Felipe Abrantes Rodrigues Souza
Título
MODELAGEM ESPACIAL DA QUALIDADE DA ÁGUA USANDO GEOTECNOLOGIAS NA BACIA HIDROGRÁFICA DE SANTANA-RJ
Orientador(es)
Otto Corrêa Rotunno Filho
Resumo
As características fisiográficas, hidrológicas e demográficas das bacias hidrográficas afetam seus corpos de água, em virtude dos processos físicos-químicos-biológicos atuantes no sistema, o que requer atenção a possíveis estados de degradação e eutrofização. O aporte de nutrientes, como o nitrogênio e o fósforo total em função da ocupação antrópica e pelos diferentes usos e ocupações do solo, acarretam zonas de pressão na qualidade da água. Nesse sentido, o trabalho objetivou efetuar modelagem da qualidade de água com apoio de modelo digital de elevação hidrologicamente consistido da bacia e de geotecnologias com vistas a avaliar e a estimar a variabilidade espacial das cargas de fósforo e nitrogênio total na bacia hidrográfica de Santana-RJ. A estimativa de cargas potenciais desses nutrientes de natureza difusa e concentrada permitiu a modelagem da distribuição espacial de cargas de nitrogênio e fósforo na rede de drenagem. Adicionalmente, análise hidrológica de dados de chuva e vazão foi realizada para a bacia de Santana como suporte a futuros estudos de modelagem hidrológica com vistas à obtenção de concentração dos nutrientes avaliados. Evidenciou-se equilíbrio no aporte de cargas concentradas e difusas de fósforo total. No que concerne ao nitrogênio, o aporte predominante foi de cargas concentradas. Constatou-se superestimação dos valores de concentração observados na parte superior da bacia e subestimação na região do reservatório de Santana. Conclui-se que a elevada carga potencial de nutrientes provenientes da bacia hidrográfica de Santana condiciona seus corpos de água a estados de eutrofização, favorecendo a degradação da qualidade das águas e o surgimento de florações de algas e macrófitas.
Abstract
The physiographic, hydrological and demographic characteristics of the watersheds influence the characteristics of their water bodies due to the physical-chemical-biological processes in the system, which requires attention to possible states of degradation and eutrophication. The contribution of nutrients such as total nitrogen and phosphorus as a function of the anthropic occupation and the different uses and occupations of the soil lead to pressure zones in the water quality. In this sense, the objective of this work was to perform water quality modeling with the support of a hydrologically constricted digital elevation model of the basin and geotechnologies with the aim of evaluating and estimating the spatial variability of the total load of phosphorus and nitrogen in the Santana-RJ watershed. The estimation of these nutrients in terms of the corresponding diffuse and concentrated potential loads provided the conditions to model the spatial distribution of nitrogen and phosphorus loads in the drainage network. In addition, hydrological analysis including rainfall and streamflows was performed for the Santana basin as a support for future studies of hydrological modeling with the purpose of estimating concentration of the nutrients evaluated. It was observed a balance in the contribution of concentrated and diffuse total phosphorus loads. Regarding nitrogen, the predominant contribution refers to concentrated loads. Overestimation of the observed values in the upper part of the basin and underestimation in the region of the Santana reservoir were verified. It was concluded that the high potential nutrient load from the Santana watershed conditions its water bodies to euthophic states, favoring the degradation of water quality and the appearance of algal blooms and macrophytes.
