Laboratório de Recursos Hídricos e Meio Ambiente - LABH2O

Descrição

O Laboratório de Recursos Hídricos e Meio Ambiente, que atua junto ao Programa de Engenharia Civil, foi concebido no ano de 2010 com vistas a adotar uma perspectiva multidisciplinar, interdisciplinar e transdisciplinar na formação de futuras lideranças científicas na área de recursos hídricos. Sintonizado com as demandas sociais, o Laboratório opera através de bolsistas de graduação (Programa de Educação Tutorial – PET/MEC-SESu - apoio CAPES e Programa PIBIC – apoio CNPq) e bolsistas de pós-graduação (mestrado e doutorado), dando grande ênfase na emergente questão de gerenciamento integrado de bacias hidrográficas.

A formação do novo Laboratório reúne e integra os Laboratórios que historicamente vieram a se desenvolver junto ao Programa de Engenharia Civil da COPPE/UFRJ, a saber: Laboratório de Traçadores (1972); Laboratório de Hidrologia (1987) e Laboratório de Hidráulica Computacional (1998).

 

A principal missão do Laboratório de Recursos Hídricos e Meio Ambiente é a construção de uma base de dados e o desenvolvimento de ferramentas de análise integráveis a um sistema de apoio à decisão voltado à gestão de recursos hídricos com suporte na modelagem ambiental e no monitoramento hidrometeorológico e de mudanças climáticas globais na escala da bacia.

Diretriz estratégica

Estabeleceram-se alguns eixos acadêmico-científicos que merecem destaque, a saber: (1) Hidrologia superficial e hidrologia subterrrânea; (2) Interações superfície-atmosfera, micrometeorologia e hidrometeorologia de meso-escala ; (3) Qualidade da água, do ar e do solo; (4) Hidráulica fluvial; (5) Transporte de sedimentos; (6) Estruturas hidráulicas; (7) Hidrometria; (8) Aplicação de traçadores em hidrologia; (9) Modelagem ambiental e gestão de recursos hídricos de bacias hidrográficas rurais e urbanas e (10) Mudanças climáticas globais e seus efeitos regionais.

 

As temáticas propostas incentivam o estudo e desenvolvimento de técnicas de sensoriamento remoto e de geofísica, explorando seu potencial para monitoramento hidrológico, hidráulico e de mudanças climáticas, para suprir a carência de dados e apoiar a solução de problemas gerais e específicos de bacias hidrográficas brasileiras. Inclui-se aqui, por exemplo, a melhoria da qualidade e diminuição do custo e do tempo de aquisição de dados hidrológicos básicos, subsidiando a previsão, o controle e estratégias de ação em eventos de secas e cheias, e as estimativas de conseqüências de mudanças climáticas no ciclo hidrológico, no regime dos principais rios, identificando riscos hidrológicos e medidas de adaptação a novas condições ambientais.

Busca-se responder às seguintes perguntas científicas: Que fatores afetam a variabilidade interanual do escoamento superficial e subterrâneo em bacias hidrográficas? Como os padrões temporais e espaciais da umidade do solo afetam os balanços locais e regionais de energia e água e a variabilidade interanual do escoamento superficial e subterrâneo? Como determinar as incertezas nas vazões produzidas por um modelo hidrológico a partir da representação de campos espaço-temporais pluviométricos? Como modelar e integrar os padrões espaço-temporais de quantidade e qualidade de água em bacias hidrográficas e em ambientes estuarinos e costeiros?

Nesse sentido, propõe-se que o referencial de ação tenha suporte nos seguintes programas de estudos:

 

Programa 1 – Modelagem ambiental e gestão integrada dos recursos hídricos em bacias rurais e urbanas:

 

A partir do entendimento que não é possível gerir sem quantificar, este tema reconhece a importância das plataformas de modelagem computacional como ferramentas para a quantificação das variáveis chaves para o processo decisório, tanto no processo de planejamento, implantação e operação. Mais importante ainda é a percepção da necessidade de se considerar explicitamente uma etapa de construção das conexões entre os resultados dos modelos e os sistemas de gestão na perspectiva de análise integrada de risco e avaliação de impactos no meio ambiente e no meio social.

A avaliação dos impactos causados pelas atividades humanas associadas à vulnerabilidade do meio ambiente abrange a temática de mudanças climáticas e seus impactos nos regimes hidrológicos e recursos hídricos subjacentes, vulnerabilidade dos aqüíferos sujeitos à exploração intensa e processos de contaminação e remediação, saneamento, emprego de traçadores fluorescentes e naturais para identificação da dispersão de poluentes em corpos de água e de processos físicos do ciclo hidrológico, além de se constituir em um eixo integrador que permite a avaliação dos modelos e parametrizações e da base de dados.

 

Programa 2 – Hidrologia espacial e sensoriamento remoto como nova fonte de dados para plataformas de modelagem computacional:

 

Este tema percebe e reconhece o atual estado da arte do desenvolvimento das plataformas automáticas e de sensoriamento remoto e seu uso na hidrologia, seja como fonte direta de informação para análises hidrológicas, seja como dados de entrada para modelos hidrometeorológicos, hidrodinâmicos e de qualidade de água, que podem ser utilizados tanto para aplicações quanto para realimentar o processo de aperfeiçoamento dos modelos e correspondentes parametrizações.

Adicionalmente, essa temática requer reunir e desenvolver toda a tecnologia de informação de hidrologia espacial e de sensoriamento remoto, de forma inovadora e integrada, com sistemas avançados de cartografia digital, propiciando o fluxo completo de informação, incluindo sua aquisição, processamento e disseminação com aplicações na gestão e modelagem de recursos hídricos e meio ambiente.

 

Programa 3 – Modelagem hidrológica-hidráulica-atmosférica e da qualidade da água:

 

A adoção de uma linha temática específica para o desenvolvimento e aplicações de modelos computacionais e numéricos e sua integração como instrumento e ferramenta de gestão resulta do reconhecimento da importância e potencialidade dos modelos, tanto como ferramenta operacional como de apoio na evolução do conhecimento a respeito dos processos hidrológicos, hidráulicos, atmosféricos e geomorfológicos em diferentes resoluções espaço-temporais na escala da bacia hidrográfica. Adicionalmente, ressalta-se que esse programa estimula a construção de modelos orgânicos, ambientalmente e socialmente integrados.

 

 Projetos

 

Com vistas a cumprir a missão identificada, em consonância com a diretriz estratégica e fundamentação nos programas de estudos estabelecidos, são escolhidas bacias hidrográficas de natureza rural e urbana, com escalas diversas, que contemplam, por exemplo, a bacia do rio Paraíba do Sul, bacias rurais e urbanas na região do estado do Rio de Janeiro, a bacia Amazônica, a bacia do rio Cuiabá, a bacia do rio São Francisco, entre outras, construindo-se e compartilhando-se, com diversas instituições, de natureza acadêmico-científicas e de natureza operacional, e em especial com a sociedade brasileira, o conhecimento gerado para a adequada gestão de bacias hidrográficas de pequena, média e larga escala. Adicionalmente, enfatiza-se a concepção adotada de pautar o desenvolvimento desta missão do Laboratório a partir de estudos na bacia experimental do rio Piabanha na região serrana do Rio de Janeiro (EIBEX), afluente do rio Paraíba do Sul, que conta com biomas de Mata Atlântica, área agrícola e área urbana, que se constitui em um laboratório na escala real para o desenvolvimento de novas metodologias científicas e inovações tecnológicas.

 

 

 

Infra-estrutura

A formação do novo Laboratório reúne e integra os Laboratórios que historicamente vieram a se desenvolver junto ao Programa de Engenharia Civil da COPPE/UFRJ, a saber: Laboratório de Traçadores (1972); Laboratório de Hidrologia e Estudos do Meio Ambiente (1987) e Laboratório de Hidráulica Computacional (1998).

 

• Laboratório de Hidrologia
• Laboratório de Traçadores
• Laboratório de Hidráulica Computacional

 

Professores Envolvidos

DOCENTES

Prof. Otto Corrêa Rotunno Filho (professor responsável)
Prof. Daniel Andres Rodriguez
Prof. José Paulo Soares de Azevedo
Prof. Marcelo Gomes Miguez
Prof. Paulo Canedo de Magalhães
Prof. Renato Nascimento Elias
Prof. Rui Carlos Vieira da Silva
Pesq. João Sérgio Fajardo Roldão
Prof. José Otavio Goulart Pecly

Técnicos Administrativos

FUNCIONÁRIOS UFRJ