Estudo da implementação de um sistema de vigilância e alarme num recurso hídrico

Neste trabalho estudou-se a implementação de um sistema de vigilância e alerta da qualidade da água de um recurso hídrico, para um possível caso de poluição. Em 25 de Agosto de 2008 foram derramadas 4 toneladas de ácido clorídrico acidentalmente para as águas do rio Febros. Este rio situa-se no concelho de Vila Nova de Gaia e é um pequeno afluente do rio Douro, tendo cerca de 14 km de extensão e tem a particularidade de atravessar o Parque Biológico de Gaia. A falta de uma rápida intervenção e da existência de um plano de ação levou a que parte da fauna e flora fosse destruída. Por este motivo realizou-se este estudo que se baseou na criação de um sistema de vigilância e alerta a ser implementado neste rio. A informação da hidrogeometria do rio e da capacidade de transporte e dispersão de poluentes é indispensável para o bom funcionamento deste sistema. O coeficiente de dispersão longitudinal é um parâmetro muito importante no estudo da qualidade da água. Recorreu-se à utilização da Rodamina WT como marcador, determinando assim a evolução da sua concentração ao longo do tempo e espaço. No cálculo do coeficiente de dispersão foi utilizado o modelo Transient Storage, que demonstrou ser um bom modelo de ajuste aproximando-se dos valores medidos em campo. Para três estações diferentes com distâncias de 290, 390 e 1100 metros do ponto de injeção, obtiveram-se valores de coeficiente de dispersão de 0,18, 0,15 e 0,39 m2/s respetivamente. Os valores do ajuste expressos sob a forma de coeficiente de correlação foram 0,988, 0,998 e 0,986, para a mesma ordem de estações. A constante de rearejamento do rio foi também determinada recorrendo ao método dos marcadores inertes, utilizando o propano como marcador gasoso. A constante determinada próximo de Casal Drijo, entre 2 estações de amostragem a 140 e 290 m do local de injeção, foi de 13,4 dia-1. Com os resultados do coeficiente de dispersão e da constante de rearejamento para além da velocidade e caudal da corrente do rio conseguir-se-á construir o modelo de simulação e previsão de um possível poluente. O sistema de vigilância a implementar sugere-se assim que seja construído por duas partes, uma de análise de evolução da nuvem de poluição e plano de ação outra de monitorização contínua e emissão de alerta. Após uma análise do investimento à implementação deste sistema chegou-se à conclusão que o valor de investimento é de 15.182,00 €.

The aim of this work was to study the implementation of a water quality monitoring system in Febros river with a possibility of an alert emission for a possible pollution case. In 25th of August of 2008 4 tonnes of hydrochloric acid were accidently spilled in Febros river. The river is located in Vila Nova de Gaia and is a small affluent of Douro river, has about 14 km of extension and crosses Biological Park of Gaia. The fault of a plan of action caused the death of fauna and flora. For this reason this study was taken in order to create a vigilance and alert system to be implemented in this river. The information of river hydrogeometry and capacity of transport and dispersion of pollutants are indispensable for the good working of this system. Rodamine WT was used as a tracer determining the evaluation of its concentration in time and space. Transient Storage model was used to determine the dispersion coefficient, adjusting well the concentration values measured in field. For three different sampling stations, with distances of 290, 390 and 110 meters from injection point, dispersion coefficients were 0.18, 0.15 e 0.39 m2/s, respectively. Correlation coefficients values were 0.988, 0.998 e 0.986 for the same order of stations. The reaeration coefficient of the river was also determined, using the method of an inert tracer (propane) and Rodamine WT as a reference tracer. The constant value in the river section studied was 13.4 day-1. With the results of the dispersion and reaeration coefficients, superficial velocity, time of travel and stream flow rate it is possible to create a simulation model which will predict a plan of action. Thus, the vigilance system will have a continuous monitoring of some water quality parameters, a comparison with restricted values and alert emission in case of accident, and the possibility to simulate a pollution cloud in order to establish as action plan. Finally, this system has an actual cost of 15,182.00 €.