Recarga de água subterrânea em uma bacia hidrográfica do Cerrado brasileiro: estimativa, modelagem e previsão

Abstract

O Bioma Cerrado é estratégico para a agricultura brasileira e para a manutenção do equilíbrio hidrológico do país, contribuindo com as vazões dos rios de oito das doze regiões hidrográficas brasileiras. Nos últimos anos tem-se observado um crescimento contínuo da agricultura irrigada, principal atividade usuária de recursos hídricos, e o surgimento de conflitos pelo uso da água. O pouco conhecimento da disponibilidade hídrica tem dificultado o processo de alocação de água, comprometendo o crescimento econômico da região. Neste contexto, a utilização adequada das águas subterrâneas é fundamental para reduzir as incertezas quanto á disponibilidade hídrica, sendo necessário, para isso, um maior entendimento do seu comportamento em escala de bacia hidrográfica e uma melhor quantificação da sua recarga. O objetivo desta dissertação foi estimar a recarga atual e futura de água subterrânea em uma bacia hidrográfica do Bioma Cerrado. A partir de dados coletados na bacia hidrográfica do rio Buriti Vermelho, avaliou-se três métodos de estimativa de recarga. As recargas estimadas pelos métodos de separação do escoamento de base e da variação de nível do lençol freático representaram 23,7% e 22,8% da precipitação total, respectivamente, sendo considerados os mais adequados. Pelo modelo BALSEQ, a recarga potencial foi estimada em 31,5% da precipitação. No período avaliado, a recarga potencial variou de 46,3% a 26,0% em cenários de mudança no uso e ocupação da terra. O modelo refletiu bem as características da região, porém não recomendado sua utilização para a estimativa da recarga na bacia, mas é útil na determinação dos demais componentes hidrológicos e na gestão dos recursos hídricos. No cenário futuro, prevendo as mudanças climáticas na região, as recargas serão afetadas e reduzidas. No RCP 4.5 observou-se reduções variando de 0,8% a 44,0% na recarga mensal média e, no RCP 8.5, reduções variando de 9,3% a 52,8% .

The Brazilian Savanna (Cerrado) is strategic for Brazilian agriculture and for maintaining the country's hydrological balance, as it contributes to river flows from eight of the twelve Brazilian hydrographic regions. In recent years there has been a continuous growth of irrigated agriculture, the main water resource activity, and the emergence of conflicts over water use. Poor knowledge of water availability has hindered the water allocation process, implicating the region's economic growth. In this context, the adequate use of groundwater is fundamental to reduce the uncertainties regarding water availability. Therefore, to understand the groundwater behavior in the watershed scale a better quantification of its recharge is necessary. The aim of this dissertation was to estimate the current and future groundwater recharge in a Brazilian Savanna watershed. From data collected in the Buriti Vermelho river watershed, three recharge estimation methods were evaluated. The recharges estimated by the baseflow separation and water table fluctuation methods represented 23.7% and 22.8% of the total precipitation, respectively, being considered the most appropriate methods. By the BALSEQ model, the potential recharge was estimated at 31.5% of precipitation. Over the assessed period, the potential recharge ranged from 46.3% to 26.0% of precipitation for the scenarios of change in land use and occupation. The model reflected well the characteristics of the region. Although its use is not recommended for estimating recharge in the basin, the model is useful in determining other hydrological components and in managing water resources. In the future scenario, by predicting climate change in the region, recharges will be affected and reduced. In RCP 4.5 the reductions ranged from 0.8% to 44.0% in the average monthly recharge and RCP 8.5, from 9.3% to 52.8%.