Application of the model QUAL2Kw for assessment of point sources at Itapanhaú River.

A existência de fontes pontuais em rios e córregos implica em impactos a jusante que podem comprometer os usos futuros desses recursos hídricos. Para tanto, a modelagem matemática apresenta-se como uma ferramenta fundamental na avaliação dessas descargas no sentido de avaliar o atendimento legal e subsidiar o licenciamento de atividades junto aos órgãos competentes. O principal objetivo do presente trabalho foi verificar, através de simulações numéricas com o modelo QUAL2Kw, a capacidade de assimilação de cargas pontuais em um trecho do Rio Itapanhaú para oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio, amônia, nitratos, fósforo total, clorofila-a e pH de acordo com as condições de maré, sempre considerando os limites estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/05 para rios classe 2. Foi necessário realizar as simulações considerando o efeito da variação do nível dágua de jusante em função da proximidade com o oceano, uma vez que essas mudanças acarretam em alterações nas profundidades velocidades ao longo do curso dágua. A determinação da linha dágua foi realizada pelo aplicativo CLIV da Fundação Centro Tecnológica de Hidráulica da USP; as amplitudes e fases das harmônicas no trecho em estudo foram obtidas através do método dos mínimos quadrados e a partir das constantes harmônicas existentes na Ilha Barnabé, em Santos, SP. Foram obtidos resultados de calibração e validação razoáveis com o modelo QUAL2Kw, e as simulações foram divididas em período seco e chuvoso. No geral, o Rio Itapanhaú possui uma boa capacidade de assimilação das cargas hoje existentes, sendo que não houve nenhuma não conformidade em relação ao atendimento legal. A situação mais crítica ocorreu nos dois períodos hidrológicos na maré alta, onde as concentrações de fósforo total ficaram muito próximas ao limite de 100g/L. Foi ainda realizada análise de incerteza para o oxigênio dissolvido e análise de sensibilidade pela Simulação Monte Carlo para o coeficiente de reaeração, taxa de nitrificação e taxa de hidrólise do fósforo orgânico. Realizou-se uma última simulação com aumento da carga em 50%, sendo que apenas o fósforo total e pH excederam os limites de padrão de qualidade de água.The presence of point sources in rivers and streams implicates in downstream impacts that can commit their respective future uses. For this reason, the mathematical modeling comes as a fundamental tool in the evaluation of those discharges in sense to evaluate legal service and to subsidize the licensing of activities to the competent organs. The main objective of the present work was to verify, through numeric simulations with the model QUAL2Kw, the capacity of assimilation of point sources in a reach of Itapanhaú River for dissolved oxygen, biochemical oxygen demand, ammonia, nitrates, total phosphorus, chlorophyll-a and pH according with tide conditions, always considering the established limits for the Resolution CONAMA 357/05 for class 2 rivers. It was necessary to accomplish the simulations considering the effect of the variation of the downstream water level in function of the proximity with the ocean, once those changes cause alterations in depth and velocity along the channel. Water level determination was accomplished by application of CLIV, which was developed by Fundação Centro Tecnológico de Hidráulica of the Universidade de São Paulo; the amplitude and phases of the harmonics in study were obtained through the method of the minimum squares and from the existent harmonic constants in Ilha Barnabé, Santos, SP. It was obtained reasonable calibration and validation results with the model QUAL2Kw, and the simulations were divided in dry and rainy period. In general, Rio Itapanhaú possesses a good capacity of assimilation of the loads at present, and there was not any non conformity in relation to the legal aspects. The most critical situation happened in both hydrological seasons in the high tide, where the concentrations of total phosphorus were very close to the limit of 100g/L. It was still accomplished uncertainty analysis for the dissolved oxygen and sensibility analysis for the reaeration coefficient, nitrification rate and hydrolysis rate of the organic phosphorus using Monte Carlo method. A last simulation was performed with increase of the load in 50%, and only total phosphorus and pH exceeded the water quality pattern limits