Gerenciamento hídrico no contexto das Legislações Federais
O gerenciamento sustentável da água fomenta o desenvolvimento econômico e social. Alterações nos âmbitos institucionais, jurídicos e administrativos ocorreram, em função do cenário de crescimento econômico e populacional (CRUZ; TUCCI, 2008).
No Brasil, desde a Constituição Federal de 1988 (BRASIL, 1988) é determinado que a água passa a ser bem da União e dos Estados (respectivamente, Art. 20, III e Art. 26, I), competindo privativamente à União legislar sobre a água (Art. 22, IV).
Para a utilização desse bem público, precisa de autorização. Dessa forma, a Lei Federal Nº 9.433 de 1997 (BRASIL, 1997) estabelece a outorga pelo uso da água e seus objetivos são:
O regime de outorga de direitos de uso de recursos hídricos tem como
objetivos assegurar o controle quantitativo e qualitativo dos usos da
água e o efetivo exercício dos direitos de acesso à água
(Art. 11…da Lei Federal 9433/97 – BRASIL, 1997).
O Poder Público faculta ao outorgado fazer uso da água, por determinado tempo, finalidade e condição expressa. A outorga de direito de uso ou interferência de recursos hídricos é um ato administrativo, de autorização ou concessão (DAEE, 2020).
Por isso, deve-se existir um equilíbrio ou balanceamento entre a demanda hídrica e a disponibilidade da água para o alinhamento entre os interesses econômicos e a preservação do bem público, a água. O presente artigo irá apresentar o método de curva de permanência para a avaliação da disponibilidade da água (Lei de Outorga) e como interpretar os dados gráficos da curva.
O que é disponibilidade da água?
A disponibilidade hídrica pode ser definida como a parcela utilizada para o desenvolvimento, sem acarretar prejuízos ao meio. Uma parte da água deve ser mantida no rio, ou seja, uma vazão remanescente permanecerá no corpo hídrico (CRUZ; TUCCI, 2008). A outra parte é determinada de acordo com os usos, nos quais são:
- Uso consuntivo;
- Uso não consuntivo.
O Uso consuntivo se retira a água do curso d’água, como a irrigação, a utilização na indústria e o abastecimento humano. O Uso não consuntivo não se retira a água do manancial, por exemplo, para o lazer, a pesca, a navegação, em hidroelétricas.
Por que usar a Curva de Permanência para avaliar a disponibilidade hídrica?
Existentes métodos que trabalham os dados de vazão da água, como Hidrograma, Curva de Probabilidade de Vazão Média e Curva de Permanência (CRUZ; TUCCI, 2008). Porém, nem todos fornecem informações suficientes a respeito da disponibilidade da água.
O Hidrograma dispõe de informações gráficas de valores absolutos, mas não apresenta probabilidade. A Curva de Probabilidade de Vazão Média apesar de conter o cálculo de probabilidade, não dispõe das flutuações da vazão, pois é voltada para as médias (CRUZ; TUCCI, 2008).
A Curva de Permanência, entretanto, utiliza de método estatístico de percentil para a determinação da vazão em relação ao tempo, sendo mais adequada para a avaliação da disponibilidade da água.
O que é a Curva de Permanência?
A Curva de Permanência de Vazão (Figura 1) representa uma análise estatística das vazões médias diárias de um registro histórico temporal, de um curso d’água.
Como interpretar o gráfico da Curva de Permanência?
Foram destacados na Figura 2 algumas vazões em relação a permanência (%). Ao observar a curva da esquerda para direita, verifica-se que há a redução da vazão e o aumento da permanência.
A vazão de 100 m3/s de permanência de 20%, significa que 20% do tempo apresentou no mínimo 100 m3/s, como mostra a Figura 2. A vazão igual a 10 m3/s de permanência de 80 %; em 80% do período, ocorreram vazões de pelo menos 10 m3/s. A permanência de 85% teve vazão igual a 9,9 m3/s, ou seja, em 85% do tempo, ocorreram vazões de ao menos 9,9 m3/s.
Vale destacar a vazão de permanência de 95% ou Q95, muito empregada em projetos de hidroelétricas. Na Figura 2, observa-se que Q95 = 0,45 m3/s, ou seja, em 95% do período da séria histórica, houve no mínimo o valor de 0,45 m3/s, conforme a Figura 2.
Aquisição e tratamento dos dados
Os dados foram consultados e baixados no site do Hidroweb, em Séries Históricas. O Tipo de Estação consultada foi Fluviométrica e o Nome da Estação era Porto Carriel, como mostra Figura 3.
Em seguida, a Estação Convencional Porto Carriel foi selecionada (1), escolhido o Tipo de Arquivo, em formato .TXT (2) e, por fim, baixado o arquivo (3), como mostra a Figura 4.
Os dados baixados em formato .TXT estavam desconfigurados (Figura 5) para serem trabalhos. Por isso, foi utilizado um programa para a formatação básica dos dados no bloco de notas.
Os próximos passos serão do pré-tratamento dos dados, pelo programa Super Manejo da Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS. A etapas de pré-formação dos dados no formato .TXT são mostrados na Figura 6.
A opção de Vazão foi selecionada (1) > Carregar Dados (2) > .TXT desconfigurado foi baixado (3) > O arquivo foi convertido (4)> O diretório de destino foi escolhido (5) > .TXT configurado foi salvo – Ok (6).
O arquivo .TXT configurado foi copiado na íntegra e inserido no Excel, na coluna A (como mostra a Figura 7). Para separar os dados, foi necessário usar a ferramenta de Texto para Coluna, na aba Dados.
Caso não conheça a ferramenta de Texto para Coluna (Figura 8), a seguir está uma breve descrição de como executá-la. A opção de Largura fixa foi escolhida (1) > Uma divisão foi inserida ↙ entre os dados de vazão e os caracteres ,000000 (2) > Concluir (3).
Depois do pré-tratamento, a etapa de tratamento dos dados foi iniciada, como mostra a Figura 9. Foi inserida uma linha e nomeados os dados. A vazão foi dividida por 1000 para a sua correção (coluna E), ficando na unidade de m3/s.
A tabela de cálculo de dados para a construção da curva de permanência foi feita de acordo com a Figura 10. Somente, os dados de VAZÃO CONVERTIDA foram utilizados nos cálculos.
Os componentes para os cálculos foram: percentil, permanência e vazão%. O PERCENTIL variou de 0,01 a 1,0 (com intervalos de 0,01 a 0,01), como mostra a Figura 11. Os intervalos do percentil são arbitrários, sendo a escolha do profissional, mas poderia ser de 0,05 a 0,05, por exemplo.
A PERMANÊNCIA foi calculada como sendo 1 – percentil. A Figura 12 descreve os cálculos efetuados.
A VAZÃO% foi dada pela fórmula Percentil do Excel, com o uso da matriz de dados da coluna Vazão Convertida (coluna F) e Percentil (coluna H). A primeira linha de cálculo foi dada por =PERCENTIL($F$2:$F$14099; H2), como mostra a Figura 13. O uso do $ foi necessário na matriz de dados de Vazão Convertida, para a fixação do intervalo de dados de F2 (dado inicial) a F14099 (dado final).
Gráfico da Curva de Permanência
Na construção do gráfico da Curva de Permanência, aplicou-se os dados de PERMANÊNCIA e VAZÃO%. O tipo de gráfico foi de dispersão de dados (Figura 14).
O eixo de vãzão do gráfico foi convertido para a Escala logarítmica e o Eixo horizontal ajustado para o valor de 0,01, como mostra a Figura 15.
O Layout empregado no gráfico foi Layout 10, na opção do Excel de Design do Gráfica>Layout rápido (Figura 16). Por fim, foi possível se obter o gráfico de permanência para a avaliação da disponibilidade hídrica, conforme preconiza a Lei de Outorga da Água.
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REFERÊNCIAS
AGÊNCIA NACIONA DE ÀGUAS. Hidroweb v3.2.7. Brasília, 2022. Disponível em: https://www.snirh.gov.br/hidroweb/mapa. Acesso em: 2 jan. 2023.
BRASIL. CONSTITUIÇÃO DA REPÚBLICA FEDERATIVA DO BRASIL DE 1988. Diário Oficial da União, 1988.
BRASIL. Lei N. 9.433 de 8 de Janeiro de 1997. Institui a Política Nacional de Recursos Hídricos, cria o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos, regulamenta o inciso XIX do art. 21 da Constituição Federal, e altera o art. 1. da Lei n. 8.001, de 13 de março de 1990, que modificou a Lei n. 7.990, de 28 de dezembro de 1989. Brasília: Diário Oficial da União, 1997.
CRUZ, Jussara; TUCCI, CARLOS. Estimativa da Disponibilidade Hídrica Através da Curva de Permanência. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, Porto Alegre, v. 13, n. 1, p. 111–124, 2008.
DEPARTAMENTO DE ÁGUAS E ENERGIA – DAEE. O que é Outorga?. São Paulo, 2020. Disponível em: http://www.daee.sp.gov.br/site/oqueeoutorga/#:~:text=A outorga de direito de,condição expressa no respectivo ato. Acesso em: 11 jan. 2023.
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL – UFRGS. Super Manejo de Dados 2.1 (Out/2018). Porto Alegre, 2018. Disponível em: https://www.ufrgs.br/hge/modelos-e-outros-produtos/softwares-de-manejo-e-visualizacao-de-dados-hidrologicos/super-manejo-de-dados-2-0-2018/. Acesso em: 11 jan. 2023.
