Preliminary study of water quality of Lake Paranoá, Brasília - DF, using a water quality model of two-dimensional

O Lago Paranoá foi criado e concebido juntamente com a cidade de Brasília – DF e finalizado no ano de 1959. Apesar de ter passado pelo processo de eutrofização, estudos recentes mostram que o estado de trofia do Lago varia de oligotrófico a mesotrófico e ainda apresenta problemas pontuais relacionados à qualidade da água. O modelo bidimensional hidrodinâmico de qualidade da água CE–QUAL–W2 foi selecionado para aplicação no Lago Paranoá com objetivo de avaliar sua potencialidade nos estudos de qualidade da água e como ferramenta de auxílio no gerenciamento de mananciais submetidos a usos múltiplos, entre eles, diluição de efluentes tratados, recreação e abastecimento. Foi realizada a análise de sensibilidade do módulo hidrodinâmico para identificação dos parâmetros com maior influência, em seguida, realizada a calibração e verificação. Utilizando a temperatura como variável de controle, a maioria dos erros médios absolutos calculados na calibração e verificação apresentou valores inferiores a 1°C para o modelo hidrodinâmico construído. Apenas a calibração e verificação da temperatura a 1m de profundidade não foi satisfatória. As variáveis de qualidade da água foram simuladas sem calibração, apenas para verificar as dificuldade da aplicação do modelo e as tendências dos resultados, uma vez que não teria dados suficientes para efetuar a calibração. A simulação da qualidade da água para o cenário do ano de 2040, não mostrou alterações significativas nas concentrações das variáveis de qualidade da água para as condições apresentadas. Contudo, as mudanças nas concentrações de fósforo mostraram um aumento médio de 10%, que podem ser importantes a médio e longo prazo, podendo acarretar alteração do estado trófico novamente para eutrófico e, assim, causar problemas nos diversos usos múltiplos que o Lago proporciona. A simulação do cenário, apesar de apenas prospectiva, mostrou que o modelo responde adequadamente as alterações nos dados de entrada para a simulação. A aplicação do CE–QUAL–W2 no Lago Paraná pode ter potencialidade para uso e aplicação, podendo ser utilizado, dependendo dos dados de entrada, como ferramenta no gerenciamento dos recursos hídricos do DF. _________________________________________________________________________________ ABSTRACTLake Paranoá was created and designed along with the city of Brasilia - DF and finalized in 1959. Despite having gone through the process of eutrophication, recent studies show that the trophic state of the lake varies from oligotrophic to mesotrophic and still has occasional problems related to water quality. The two- dimensional hydrodynamic model of water quality CE-QUAL-W2 was selected for use on Lake Paranoá to evaluate its potential in studies of water quality and as a tool to aid in the management of watersheds subjected to multiple uses, including, dilution of treated effluent supply and recreation. We performed a sensitivity analysis of the hydrodynamic module to identify the most influential parameters, and then performed the calibration and verification. Using temperature as the control variable, most mean absolute errors calculated at calibration and verification showed values below 1 ° C for hydrodynamic model constructed. Only the calibration and verification of temperature at 1m depth was not satisfactory. The water quality variables were simulated without calibration, only to verify the difficulty of applying the model and trend of results, since it would not have sufficient data to perform calibration. The simulation of the quality of water for the scenario of the year 2040, showed no significant changes in the concentrations of water quality variables for the conditions shown. However, changes in the concentrations of phosphorus showed an average increase of 10%, which may be important in the medium and long term, which may cause state change again trophic for eutrophic and thus cause problems in the various multiple uses providing that Lake. The simulation scenario, although only prospective, showed that the model responds appropriately to changes in the input data for the simulation. The application of the CE-QUAL-W2 on Lake Paraná may have potential for use and application, can be used depending on the input data, as a tool in managing water resources in the District