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Projeto Bacia Experimental e Representativa

Implantação de Bacia Experimental como Ferramenta para Estudo de Processos Hidrológicos e para Desenvolvimento de Instrumentos de Apoio à Gestão de Recursos Hídricos.

 

INTERESSE PELO ESTUDO:


Estudos e pesquisas em bacias hidrográficas vêm sendo intensificados em todo o mundo, com intuito de buscar instrumentos e/ou tecnologias capazes de subsidiar o planejamento e gerenciamento dos recursos hídricos. Numa abordagem mais contemporânea, busca-se enfocar não só os impactos hidrológicos sobre o meio ambiente da bacia, mas também, num processo de feedback, os efeitos da degradação ou modificação do meio ambiente sobre a hidrologia da mesma, o que, geralmente, é definido com base em dados coletados no seu interior.

 

Alinhados com este pensamento e buscando um melhor entendimento da dinâmica hidrológica do semi-árido, pesquisadores brasileiros, criaram em 2001, durante o I Workshop em Recursos Hídricos do Nordeste uma Rede de Hidrologia do Semi-Árido, a qual, congregando centros de pesquisas e universidades do Nordeste (UFPB, UFAL, UFPE, UFRPE; UFRN; UFC e a FUNCEME), propõe-se a efetuar novos estudos em bacias experimentais.

 

Vale ressaltar que a importância do projeto, está na busca do entendimento da dinâmica dos processos hidrológicos em bacias hidrográficas em escala reduzida (bacias experimentais), possibilitando a sua extrapolação para escala regional (bacia representativa).

 

Daí fica evidente, então, a necessidade da Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos - Funceme, tida como a “Casa dos Estudos Básicos do Sistema de Recursos Hídricos do Ceará – SIGERH”, em selecionar e instrumentalizar uma bacia experimental e representativa das condições do nosso semi-árido, que concentre todos os trabalhos de pesquisa e desenvolvimentos tecnológicos por ela concebidos.

 

OBJETIVO GERAL:


Implantar uma bacia experimental, para subsidiar o desenvolvimento de estudos teórico-experimentais sobre a hidrologia do nosso semi-árido, com vistas à definição de instrumentos de apoio à gestão dos recursos hídricos.

 

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:


• Aprimorar o entendimento e a representação da dinâmica dos processos hidrológicos em bacias hidrográficas;
• Realizar estudos da transição de escala dos processos hidrológicos;
• Aprofundar os conhecimentos sobre métodos de previsão de processos hidrológicos, a partir da análise crítica de modelos existentes, tais como modelos baseados em variáveis índices, modelos que estimam o armazenamento superficial, modelos conceituais de simulação e os de previsão com uso de séries temporais;
• Adaptar e/ou desenvolver modelos hidrológicos que permitam simular o processo de produção de deflúvios na bacia experimental, e dentro do possível procurar efetuar um link entre a geração dos escoamentos, com mecanismos de distribuição temporal e espacial da chuva, e com processos de movimentação da água no solo, entre outros;
• Estudar mecanismos de transporte de sedimentos na bacia;
• Estudar mecanismos de recarga de aqüíferos subterrâneos e armazenamento de água;
• Estudar aspectos qualitativos das águas na bacia experimental;


FINANCIAMENTO: Edital CNPq/CT-Hidro / 2007

 

LOCALIZAÇÃO:

 

Os trabalhos se desenvolvem na porção Central do Estado do Ceará, no município de Quixeramobim, abrangendo uma diversidade geomorfológica representativa da área cristalina do Nordeste brasileiro semi-árido, mais precisamente, na bacia experimental do riacho do Algodão e na bacia representativa do riacho Forquilha.

 

METAS:


• Instrumentalizar a bacia experimental - instalação de equipamentos e confecção de estruturas para medição de parâmetros hidro-climatológicos, tais como: estação agro-hidroclimatológica, limnígrafos, confecção de vertedouros, instalação de réguas limnimétricas, etc.;


• Realizar campanhas para medição de dados fluviométricos e para coleta de amostras de água em seções de controle da bacia: rios, açude e poços;

• Coletar 20 (vinte) amostras de solo em pontos da bacia e realizar testes de infiltração;


• Instalar 10 (dez) baterias de tênsiômetros em parcela experimental de 01(um) hectare, para estudar a dinâmica da umidade do solo;


• Concepção e implementação de 01(um) banco de dados referentes à hidrologia da bacia experimental;


• Realizar a modelagem matemática dos processos estudados;


• Elaborar relatórios técnicos sobre o andamento da pesquisa e os resultados alcançados por ela.

 

EQUIPE TÉCNICA:


Carlos Henrique Lima de Moura (Aluno de Mestrado)
Dirceu Silveira Reis Jr. (PhD)
Eduardo Sávio Passos Rodrigues Martins (PhD)
Francisco Venicius Fernandes Bastos (MSc)
Gilberto Möbus (MSc)
Giovanni Brígido Bezerra Cardoso (Aluno de Doutorado)
Julien Daniel Pierre Burte (PhD)
Magda Maria Marinho Almeida (MSc)
Saulo Tarso Araujo da Silva (PhD)
Thiago Nogueira de Castro (Aluno de Mestrado)
Wesley Costa Lima (Técnico)

 

METODOLOGIA:


1ª Fase – Diagnóstico da Área de Estudo
1 - Levantamentos Preliminares;
2 - Reconhecimento da Área e Trabalhos de Campo;
3 - Seleção da Bacia Experimental;
4 - Análise de Consistência e Tratamento das Informações Levantadas;
5 - Geração de Planos de Informação;
6 - Definição do Arcabouço Conceitual do Banco de Dados para o Projeto.

 

2ª Fase: Monitoramento de Variáveis Hidrológicas na Bacia Experimental
6 - Instrumentalização da Bacia;
7 - Coleta de Variáveis Hidrológicas:
• Dados Climatológicos;
• Dados Sedimentométricos;
• Dados fluviométricos;
• Dados de qualidade da água;
• Medidas dos níveis de água subterrânea.

 

3ª Fase: Estudos Específicos
8 - Resposta Hidrológica da Bacia Baseada em Parâmetros Físico-Hídrico do Solo;
9 - Escala dos Processos Hidrológicos;
10 - Estudos Sedimentológico;
11 - Estudo dos Aspectos Qualitativos da Água;
12 - Identificação das Unidades Aqüíferas e suas Zonas de Recargas;
13 - Análises da vulnerabilidade natural e risco à contaminação.

 

Geoprocessamento como Metodologia Integradora

 

RESULTADOS E IMPACTOS ESPERADOS:


Espera-se, ao final do projeto, a obtenção de dados e informações extremamente valiosos que permitam uma melhor compreensão da dinâmica dos processos hidrológicos na bacia, mais especificamente, a geração de vazões, a infiltração, umidade do solo e outros parâmetros, tornando possível o desenvolvimento e/ou aplicação de modelos preditivos relacionados à chuva-vazão, afluência de sedimentos, bem como uma análise dos impactos das mesmas no balanço hídrico.

 

Impactos Técnico-Científicos:
Espera-se que o impacto científico do Projeto consistirá no aumento do conhecimento científico, na capacitação e treinamento de recursos humanos, na oportunidade de realização de experimentos controlados, na aplicação e avaliação de metodologias clássicas para investigação dos parâmetros hidrológicos, e no desenvolvimento de novos modelos e métodos de pesquisa dos recursos hídricos do semi-árido.

 

Os estudos realizados na bacia serão difundidos na comunidade científica através de monografias, dissertações e teses acadêmicas que possam ser desenvolvidas no âmbito do projeto, bem como através da realização de cursos, seminários, fórum de discussões, publicações científicas em congressos e na rede mundial de computadores.

 

Impactos Tecnológicos:
Destaca-se a adoção de uma metodologia que associa recursos tradicionais, como a instrumentação da bacia para medição de parâmetros in situ, às técnicas de análises espaciais oriundas das modernas tecnologias de geoprocessamento e sensoriamento remoto, o que possibilitará o desenvolvimento e/ou ajuste de modelos mais precisos para simulação dos processos investigados.

 

Neste processo deverá resultar, também, o desenvolvimento de sub-produtos:
• Sistemática de organização da infra-estrutura de dados e informações ligadas aos recursos hídricos gerados pelo projeto;
• Metodologia de instrumentalização de bacias experimentais e coleta de dados;
• Implantação de um projeto de Tecnologia da Informação para captura, transmissão e armazenamento de dados e informações;
• Implantação de um Sistema Geográfico de Informação envolvendo a concepção de um modelo de dados espaciais e alfanuméricos para armazenamento, disponibilização e análises de dados e informações do projeto;
• Produção de dados e informações como ferramentas importantes para subsidiar o processo de planejamento e gerenciamento dos recursos hídricos;
• Aprimoramento das técnicas de investigação das ciências hidrológicas;
• Modelagem dos parâmetros pesquisados na bacia experimental para aplicação em outras bacias não monitoradas, em consonância com a iniciativa do IAHS-PUB Programm (programa do IAHS para resolver a questão da previsão hidrológica em bacias não monitoradas).

 

Impactos Econômicos:
Os dados gerados pelo projeto poderão garantir uma maior precisão na estimativa das reservas hídricas existentes na região, no tocante aos seus aspectos quantitativo e qualitativo, o que poderá implicar em maior economia no dimensionamento de obras.

 

Em consonância com a iniciativa da International Association of Hidrology Sciences, a extrapolação dos resultados alcançados na pesquisa para outras bacias, não monitoradas (estudo de regionalização), constitui-se em solução altamente econômica e viável. Com efeito, os custos envolvidos na instrumentalização de bacias e implantação de redes de monitoramento são, muitas vezes, proibitivos.

 

Impactos Ambientais:
O conhecimento da dinâmica dos processos hidrológicos na bacia: infiltração, umidade do solo, precipitação, geração de escoamento, produção de sedimentos, qualidade da água, associado à aplicação de metodologias de geoprocessamento para geração de cenários, permitirá a identificação de áreas mais susceptíveis à erosão, risco de poluição e outras fragilidades ambientais, subsidiando a definição de medidas preventivas e/ou mitigadoras.

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