Políticas públicas de recursos hídricos para o semi-árido

The climatic, social and economic characteristics in the Brazilian semi-arid region require specific technologies of water resources uses and conservation. So, many alternatives for clean water acquisition must be analyzed. In opposition to the traditional way of accumulating water in small surface reservoirs and perforation of wells in crystalline terrains, alternatives have been looking like great depth wells in sedimentary areas, methodologies for evaporation reduction and salinization control, destination and use of effluents. Finally, works for river basins integration and water transport over long distances are starting to be built in Northeast region. The approach in those water policies for the Brazilian semi-arid region is the purpose of this paper.As características climáticas e socioeconômicas do semi-árido brasileiro requerem tecnologias específicas de utilização e conservação dos recursos hídricos. É preciso analisar as alternativas de obtenção de água para usos diversos. Em contraposição às formas tradicionais de acumular água em pequenos reservatórios de superfície (açudes) e perfuração de poços no cristalino, têm-se buscado alternativas como poços de grande profundidade nas áreas sedimentares, metodologias para redução da evaporação e controle da salinização, destinação e uso de efluentes. Por fim, obras de integração de bacias hidrográficas e transporte de água a grande distância começam a ser construídas na região. A abordagem dessas diferentes políticas hídricas para o semi-árido é o objetivo deste trabalho

Crise hídrica: desafios e superação

Entre os grandes desafios estabelecidos para o futuro da humanidade, a questão da água se destaca por ser um recurso escasso, indispensável para a sobrevivência humana e manutenção dos ecossistemas, e insumo para todas as atividades produtivas. Este artigo aborda a questão em nível global, estabelecendo foco nas peculiaridades do Brasil e destacando os principais desafios a superar, como as dificuldades decorrentes para o abastecimento humano e industrial, a crescente demanda por água para produção de alimentos, a geração de energia e os possíveis impactos de mudanças climáticas sobre as fontes hídricasAmong the great challenges posed for the future of humankind, the issue of water is of paramount importance, as it is a scarce resource essential for human survival, for maintaining ecosystems, and which serves as input to all productionrelated activities. This paper deals with the issue globally and centers its focus on Brazil´s distinctive features. It highlights key challenges to overcome, such as the difficulties for human and industrial supply, the growing water demand for food production, for energy generation, and possible impacts of climate change on water resource

Algoritmo de gradientes conjugados aplicado à identificação de parâmetros nas equações de propagação de onda de cheia

The development and application of optimization techniques to the parameters identification problem in flood propagation equations are presented. This work was basically developed by means of the following steps: a) presentation of Preissmann Implicit Method to the solution of unsteady open channel flow equations; b) study of factors affecting the equations parameters; c) presentation of gradient search optimization techniques; d) the association of Preissmann's scheme with gradient search techniques to develop parameters identification algoritms; e) application of the developed algoritm to the simulation of wave flood propagation in Capibaribe River with time-variable parameters.O objetivo prioritário deste estudo é o desenvolvimento e aplicação de técnicas de otimização ao problema de identificação de parâmetros nas equações de propagação de onda de cheia. Em síntese, o desenvolvimento deste trabalho é composto de: a) apresentação de métodos numéricos de solução das equações do escoamento não-permanente em canais abertos; b) estudo dos fatores que influenciam os valores dos parâmetros das equações do movimento; c) apresentação de técnicas de otimização através de busca por gradiente; d) combinação do esquema de discretização em diferenças finitas de Preissmann com técnicas de gradiente no desenvolvimento de algoritmos para a identificação de parâmetros; e) aplicação do algoritmo de gradientes conjugados, considerando os parâmetros constantes e variáveis no tempo, à reprodução de ondas de cheia do rio Capibaribe

Integraçãoo dos Componentes Econômico e Hidrológico na Modelagem de Alocação Ótima de Água para Apoio a Gestão de Recursos Hídricos: Uma Aplicação na Bacia do Rio Pirapama

This paper introduces Integrated Economic-Hydrologic water modeling at the basin scale, that can provide essential information for policymakers in resource allocation decisions, applied to the Pirapama river basin, in Pernambuco state. Includes hydrologic, institutional, agronomic and economic relationships in a unique framework in order to identify the best allocation of the water resources among their multiple uses before Pirapama reservoir. Furthermore, the best allocation of the alcohol production process’s effluents is also identified. The model has a significant non-linearity level and includes more than 10 thousands variables and equations, so can be considered a complex non-linear system. The piece-by-piece method (Cai et alii 2001) is implemented using the General Algebraic Modeling System (GAMS) to solve this system. GAMS is a high level software to solve mathematical programming problems. The results show the effectiveness of the model for water policy analysis and like a decision support system of the hydrologic questions.Alocação Ótima de Água, Modelos Econômico-Hidrológicos Integrados, Apoio a Decisão na Gestão de Recursos Hídricos, Otimização Não-Linear; Políticas de Alocação de Água

METODOLOGIA DE GESTÃO DE CUSTOS EM MANUTENÇÃO DE INFRAESTRUTURAS HÍDRICAS: ESTUDO DE CASO NAS ADUTORAS DE MONTAGEM RÁPIDA NO CEARÁ.

A sólida política de gestão de recursos hídricos do estado do Ceará, bem como a segurança hídrica para os seus múltiplos usuários, passa inevitavelmente pela garantia da operacionalidade das suas infraestruturas hídricas em especial as adutoras de água bruta. Percebe-se que tão importante quanto o investimento para construção de infraestruturas hídricas é a manutenção dessas estruturas. Contudo, entende-se que os recursos são limitados e o gestor público precisa gastar certo e de forma otimizada, mas para isso ele precisa de ferramentas que lhe auxiliem na tomada de decisão. Nesse sentido, o trabalho buscou apresentar uma metodologia que pudesse definir uma hierarquização na prioridade de investimentos para aplicação de recursos financeiros de manutenção em adutoras de montagem rápida que foram construídas para minimizar os impactos da crise hídrica. A base de dados para a metodologia apresentada foram as fichas de inspeções formais, denominadas de checklist. Ao final, a metodologia conseguiu hierarquizar as adutoras diante dos parâmetros vulnerabilidade e importância estratégica, para dessa forma obter a prioridade de investimentos em manutenção

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

Production and Perception of Agricultural Reuse in a Rural Community

There is a growing competition among the various sectors of society in the world for the use of water where agriculture stands out as a major consumer. Since it is carried out in a controlled manner, irrigation with effluents from a Sewage Treatment Plant (STP) is a very attractive practice, as it allows a greater supply of water for nobler purposes. This work had the general objective of evaluating the perception of a rural community in the municipality of Pesqueira, Pernambuco, Brasil, in terms of consumption and production of products cultivated with the practice of agricultural reuse. The local population showed acceptance for the cultivation and consumption of products through agricultural reuse, above all, with reliable information on the appropriate quality of the effluents used for irrigation. In the estimated data, the same community had a potential of production of corn, beans and cotton in the order of 19.8 tons, 3.4 tons and 7.7 tons respectively, with the use of treated sewage in irrigation

Risk Mapping of Water Supply and Sanitary Sewage Systems in a City in the Brazilian Semi-Arid Region Using GIS-MCDA

It is essential to visualize water scarcity as a result of an inappropriate process of appropriation and the use of natural resources. This understanding has been gaining more and more prominence in studies in Brazil and also in the world. In this context, this research aims to map the risk of water shortages and sewage insufficiency in a Brazilian semi-arid city using GIS-MCDA. The secondary data used in this research were collected from IBGE, Compesa, and the City Hall of Caruaru and were processed using the QGIS 3.12 Bucareşti software. The Pernambuco Tridimensional database and the Analytical Hierarchy Process method were used in the process to generate the maps. After collecting and analyzing the data, it was seen that, according to the water shortage risk map, seven neighborhoods had a “Very high” risk, in which the criteria with the greatest weight were the distance from distribution reservoirs, the main supply network and altimetry. The map of the degree of sanitary sewage insufficiency showed that four neighborhoods have a “Very high” degree; these neighborhoods are far from the main sewage network and from sewage treatment stations and have the lowest rates of households served by the system. Such characteristics need to be highlighted in the planning and implementation of water and sewage services. Thus, it is concluded that the use of high-resolution spatial databases for the planning of urban services, as carried out in the present work, provides a greater level of confidence for solutions that can be implemented in the expansion of service networks to the population

Risk Mapping of Water Supply and Sanitary Sewage Systems in a City in the Brazilian Semi-Arid Region Using GIS-MCDA

It is essential to visualize water scarcity as a result of an inappropriate process of appropriation and the use of natural resources. This understanding has been gaining more and more prominence in studies in Brazil and also in the world. In this context, this research aims to map the risk of water shortages and sewage insufficiency in a Brazilian semi-arid city using GIS-MCDA. The secondary data used in this research were collected from IBGE, Compesa, and the City Hall of Caruaru and were processed using the QGIS 3.12 Bucareşti software. The Pernambuco Tridimensional database and the Analytical Hierarchy Process method were used in the process to generate the maps. After collecting and analyzing the data, it was seen that, according to the water shortage risk map, seven neighborhoods had a “Very high” risk, in which the criteria with the greatest weight were the distance from distribution reservoirs, the main supply network and altimetry. The map of the degree of sanitary sewage insufficiency showed that four neighborhoods have a “Very high” degree; these neighborhoods are far from the main sewage network and from sewage treatment stations and have the lowest rates of households served by the system. Such characteristics need to be highlighted in the planning and implementation of water and sewage services. Thus, it is concluded that the use of high-resolution spatial databases for the planning of urban services, as carried out in the present work, provides a greater level of confidence for solutions that can be implemented in the expansion of service networks to the population