Modelagem de qualidade de água

DESENVOLVIMENTO E MEMORIAL DESCRITIVO DE CÁLCULO

Estimativa da concentração de fósforo em um corpo d’água e da carga máxima a ser lançada

Na literatura, há vários métodos, tanto empíricos quanto analíticos, utilizados para estimar concentração de diversos tipos de parâmetros. Inicialmente, para a determinação da concentração do fósforo, utilizaremos um dos mais famosos modelos empíricos, cujo nome faz menção ao seu idealizador, que é o modelo de Vollenweider:

Onde:

P = Concentração de fósforo no corpo d’água (g/m³);
L = Carga afluente de fósforo (g/m³);
V = Volume (m³); t = Tempo de detenção hidráulica (ano); ks = coeficiente de sedimentação do fósforo (1/ano).

Será adotado, entretanto, um coeficiente de sedimentação diferente do originalmente proposto por Vollenweider, substituindo-o por um outro mais apropriado para climas tropicais (Salas e Martino), a saber:

Em seguida, calcularemos a carga máxima que poderia ser lançada, dada uma concentração pré-estabelecida. Para tanto, faremos uso da mesma equação de Vollenweider, apenas reorganizada:

Segundo o Inventário Ambiental do Açude Castanhão de dezembro de 2011, foram determinadas e definidas as cargas de nutrientes a partir das principais fontes de poluição, tanto pontuais como difusas. É importante salientar que esses dados são anuais, apesar da grande sazonalidade e consequente regime intermitente da região.

Tabela 1: Estimativa das emissões de nutrientes da bacia do Castanhão.

Para o dia 15/07/2011, a análise do inventário ambiental determinou um tempo de residência de 2,05 anos (tabela), um volume armazenado médio de 5.505.178.112 m³, além de uma amostra de água que indicou uma concentração de fósforo de 0,53 mg/l.

Gráfico 1: Tempo de residência (dias) x Data.

Então, como dito anteriormente, calculamos a concentração de fósforo, dada a carga alfuente total, e a carga máxima que poderia ser lançada, dado um padrão de qualidade para a concentração de