Vazão ecológica Vazão mínima necessária para garantir a preservação do equilíbrio natural e a

1. Vazão ecológica Vazão mínima necessária para garantir a preservação do equilíbrio natural e a sustentabilidade dos ecossistemas aquáticos Vazão que se deve garantir a jusante de uma estrutura de armazenagem (barragem) ou captação (tomada de água), para que se mantenham as condições ecológicas naturais de um rio. A vazão ecológica geralmente corresponde a o um percentual fixo da vazão referencial que é estabelecida como o limite para o total das outorgas. No leito dos rios deve haver uma determinada vazão que satisfaça a todos os usos previstos pela Política Nacional de Recursos Hídricos, inclusive as demandas ambientais satisfeitas pela vazão ecológica que deve ser mantida ao longo do seu trecho para fornecer ao ecossistema local condições de sobrevivência. A União define vazão ecológica como "a vazão mínima necessária para garantir a preservação do equilíbrio natural e a sustentabilidade dos ecossistemas aquáticos

2. Vazão ecológica • deve ser um valor variável no tempo, que permita manter o pulso natural do rio, com suas variações intra e inter-anuais; • deve ser menor ou igual à vazão afluente, de forma a preservar os usos múltiplos previstos para o aproveitamento, bem como sua viabilidade técnico-econômica; • deve ser proporcional à vazão afluente, ou seja, quanto maior a disponibilidade hídrica, maior a vazão que pode ser direcionada para atender a demanda ambiental; • a relação entre vazão ecológica e vazão afluente deve ser tanto maior quanto menor a disponibilidade hídrica, ou seja, em períodos de seca, a parcela relativa direcionada para atender a demanda ambiental será maior que em períodos de cheias; e • existe um limite superior de vazão para cada período ou mês do ano, acima do qual os incrementos de vazões não trazem benefícios ambientais incrementais significativos.

3. Vazão ecológica Razões para justificar a necessidade de assegurar vazões mínimas em rios: 1. Permitir a passagem de peixes para os locais de reprodução e desova; 2. Assegurar níveis adequados de temperatura e oxigênio dissolvido; 3. Manter condições satisfatórias de habitat para a fauna e flora. Adicionalmente o estabelecimento de vazões altas periódicas para que haja remoção de sedimentos finos que se acumulam em locais de desova de peixes, e de águas paradas com elevado teor salino ou com baixas concentrações de oxigênio dissolvido.

4. Vazão ecológica Tipos de impactos sobre os ecossistemas: • Impactos sobre os ecossistemas terrestres e sua biodiversidade; • Emissão de gases causadores do efeito estufa; • Impactos das vazões alteradas para os ecossistemas aquáticos de jusante e sua biodiversidade; • Impactos da modificação do regime de pulsos hidrológicos sobre as planícies de inundação; • Impactos sobre a pesca; • Diversificação de ecossistemas aquáticos;

5. Vazão ecológica Tipos de impactos sobre os ecossistemas: A fase seca do pulso de vazões é crítica, porque até as espécies aquáticas mais adaptadas em geral morrem em condições anaeróbicas, mesmo que possuam mecanismos para resistir à períodos de seca e inundação. A retenção de sedimentos à montante provoca: simplificação do leito de jusante do aproveitamento hidrelétrico, pela redução progressiva de ilhas marginais; aprofundamento da calha e desaparecimento de várzeas úmidas; perda da vegetação ripária.

6. Vazão ecológica Níveis de vazões: (1) Vazão ambiental ótima, provendo excelentes condições para a sobrevivência, reprodução e crescimento de peixes. Esta vazão seria indicada especialmente para épocas seguindo períodos de estresse. (2) Vazão ambiental mínima, a qual garantiria a manutenção ou pequena redução na abundância de peixes. Esta seria a vazão recomendada para os anos de chuvas regulares. (3) Vazão ambiental de sobrevivência, a qual implicaria na redução na abundância de peixes, mas não em perdas de espécies. Esta vazão seria indicada para anos de baixa precipitação. (4) Vazão de limpeza, recomendada para o descarte de zonas com elevados teores de sais.

7. Vazão ecológica Vazão ecológica necessária para proteger os aspectos físicos, biológicos e químicos da água: 1) Vazão de manutenção da qualidade de água, que é alcançada pela manutenção de uma vazão necessária para a assimilação de esgotos, de forma que a qualidade de água remanescente atenda aos limites de concentração de substâncias na classe em que o corpo de água foi enquadrado. 2) Vazão de base ictiológica, que é a vazão mínima necessária para manter as populações de peixes durante diferentes estágios de vida. 3) Vazão de manutenção do canal fluvial, que é a vazão mínima necessária para realizar processos como transporte de sedimentos. Ela influencia as características de longo prazo do habitat aquático como a quantidade e qualidade das formas de fundo do leito

8. Vazão ecológica Hierarquização das vazões ecológicas (quanto ao grau de proteção) (a) restauração das condições naturais; (b) não degradação com restauração; (c) não degradação; (d) nenhuma perda líquida; (e) fixação de percentagem de perda; (f) nenhuma perda de diversidade genética; e (g) sobrevivência de populações.

9. Vazão ecológica • Métodos de definição da vazão ecológica: • métodos das descargas históricas ou empíricas • métodos de limites mínimos de sobrevivência • métodos de simulação de habitats • (4) métodos holísticos.

10. Vazão ecológica Os Métodos Hidrológicos correspondem aos métodos de descargas históricas e de fixação de padrões, que usam dados hidrológicos para estabelecer vazões mínimas. Exemplos desta categoria: Métodos que utilizam uma porcentagem da vazão – QX, onde “x” varia de 50 a 98%, sendo os mais normais Q90 e Q95 Método Tennant - vazão média mínima correspondente a sete dias consecutivos com período de recorrência de dez anos (Q7,10). (Este método foi desenvolvido a partir de observações sobre habitats e vazões feitas durante 10 anos nos estados americanos de Montana, Nebraska, e Wyoming)

11. VAZÕES DE ESTIAGEM

12. VAZÕES DE ESTIAGEM • CURSOS D’ÁGUA • Perenes • Intermitentes • Efêmeros

13. VAZÕES DE REFERÊNCIA • Vazões observadas em determinado período • Vazão média Média anual Média do período chuvoso Média do período seco • Vazão mínima Vazão crítica Valores mais utilizados no Brasil Q90 (ou Q95) Q7,10

14. VAZÕES DE REFERÊNCIA (Q90 e Q95) Vazão em que 90% (ou 95%) dos dados diários de vazão da série são iguais ou superiores a ela, ou seja, 10% (ou 5%) das vazões diárias são inferiores. Também pode se entendida como a vazão em que 90% (ou 95%) do tempo se tem vazões iguais ou superiores ela.

15. Exemplo. Determinação de Q90 e Q95 Um curso d’água possui uma série de dados de medição de vazão de 35 anos, com medições diárias. Ao todo, há 12.785 dados diários disponíveis (N=12.785). Os valores diários foram ordenados decrescentemente, e parte deles são apresentados na tabela a seguir. Pede-se o cálculo dos valores de Q90 e Q95 Solução Os dados são ordenados de forma decrescente É atribuído um número de ordem para cada um m=1 para o maior, m=2 para o segundo maior, ..., m=N para o menor Para cada par (m, Qm) - está associada uma probabilidade de que haja uma vazão superior a ela. Esta probabilidade é dada por: P=m / N Na coluna de probabilidades, procura-se o valor mais próximo a 0,90 95%). VAZÕES DE REFERÊNCIA (Q90 e Q95)

16. Valores obtidos Q50 = 41,08 m³/s Q90 = 18,81 m³/s Q95 = 16,00 m³/s Obs: Q90: 90% dos valores de vazão são iguais ou superiores a 18,81 m³/s

17. Vazão mínima com um período de retorno de 10 anos e período de duração de 7 dias consecutivos. No caso de vazões mínimas, o período de retomo é o tempo médio, em anos, necessário para que ocorram vazões menores ou iguais a um certo valor, uma vez, em um ano qualquer VAZÕES DE REFERÊNCIA (Q7,10)

18. Determinação de Q7 Seleciona-se, em cada ano, o período de 7 dias consecutivos que resulta na menor média de 7 valores – média movel Obs: Em cursos d’água intermitentes, a vazão Q7,10 usualmente é igual a zero, pelo fato de prevalecerem, no período de seca de cada ano, vazões nulas na calha do rio VAZÕES DE REFERÊNCIA (Q7,10)

20. Conceitos Tr = tempo de retorno (anos) ou seja o número médio de anos, para que ocorra uma vazão igual ou inferior à vazão considerada, uma vez. em um ano qualquer p = probabilidade da ocorrência de uma vazão igual ou inferior aquela considerada em um ano qualquer N = número de anos com dados disponibilizados para a análise m = número de ordem da vazão, após ela ter sido ordenada de forma crescente (m=1 para a menor vazão e m=N para a maior vazão) P = m / (N+1) Tr = (n+1) / m VAZÕES DE REFERÊNCIA (Q7,10)

21. “Vazão mínima com um período de retorno de 10 anos e duração de 7 dias consecutivos” VAZÕES DE REFERÊNCIA (Q7,10)

22. RELAÇÃO ENTRE AS VAZÕES DE REFERÊNCIA Qmlp: vazão média de longo período

23. VERTEDORES “Os vertedores são simples aberturas sob,e as quais um líquido se escoa” São utilizados na medição de vazão de pequenos cursos d’água e de condutos livres assim como no controle do escoamento em galerias e canais.

24. VERTEDORES CLASSIFICAÇÃO:

25. VERTEDORES VAZÃO Vertedores triangulares - de parede delgada e lisa (fórmula de Thompson

26. VERTEDORES VAZÃO Vertedores retangulares de paredes delgadas e sem contrações. (Fórmula de Francis) Q = 1,838 L.H 3/2 [m³/s] Vertedores retangulares de paredes delgadas e com duas contrações

27. VERTEDORES Problema 1 Qual vazão de um regato determinada por meio de um vertedor triangular cuja carga H foi 6,3 cm. Problema 2: Para abastecer uma cidade pequena pensou-se em captar as águas de um córrego. Para isso procurou-se determinar sua vazão empregando-se um vertedor de paredes delgadas, com duas contraçòes e largura = 0,80 m. A água elevou-se a 0,12 m acima do nível da soleira do vertedor. Calcular a vazão

28. VERTEDORES Problema 1 Qual vazão de um regato determinada por meio de um vertedor triangular cuja carga H foi 6,3 cm.

29. VERTEDORES Problema 2: Para abastecer uma cidade pequena pensou-se em captar as águas de um córrego. Para isso procurou-se determinar sua vazão empregando-se um vertedor de paredes delgadas, com duas contrações e largura = 0,80 m. A água elevou-se a 0,12 m acima do nível da soleira do vertedor. Calcular a vazão