Water allocation scenarios for public supply and irrigated agriculture in the São Francisco River integration project

Authors

DOI:

https://doi.org/10.17765/2176-9168.2023v16n4e11244

Keywords:

Sustainable use of water, Semiarid, Water supply, AcquaNet

Abstract

To mitigate the problems derived from the water shortage in the semi-arid northeastern region, the São Francisco River Integration Project (PISF) is being developed, transferring waters from the São Francisco River to other watersheds in the states of Pernambuco, Ceará, Rio Grande do Norte, and Paraíba. The sustainable management of these flows will be vital to guarantee their uses. This research aimed to evaluate scenarios of water allocation for public supply and irrigated agriculture, in order to assist in the management of water resources and the maintenance of these uses in the upper course of the Paraíba River (PB), East Axis of the PISF. The evaluation of multiple uses was carried out through the analysis of the permits issued for the Poções and Epitácio Pessoa reservoirs in 2019. Water allocation scenarios were undertaken considering the presence and absence of the PISF waters, based on the application of the AcquaNet model. The most significant water demands identified were, in Poções reservoir, public supply (1), and in Epitácio Pessoa reservoir, public supply (1) and irrigation (583). The water allocation scenarios showed deficits in meeting public supply and for irrigation in the simulations with and without PISF waters; however, in the scenarios involving PISF or when it provided a greater flow, these deficits were reduced. The results of this research provide information that contributes to decision-making for sustainable water management and to ensure the multiple uses of water, contributing to the improvement of the quality of life of the beneficiary population.

Author Biographies

Ariane Silva Cardoso, Universidade Federal de Pernambuco - UFPE

Doutora em Engenharia Civil, Departamento de Engenharia Civil, no Centro de Tecnologia e Geociências (CTG),da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), Recife (PE), Brasil.

João Rafael Bergamaschi Tercini, Universidade de São Paulo - USP

Mestre em Engenharia de Recursos Hídricos pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP), em São Paulo (SP), Brasil.

Maria do Carmo Martins Sobral, Universidade Federal de Pernambuco - UFPE

Doutora em Planejamento Ambiental pela Universidade Técnica de Berlim (TU Berlim), Berlim, Alemanha.

Arisvaldo Vieira Méllo Junior, Universidade de São Paulo - USP

Doutorado em Engenharia de Recursos Hídricos pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP), São Paulo (SP, Brasil.

Anthony Epifanio Alves, Universidade Federal Rural de Pernambuco - UFRPE

Mestre em Engenharia Ambiental, pelo Departamento de Tecnologia Rural (DTR) da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE), Recife (PE), Brasil.

Érika Alves Tavares Marques, Universidade Federal de Pernambuco - UFPE

Doutora em Desenvolvimento e Meio Ambiente (PRODEMA), pelo Departamento de Geografia da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), Recife (PE), Brasil.

References

AESA – AGÊNCIA EXECUTIVA DE GESTÃO DAS ÁGUAS DO ESTADO DA PARAÍBA. Governo do Estado da Paraíba - AESA. Meteorologia – Chuvas, em 01/ 2021. Disponível em: http://www.aesa.pb.gov.br/aesa-website/meteorologia-chuvas/?formdate=2017-09-01&produto=bacia&periodo=anual Acesso em: 05/01/2021

ANA - AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS E SANEAMENTO BÁSICO. Resolução nº 707, de 21 de dezembro de 2004. Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil, Brasília, 21 de dez. 2004. Seção 1, 8 p.

ANA - AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS E SANEAMENTO BÁSICO. Reservatórios do semiárido brasileiro: hidrologia, balanço hídrico e operação: Anexo A. Brasília: ANA, 2017a.

ANA - AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS E SANEAMENTO BÁSICO. Conjuntura dos recursos hídricos no Brasil 2017: Relatório pleno. Brasília: ANA, 2017b, 169 p.

ANA - AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS E SANEAMENTO BÁSICO. Atlas esgotos: despoluição de bacias hidrográficas. Brasília: ANA, 2017c, 88 p.

ANA - AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS E SANEAMENTO BÁSICO; AESA – AGÊNCIA EXECUTIVA DE GESTÃO DAS ÁGUAS DO ESTADO DA PARAÍBA. Resolução Conjunta ANA e AESA-PB nº 87, de 05 de novembro de 2018. Estabelece as condições de uso de recursos hídricos superficiais e subterrâneos para o Sistema Hídrico Rio Paraíba – Boqueirão, no Estado da Paraíba, durante o período de pré-operação do Projeto de Integração do Rio São Francisco com Bacias Hidrográficas do Nordeste Setentrional – PISF. Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil, Brasília, 05 nov. 2018. Seção 1, p. 1-4., 2018.

ANA - AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS E SANEAMENTO BÁSICO. Plano Nacional de Segurança Hídrica. Brasília: ANA, 2019a, 112 p.

ANA - AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS E SANEAMENTO BÁSICO. Manual dos usos consuntivos da água no Brasil. Brasília: ANA, 2019b, 75 p.

ANA - AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS E SANEAMENTO BÁSICO. Conjuntura dos recursos hídricos no Brasil 2020: Informe anual. Brasília: ANA, 2020, 118 p.

ARAÚJO, M. D. de; OLIVEIRA, R. de. A hybrid approach associating flow network modeling with AHP-Entropy for simulating and ranking water-demand management alternatives. Rev. Ambient. Água., Taubaté, v. 16, n. 2, e2627, 2021. DOI: https://doi.org/10.4136/ambi-agua.2627

BRASIL, MINISTÉRIO DO DESENVOLVIMENTO REGIONAL. Projeto de Integração do Rio São Francisco. Ministério do Desenvolvimento Regional. 2022a. Disponível em: https://www.gov.br/mdr/pt-br/assuntos/seguranca-hidrica/projeto-sao-francisco Acesso em: 20/02/2022

BRASIL, BANCO NACIONAL DO DESENVOLVIMENTO - BNDS. PISF - Projeto de Integração do Rio São Francisco com as bacias do Nordeste Setentrional. Banco Nacional do Desenvolvimento. 2022b. Disponível em: https://www.bndes.gov.br/wps/portal/site/home/transparencia/desestatizacao/processos-em-andamento/pisf Acesso em: 20/02/2022

BORBA, M. C.; RAMOS, J. E. S.; RAMBORGER, B. M.; MARQUES, E. O.; MACHADO, J. A. D. Gestão no meio agrícola com o apoio da Inteligência Artificial: uma análise da digitalização da agricultura. Rev Agro Amb, Maringá, v. 15, n. 3, e9337, 2022. DOI: https://doi.org/10.17765/2176-9168.2022v15n3e9337

CASTRO, C. N. Transposição do rio São Francisco: Análise de oportunidade do projeto. [s.l.]: Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada – IPEA, 2011. 60 p. (Texto para discussão 1577).

FERREIRA, A. L. N. Análise integrada da qualidade de água dos corpos hídricos do projeto de integração do Rio São Francisco no nordeste do Brasil. Tese apresentada ao Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2016. 148 p.

LUCENA, D. P. M. M. Simulações da implantação de ações de gestão no açude Epitácio Pessoa e seus impactos na crise hídrica em Campina Grande-PB e região. Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental (PPGECA) da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), 94 p., 2018.

MOHOR, G. S.; MENDIONDO, E. M. Economic indicators of hydrologic drought insurance under water demand and climate change scenarios in a Brazilian context. Ecological Economics, v. 140, p. 66-78, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2017.04.014

MORAIS, E. A. de; CARVALHO, J. S. F. de; ALMEIDA, P. L. R. de; ALCANTÂRA, H. M. de; MEDEIROS, P. da C. Conflitos de acesso e uso da água na bacia do rio Paraíba após operação do projeto de integração do rio São Francisco. Braz. J. of Develop., Curitiba, v. 6, n. 1, p. 5098-5108, 2020.

NIAYIFAR, A.; PERONA, P. Dynamic water allocation policies improve the global efficiency of storage systems. Advances in Water Resources, v. 104, p. 55-64, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2017.03.004

PARAÍBA. Governo do Estado. Proágua semiárido. Plano Diretor de Recursos Hídricos da Bacia Hidrográfica do rio Paraíba. Relatório Final. Volume I. Secretária Extraordinária do Meio Ambiente, dos Recursos Hídricos e Minerais – SEMARH, 2001.

PARAÍBA. Governo do Estado. Secretaria de Estado da Ciência e Tecnologia e do Meio Ambiente – SECTMA. PERH-PB: Plano Estadual de Recursos Hídricos: resumo executivo & atlas. Governo do Estado da Paraíba; Secretaria de Estado da Ciência e Tecnologia e do Meio Ambiente, SECTMA; Agência Executiva de Gestão de Águas do Estado da Paraíba, AESA. – Brasília, DF: Consórcio TC/BR – Concremat, 2006a.

PORTO, R. L. L.; ROBERTO, A. N.; SCHARDONG, A.; MÉLLO JÚNIOR, A. V. Sistema de suporte a decisão para análise de sistemas de recursos hídricos. In: Silva, R. C. V. Métodos numéricos em recursos hídricos. Porto Alegre: ABRH, 2003. Cap. 2, p. 93 -240, 2003.

RÊGO, J. C.; GALVÃO, C. O.; ALBUQUERQUE, J. P. T.; RIBEIRO, M. M. R.; NUNES, T. H. C. A Gestão de Recursos Hídricos e a Transposição de Águas do Rio São Francisco para o Açude Epitácio Pessoa-Boqueirão. In: ANAIS DO SIMPÓSIO BRASILEIRO DE RECURSOS HÍDRICOS, Florianópolis, ABRH: 2017.

ROOBAVANNAN, M.; KANDASAMY. J.; PANDE, S.; VIGNESWARAN, S.; SIVAPALAN, M. Allocating environmental water and impact on basin unemployment: Role of a diversified economy. Ecological Economics, v. 136, p. 178-188, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2017.02.006

SANTOS, P. V. C. J.; CUNHA, A. C. da. Outorga de recursos hídricos e vazão ambiental no Brasil: Perspectivas metodológicas frente ao desenvolvimento do setor hidrelétrico na Amazônia. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, v.18, n.3, p. 81‐95, 2013. DOI: https://doi.org/10.21168/rbrh.v18n3.p81-95

SHIMIZU, Y., ONODERA, SI., JIN, G.; SAITO, MITSUYO. Effect of in-stream impoundment on the water quality of a suburban stream. Limnology, n. 21, p. 393-402, 2020. DOI: https://doi.org/10.1007/s10201-020-00619-x

SHOURIAN, M.; MOUSAVI, S. J. Performance assessment of a coupled particle swarm optimization and network flow programming model for optimum water allocation. Water Resources Management, v. 31, p. 4835–4853, 2017. DOI: https://doi.org/10.1007/s11269-017-1781-8

SILVA, J. E. da. Análise de viabilidade econômica da agricultura familiar dos arrendatários do DNOCS no açude de Boqueirão – PB. Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação em Desenvolvimento Regional da Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 137 p., 2012.

SOBRAL, M. do C.; ASSIS, J. M. O. de; OLIVEIRA, C. R. de; NOGUEIRA-SILVA, G. M.; MORAIS, M.; CARVALHO, R. M. C. Impacto das mudanças climáticas nos recursos hídricos no submédio da bacia hidrográfica do rio São Francisco – Brasil. Revista Eletrônica do PRODEMA – REDE, Fortaleza, v. 12, n. 3, p.95-106. 2018. DOI: https://doi.org/10.22411/rede2018.1203.10

Published

2023-11-30

How to Cite

Cardoso, A. S. ., Tercini, J. R. B. ., Sobral, M. do C. M. ., Méllo Junior, A. V. ., Alves, A. E. ., & Marques, Érika A. T. . (2023). Water allocation scenarios for public supply and irrigated agriculture in the São Francisco River integration project. Revista Em Agronegócio E Meio Ambiente, 16(4), 1–21. https://doi.org/10.17765/2176-9168.2023v16n4e11244

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Environment