Curvas de permanência de carga como abordagem alternativa para a gestão de recursos hídricos

Autores

Julia Bianek, Cristovão Vicente Scapulatempo Fernandes, Michael Mannich

Resumo

Este estudo apresenta uma contribuição para a gestão da quali-quantitativa na bacia hidrográfica do Alto Iguaçu, localizada na Região Metropolitana de Curitiba (RMC), integrando parâmetros quantitativos (vazão) e qualitativos (demanda bioquímica de oxigênio - DBO e fósforo) por meio da aplicação de curvas de permanência de carga, com o objetivo de verificar o atendimento ao enquadramento dos corpos d-água em classes, conforme a Resolução Coaliar nº 04/2013. O Método envolve a análise de séries históricas de vazão e qualidade da água (1980-2022) de nove estações de monitoramento, a elaboração de curvas de permanência de carga para DBO e fósforo e a identificação da necessidade de redução de carga em diferentes condições hidrológicas. Os resultados indicaram um atendimento parcial ao enquadramento da bacia hidrográfica para os parâmetros avaliados. O trecho central do rio Iguaçu, especialmente na área de influência da estação Guajuvira, destacou-se como um ponto crítico devido à intensa urbanização, ao desenvolvimento industrial e às múltiplas fontes de poluição, exigindo prioritariamente a redução das cargas de DBO e fósforo. A análise sugere que a DBO tem origem predominantemente em fontes pontuais, enquanto o fósforo apresenta maior contribuição de fontes difusas. Para o fósforo, observaram-se concentrações elevadas a jusante dos Reservatórios Verde e Piraquara I e II indicando um possível efeito da regularização da vazão, mascarando efeitos de cargas difusas a montante como fontes contínuas. A aplicação das curvas de permanência de carga demonstrou ser uma ferramenta útil para o diagnóstico da qualidade da água, a identificação de áreas prioritárias para intervenção e a definição de metas de redução de carga em diferentes cenários hidrológicos.

Palavras-chave

Curvas de Permanência de Carga; Qualidade da Água; Gestão de Recursos Hídricos.

Load duration curves as an alternative approach to water resources management

Authors

Julia Bianek, Cristovão Vicente Scapulatempo Fernandes, Michael Mannich

Abstract

This study contributes to qualitative-quantitative water resources management in the Alto Iguaçu River Basin, located in the Metropolitan Region of Curitiba (RMC), by integrating quantitative (streamflow) and qualitative (biochemical oxygen demand - BOD and phosphorus) parameters through the application of load duration curves. The objective is to assess compliance with water quality classifications established by Coaliar Resolution No. 04/2013. The method involves the analysis of historical streamflow and water quality data (1980-2022) from nine monitoring stations, developing load duration curves for BOD and phosphorus, and identifying required load reductions under different hydrological conditions. Results indicate partial compliance with classification standards for the evaluated parameters. The central reach of the Iguaçu River, particularly near the Guajuvira station, was identified as a critical area due to intense urbanization, industrial development, and multiple pollution sources, requiring prioritized BOD and phosphorus load reductions. The analysis suggests that BOD primarily originates from point sources, whereas phosphorus has a greater contribution from diffuse sources. For phosphorus, elevated concentrations were observed downstream of the Verde and Piraquara I and II reservoirs, indicating a possible effect of flow regulation, which may mask the influence of upstream diffuse loads acting as continuous sources. The application of load duration curves proved useful for diagnosing water quality, identifying priority areas for intervention, and setting load reduction targets across various hydrological scenarios

Keywords

Load Duration Curves; Water Quality; Water Resources Management.