Integrated modeling of water quantity and quality in the Araguari River basin, Brazil

Abstract

ABSTRACT. The Araguari River basin has a huge water resource potential. However, population and industrial growth have generated numerous private and collective conflicts of interest in the multiple uses of water, resulting in the need for integrated management of water quantity and quality at the basin scale. This study used the AQUATOOL Decision Support System. The water balance performed by the SIMGES module for the period of October 2006 to September 2011 provided a good representation of the reality of this basin. The parameters studied were dissolved oxygen, biochemical oxygen demand, organic nitrogen, ammonia, nitrate and total phosphorus. The coefficients of biochemical reactions, sedimentation rates and sediment dissolved oxygen release for this period were calibrated and validated in the quality modeling using the GESCAL module. A sensitivity analysis indicated that the coefficients of carbonaceous matter decomposition, nitrification, water temperature, and sediment oxygen demand interfered more significantly in the variables of state. To prevent eutrophication in the Nova Ponte reservoir and in the other cascade reservoirs, the local River Basin Committee should adopt restrictive actions against the use of agricultural fertilizers. On the other hand, in the sub basin of the Uberabinha River, new alternatives for public water supply to the city of Uberlândia and improvements in the treatment efficiency of the main wastewater treatment plant (WWTP) should be proposed, since the biochemical oxygen demand, ammonia and total phosphorus failed to meet the requirements of COPAM (2008) in the driest months. Keywords: water, modelling, AQUATOOL, Araguari River, basin, Brazil.Modelación integrada de cantidad y calidad del agua en la cuenca del río Araguari, Brasil RESUMEN. La cuenca del río Araguari tiene un enorme potencial de recursos hídricos. Sin embargo, la población y crecimiento industrial han generado numerosos conflictos de interés, privados y colectivos, en los usos múltiples del agua, dando lugar a la necesidad de una gestión integrada de la cantidad y calidad del agua a nivel de la cuenca. En este estudio se utilizó el Sistema de Soporte de Decisión AQUATOOL. El balance hídrico realizado por el módulo SIMGES, para el período de octubre 2006 a septiembre 2011 proporcionó una buena representación de la realidad de esta cuenca. Los parámetros estudiados fueron el oxígeno disuelto, demanda bioquímica de oxígeno, nitrógeno orgánico, amonio, nitrato y fósforo total. Los coeficientes de las reacciones bioquímicas, tasas de sedimentación y demanda de oxígeno disuelto del sedimento para este período fueron calibrados y validados en la modelación de calidad del agua, mediante el módulo GESCAL. El análisis de sensibilidad indica que los coeficientes de degradación de la materia orgánica, nitrificación, temperatura del agua y demanda de oxígeno del sedimento interfirieron más significativamente en las variables de estado. Para evitar la eutrofización en el embalse de Ponte Nova y en el resto de los embalses en ...

Sensibilidade de características morfológicas no comportamento de parâmetros de qualidade da água em rio de porte médio

“…As vazões foram medidas por meio do equipamento Acoustic Doppler Current Profiler -ADCP, o qual permite uma aquisição mais precisa (erro da ordem de 5%), rápida, com maior qualidade, quantidade de dados e taxa de reprodutibilidade, comparado aos métodos tradicionais de determinação da vazão em canais naturais (SALLA e CHUERUBIM, 2014b;SCHMIDT et al, 2014). Este aparelho faz medições de velocidade do escoamento a partir do efeito doppler, transmitindo ondas sonoras na água e quantificando a mudança de frequência presente no eco gerado pelas partículas em suspensão; -os dados de entrada de OD e DBO5 no rio Uberabinha (a montante da confluência com o efluente sanitário tratado na ETE Uberabinha) e na saída da ETE, para o mês mais seco no período de junho de 2014 até setembro de 2015;…”

Self-Cleaning Ability of the Middle and Lower Courses of the Uberaba River, Upgrh-Gd8

“…AQUATOOL is widely accepted in Europe, Africa and Latin America as a decision support system for the integrated management of water resources on a river basin scale (Sulis & Sechi, 2013;Salla et al, 2014a and2014b). The tool's water quantity (SIMGES) and water quality (GESCAL) modules are interconnected, sharing their georeferenced data through a graphic interface (Paredes-Arquiola et al, 2010a and2010b).…”

“…According to Salla et al (2013), there are many decision support tools for water management on the river basin scale, which comprise modules for modeling water quantity and quality, as can be seen in Zhang et al (2010), Paredes-Arquiola et al (2010a, 2010b, Zhang et al (2011), Sulis & Sechi (2013), Welsh et al (2013) and Salla et al (2014aSalla et al ( , 2014b.…”

“…To this end, we used AQUATOOL, the tool for integrated water resources management on the river basin scale, by modeling the water quantity (SIMGES module) and quality (GESCAL module). This tool is widely accepted in Europe, Africa and Latin America, as described by Paredes-Arquiola et al (2010a, 2010b, Nakamura (2010), Sulis & Sechi (2013) and Salla et al (2014aSalla et al ( , 2014b.…”

Otimização do aproveitamento hídrico superficial na bacia hidrográfica do rio Araguari, Triângulo Mineiro

“…Neste contexto, uma série de pesquisas foram desenvolvidas no âmbito de diminuir a pressão sobre os recursos hídricos e os conflitos entre seus usuários (AZEVEDO, PORTO, & PORTO. 1998;LABADIE, 2004;CRUZ & TUCCI, 2005;FIRMINO, 2007;MORAES et al 2008;SANTOS et al 2011;VESTENA et al 2012;SALLA et al 2013;OLIVEIRA, PRUSKI, & NUNES, 2013;PRUSKI et al 2014;SIMÕES & OLIVEIRA, 2014;SALLA et al 2014aSALLA et al e 2014bPAREDES-ARQUIOLA et al 2014a;FER-REIRA, 2014;COSTA, 2015;CHÁVEZ-JIMÉNEZA & GONZÁLEZ-ZEAS, 2015;PELLICER-MARTÍNEZ & MARTÍNEZ-PAZ, 2016 …”