Modelagem dinâmica temporal para a avaliação da disponibilidade hídrica e seus efeitos na sustentabilidade do sistema da sub-bacia do córrego do Boi Branco - SP

Abstract

This study aimed to formulate a model in order to analyze the water resources sustainability at Boi Branco sub-basin using System Dynamics (SD) methodology. The SD allows to represent the behavior of complex systems including relation between cause and effect, and through feedback linkages mathematical computational simulation models allowing to control and tap a real system. The Boi Branco sub-basin has a drainage area of 80.71 km2; its right arm is located in the southeast city of Paranapanema and its left arm in the southeast city of Itai; between longitudes 48º48'39'' and 48º 55'39'' and latitudes 23º36'01'' and 23º29'00'', respectively. 20.09 km2 of the sub-basin is irrigated by center pivot and, cultivated with wheat, cotton, corn, beans, potatoes and soybeans. Simulations to determine the supply, demand and water sustainability index can be grouped in three scenarios: effects of precipitation with a probability of 75% and 50% and the efficiency of the irrigation system, and considering an ecological flow of 1/40 and 1/10 for the first two scenarios and for the latter scenario, the behavior of rainfall equal to the first 10 years of the series from 1971 to 1980. The results show that water demand is greater than the potential supply of surface water; it reflects vulnerable conditions which classify it as critical, in accordance to Article 14 of Law 9034. It is concluded: 1) Considering only the surface water supply in the sub-basin and irrigated agriculture, water resources are not sustainable in all scenarios; 2) The sustainability of water resources in Boi Branco sub-basin, excluding weather factors will only be possible if farmers include groundwater resources to supplement surface uptake; 3) The efficiency of 4 irrigation systems equal to or greater than 80% reduces water demand; 4) The instream flow 1/40 could be used as a basis for process management, in view of the multiple use ...

O objetivo do presente trabalho foi formular um modelo para analisar a sustentabilidade hídrica da sub-bacia do córrego do Boi Branco utilizando a metodologia de Dinâmica de Sistemas (DS). A DS é uma ferramenta que permite representar o comportamento de sistemas complexos incluindo as relações de causa e efeito e os enlaces de retroalimentação utilizando um computador para simular modelos matemáticos tornando possível controlar e explorar um sistema real. A sub-bacia do córrego do Boi Branco abrange 80,71 km2 de área de drenagem; sua vertente direita situa-se no sudoeste do município de Paranapanema e a esquerda no sudeste do município de Itaí, entre as Longitudes 48º48’39’’ e 48º55’39’’ e Latitudes 23º36’01’’ e 23º29’00’’. Da área total da sub-bacia, 20,09 km2 são irrigados por pivô central e as principais culturas cultivadas são: trigo, algodão, milho, feijão, batata e soja. As simulações para determinar a oferta, a demanda de água e o índice de sustentabilidade foram feitas considerando-se três cenários: Efeitos das precipitações com probabilidade de ocorrência de 75% e 50% em função da eficiência do sistema de irrigação e depois, em função da vazão ecológica de 1/40 e 1/10, para os dois primeiros cenários e para o último cenário, o comportamento da precipitação igual aos 10 primeiros anos da série de 1971 a 1980 na disponibilidade de água e no índice de sustentabilidade para a sub-bacia do Boi Branco. Os resultados evidenciam que a demanda hídrica é maior que a oferta potencial de água superficial, refletindo assim, condições de vulnerabilidade, permitindo ao DAEE classificá-la como crítica de acordo com o artigo 14 da Lei 9.034. Conclui-se que 1) Considerando-se apenas a oferta de água superficial na sub-bacia, e a atividade agrícola irrigada, o recurso hídrico não é sustentável em nenhum dos cenários; 2) a ...