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Modelo Hidrológico e Modelação da
Dinâmica de Nutrientes da Bacia do
Rio Trancão
Relatório Técnico
Preparado para
SIMTEJO
2013.06.14
Autor do Documento
Action Modulers, Consultores de Segurança Lda.
Rua Cidade de Frehel, Bloco B, Nº 12 A
2640-469 Mafra
Tel: +351 261 813 660 – FAX: +351 261 813 666
e-mail: [email protected]
http://www.actionmodulers.com
Destinatário do Documento
SIMTEJO
Avenida Defensores de Chaves, 45
3º Piso
1000-112 Lisboa
Telefone: +351 213 107 900 FAX: +351 213 107 901
e-mail: [email protected]
http://www.simtejo.pt/
Data 14 de Junho de 2013
Páginas 58
Versão 1.0
Observações
i
Índice Geral
1 Contexto_________________________________________________________1
2 Introdução________________________________________________________2
2.1 Considerações Gerais.........................................................................................2
2.2 Estrutura do documento....................................................................................3
3 Implementação do Modelo__________________________________________4
3.1 Modelação Biogeoquímica.................................................................................4
3.2 Condições de Fronteira......................................................................................8
4 Cenários estudados_______________________________________________13
4.1 Regime Hidrológico..........................................................................................13
4.2 Descargas das ETARs........................................................................................15
4.3 Descargas Difusas............................................................................................17
4.4 Cenários Considerados.....................................................................................19
5 Apresentações dos resultados_______________________________________21
5.1 Introdução.......................................................................................................21
5.2 Cenário de Inverno...........................................................................................22
5.3 Cenário de Verão.............................................................................................38
6 Comparação com Dados de Campo___________________________________48
7 Conclusões______________________________________________________50
8 Referências______________________________________________________52
ii
Índice das Figuras
Figura 2: Radiação Solar (Janeiro)...............................................................................11
Figura 3: Radiação Solar (Junho).................................................................................12
Figura 4: Temperatura do Ar (Janeiro)........................................................................13
Figura 5: Temperatura do Ar (Junho)..........................................................................14
Figura 8: Precipitação no cenário húmido (Janeiro)...................................................17
Figura 9: Precipitação no cenário seco (Junho)..........................................................18
Figura 10: Caudal descarregado pelas ETARs considerado no cenário húmido
(Janeiro)......................................................................................................................19
Figura 11: Caudal descarregado pelas ETARs considerado no cenário seco (Junho). .20
Figura 12: Localização das ETARs na Bacia Hidrográfica do Rio Trancão....................21
Figura 13: Localização das Descargas Difusas.............................................................24
Figura 14: Localização das Descargas Difusas.............................................................27
Figura 15: Variação do caudal (m-3.s-1) no rio durante o período de inverno para as 3
estações. É apresentada a precipitação (mm.h-1) em eixo invertido..........................29
Figura 16: Caudal (m-3.s-1) superficial (vectores) e no rio (cores) para uma situação
de cheia intensa..........................................................................................................30
Figura 17: Variação do caudal (m-3.s-1) no rio durante o período de inverno para a
estação TRA M nos vários cenários. É apresentada a precipitação (mm.h-1) em eixo
invertido.....................................................................................................................31
Figura 18: Variação da temperatura da água (ºC) no rio durante o período de inverno
para a estação TRA M nos vários cenários..................................................................32
iii
Figura 19: Variação da salinidade (psu) no rio durante o período de inverno para a
estação TRA M nos vários cenários............................................................................33
Figura 20: Distribuição da salinidade à superfície do solo e no rio durante um evento
de precipitação...........................................................................................................34
Figura 21: Distribuição da salinidade à superfície do solo e no rio após um evento de
precipitação................................................................................................................35
Figura 22: Variação dos sedimentos coesivos (mg.L-1) no rio durante o período de
inverno para a estação TRA M nos vários cenários....................................................36
Figura 23: Distribuição da quantidade sedimentos coesivos depositados na bacia
após evento de precipitação......................................................................................37
Figura 24: Distribuição da concentração de dióxido de carbono (mg.L-1) na superfície
do solo após evento de precipitação..........................................................................38
Figura 25: Distribuição do teor de água relativo (zero significa conteúdo residual e
um saturação) na superfície do solo após evento de precipitação.............................39
Figura 26: Variação da concentração de dióxido de carbono (mg.L -1) e carbono lábil
(mg.kgsolo-1) na zona de cabeceira (gráfico de topo) e na zona ribeirinha plana
(gráfico de baixo)........................................................................................................41
Figura 27: Distribuição da concentração de azoto molecular (mg.L -1) na superfície do
solo após evento de precipitação...............................................................................42
Figura 28: Variação da concentração de azoto molecular (mg.L-1) e nitrato (mg.L-1) na
zona de cabeceira (gráfico de topo) e na zona ribeirinha plana (gráfico de baixo).. . .44
Figura 29: Variação da matéria orgânica azotada lábil (mg.L -1) no rio durante o
período de inverno para a estação TRA M nos vários cenários..................................45
Figura 30: Variação do nitrato (mg.L-1) no rio durante o período de inverno para a
estação TRA M nos vários cenários............................................................................46
iv
Figura 31: Variação do nitrato (mg.L-1) no rio durante o período de inverno para a
estação TRA M, para a estação junto à ETAR de Frielas e de Bucelas no cenário com
ETARs e Difusas..........................................................................................................47
Figura 32: Variação do fitoplâncton (mg.L-1) no rio durante o período de inverno para
a estação TRA M nos vários cenários..........................................................................49
Figura 33: Variação do oxigénio (mg.L-1) no rio durante o período de inverno para a
estação TRA M nos vários cenários............................................................................49
Figura 34: Variação do caudal (m-3.s-1) no rio durante o período de verão para a
estação TRA M nos vários cenários. É apresentada a precipitação (mm.h-1) em eixo
invertido.....................................................................................................................50
Figura 35: Variação da temperatura da água (ºC) no rio durante o período de verão
para a estação TRA M nos vários cenários..................................................................51
Figura 36: Variação da salinidade (psu) no rio durante o período de verão para a
estação TRA M nos vários cenários............................................................................53
Figura 37: Variação dos sedimentos coesivos (mg.L-1) no rio durante o período de
verão para a estação TRA M nos vários cenários........................................................54
Figura 38: Variação da matéria orgânica azotada lábil (mg.L -1) no rio durante o
período de verão para a estação TRA M nos vários cenários.....................................55
Figura 39: Variação do nitrato (mg.L-1) no rio durante o período de verão para a
estação TRA M nos vários cenários............................................................................56
Figura 40: Variação do fitoplâncton (mg.L-1) no rio durante o período de verão para a
estação TRA M nos vários cenários............................................................................58
Figura 41: Variação da limitação de luz (zero muito limitado, um sem limitação) do
fitoplâncton (-) no rio durante o período de verão para a estação TRA M nos vários
cenários......................................................................................................................59
v
Figura 42: Variação do oxigénio (mg.L-1) no rio durante o período de verão para a
estação TRA M nos vários cenários............................................................................60
vi
Índice dos Quadros
Quadro 1: Caudais estimados para as fontes difusas.................................................22
Quadro 2: Lista dos cenários estudados.....................................................................25
Quadro 3: Comparação das concentrações com base nos dados e com base no
modelo nos pontos TRA 02 e TRA 05..........................................................................62
1
1 Contexto
No âmbito do projeto ENVITEJO a SIMTEJO pretende proceder à atualização do
modelo hidrológico e à modelação da microbiologia e biogeoquímica da bacia do Rio
Trancão.
As principais tarefas, descritas pormenorizadamente no caderno de encargos, são:
Atualização do modelo hidrológico
Modelação Microbiológica
Avaliação das fontes de contaminação microbiologia difusas
Modelação biogeoquímica
O presente documento descreve as tarefas associadas a “Modelação
biogeoquímica”, ou seja, à modelação do ciclo dos nutrientes e qualidade da água na
bacia hidrográfica.
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2
2 Introdução
2.1 Considerações Gerais
O primeiro relatório técnico, chamado “Modelo Hidrológico e Modelação do Risco
de Cheias da Bacia do Rio Trancão”, entregue à SIMTEJO em Março de 2012, contém
uma descrição detalhada do modelo MOHID Land, utilizado no âmbito do presente
estudo. Neste primeiro relatório encontram-se vários capítulos, incluindo:
Uma descrição geral do modelo
Malha computacional
Modelo digital do terreno
Geometria das linhas da água
Impermeabilização do solo
Uso do solo
Tipo de solo
Condições de fronteira
Calibração e validação do modelo hidrológico
O segundo relatório técnico, intitulado “Modelo Hidrológico e Modelação da
Contaminação Microbiológica da Bacia do Rio Trancão”, entregue à SIMTEJO em
Outubro de 2012, que fez a implementação do modelo hidrológico e microbiológico
para um cenário de verão e de inverno com descargas de ETARs e de origem difusa.
Neste terceiro relatório segue-se a mesma abordagem do segundo relatório mas
fazendo a implementação do modelo hidrológico e do modelo biogeoquímico com
transporte de propriedades em todos os meios (solo, runoff e rio) e transformações
no solo e no rio (ciclos biogeoquímicos). De referir que a água passa pouco tempo no
runoff (ou chega rapidamente ao rio em situação de cheia ou infiltra) pelo que não
se justifica um modelo de transformação de propriedades neste domínio.
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3
Esta terceira componente tem como objetivo avaliar o peso das descargas pontuais
na dinâmica global (biogeoquímica) da bacia do Trancão.
2.2 Estrutura do documento
As condições de implementação do modelo (exceto as descritas nos relatórios
anteriores) são apresentadas no capítulo 3.
Este relatório apresenta os cenários estudados que englobam variações do regime
hidrológico, das descargas das ETARs da SIMTEJO e da poluição difusa. Estes são
apresentados no capítulo 4 do presente relatório.
Os resultados obtidos através da modelação são apresentados no capítulo 5. O
capítulo 6 mostra uma comparação com dados e no último capítulo apresentam-se
as conclusões deste trabalho.
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4
3 Implementação do Modelo
A implementação do modelo MOHID Land, para efeitos da modelação
biogeoquímica, foi semelhante à implementação do modelo para a simulação de
microbiológica. As diferenças estão relacionadas com os processos da simulação
biogeoquímica e as condições de fronteira.
3.1 Modelação Biogeoquímica
O modelo MOHID Land permite simular o processo de transporte advectivo e
difusivo das propriedades dissolvidas da água (e.g. salinidade, coliformes fecais,
nutrientes) mas também particuladas (sedimentos, matéria orgânica, metais
pesados que têm velocidades de queda e podem depositar no fundo). A
concentração destas propriedades é alterada em função do próprio transporte
(mistura), das condições de fronteira (e.g. descargas) e de processos “internos” (e.g.
decaimento, assimilação, mineralização, erosão e deposição, etc.).
No MOHID Land a simulação biogeoquímica é efetuada fazendo o transporte das
propriedades (temperatura, salinidade, nutrientes, matéria orgânica, etc) pelos
vários meios (solo, runoff e rio) e efetuando a assimilação de nutrientes pelas plantas
e transformação das propriedades no solo (mineralização da matéria orgânica,
nitrificação, desnitrificação), erosão e deposição de material particulado no runoff e
transformação das propriedades no rio (os mesmos processos que nos domínios
anteriores a que se acrescenta a dinâmica biológica do fitoplâncton (algas
microscópicas e produtores primários) e zooplâncton (predadores das algas)).
Serão feitas de seguida algumas considerações simples acerca das propriedades e
dos processos associados e da sua forma de cálculo pelo modelo, principalmente
para os temas não presentes nos anteriores relatórios.
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5
O termo biogeoquímico vem das diferentes componentes em que os processos de
qualidade da água estão envolvidos: biológico (bactérias decompositoras, algas),
geológico (erosão/deposição de partículas e decomposição bacteriana é geralmente
associada a sedimentos do fundo e ao solo) e químico pois muitos processos
também estão associados a reações químicas.
3.1.1 Temperatura da água
A temperatura da água condiciona a maior parte dos processos biológicos (as
reações químicas, os organismos decompositores, os produtores primários e
predadores são regulados pela temperatura) e afeta o desenvolvimento de espécies
piscícolas e macroinvertebrados.
O modelo calcula explicitamente a temperatura da água no rio incluindo os fluxos de
calor pela superfície (radiação, calor latente e sensível) com base na radiação solar,
temperatura do ar e humidade do ar); no fundo utiliza a condição de fluxo nulo
(radiação é toda transformada em calor). A temperatura da água na precipitação
utilizada nas simulações é a temperatura do ar.
3.1.2 Salinidade
A salinidade é o elemento principal diferenciador entre águas interiores e de zonas
costeiras e determina o tipo de espécies que aí habitam (e.g. espécies de
fitoplâncton, zooplâncton ou bactérias) não alterando-se, no entanto, os processos
que esses mesmos organismos efetuam quer seja num rio ou num oceano.
Em termos de simulação a salinidade é um traçador na medida em que não tem
fontes ou poços (não se transforma) e permite avaliar a capacidade do modelo no
transporte de substâncias inertes e na distribuição entre água superficial e água
subterrânea.
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3.1.3 Sedimentos em suspensão
Os sedimentos são o material particulado que pode sofrer erosão e deposição quer
na bacia quer no rio e são transportados com a água superficial. Estes podem ter
várias granulometrias desde as areias (<1mm) até aos sedimentos coesivos (<3µm).
Os sedimentos coesivos podem ter um elevado impacto na qualidade da água
(fósforo, matéria orgânica e metais pesados em geral estão associados a estas
partículas finas) e todas as granulometrias em geral afetam a erosão/assoreamento
de canais.
A erosão e deposição no modelo são representados por uma função dependente da
velocidade do escoamento (efetivamente é dependente da tensão de corte que é
proporcional ao quadrado da velocidade). Quanto maior a velocidade (geralmente
nas encostas) maior a propensão para a erosão e quanto menor a velocidade
(geralmente nos vales) maior a propensão para a deposição. O modelo contabiliza
em cada célula e em cada instante a concentração do material que é transportado
pela água mas também a massa no fundo (leito do rio ou superfície do solo) que está
disponível para o transporte (camada facilmente transportável) e que é diminuída
com a erosão e incrementada com a deposição.
Os processos anteriores são determinantes para as concentrações de propriedades
particuladas que atingem o rio.
Nas simulações foi utilizada apenas a granulometria mais fina (sedimentos coesivos)
pois é a mais importante em termos de qualidade da água.
3.1.4 Matéria Orgânica e Nutrientes no solo
O ciclo de nutrientes no solo envolve principalmente o azoto, o fósforo e o carbono.
As formas orgânicas são devidas ao material em decomposição (raízes, troncos,
folhas, fauna edáfica, excreções de animais, fertilizantes orgânicos, etc.) e as formas
minerais aparecem pela contínua decomposição da matéria orgânica e pela
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7
introdução nas práticas agrícolas. Só as formas minerais são assimiláveis pelas
plantas pelo que a decomposição da matéria orgânica tem um papel preponderante
no fechar do ciclo dos nutrientes em zonas não agrícolas ou com agricultura pouco
intensiva. Esta decomposição é feita principalmente por bactérias que degradam a
matéria orgânica em substâncias minerais (mais simples e assimiláveis pelas plantas
como amónia, nitrato, fosfato) e dióxido de carbono.
Enquanto que as bactérias que decompõem a matéria orgânica necessitam de
oxigénio, existem bactérias que operam em condições de deficiência de oxigénio e
que desnitrificam, ou seja, transformam nitrato em azoto molecular (retiram o
oxigénio que precisam do nitrato) que constitui a vantagem das zonas húmidas
(saturadas em sem oxigénio no solo) em locais a jusante de agricultura intensiva
(que introduzem uma grande quantidade de nitratos no meio).
Os processos anteriores são determinantes para as concentrações de propriedades
dissolvidas que atingem os rios não só por escoamento subterrâneo mas também
por superficial (difusão ou quando zona saturada atinge a superfície).
O modelo inclui principalmente os processos de mineralização da matéria orgânica,
nitrificação e desnitrificação que ocorrem no solo. Estes processos são controlados
pela população de bactérias que são simuladas explicitamente desenvolvendo-se
consoante as condições do meio.
3.1.5 Matéria Orgânica e Nutrientes no rio
Os mesmos processos que foram referidos no solo ocorrem no rio (mineralização da
matéria orgânica, nitrificação, desnitrificação, etc.). No entanto, no rio os produtores
primários não são as plantas (termo que inclui as árvores) mas as algas (fitoplâncton)
e estas têm um predador (zooplâncton). O modelo incorpora todos estes processos
permitindo simular as relações tróficas entre produtores primários, nutrientes,
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8
predadores e decompositores, fatores essenciais para simular a qualidade da água
dos meios recetores, principalmente em situações de elevado tempo de residência.
3.1.6 Fitoplâncton e Oxigénio
O fitoplâncton é o produtor primário dos rios, zonas costeiras e oceanos utilizando o
dióxido carbono e luz para a fotossíntese durante o dia e respirando os compostos
orgânicos acumulados durante a noite. O fitoplâncton produz portanto oxigénio
durante o dia e consome-o durante a noite. Também a mineralização da matéria
orgânica e nitrificação consomem oxigénio. Por outro lado, o rearejamento à
superfície da água (provocado pela mistura vertical proveniente do efeito do vento e
da velocidade no rio) é outra fonte de oxigénio para a água.
De referir que fitoplâncton é um termo genérico para o tipo de alga que tem os
referidos
Todos os processos da vida do fitoplâncton (crescimento, mortalidade, respiração,
excreção, predação pelo zooplâncton) são simulados pelo modelo no rio bem como
a referida dinâmica do oxigénio integrando assim todos os principais processos que
afetam a qualidade da água fluvial.
3.2 Condições de Fronteira
As condições de fronteira a fornecer ao modelo consistem em valores
meteorológicos, descargas e condições de jusante da bacia.
3.2.1 Meteorologia
No âmbito da modelação microbiológica foram utilizadas condições de precipitação
reais, com origem da estação meteorológica do São Julião do Tojal. Esta estação
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encontra-se no centro da bacia hidrográfica e tem registos contínuos das principais
variáveis necessárias para a modelação microbiológica:
Precipitação
Humidade relativa
Intensidade do vento
Radiação Solar
Embora tivessem sido apresentado no segundo relatório, de modo a auxiliar a
interpretação dos resultados, mostra-se de novo os gráficos da variação da radiação
solar (Figura 1 e Figura 2) e da temperatura do ar (Figura 3 e Figura 4) nos períodos
simulados (a precipitação é apresentada mais adiante, pois pertence ao conjunto das
variáveis que definem um cenário).
Figura 1: Radiação Solar (Janeiro)
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10
Figura 2: Radiação Solar (Junho)
Figura 3: Temperatura do Ar (Janeiro)
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11
Figura 4: Temperatura do Ar (Junho)
3.2.2 Condição de jusante
Uma vez que o objetivo do estudo era perceber o peso das descargas pontuais na
dinâmica global da bacia, de modo a isolar a dinâmica da bacia num sistema já
demasiado complexo, a ligação com o estuário não foi efetuada como no relatório 2.
Assim, a condição de fronteira de jusante é livre e a água sai sem impedimentos pelo
“outlet”.
3.2.3 Descargas
No âmbito da modelação biogeoquímica foram adicionadas descargas ao modelo,
que são de dois tipos: (i) conhecidas (ETARs da SIMTEJO) e (ii) desconhecidas
(“difusas”).
Para cada descarga, independentemente do tipo, são fornecidos valores de caudal,
temperatura, salinidade, espécies inorgânicas e orgânicas de azoto e fósforo,
sedimentos e oxigénio. No caso das descargas conhecidas foram utilizados valores
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fornecidos pela SIMTEJO para o efluente e estimados os restantes parâmetros
necessários. No caso das descargas difusas o caudal foi estimado e as restantes
propriedades obtidas a partir dos dados do afluente fornecidos pela SIMTEJO (as
descargas difusas não são tratadas e deverão ser aproximadas em termos de
nutrientes e sólidos ao que aflui às ETARs).
Os valores considerados, para cada cenário, são apresentados mais a frente neste
relatório.
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4 Cenários estudados
No âmbito do presente estudo foram considerados diferentes cenários. Estes
cenários são resultado de combinações entre as seguintes variáveis: (i) o regime
hidrológico, (ii) a descarga das ETARs e (iii) a poluição difusa.
Uma vez que o objetivo era determinar o peso das descargas na dinâmica global da
bacia hidrográfica foram criados três cenários: i) pristino, ii) com descargas das ETAR;
iii) com descarga das ETAR + poluição difusa.
Foi criado um cenário pristino de modo a avaliar o funcionamento “natural” da
bacia. Este cenário não pretende ser considerado realista uma vez que isso implicava
retirar todas as pessoas da bacia hidrográfica; se não existissem ETARs mas
existissem pessoas a poluição difusa cresceria exponencialmente e com
concentrações mais elevadas por exemplo de coliformes, sólidos e matéria orgânica.
O cenário pristino por si só não tem valor mas em comparação com os restantes,
pretende distinguir os processos que são provenientes da bacia hidrográfica a
montante dos rios com os introduzidos pela descargas. Sem este cenários não
saberíamos qual a componente proveniente das descargas e qual da bacia.
Apresentam-se de seguida os pressupostos para cada variável.
4.1 Regime Hidrológico
Em termos hidrológicos foram considerados dois cenários diferentes: (i) um período
característico de inverno (ii) um período característico de verão. Escolheram-se os
registos meteorológicos de Janeiro de 2010 e de Julho 2010, respetivamente.
Os valores da precipitação considerados, para os diferentes cenários são
apresentados nas figuras seguintes (Figura 5 e Figura 6).
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Figura 5: Precipitação no cenário húmido (Janeiro)
Figura 6: Precipitação no cenário seco (Junho)
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4.2 Descargas das ETARs
Para o funcionamento das ETARs foram considerados os caudais reais observados
(fornecidos pela SIMTEJO), que se encontram representados nas figuras seguintes
(Figura 7 e Figura 8).
Figura 7: Caudal descarregado pelas ETARs considerado no cenário húmido (Janeiro)
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16
Figura 8: Caudal descarregado pelas ETARs considerado no cenário seco (Junho)
Em termos da temperatura do efluente, foram considerados os seguintes valores:
15ºC (períodos de inverno)
20ºC (períodos de verão)
Em termos de concentração de nutrientes no efluente foram utilizados os dados
disponíveis (amónia – apenas em Frielas, nitrato, azoto total, fósforo total, sólidos
suspensos totais) e calculadas médias de verão e de inverno para cada ETAR.
De modo a obter as diferentes “pools” de azoto e fósforo que o modelo utiliza (e.g.
matéria orgânica lábil e refratária), algumas assunções foram feitas.
Os dados da ETAR de Frielas apresentavam concentrações de azoto kjedhal e amónia
no efluente sendo os dois parâmetros da mesma ordem de grandeza pelo que o
azoto orgânico na saída era residual (azoto orgânico = azoto kjedahl – amónia) e em
torno de 10% do azoto total. Isto é consistente com o facto das ETARs promoverem a
mineralização da matéria orgânica a formas minerais e assim as concentrações na
saída de orgânico são reduzidas.
Deste modo, definiu-se que a concentração de amónia no efluente nas restantes
ETARs (apenas Frielas disponibilizava dados de amónia) seria igual ao azoto kjedahl,
e que para todas as ETARs, as espécies orgânicas de azoto representariam 10% do
azoto total. Mantendo a mesma lógica que para o azoto, o fósforo inorgânico e
fósforo orgânico assumiu-se ser 90% e 10% do fósforo total, respetivamente.
Foram ainda utilizados valores de salinidade de 0.1 ppt e de oxigénio de 7mg/L
resultante de valores obtidos em trabalhos anteriores.
A localização geográfica das ETARs encontra-se representada na figura seguinte.
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Figura 9: Localização das ETARs na Bacia Hidrográfica do Rio Trancão
4.3 Descargas Difusas
Em termos de descargas difusas, identificadas pelas SIMTEJO, foram considerados
dois cenários: (i) descargas difusas ativas e (ii) descargas difusas inativas. As
descargas difusas consideradas, e as suas respetivas características, são resumidas
no quadro seguinte.
Descarga Qinverno (m3/s) Qverão (m3/s)
Bairro Maximino 0.0025 0.0025
Bairro de Santo António 0.0025 0.0025
Zona industrial a montante de LIDL 0.0050 0.0050
Rotunda do Sr. Roubado 0.1 0.0025
Bairro Espinhal 0.0025 0.0025
Ponte de Frielas 0.0010 0.0010
Quadro 1: Caudais estimados para as fontes difusas.
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Os valores apresentados no quadro anterior foram estimados, considerando:
as observações enviadas pela SIMTEJO
uma população de 1000/hab. por bairro
um consumo médio de 200l/pessoa/dia
De notar que estes valores devem ser validados por medidas in situ.
Em termos da temperatura do efluente, foram considerados os seguintes valores:
15ºC (períodos de inverno)
20ºC (períodos de verão)
As concentrações das descargas difusas foram estimadas utilizando as concentrações
do afluente às ETARs (as descargas difusas não têm tratamento pelo que se
equiparão ao efluente bruto). As descargas foram definidas para o período de verão
e inverno como a média das concentrações afluentes às 3 ETARs. Para obter as
diferentes “pools” de azoto e fósforo que o modelo utiliza (e.g. matéria orgânica lábil
e refratária) foram utilizadas as proporções do azoto total e fósforo total para
efluente bruto presentes em Metcalf and Eddy, 1991.
As descargas difusas consideradas estão todas localizadas no Vale de Loures, perto
de Odivelas. Na figura seguinte estão representadas as localizações consideradas.
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Figura 10: Localização das Descargas Difusas
4.4 Cenários Considerados
Baseado em combinações das seguintes variáveis anteriormente apresentadas
(regime hidrológico, descarga das ETARs e poluição difusa) e de modo a atingir o
objetivo proposto, foram estabelecidos uma série de cenários. Estes encontram-se
resumidos no quadro seguinte.
Nome da
Simulação
Código Regime
Hidrológico
ETARs Descargas
Difusas
Cenário 1 INV_SETAR_SDIF Inverno Inativas Inativas
Cenário 2 INV_CETAR_SDIF Inverno Ativas Inativas
Cenário 3 INV_ CETAR
_CDIFInverno Ativas Ativas
Cenário 4 VER_SETAR_SDIF Verão Inativas Inativas
Cenário 5 VER_CETAR_SDIF Verão Ativas Inativas
Cenário 6 VER_CETAR_CDIF Verão Ativas Ativas
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Quadro 2: Lista dos cenários estudados
Para cada cenário acima indicado o modelo foi corrido durante um período de 20
dias.
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21
5 Apresentações dos resultados
5.1 Introdução
A apresentação dos resultados da modelação microbiológica é efetuada em forma
de séries temporais e mapas da distribuição na bacia. Tendo em conta a quantidade
de cenários estudados apresentam-se os resultados em três pontos chaves:
os pontos a montante da confluência do Rio Trancão com o Rio de
Loures, TRA02 e TRA05, respetivamente
O ponto imediatamente a jusante da confluência (batizado TRA M)
A localização dos pontos acima mencionados encontra-se representada na figura
seguinte.
Figura 11: Localização das Descargas Difusas
Também são apresentados resultados imediatamente a jusante das ETAR para
análise.
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No âmbito do presente relatório não se procedeu a análise de mais pontos, uma vez
que serão fornecidos à SIMTEJO todos os resultados de modelação em formato
“MOHID Studio”.
5.2 Cenário de Inverno
5.2.1 Escoamento
Apresentam-se de seguida algumas figuras, em forma de séries temporais, dos
resultados do escoamento. Cada figura contém a evolução temporal dos 3 nodos ou
dos três cenários acima mencionados (sem ETARs e sem Difusas, com ETARs e sem
Difusas, e com ambas) .
Na Figura 12 é possível observar o caudal para as diferentes estações numa situação
de Inverno. É também apresentada a precipitação em eixo invertido e verifica-se que
o caudal simulado responde aos eventos de precipitação como seria de esperar.
Verifica-se que o caudal diminui para jusante durante a altura dos picos dos eventos
o que pode parecer um contrassenso. No entanto, os eventos de precipitação deste
período ou são muito intensos (dias 4 e 12 acima dos 10mm/h) ou muito frequentes
a partir do dia 12 o que faz com que durante os picos a água transborde dos canais
na zona de jusante muito plana (planície aluvial do Trancão) diminuindo o caudal
que passa nas secções (Figura 13). Esta água que sai dos canais volta mais a jusante
fazendo depois atrasar a passagem da água ou até inverter o sentido do caudal no
rio durante alguns instantes (caudais negativos na Figura 12).
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Figura 12: Variação do caudal (m-3.s-1) no rio durante o período de inverno para as 3 estações. É
apresentada a precipitação (mm.h-1) em eixo invertido.
Figura 13: Caudal (m-3.s-1) superficial (vectores) e no rio (cores) para uma situação de cheia intensa.
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Na Figura 14 são apresentados os caudais agora para a estação TRA M nos vários
cenários de inverno e verifica-se que as ETAR’s apresentam pouco peso no caudal
total e as fontes difusas são quase impercetíveis nesse aspeto.
Figura 14: Variação do caudal (m-3.s-1) no rio durante o período de inverno para a estação TRA M
nos vários cenários. É apresentada a precipitação (mm.h-1) em eixo invertido.
5.2.2 Temperatura da água
A Figura 15 contém a evolução temporal da temperatura na estação TRA M para os
três cenários referidos. Verifica-se que em todos os cenários a temperatura da água
segue a tendência da temperatura do ar (radiação solar menos intensa em Janeiro e
temperatura da precipitação igual à do ar), o que seria de esperar.
No cenário com as ETARs, estas contribuem com um ligeiro aumento de temperatura
no período mais frio pois a descarga é feita a uma temperatura superior (15ºC) mas
o efeito preponderante é o arrefecimento pela atmosfera.
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Figura 15: Variação da temperatura da água (ºC) no rio durante o período de inverno para a estação
TRA M nos vários cenários.
5.2.3 Salinidade
Na Figura 16 é mostrada a variação da salinidade no inverno na estação TRA M para
os diferentes cenários e é verificada tendência esperada, ou seja, durante e logo
após o período de precipitação a salinidade tende para zero pois a água do rio está a
ser substituída pela água da chuva sem sais que foi transportada principalmente à
superfície sem se misturar com a água do solo. A água que infiltrou no solo e
misturou-se com esta (mais salina) é transportada mais lentamente e chega ao rio
depois (baseflow) transportando com ela uma concentração maior.
Isto é visível na Figura 17 e Figura 18 que mostram a distribuição da salinidade na
bacia durante a após um evento de precipitação, respetivamente. Durante o evento
a salinidade no rio é muito mais baixa que a do solo pois o escoamento está a ser
feito à superfície. Após o evento de precipitação a salinidade no rio aumenta ficando
próximo dos valores observados no solo. Verifica-se ainda que após o evento a
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salinidade aumenta no solo devido à evapotranspiração (não retira sais). Para além
disso existe uma zona com mais salinidade, uma faixa na parte norte e outra a este
que é devido à diferença do tipo de solo (ver mapa de solos), estando nestas áreas
um solo onde a drenagem de água é mais rápida permitindo uma maior
evapotranspiração (nas zonas saturadas as plantas têm mais dificuldade em retirar
água).
Figura 16: Variação da salinidade (ppt) no rio durante o período de inverno para a estação TRA M
nos vários cenários.
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Figura 17: Distribuição da salinidade à superfície do solo e no rio durante um evento de
precipitação.
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Figura 18: Distribuição da salinidade à superfície do solo e no rio após um evento de precipitação.
5.2.4 Sedimentos
A Figura 19 apresenta a evolução das concentrações de sedimentos coesivos no rio
para os vários cenários e como se esperava as concentrações variam de valores de
dezenas de mg.L-1 em situação de águas baixas para centenas mg.L-1 durante as
cheias. Para além disso não existe praticamente influência das ETARs ou fontes
difusas nestas concentrações pois em situações de cheia o mais importante é o
transporte da bacia ou do que ficou depositado no leito do rio.
A Figura 20 mostra a distribuição dos sedimentos coesivos depositados na bacia após
um evento de precipitação e pode-se verificar que as zonas mais declivosas
perderam sedimentos (a preto no mapa, menor que 1 kg.m -2.s-1 a massa inicial) e as
zonas mais planas acumularam parte desses sedimentos perdidos (a outra parte saiu
da bacia pelo rio).
Figura 19: Variação dos sedimentos coesivos (mg.L-1) no rio durante o período de inverno para a
estação TRA M nos vários cenários.
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Figura 20: Distribuição da quantidade sedimentos coesivos depositados na bacia após evento de
precipitação.
5.2.5 Matéria Orgânica e Nutrientes no solo
A distribuição da concentração de dióxido de carbono na bacia após um evento de
precipitação é apresentada na Figura 21. É possível verificar que as zonas com maior
produção as zonas referidas acima que coincidem com o solo com maior capacidade
de drenagem e por isso onde o teor de água diminui mais rapidamente (Figura 22) e
permite a existência de oxigénio e a mineralização da matéria orgânica. Isto está
também descrito na Figura 23 em que mostra uma série temporal de dióxido de
carbono e de carbono orgânico lábil (matéria orgânica) em dois locais: um, na
cabeceira da bacia na zona norte onde o oxigénio está disponível e por isso dióxido
de carbono é produzido com intensidade e outro, na zona plana da bacia onde o
oxigénio escasseia (zona saturada após a cheia) e onde a produção é muito reduzida.
O carbono orgânico está sempre a aumentar por causa da morte dos
microorganismos mas verifica-se que no caso da maior produção de dióxido de
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carbono o crescimento não é tão acentuado pelo facto de estar a ser consumido
pelas bactérias (e a ser gerado dióxido de carbono).
Figura 21: Distribuição da concentração de dióxido de carbono (mg.L-1) na superfície do solo após
evento de precipitação.
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Figura 22: Distribuição do teor de água relativo (zero significa conteúdo residual e um saturação) na
superfície do solo após evento de precipitação.
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Figura 23: Variação da concentração de dióxido de carbono (mg.L-1) e carbono lábil (mg.kgsolo-1) na
zona de cabeceira (gráfico de topo) e na zona ribeirinha plana (gráfico de baixo).
Ao avaliar a desnitrificação, ou a produção de azoto molecular, as zonas de influência
são as opostas às da mineralização uma vez que esta só ocorre com défice de
oxigénio, ou seja, nas zonas mais saturadas que ocorrem nas zonas mais planas e no
vale do Trancão (Figura 24). Isto está presente na Figura 25 em que mostra uma
série temporal de azoto molecular e de nitrato em dois locais: um, na cabeceira da
bacia na zona norte onde o oxigénio está disponível e por isso a desnitrificação é
pouco intensa sendo o nitrato pouco afetado por este fluxo e outro, na zona plana
da bacia onde o oxigénio escasseia (zona saturada após a cheia) e onde a
desnitrificação é muito intensa e o nitrato decresce proporcionalmente ao aumento
do azoto molecular o que mostra que este processo está a ser preponderante para a
concentração de nitrato nesta zona.
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Figura 24: Distribuição da concentração de azoto molecular (mg.L-1) na superfície do solo após
evento de precipitação.
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Figura 25: Variação da concentração de azoto molecular (mg.L-1) e nitrato (mg.L-1) na zona de
cabeceira (gráfico de topo) e na zona ribeirinha plana (gráfico de baixo).
5.2.6 Matéria orgânica e Nutrientes no rio
Na Figura 26 a concentração de azoto orgânico lábil no rio segue a mesma tendência
que os sedimentos coesivos pois a origem é semelhante (associado à erosão da bacia
ou do leito do rio). Não se verifica praticamente diferença entre o cenário com ETARs
em relação ao cenário pristino uma vez que a ETAR promove a mineralização da
matéria orgânica e por isso a descarga não vem muito carregada com este material e
pelo facto da erosão e transporte ser predominante. Por outro lado o cenário com
ETARs e Difusas em relação aos anteriores mostra o incremento da concentração em
situações fora da cheia que é devido ao material orgânico descarregado (que não
passa pela ETAR e por isso não sofre mineralização).
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Figura 26: Variação da matéria orgânica azotada lábil (mg.L-1) no rio durante o período de inverno
para a estação TRA M nos vários cenários.
Na Figura 27 a concentração de nitrato no rio no cenário pristino tende para 1 mg.L -1
que é a concentração da precipitação e uma ordem de grandeza normal na maioria
dos rios portugueses sem descargas pontuais importantes. A concentração com
ETARs e Difusas resulta em cerca de 2 mg.L-1 o que é muito mais baixo que as
concentrações descarregadas pelas ETARs e fontes difusas. Ao observar as
concentrações de nitrato para a estação TRA M mas também para as próximas das
ETARs de Frielas e Bucelas (Figura 28) verifica-se que as concentrações
descarregadas diminuem rapidamente com a chegada do caudal e mantêm-se
reduzidas. Isto deve-se ao facto de este ser um período de elevada mistura e por isso
o efeito de diluição é mais importante que a descarga o que favorece o meio recetor.
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Figura 27: Variação do nitrato (mg.L-1) no rio durante o período de inverno para a estação TRA M
nos vários cenários.
Figura 28: Variação do nitrato (mg.L-1) no rio durante o período de inverno para a estação TRA M,
para a estação junto à ETAR de Frielas e de Bucelas no cenário com ETARs e Difusas.
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5.2.7 Fitoplâncton e Oxigénio
É mostrado na Figura 29 a evolução do fitoplâncton na estação TRA M e verifica-se
que embora nos cenários com ETARs as concentrações sejam maiores (mais nitrato e
fosfato disponíveis) dificilmente crescem acima do valor mínimo (na simulação o
fitoplâncton necessita de valor mínimo visto ser um organismo que precisa de se
multiplicar a partir de outros) que significa que têm uma concentração residual. Isto
acontece porque neste período o caudal é elevado e o tempo de residência curto
não permitindo ao fitoplâncton crescer dentro da rede de drenagem do Trancão (sai
para o estuário e na zona costeira poderá ter mais tempo para se alimentar e
crescer). De referir ainda que de 9 a 11 de Janeiro a temperatura da água atingiu os
valores mínimos e desse modo o crescimento foi ainda mais reduzido (praticamente
nulo).
A Figura 30 exemplifica a variação da concentração de oxigénio sendo sempre em
torno de 10mg.L-1 ou superior nos dias de temperatura mais baixa (dissolução do
oxigénio aumenta com a diminuição da temperatura) sendo valores elevados
consistentes com elevado arejamento (velocidades elevadas) e reduzido tempo de
retenção da matéria orgânica.
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Figura 29: Variação do fitoplâncton (mg.L-1) no rio durante o período de inverno para a estação TRA
M nos vários cenários.
Figura 30: Variação do oxigénio (mg.L-1) no rio durante o período de inverno para a estação TRA M
nos vários cenários.
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5.3 Cenário de Verão
5.3.1 Escoamento
Na Figura 31 são apresentados os caudais para a estação TRA M nos vários cenários
de verão e verifica-se que ao contrário do cenário de inverno, as ETAR’s (e também
as descargas difusas mas em menor escala) apresentam elevado peso no caudal total
o que também seria de esperar uma vez que o rio Trancão é um rio temporário que
sem as descargas no verão não teria água se não ocorresse precipitação.
Figura 31: Variação do caudal (m-3.s-1) no rio durante o período de verão para a estação TRA M nos
vários cenários. É apresentada a precipitação (mm.h-1) em eixo invertido.
5.3.2 Temperatura da água
A Figura 32 contém a evolução temporal da temperatura na estação TRA M para os
três cenários referidos. Verifica-se que em todos os cenários a temperatura da água
segue a tendência da radiação solar (mais forte no verão capaz de aquecer a água) e
no caso pristino como a coluna de água é muito pequena a inércia térmica é menor e
as variações de temperatura são muito maiores. Com colunas de água maiores (e
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menor rácio áreasuperficial/volume) as perdas/ganhos pela superfície não afetam
tanto a temperatura. De referir que o valor de 20ºC constante é o valor da
inicialização. Uma vez que o troço não tem água este valor permanece até que o
evento de precipitação transporta água para este e os fluxos começam a ser
calculados.
No cenário com as ETARs, estas não alteram significativamente a dinâmica do meio
recetor tal como no cenário de inverno.
Figura 32: Variação da temperatura da água (ºC) no rio durante o período de verão para a estação
TRA M nos vários cenários.
5.3.3 Salinidade
Na Figura 33 é mostrada a variação da salinidade no verão na estação TRA M para os
diferentes cenários e só se verifica parte da tendência observada para o período de
inverno, ou seja, durante e logo após o período de precipitação a salinidade tender
para zero pois a água do rio está a ser substituída pela água da chuva sem sais que
foi transportada principalmente à superfície sem se misturar com a água do solo. O
que não se verifica neste período de verão é a salinidade recuperar os valores iniciais
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por transporte subterrâneo após os eventos. Isto acontece pelo facto de no verão o
solo estar em condições muito longe da saturação e os eventos de precipitação
infiltram mas não são suficientes para fazer subir muito o nível do aquífero e colocar
a água a movimentar-se horizontalmente na bacia (praticamente não ocorre
baseflow para o rio embora possa ser muito reduzido perto das margens).
De referir que normalmente em rios temporários no verão a precipitação não chega
a escorrer superficialmente, infiltrando toda visto que o solo tem capacidade para a
“absorver”, não chegando ao rio. Estes eventos de precipitação foram
anormalmente elevados para a época.
O valor de salinidade para o qual o cenário com ETARs e ETARs + difusas estabiliza é
a salinidade da descarga. O valor de salinidade para o cenário pristino até o
aparecimento da água da precipitação é o valor inicial que não muda enquanto o
troço não tem água.
Figura 33: Variação da salinidade (psu) no rio durante o período de verão para a estação TRA M nos
vários cenários.
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5.3.4 Sedimentos
A Figura 34 apresenta a evolução das concentrações de sedimentos coesivos no rio
no ponto TRA M para os vários cenários no verão, e ao contrário do observado para
o cenário de inverno, as concentrações de sólidos são controlados pelas descargas
sendo que os eventos contribuíram para gerar erosão e transporte e aumento de
concentração no período de caudal mais elevado. O caudal das descargas difusas em
conjunto com o caudal natural, no período do evento de precipitação, foi o
suficiente para aumentar a erosão e transporte no rio durante este período.
As concentrações de sedimentos são da ordem dos valores verificados na situação
de inverno fora da cheia.
Figura 34: Variação dos sedimentos coesivos (mg.L-1) no rio durante o período de verão para a
estação TRA M nos vários cenários.
5.3.5 Matéria orgânica e Nutrientes no rio
Na Figura 35 a concentração de azoto orgânico lábil no rio segue a mesma tendência
que os sedimentos coesivos pois a origem é semelhante (associado à erosão da bacia
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ou do leito do rio). Neste caso já se verifica diferença entre o cenário com ETARs em
relação ao cenário pristino uma vez que a erosão é pouco predominante. Por outro
lado o cenário com ETARs e Difusas em relação aos anteriores mostra o incremento
da concentração de nitrato que é devido ao material orgânico descarregado (que
não passa pela ETAR e por isso não sofre mineralização).
Figura 35: Variação da matéria orgânica azotada lábil (mg.L-1) no rio durante o período de verão
para a estação TRA M nos vários cenários.
Na Figura 36 a concentração de nitrato no rio no cenário pristino tende para cerca de
1 mg.L-1 que é a concentração da precipitação e uma ordem de grandeza normal na
maioria dos rios portugueses sem descargas pontuais importantes. Esta
concentração ainda aumenta ligeiramente após o evento de precipitação sinal de um
ligeiro escoamento subterrâneo (onde no solo a concentração é maior (evaporação à
superfície e nitrificação)).
A concentração de nitrato no cenário com ETARs e Difusas resulta na ordem da
descarga das ETARs (as descargas difusas têm pouco nitrato pois normalmente são
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transportadas num ambiente anóxico e onde não ocorre mineralização da matéria
orgânica e a nitrificação mas pode ocorrer desnitrificação). Isto acontece porque as
ETAR descarregam a uma taxa maior que o sistema consegue transformar o nitrato
(assimilação pelo fitoplâncton ou desnitrificação se ocorresse défice de oxigénio).
A concentração de nitrato no cenário com ETARs + difusas desce ligeiramente após o
início pois o extra de nitrato que as descargas difusas colocam fez o fitoplâncton
crescer mais e consumir mais nitrato (ver gráfico fitoplâncton em baixo).
Estas concentrações de nitrato estão acima do normal para os rios sem descargas de
ETAR (normalmente em torno de 1mgN.L-1)
Figura 36: Variação do nitrato (mg.L-1) no rio durante o período de verão para a estação TRA M nos
vários cenários.
5.3.6 Fitoplâncton e Oxigénio
É mostrado na Figura 37 a evolução do fitoplâncton na estação TRA M e verifica-se
que no cenário pristino o fitoplâncton cresce menos (até cerca de 6 ug.L -1 de clorofila
utilizando uma razão de 60 ugC/ugChla) pois não tem nitrato suficiente e tem um
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crescimento maior no final do período de precipitação devido à disponibilidade de
nitrato subterrâneo. Nos cenários com ETARs e descargas difusas o fitoplâncton
consegue manter-se com uma população estável muito superior (com cerca de 70
ug.L-1). A única limitação do fitoplâncton é pela luz cujos valores são mostrados na
Figura 38 onde a limitação é mínima ao início da manhã e ao fim da tarde (radiação
nem muito baixa nem demasiado elevada – foto inibição para radiação muito
elevada) e máxima à noite (não consegue fazer fotossíntese). O fitoplâncton mostra
um comportamento cíclico (não tende a crescer de dia para dia) pelo que as taxas de
crescimento durante o dia estarão balançadas com a excreção, respiração
mortalidade, etc.
De referir também que no período de mais caudal no rio a concentração de nitrato e
o tempo de residência diminuíram promovendo a diminuição da concentração do
fitoplâncton.
Figura 37: Variação do fitoplâncton (mg.L-1) no rio durante o período de verão para a estação TRA M
nos vários cenários.
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Figura 38: Variação da limitação de luz (zero muito limitado, um sem limitação) do fitoplâncton (-)
no rio durante o período de verão para a estação TRA M nos vários cenários.
A Figura 39 exemplifica a variação da concentração de oxigénio sendo sempre em
torno de 10mg.L-1 no cenário pristino. Nos restantes cenários o aumento da matéria
orgânica no rio (que é respirada pelos decompositores), faz diminuir o oxigénio mas
para valores aceitáveis. Os ciclos de produção e respiração do fitoplâncton
(dia/noite) estão bem patentes na evolução cíclica das concentrações de oxigénio.
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Figura 39: Variação do oxigénio (mg.L-1) no rio durante o período de verão para a estação TRA M nos
vários cenários.
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6 Comparação com Dados de Campo
Foi feita uma comparação qualitativa dos resultados do modelo com os dados
disponibilizados pela SIMTEJO de monitorização nos diversos pontos da bacia do rio
Trancão. Destes foram escolhidos os pontos TRA 02 e TRA 05 pois monitorizam os
dois principais afluentes do Trancão. Estes pontos apresentam dados de 2004 a 2009
e posteriormente 2011 e foi utilizado todo o conjunto para caracterizar as
concentrações na bacia do rio Trancão.
Do lado do modelo foram analisados os resultados nos mesmos pontos para os
períodos de simulação (Janeiro e Junho de 2010). Foi utilizada uma razão de
carbono/clorofila-a de 60 para converter os resultados de fitoplâncton.
Os valores das concentrações nos dados e no modelo para os dois pontos referidos
são apresentados no Quadro 3 e mostram o máximo, mínimo e média para cada
parâmetro. Pode-se verificar que o modelo consegue representar as ordens de
grandeza dos dados e muitas vezes aproxima-se muito do valor médio (e.g.
salinidade, amónia, fosfato e sólidos em suspensão) sobrestimando a clorofila e o
oxigénio dissolvido.
De referir que é normal que os valores máximos principalmente de sólidos em
suspensão (sedimentos coesivos no modelo) simulados passem o valor máximos dos
dados pois as recolhas dificilmente apanham os máximos destas propriedades que
ocorrem no pico das cheias.
A aparente sobrestimação do oxigénio e clorofila pelo modelo pode estar
relacionada com sobrestimação do crescimento algal. Esta situação poderá ser
ajustada no futuro incrementando a extinção de luz (por exemplo afetação pelo
concentração de sólidos em suspensão) que nos presentes resultados é mínima. No
entanto, os resultados de clorofila do modelo também refletem o comportamento
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dos dados com concentrações mais elevadas que o normal (o dobro do limiar de
eutrofização do Instituto da Água para reservatórios).
Dados Modelo
Propriedad
e
Máximo Mínimo Médi
a
n Máximo Mínimo Média n
Salinidade
(ppt)
2.6 0.3 0.7 44 1.0 0.0 0.2 5474
Amónia
(mgN/L)
68 0.02 6.7 42 28 0.0 8.2 5474
Nitrato
(mgN/L)
23 0.7 7.0 48 39 0.0 14 5474
Fosfato
(mgP/L)
2.4 0.4 1.7 2.
0
4.6 0.0 2.1 5474
Sólidos
Suspensão
(mg/L)
190 2.0 27 48 758 0.0 24 5474
Clorofila-a
(µg/L)
211 1.0 23 42 386 0.6 66 5474
Oxigénio
(%)
78 15 46 27 109 0.0 92 5474
Quadro 3: Comparação das concentrações com base nos dados e com base no modelo nos pontos
TRA 02 e TRA 05.
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7 Conclusões
Os resultados do modelo, quer em termos de séries temporais ou mapas de
distribuição, são consistentes entre si e representativos do conhecimento que existe
dos processos de qualidade da água numa bacia hidrográfica. Para além disso, a
comparação dos resultados com medidas in-situ mostra que o modelo estima
valores dentro da gama esperada e até aproxima-se dos valores médios medidos.
Deste modo verificou-se que o modelo MOHID Land consegue simular os principais
processos hidro-biogeoquímicos na bacia hidrográfica do Rio Trancão o que permite
prever corretamente as tendências de evolução da qualidade da água ao elaborar
cenários de gestão.
Dos cenários elaborados cocluiu-se que no período de inverno o fator mais
importante para a determinação das concentrações dissolvidas é a diluição e para as
concentrações particuladas a erosão/deposição provocada pelo caudal devido à
precipitação. No cenário de inverno estes fatores são tão predominantes que o
funcionamento da bacia no cenário com as descargas (ETARs e difusas) é muito
semelhante ao cenário em que estas não existem.
No período de verão praticamente não existe caudal natural (o rio Trancão seria
temporário) e o caudal existente é o proveniente das descargas das ETAR e das
fontes difusas. Desta forma também as concentrações que ocorrem são dominadas
por estas origens. Deste modo existe a propensão para a ocorrência de
concentrações de nitrato e clorofila-a (algas) mais altas neste período mas visto nem
o rio Trancão nem o Estuário do Tejo serem zonas sensíveis não é uma questão
problemática.
De referir o efeito das ETARs, que embora no verão possam contribuir com
concentrações inorgânicas mais elevadas e promover o crescimento algal a jusante,
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eliminam do sistema grande parte da componente orgânica, que caso estas não
existissem iria ser descarregada por inúmeras fontes difusas o que promoveria o
aumento de material em decomposição e a diminuição do oxigénio no rio Trancão e
o potencial alastre para a zona de influência deste no estuário do Tejo.
Com a instalação do modelo nas suas instalações, a SIMTEJO ficará na posse de uma
ferramenta que permitirá avaliar outros cenários, nomeadamente em termos de
descargas difusas. Isto é particularmente útil para planear futuras ações no âmbito
da irradicação de descargas.
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