humano.
Os recursos hídricos no Estado de São Paulo com seu grande desenvolvimento urbano e industrial, possui problemas típicos dos países desenvolvidos, sem contar com mecanismos jurídicos e institucionais para enfrentá-lo (DAEE, 1990).
A deteriorização da qualidade das águas superficiais na bacia, deve-se aos lançamentos de esgotos “ in natura ” gerados pelas populações dos centros urbanos e os efluentes industriais que, apesar de serem tratados, equivalem a uma carga poluidora praticamente igual à de origem doméstica. Essa poluição, por sua vez, coloca em risco o abastecimento de água da população.
O acesso à água potável, portanto, a um recurso natural transformado pelo uso, é um indicador de “saneamento básico” ou de qualidade de vida. A extensão da rede de abastecimento é, assim, ao mesmo tempo medida da possibilidade da urbanização e um indicador de que o recurso “água” se torna cada vez mais escasso. As propostas de intervenção não podem centrar-se apenas no problema – na sua aparência – ou seja, no consumo final – mas nas causas que o criam, na sua essência. O cidadão ou citadino se vê obrigado a consumir menos água ou então a pagar os custos de captar água em áreas cada vez mais distantes dos grandes centros urbanos. Há que se analisar como uma medida de progresso – por exemplo, as formas de abastecimento de água potável – contém em si sua própria negação, pois quanto mais casas e indústrias, etc., necessitarem de abastecimento e, dependendo da área de captação e de “retorno” das águas servidas, o “recurso natural-água” torna cada vez mais escasso, raro e caro. O planejamento ambiental – para o meio ambiente urbano – torna-se cada vez mais necessário para compreender as formas de captação e distribuição de água e as formas pelas quais, cada vez mais, um recurso considerado abundante e renovável acaba por ser mais raro e talvez até não renovável” (Rodrigues, 1995).
Segundo Barp (1995), a demanda de água se faz apenas pelos volumes retirados para o consumo dos setores próprios da bacia, mas esta se soma aos volumes revertidos para outras bacias. Como exemplo, citamos o caso do Sistema Cantareira que faz a reversão do Médio Tietê para o Alto Tietê, para o abastecimento da cidade de São Paulo com uma vazão de 31 m3/s.
3.6 – Sistema Cantareira
Na década de 60, em função da necessidade de maior quantidade de água para a região da cidade de São Paulo, foi criado o Sistema Cantareira. O Sistema é composto por quatro grandes reservatórios na Bacia do rio Piracicaba, são eles: Jaguari, Cachoeira, Atibainha e Juqueri. Esses reservatórios, interligados por túneis, permitem a transferência para São Paulo, de 31 metros cúbicos de água por segundo.
Figura 3.2 – Perfil do Sistema Cantareira ( Departamento de Água e Energia Elétrica)
As vazões dos rios Jaguari, Atibaia e Piracicaba, são afetadas pela operação desse sistema que compreende 4 reservatórios localizados nas cabeceiras dos formadores do rio Piracicaba (Jaguari, Jacareí, Atibainha e Cachoeira), e um reservatório situado na cabeceira do rio Juqueri, fora da bacia do Piracicaba. Os reservatórios encontram-se interligados por túneis e canais até a Estação de tratamento de Água do Guaraú, na cidade de São Paulo.
A vazão mínima do rio Piracicaba depende do sistema Cantareira, que foi projetado para assegurar, em épocas de estiagem, a vazão mínima de 15m3/s em Paulínia no rio Atibaia e 40 m3/s em Piracicaba no rio Piracicaba, de conformidade com os requisitos que integram a concessão do Sistema Cantareira. Isso implica em uma contribuição mínima da ordem de 25m3/s, por parte da sub-bacia do rio Jaguari.
A construção desse sistema teve início em 1965 e foi implantado em duas etapas. A primeira compreendeu o aproveitamento dos rios Juqueri, Atibainha e Cachoeira, com início de operações em 1975, fornecendo a vazão nominal de 11 m3/s para São Paulo. Em 1976 teve início às obras relativas à segunda etapa, compreendendo as barragens dos rios, Jaguari e Jacareí, e que propiciaram a adução de 31 m3/s. A população atendida pelo sistema integrado saltou da cifra de 60% da população presente em 1975 para 95% em 1984 (SABESP, 1989).
O sistema Cantareira é, sem dúvida, um dos maiores sistemas produtores de água do mundo. Os seus reservatórios estão situados em diferentes níveis e são interligados de tal maneira que desde do Jaguari e o Jacareí, as águas passam por gravidade pelos reservatórios do Cachoeira, Atibainha e Juquerí, e chegam a estação elevatória de Santa Inês, onde todo o volume produzido é bombeado para o reservatório de águas Claras,
construído no alto da Serra da Cantareira. Desse reservatório, as águas passam, por gravidade, à Estação de tratamento do Guaraú, que abastece São Paulo.
A partir de 1968, começaram a haver alterações no regime fluvial da bacia, devido às obras do sistema de barragens, enquanto que outras obras mais antigas parecem não ter causado alterações sensíveis (DAEE, 1987).
3.7 – Vazão de Estiagem
A vazão de estiagem é utilizada para o planejamento da bacia hidrográfica, para a avaliação do cumprimento aos padrões ambientais do corpo receptor e para a alocação de cargas poluidoras. Assim a determinação das eficiências requeridas para os tratamentos dos diversos lançamentos deve ser determinada nas condições críticas. Estas condições críticas no corpo receptor ocorrem exatamente no período de vazão de estiagem, em que a capacidade de diluição é menor (Von Sperling, 1996).
A vazão de estiagem deve ser calculada a partir de dados fluviométricos históricos do curso d’água. Usualmente adota-se uma vazão de mínima com um tempo de recorrência de 10 anos e período de mínima de 7 dias (Q7,10). Tal pode ser entendido como o valor que
pode se repetir, probabilisticamente, a cada 10 anos, compreendendo a menor média obtida em 7 dias consecutivos. Assim, em cada ano de série histórica, procede-se à análise das 365 médias diárias de vazão. Seleciona-se, em cada ano, o período de 7 dias consecutivos que resultou na menor média de vazão (média de 7 valores). Com os valores da menor média de 7 dias de cada ano procede-se a uma análise estatística, que permite interpolar ou extrapolar o valor para o tempo de recorrência de 10 anos.
Saber a amplitude de variação das vazões e principalmente a freqüência com que cada valor de vazão ocorre numa determinada seção do rio é bastante importante. A obtenção da curva de permanência de vazões em uma seção é a resposta para essa questão, uma vez que para cada vazão possível de ocorrer naquele local, está associada à freqüência, ou número de vezes, que ela é excedida (DAEE, 1994).
hidrológicas como vazões mínimas ou de estiagens, na forma de Q7,10 e Q95% são bastantes
utilizadas em planejamento e gestão de recursos hídricos, para análise e previsão das disponibilidades hídricas e da qualidade dos recursos hídricos. Utilizam-se normalmente valores de vazões mínimas características, como indicadores das condições de estiagens de um rio (Pompermayer, 2003).
Segundo Tucci 2001, conhecer a disponibilidade hídrica atual de uma bacia hidrográfica e ter uma previsão da disponibilidade futura é um dos primeiros passos para o planejamento e a gestão do uso de seus recursos hídricos. A disponibilidade hídrica superficial de uma região é caracterizada a partir de vazões mínimas ou de estiagens.
As vazões traduzidas por Q7,10 e por Q95% são indicadores que representam a
contribuição unitária mínima da bacia. A vazão Q7,10 caracteriza uma situação de estado
mínimo e a vazão específica Q95% caracteriza uma situação de permanência. Esses
indicadores são utilizados para avaliar a disponibilidade hídrica mínima por unidade de área, indicando áreas críticas quanto à utilização dos recursos hídricos (Pompermayer, 2003).
A relação entre a demanda total de água de uma bacia e sua disponibilidade hídrica, nas formas de Q7,10 e/ou Q95% é o indicador utilizado para classificar áreas críticas quanto à
utilização dos recursos hídricos. Conforme estabelecido pelo Comitê Coordenador do Plano Estadual de Recursos Hídricos (CORHI), regiões onde a demanda de água supera 50% da disponibilidade hídrica mínima são consideradas áreas críticas quanto à utilização dos recursos hídricos.
A relação entre a demanda total de água e a disponibilidade hídrica mínima é o indicador utilizado para avaliar a criticidade de uma bacia quanto à utilização dos recursos hídricos(Pompermayer, 2003).
3.8 - Vazão de Enchente
O estudo de enchente é muito importante, pois nos possibilita o dimensionamento de diversas obras de natureza hidráulica, como de canais, bueiros, galerias de drenagem, seção de vazão de pontes, alturas de diques de proteção contra inundação e extravasores de barramento. O projeto dessas obras necessita de uma característica muito importante, que é a descarga máxima. A variação dessa descarga, antes e depois do valor máximo, faz-se necessário no estudo, por exemplo, de barragens de controle de enchentes e as de considerável acúmulo útil para o amortecimento de cheias, partindo-se daí a necessidade de definição do fluviograma das enchentes e conseqüentemente seu volume (Tucci, 1993).
Os valores que influenciam nas descargas máximas ou na formação de enchentes são os fatores climáticos e as características da bacia hidrográfica. Os fatores climáticos são a precipitação, insolação, vento, tempo, temperatura e umidade do ar que interfere direta ou indiretamente no balanço hídrico de uma bacia. A precipitação representa a entrada de água na bacia sendo seus parâmetros mais importantes à altura, duração, intensidade e sua distribuição no tempo e espaço, bem como as condições antecedentes à ocorrência da precipitação. Os demais fatores climáticos agem, sobremaneira, nos processos de evaporação no solo e transpiração vegetal, afetando o estado de umidade do solo nos períodos de entre chuva.
As características da bacia hidrográfica, que influenciam sobre o escoamento superficial direto são determinadas pela área da bacia, natureza do solo, cobertura vegetal, declividade e conformação do leito dos cursos d’água, forma da bacia e disposição da rede de drenagem. Além desses fatores naturais citados, as enchentes são ainda influenciadas por alterações do uso e ocupação do solo, introduzidas pelo homem, tais como, barragens artificiais, procedimento agrícola do solo, alteração da cobertura vegetal e outros (Villela, 1975).
3.9-Regionalização Hidrológica
Regionalização hidrológica é o processo de transferência de informações das estações pluviométricas e/ou fluviométricaspara outros locais. Essas transferências podem abranger diretamente as séries de vazões e/ou precipitações ou determinadas características gerais relevantes destas como média, variância, máximos e mínimos ou ainda equações e parâmetros relacionados a essas características (Barth e Pompeu, 1987).
A regionalização hidrológica significa apenas as duas últimas formas de transferência e ainda com o mecanismo de transferência suficientemente geral para obter resultados em qualquer ponto de toda uma região. A transferência de série de vazões ou precipitações é denominada simplesmente “transferência de informação”(Barth, 1987).
3.10–Indicadores de Sustentabilidade do Uso dos Recursos Hídricos
Magalhães & Cordeiro Netto, elaboraram uma metodologia de indicadores destinados a auxiliar a gestão de recursos hídricos no Brasil. Tiveram como referência o modelo Pressão-Estado-Resposta (PER), que é um modelo que se fundamenta na noção de causalidade das pressões que as atividades humanas exercem sobre o meio ambiente, modificando a qualidade e a quantidade dos recursos naturais, o estado do meio ambiente e a sociedade, responde a essas mudanças, adotando políticas ou ações de proteção e recuperação do meio ambiente, a resposta da sociedade.
Segundo Pompermayer 2003, a estrutura PER é universalmente reconhecida e utilizada para formulação, organização e seleção de indicadores de meio ambiente. Este modelo fornece subsídios aos agentes decisórios para avaliação e fiscalização do estado do meio ambiente. Desta forma, poderão avaliar que medidas são necessárias e, com base nelas, colocar em prática suas políticas de meio ambiente.
O desenvolvimento, a avaliação e a seleção de indicadores de sustentabilidade do uso de recursos hídricos feito por Magalhães & Cordeiro Netto, é feito com base num Painel Delphi, aplicado em todo país. Os participantes do painel deveriam avaliar e
selecionar indicadores considerados prioritários para a gestão de recursos hídricos, em níveis local e agregado.
A técnica Delphi é um método para o planejamento em situações de carência de dados históricos ou nas quais pretende-se estimular a criação de novas idéias. O Delphi poderá ser muito útil quando quiser realizar, uma análise qualitativa do mercado permitindo que se projetem tendências futuras em face de descontinuidades tecnológicas e mudanças sócio-econômicas. Este método consulta um grupo de especialistas a respeito de eventos futuros por meio de um questionário, que é repassado continuadas vezes até que seja obtida uma convergência das respostas, um consenso, que represente uma consolidação do julgamento intuitivo do grupo. Pressupõe-se que o julgamento coletivo, ao ser bem organizado, é melhor do que a opinião de um só indivíduo.
No Brasil, estudos recentes para a avaliação e seleção de indicadores, visando à gestão descentralizada e participativa dos recursos hídricos, foram baseados na aplicação do Painel Delphi, onde tende a incorporar aspectos relacionados com a variabilidade e a subjetividade em qualquer processo de avaliação.
Então Magalhães & Cordeiro Netto utilizaram um Painel Delphi para a avaliação e sugestão de indicadores de uso de recursos hídricos. Foi elaborada uma listagem de indicadores, que eles denominaram “indicadores de pressão antrópica sobre os recursos hídricos”. Com base nos resultados do Painel Delphi aplicado no país, selecionaram vinte indicadores de sustentabilidade do uso dos recursos hídricos. Definiu-se uma proposta de indicadores flexível o bastante, para refletir as especificidades locais.
3.11 - Bacia do Jaguari
O rio Jaguari nasce na Serra das Três Orelhas em Minas Gerais. Possui aproximadamente 200 Km de extensão e faz quase todo seu percurso sobre rochas cristalinas, restando pequena porção na foz onde faz seu trajeto em faixa sedimentar. Corre em direção a N.O e atravessa a fronteira do Estado de São Paulo, onde passa a integrar com a Bacia do Rio Piracicaba. Aproximadamente no centro dessa Bacia, o rio Jaguari
sul do estado de Minas Gerais, percorre sua maior distância no Estado de São Paulo e na sua porção final recebe seu principal afluente, o Camanducaia.
Figura 3.3-Delimitação da Bacia do Jaguari e seus Municípios ( Consórcio Intermunicipal das Bacias do Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí)
As nascentes do rio Jaguari estão localizadas no Estado de Minas Gerais nos municípios Camanducaia, Extrema , Itapeva e Toledo. Em Extrema o rio Jaguari recebe um afluente importante, o Camanducaia Mineiro. Alguns quilômetros abaixo da referida confluência , já em território paulista, o rio Jaguari é represado fazendo parte de um sistema chamado Cantareira, construído para permitir a reversão de água para a bacia do Alto Tietê. Pela junção dos rios Jaguari e Atibaia nasce o rio Piracicaba no município de Americana-SP, que segue até o município de Barra Bonita–SP onde se encontra sua foz, desembocando no Rio Tietê. Pelo envolvimento com dois Estados, a bacia do Jaguari é considerada Federal, sua abrangência atinge 4 municípios mineiros e quinze paulistas. Os municípios paulistas são: Artur Nogueira, Cosmópolis, Holambra, Santo Antônio de Posse, Pedra Bela, Bragança Paulista, Tuiuti, Morungaba, Pedreira, Jaguariúna, Joanópolis, Vargem, Pinhalzinho, Monte Alegre do Sul e Amparo (Consórcio Intermunicipal da Bacia do Piracicaba,1992).
Os recursos hídricos da bacia do Rio Jaguari, apresentam um aumento expressivo de degradação das condições naturais. Esta bacia esta localizada em uma das regiões de maior
crescimento econômico do país, que teve seu início na década de 70, e deu origem a uma série de problemas. A partir desta década, alguns municípios da bacia do Rio Jaguari passaram a constituir pólos de atração de diversas atividades altamente consumidoras e degradadoras de recursos hídricos.
A bacia do rio Jaguari está caracterizada pela sua escassez qualitativa e quantitativa, ambas associadas à degradação ambiental, crescimento econômico e desperdícios generalizados. A escassez qualitativa nesta bacia é caracterizada pelo excesso de lançamentos de efluentes domésticos, industriais e agrícolas (in natura), e, pela ausência de estações de tratamentos de esgotos. A escassez quantitativa é determinada pelo grande crescimento econômico regional e pelo aumento da população causado, principalmente, pela migração de moradores advindos da conurbação paulista. Além disso, temos que considerar, a reversão do Sistema Cantareira de 31 m3/s para a bacia do Alto Tietê, região metropolitana de São Paulo (Hidroplan, 1997).
No período de estiagem, compreendida entre os meses de maio a outubro, as limitações de vazão nas comportas da barragem do Cantareira e as diversas captações em seu curso, fazem o rio Jaguari passar pelo município de Jaguariúna–SP, bastante debilitado, só ganhando corpo com a afluência do rio Camanducaia Paulista, fato importante para captações situadas abaixo deste ponto, como é o caso do município de Limeira–SP. Em Bragança Paulista–SP, o rio Jaguari, perde grande volume em seu represamento, perda essa que tende a se agravar em função do crescimento continuado desta região.
O acentuado aumento populacional e a intensificação das atividades agro-industriais na calha do Rio Jaguari, vêm acarretando o aumento do consumo de água urbano, industrial e agrícola e, também, causando sensível deterioração da qualidade deste recurso natural (Consórcio Intermunicipal da Bacia do Piracicaba, 1992)
A par do desenvolvimento industrial, surgiu o crescimento urbano que vem se firmando como um dos principais fatores responsáveis pela degradação da qualidade da água, como tem demonstrado, o monitoramento dessa qualidade em alguns pontos da bacia, próximos aos grandes centros urbanos. Atualmente, menos de 10% das cargas orgânicas de esgotos urbanos são removidos por estação de tratamento de esgoto.
urbanas e os efluentes industriais que apresentam uma carga poluidora altamente agravante ao meio ambiente, conduzindo a uma situação extremamente grave de poluição, colocando em risco o abastecimento de água da população e a saúde pública.
Praticamente todas as cidades possuem sistema de abastecimento de água, com índice de atendimento de 95% da população urbana e como as condições hidrogeológicas desfavorecem a exploração de águas subterrâneas, o abastecimento da região é feito quase que totalmente, por águas superficiais. E em relação ao esgoto, cerca de 75% da população urbana também é atendida por redes de esgotos, mas os sistemas, quase sempre lançam os efluentes nos cursos de água, sem tratamento (Consórcio Intermunicipal da Bacia do Piracicaba, 1992).
Isto significa que se não forem tomadas medidas preventivas com a urgência que o caso requer, o ritmo atual de crescimento urbano, industrial e agrícola, poderá conduzir o rio Jaguari, a uma situação extremamente problemática sob o ponto de vista de poluição e abastecimento de água.
3.11.1 – Ocupação da Bacia do Jaguari
O processo de ocupação da bacia do Jaguari é marcado pela sua localização estratégica, e também por características ambientais que favorecem o desenvolvimento da agricultura e da indústria. Esse processo ocorreu, marcantemente, a partir da década de 1970. Atualmente já pode ser considerada uma região de grande densidade populacional e de grande concentração de atividades econômicas.
Os empreendimentos industriais intensivos causam impactos negativos na utilização dos recursos hídricos. A bacia vive intensamente o conflito entre o desenvolvimento econômico e a preservação ambiental, ou mais especificamente, entre a expansão industrial e a preservação dos recursos hídricos (Rebouças, Braga, Tundisi,1999).
Essa região tem, no momento, grandes sobreposições de regionalizações e grande parte dos problemas que afligem os municípios dizem respeito à água, fundamental para o desenvolvimento da região. No momento já se faz necessário à conjugação de esforços para enfrentamento de questões relacionadas com saúde pública.
Essa região é fronteiriça à Região Metropolitana de São Paulo e, por esse motivo é cortada por algumas das principais vias de transporte do país, o que facilita a integração em termos econômicos, ao mesmo tempo em que explica a constituição de um eixo de expansão da indústria.
A industrialização na região serviu como elemento de atração populacional. A opção pelo interior se explica pela tendência de se homogeneizarem as vantagens de localização a Região Metropolitana de São Paulo e a parte do interior. A localização das atividades produtivas tem obedecido estritamente a princípios de mercado, tirando maior proveito das potencialidades de cada região, com o objetivo de reduzir os custos de produção e maximizar os resultados (Rodrigues, 1996).
Essa característica industrial da região, a partir da década de 1970, foi determinado pela instalação de indústrias no período de desconcentração da atividade industrial da Região Metropolitana de São Paulo (FSEADE/FECAMP, 1998).
O desenvolvimento econômico dessa região, impulsionado pela industrialização, fez com que a região se configurasse como uma área de atração migratória importante, ocorrendo um grande processo de crescimento populacional (Davanzo, 1992). A Tabela 3.1 mostra o crescimento da população em cada município da bacia do Jaguari.
