Morfometria, compartimentação e hidrodinâmica de um reservatório periurbano tropical: prognósticos sobre o tempo de vida útil do Reservatório de Vargem das Flores, Minas Gerais Brasil

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Morfometria, compartimentação e hidrodinâmica de um reservatório periurbano tropical: prognósticos sobre o tempo de vida útil do Reservatório de Vargem das Flores, Minas Gerais Brasil

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Title: Morfometria, compartimentação e hidrodinâmica de um reservatório periurbano tropical: prognósticos sobre o tempo de vida útil do Reservatório de Vargem das Flores, Minas Gerais Brasil
Author: Simone Paula dos Santos
Orientador: Ricardo Motta Pinto Coelho
Co-orientador: Jose Fernandes Bezerra Neto
Banca:
Presidente: Ricardo Motta Pinto Coelho
Membro: Marcos Von Sperling; Paulina Maria Maia Barbosa; Eliane Maria Vieira
Subject: Reservatórios Teses.; Zooplâncto Teses.; Morfometria Teses.; Ecologia Teses.; Vargem das Flores, Reservatório de.
Palavra-chave: Reservatórios; Batimetria; Assoreamento; Perda de volume; Modelo; de compartimentação; Variação horizontal; Zooplâncton; Modelagem hidrodinâmica; Tempo de residência
Date: 25-03-2012
Publisher: UFMG
Abstract: O presente trabalho foi realizado em um reservatório periurbano, da região metropolitana de Belo Horizonte (RMBH), MG Brasil, Reservatório de Vargem das Flores. Este estudo teve como objetivo: (a) A realização de um estudo morfométrico e identificação de focos de assoreamento, a partir de uma nova batimetria realizada no reservatório. (b) O estudo limnológico do reservatório, com enfoque na qualidade da água, caracterização do grau de trofia do reservatório e na proposição de um modelo de compartimentação, com base nos parâmetros físicos e químicos da água. (c) Investigar o papel da hidrodinâmica, através do padrão das correntes, do tempo de residência e da forçante vento, na distribuição horizontal dos organismos planctônicos. (d) Gerar dados que possam contribuir para a elaboração de um plano de manejo, controle e mitigação da eutrofização da lagoa bem como da recuperação. A escolha da área de estudo foi em razão deste reservatório ser um importante manancial de abastecimento para as cidades da RMBH, assim como para a capital Belo Horizonte e por ser um reservatório ameaçado pelas atividades antrópicas em sua bacia. A caracterização morfométrica foi obtida através da realização de uma nova batimetria, utilizando um Ecobatímetro SonarLite (Ohmnex Ltda), acoplado a um D-GPS (Differential Global Positioning System) para a obtenção das coordenadas geográficas de cada profundidade medida. A caracterização limnológica do ecossistema foi estudada com ênfase na variação horizontal dos parâmetros de qualidade de água. Para geração do modelo hidrodinâmico, utilizou-se o software SisBAHIA®, que também gerou o tempo de residência das águas. O reservatório Vargem das Flores é um reservatório pequeno (área=5,15x106m² e volume = 29,106m³ ), com profundidade relativa (Zr = 0,83%). Na última década, o reservatório experimentou um incremento na taxa de assoreamento, recebendo em apenas nove anos a mesma quantidade de sedimentos que o reservatório que o reservatório recebeu nos seus 28 primeiros anos de operação. A taxa de deposição de sedimentos cresceu cerca de 2,5 vezes, reduzindo nessa mesma taxa sua vida útil. O estudo da variação longitudinal de parâmetros limnológicos mostrou que o reservatório é eutrófico e apresenta se compartimentado, com presença de fontes pontuais e difusas de entrada de material alóctone. A distribuição de zooplâncton e fitoplâncton apresentaram relação tanto com a hidrodinâmica, quanto com a disponibilidade de nutrientes.
Resumo em lingue estrangeira: This study was conducted in an urban reservoir, in the metropolitan region of Belo Horizonte (BHMA), MG - Brazil, Vargem das Flores Reservoir. The major objectives of this investigation were: (a) conducting a morphometric study with an identification of sources of siltation in the catchment basin and delivering a new bathymetry inventory of the reservoir; (b) performing a limnological study, with a focus on water quality, characterization of the trophic level of the reservoir and in proposing a model of limnological compartiments, based on physical and chemical parameters of the water; (c) investigating the role of hydrodynamics (residence time and wind forcing) on the horizontal distribution of planktonic organisms. The Vargem das Flores reservoir was selected because it is one of the most important sources of water supply for the metropolitan area of Belo Horizonte. Neverthless, the reservoir has been threatened by different human activities in its basin. It also has a history of cyanobacterial blooms. Morphometric characterization is obtained by performing a new bathymetry, using an echo sounder SonarLite (Ohmnex Ltd.), coupled to a D-GPS (Differential Global Positioning System) to obtain the geographical coordinates of each measured depth. The limnological characterization of the ecosystem was studied with emphasis on the horizontal variation of several variables used for the typology of water quality in reservoirs. For generation of the hydrodynamic model, the SisBAHIA software was used, it was also used in generating the residence time of water. The present investigation estimated areas and volumes considerable different than existing data from the literature. According to our new estimates, Vargem das Flores reservoir is a small reservoir with an area of 5.15 x106m ² and volume of 29x106 m³, with relative depth (Zr = 0.83%). In the last decade, the reservoir has experienced an extraordinary increase in sedimentation rates. In just nine years, it has received the same amount of sediment as it has received in its first 28 years of operation. The rate of sedimentation increased about 2.5 times, thus, reducing its useful life time equally. The study of longitudinal variation of limnological parameters showed that the reservoir is eutrophic and its water quality varies strongly according the different horizontal compartments. Finally, this study showed that the horizontal distribution of zooplankton and phytoplankton were associated with hydrodynamics and local pulses of nutrient and suspended solids.
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-92YPGV

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