Intrusão salina em aquíferos costeiros: uma análise pelo Método de Elementos de Contorno

The need of great quantity of water of good quality has led to a considerable increase in the volume of pumped groundwater. An important groundwater problem is salt water intrusion that may be defined as the landward movement of seawater interface. Intrusion can result from excessive pumping in coastal aquifers and causes increase in salinity of groundwater at a given location. The boundary element method is formulated for and applied to problems concerning a moving interface between fresh water and salt water in porous media. The model is applied to three cases: segregation by gravity action, intrusion by reduction of recharge flow and intrusion into a sink. The results obtained by the model are in good agreement with analytical and experimental solutions.A necessidade de água em quantidade e qualidade suficiente tem levado a se aumentar consideravelmente os volumes extraídos dos lençóis d’água subterrâneos. Um dos problemas que aparece ao se realizar a exploração dos aquíferos costeiros é o avanço da interface de separação entre a água doce e salgada, em direção à terra; fenômeno que recebe o nome de intrusão salina e que pode levar poços que anteriormente eram bons, a produzir água salgada. É feita no presente trabalho uma análise numérica de intrusão salina utilizando o método de elementos de contorno para resolução das equações diferenciais do escoamento d’água no lençol. São apresentados os resultados de três aplicações: uma delas é a segregação por ação da gravidade num modelo com dois líquidos imiscíveis, outra é a intrusão salina causada pela diminuição da vazão de recarga e uma última é a intrusão em direção a uma captação de água do lençol subterrâneo. Os resultados mostram que o modelo é uma boa aproximação de soluções obtidas de maneira analítica ou experimental

Groundwater management in the state of Piauí (Brazil) on the climate change context

This article aims to evaluate the current state of groundwater management in the state of Piauí, considering the scenario of climate change and its adverse effects on aquifers. The analysis is based on the socioeconomic reality of the state, the availability and demand of groundwater resources, and the level of management and the possible impacts of climate change on the state. What is noticeable is that for the projected scenarios of climate change in the state, groundwater becomes a strategic source in mitigating the effects of climate change; however, the diagnosis produced shows that the state has already been using this resource too much, but without an efficient control of the public power. This combination tends toward a pessimistic view of both the state and groundwater in relation to climate change.O presente artigo tem o objetivo de avaliar o estado atual da gestão das águas subterrâneas no estado do Piauí considerando o cenário das mudanças climáticas e seus efeitos adversos sobre os aquíferos. A análise é feita a partir da realidade socioeconômica do estado, da disponibilidade e demanda dos recursos hídricos subterrâneos e do nível de gestão e os possíveis impactos das mudanças climáticas para o estado. O que se nota é que para os cenários projetados das mudanças climáticas no estado, as águas subterrâneas tornam-se uma fonte estratégica na amenização dos efeitos das mudanças climáticas, entretanto, o diagnóstico produzido mostra que o estado já vem utilizando esse recurso em demasia, mas sem um controle eficiente do poder público. Essa combinação tende para uma visão pessimista tanto para o estado quanto para as águas subterrâneas em relação às mudanças climáticas

METODOLOGIA PARA AVALIAÇÃO DE SUSTENTABILIDADE HIDROAMBIENTAL PARA PROJETOS DE INTERVENÇÕES EM RIOS PERENES (MASRIOS): APLICAÇÃO E CONSIDERAÇÕES A PARTIR DE ESTUDOS DE CASO: Methodology for hydro-environmental sustainability assesment for intervention projects in perennial rivers (MASRios): application and considerations from case studies

To assess the environmental feasibility of structural interventions in fluvial environments, the choice to use specific methodologies based on sustainability indicators can be useful tools for the technical basis of the analysis of environmental licensing. Thus, this research aims to evaluate the Methodology for Assessment of Hydro-environmental Sustainability for Interventions in Perennial Rivers (MASRios), based on its application for the analysis of dam, dredging, rectification and requalification projects in first and second orders perennial rivers, according hierarchical river classification. Based on bibliographic, documentary and field research, case studies, data and information from three projects of intervention in perennial water courses, which were objects of environmental licensing at the State Environmental Agency of Pernambuco between the years 2011 and 2017. Finally, it is verified through the results of the numerical and graphical values presented, that MASRios has the capacity to integrate the hydro-environmental impacts under study, as well as technical agreement to support the sustainability assessment of these types of projects. Keywords: Environmental management instrument. Hydro-environmental sustainability indicators. River system. Environmental licensing. Environmental feasibility.Para evaluar la viabilidad ambiental de intervenciones estructurales en ambientes fluviales, la elección de utilizar metodologías específicas basadas en indicadores de sostenibilidad pueden ser herramientas útiles para la base técnica del análisis de licencias ambientales. Así, esta investigación tiene como objetivo evaluar la Metodología de Evaluación de la Sostenibilidad Hidroambiental para Intervenciones en Ríos Perennes (MASRios), resultado de una investigación doctoral de Carvalho (2018), basada en su aplicación para el análisis de proyectos de presas, dragados, rectificaciones y recalificaciones en ríos perennes de 1º y 2º orden, según la clasificación jerárquica de ríos de Horton (1945) modificada por Strahler (1952). Para ello, a partir de investigaciones bibliográficas, documentales y de campo, estudios de caso, datos e información de 03 (tres) procesos de proyectos de intervenciones en cursos de agua perennes de 1er y 2do orden, que fueron objetos, se utilizan como estudios de caso. en la Agencia Estatal del Medio Ambiente de Pernambuco (CPRH), entre los años 2011 y 2017. Finalmente, se verifica a través de los resultados de los valores numéricos y gráficos presentados, que MASRios tiene la capacidad de integrar los impactos hidroambientales en estudio, como así como convenio técnico para apoyar la evaluación de la sostenibilidad de este tipo de proyectos.Para avaliar a viabilidade ambiental de intervenções estruturais em ambientes fluviais, as escolhas pela utilização por metodologias específicas baseadas em indicadores de sustentabilidade, podem ser ferramentas úteis ao embasamento técnico da análise do licenciamento ambiental. Desse modo, esta pesquisa tem como objetivo avaliar a Metodologia para Avaliação de Sustentabilidade Hidroambiental para Intervenções em Rios Perenes (MASRios), a partir de sua aplicação para análise de projetos de barragens, dragagens, retificações e requalificações em rios perenes de primeira e segunda ordens, conforme classificação fluvial hierárquica. A partir de pesquisa bibliográfica, documental e de campo, são utilizados como estudos de caso dados e informações provenientes de três de projetos de intervenções em cursos d’água perenes, que foram objetos de licenciamento ambiental na Agência Estadual de Meio Ambiente de Pernambuco, entre os anos de 2011 e 2017. Por fim, verifica-se através dos resultados dos valores numéricos e gráficos apresentados, que a MASRios possui capacidade de integração entre os impactos hidroambientais em estudo, como também, concordância técnica para dar subsídios à avaliação de sustentabilidade desses tipos de projetos. Palavras-chave: Instrumento de gestão ambiental. Indicadores de sustentabilidade hidroambiental. Sistema fluvial. Licenciamento Ambiental. Viabilidade ambiental

Environmental conservation index of urban streams of Cavouco and Parnamirim streams, Brazil

Historically, urban watercourses have been rectified and channeled, directly impacting their hydrological dynamics and the water cycle. Currently, the recovery of environmental and social services of urban rivers and streams has been a worldwide trend in an attempt to make cities more sustainable. This study applied the Environmental Conservation Index of Urban Streams (ECIUS), developed by Cometti et al. (2022), to two streams in the city of Recife, Pernambuco, Brazil. The ECIUS is made up of nine indicators, based on the pressure-state-response model and calculated using a system based on fuzzy rules. The Cavouco stream presented the “regular” ECIUS in stretch 1 and “bad” in stretches 2, 3, 4, and 5. As for the Parnamirim stream, sections 1 and 2 presented ECIUS as “bad” and section 3 as “terrible.” ECIUS proved to be an easy-to-apply tool for modeling and translating complex environmental and social variables into easy-tounderstand linguistic variables. The tool can be used for diagnosis and to serve as a decision support for urban stream revitalization and monitoring interventions.Historicamente os cursos d’água urbanos têm sido retificados e canalizados, o que impacta diretamente a sua dinâmica hidrológica e o ciclo da água. Atualmente, a recuperação dos serviços ambientais e sociais de rios e riachos urbanos tem sido uma tendência mundial na tentativa de tornar as cidades mais sustentáveis. Este estudo aplicou o Índice de Conservação Ambiental de Riachos Urbanos (ÍCARU), desenvolvido por Cometti et al. (2022), em dois riachos na cidade do Recife, Pernambuco, Brasil. O ÍCARU é formado por nove indicadores, baseados no modelo Pressão-Estado-Resposta (PER) e calculado por meio de um Sistema Baseado em Regras Difusas (SBRD). O riacho do Cavouco apresentou o ÍCARU “regular” no trecho 1 e “ruim” nos trechos 2, 3, 4 e 5. Já para o riacho do Parnamirim, os trechos 1 e 2 apresentaram o ÍCARU “ruim” e o trecho 3 “terrível”. O ÍCARU mostrouse uma ferramenta de fácil aplicação para a modelagem e tradução de variáveis ambientais e sociais complexas, em variáveis linguísticas de fácil compreensão. A ferramenta pode ser utilizada para o diagnóstico e servir de apoio à decisão para intervenções de revitalização e monitoramento de riachos urbanos

EFEITOS DO REVESTIMENTO DE CANAL E IMPERMEABILIZAÇÃO DO SOLO À DINÂMICA DE INUNDAÇÃO DO RIO ARROMBADOS - PE

A integridade do sistema rio-planície de inundação é mantida pela alternância entre os períodos de inundação e recessão das águas assim como, pelo canal do rio e os seus compartimentos de superfície e subsuperfície. Contudo, ações de revestimento de canal associadas à ocupação do solo inclusive, da planície de inundação, podem ser responsáveis por consequências danosas à dinâmica hidrológica da bacia hidrográfica. Diante do exposto, o presente trabalho demonstra a partir de simulação computacional hidrodinâmica, tendo como área de estudo a Bacia do rio Arrombados, localizada no município do Cabo de Santo Agostinho – Pernambuco – Brasil, como tais intervenções na ocorrência de chuvas intensas, neste caso, com tempos de recorrência/retorno (Tr) de 05 e 25 anos e durações (d) de 30 e 180 minutos, interferem na vazão de rios e consequentemente na dinâmica de inundação fluvial da bacia

Avaliação e potencial de redução de perdas de água em cidades do Estado de Pernambuco com escassez hídrica e abastecimento intermitente

Several cities in the Northeast of Brazil have prolonged periods of drought and water scarcity. Thus, these cities adopt intermittent water supply as an alternative to save water during periods of drought. Despite this situation, the rate of water loss exceeds 50%. Therefore, more than half of all treated water supplied to these cities was lost. This study analyzed the water distribution system of the cities of Caruaru and Salgueiro (Pernambuco), proposing alternatives to mitigate the effects of water scarcity and intermittent supply with the reduction of water losses. The research methodology consisted of data collection, database statistics analysis, calculating of performance indicators, and results comparisons. From 2012 to 2016, water losses were 72.25 million m³ in these cities, which represents approximately 50% of the water produced by the sanitation company. The water loss index in Caruaru was over 50% for several months and, it exceeded 25% over the entire period in Salgueiro. The results have demonstrated the potential for the implementation of loss control programs; besides, intermittency supply has detrimental impacts on the physical integrity of water mains, culminating in an ineffective rationing measure.Diversas cidades no Agreste e Sertão do Estado de Pernambuco apresentam períodos prolongados de seca e escassez hídrica. Assim, essas cidades adotaram um regime de fornecimento intermitente de água, como alternativa para economizá-la durante os períodos de seca. Apesar dessa situação, o índice de perdas de água na distribuição supera os 50%, ou seja, perde-se mais da metade de toda a água tratada que é fornecida para o abastecimento destas cidades. O estudo analisou o sistema de distribuição de água das cidades de Caruaru e Salgueiro (Estado de Pernambuco), propondo alternativas para mitigar os efeitos da escassez hídrica e da intermitência do abastecimento por meio do combate às perdas de água. A metodologia consistiu no levantamento de dados, pesquisa documental, cálculo de indicadores de desempenho e análise dos resultados. No período de 2012 a 2016, o volume de água perdido totalizou 72,25 milhões de m³ nessas cidades, representando quase 50% da produção de água da concessionária. O índice de perdas, em Caruaru, foi superior a 50% durante vários meses e, em Salgueiro, superou 25% em todo o período avaliado. Os resultados demonstraram um potencial para implantação de programas de combate às perdas e que a intermitência possui um efeito prejudicial sobre a integridade física da rede, culminando em uma medida não efetiva para o racionamento

Desafios para a adaptação da infraestrutura de drenagem urbana em cenário de mudança do clima no Recife-PE

Os efeitos do clima em mudança podem provocar impactos significativos no sistema de drenagem dos centros urbanos. Tal situação fica ainda mais agravada nas planícies urbanas costeiras, como a cidade do Recife-PE, que tem urbanização desordenada, pluviosidade elevada e um sistema de drenagem bastante vulnerável à variabilidade diária das marés. Nesse contexto, este estudo discute os desafios para a adaptação da infraestrutura de drenagem urbana da cidade, visando o enfrentamento às mudanças do clima. Para isso, realizou-se uma revisão de literatura que resultou no diagnóstico expedito focando: as problemáticas e peculiaridades da drenagem local; os efeitos da mudança do clima no sistema de drenagem da cidade, destacando as vulnerabilidades atuais e futuras; e as iniciativas para a mitigação dos impactos e a adaptação da infraestrutura

Jardim de chuva: sistema de biorretenção para o manejo das águas pluviais urbanas

Uma abordagem sustentável da drenagem urbana em ambientes construídos precisa integrar todo o sistema de águas urbanas. Uma das formas de se conseguir isso é melhorando a infiltração no próprio lote com a utilização de jardins de chuva, técnica do tipo controle na fonte, baseada no conceito de biorretenção e compensação das áreas impermeáveis. Este trabalho apresenta um estudo experimental de um jardim de chuva, em Recife, avaliando as funções de retenção, armazenamento e infiltração da água de chuva proveniente de um telhado. Devido à elevada taxa de infiltração na superfície (312,0 mm/h), as águas rapidamente se infiltram na estrutura. Os modelos introduzidos por Horton e Mezencev foram utilizados para representar as características de infiltração do solo natural e da primeira camada do jardim de chuva, tendo apresentado resultados satisfatórios. Uma análise de custo foi implementada, e avaliaram-se o desempenho e o custo de construção para diversos tempos de retorno (2, 5, 10 e 25 anos) e durações (de 10 min a 120 min). Durante o período de  monitoramento não foi observado extravasamento na estrutura. O jardim de chuva piloto apresentou resultados satisfatórios, mostrando-se uma técnica aplicável para o manejo das águas pluviais urbanas

Trincheira de infiltração como técnica compensatória no manejo das águas pluviais urbanas

Este trabalho apresenta um projeto experimental de uma trincheira de infiltração instalada na cidade de Recife, PE, nos primeiros meses de vida útil. Foram avaliadas as funções de armazenamento de água no interior do sistema e a função de infiltração, observando-se o processo de recessão. Em razão dos consequentes eventos de precipitação, a trincheira foi muito solicitada, não tendo suprido, em alguns casos, o grande volume de entrada, o que gerou extravasamento na estrutura. Uma análise de custo foi implementada e avaliaram-se o desempenho e o custo de construção para os tempos de retorno (2, 5, 10 e 25 anos) e durações de chuva de projeto (10, 15, 60 e 120 min). Essa análise revelou que houve subdimensionamento da camada de armazenamento. Apesar disso, a trincheira de infiltração apresentou resultados positivos, com a capacidade de infiltrar no mínimo 63,57% dos volumes de entrada, ou seja, trata-se de uma técnica compensatória no manejo das águas pluviais urbanas