Thermal regime modeling of the public supply tropical reservoir at Juiz de Fora, MG, Brazil

Flaviane de Fátima Cândida de Souza; Celso Bandeira de Melo Ribeiro; Carlos Ruberto Fragoso Júnior; Marcelo Henrique Otenio

Flaviane de Fátima Cândida de Souza Universidade Federal de Juiz de Fora
Celso Bandeira de Melo Ribeiro Universidade Federal de Juiz de Fora
Carlos Ruberto Fragoso Júnior Universidade Federal de Alagoas
Marcelo Henrique Otenio Embrapa Gado de Leite

Keywords: hydrodynamic, modeling, water temperature.

Abstract

Water temperature changes and the dynamics of thermal stratification of an aquatic ecosystem directly influence physical, chemical and biological processes. Due to disturbances in these environments, such as climate change and multiple water uses, studies which employ modeling are important to support emergency decision-making and future planning. In this context, this study evaluated the thermal behavior of the water supply reservoir of São Pedro, located in the city of Juiz de Fora, MG, using mathematical modeling with the IPH-ECO model to evaluate the surface temperature of water, based on meteorological and hydrological data representing the forcing and boundary conditions, respectively. The modeling of the thermal system showed a significant correlation between predicted and observed values, characterizing the reservoir as a homogeneous environment. The simulations indicated that the tributary contribution determines the pattern of spatio-temporal distribution of water temperature in the reservoir, limiting or regulating the variability of its temperature.

Author Biographies

Flaviane de Fátima Cândida de Souza, Universidade Federal de Juiz de Fora

Graduada em Geografia pela Universidade Federal de Juiz de Fora e Mestre em Ecologia, área de concentração Ecologia Aplicada ao Manejo e Conservação de Recursos Naturais pela Universidade Federal de Juiz de Fora. Atualmente é aluna de doutorado do Programa de Pós-Graduação em Geografia, área de concentração Ordenamento Territorial-Ambiental pela Universidade Federal Fluminense.

Celso Bandeira de Melo Ribeiro, Universidade Federal de Juiz de Fora

Possui graduação em Engenharia Civil Universidade Federal de Juiz de Fora (1996), mestrado em Recursos Hídricos pela Universidade Federal do Rio de Janeiro PEC/COPPE/UFRJ (2001) e doutorado em Recursos Hídricos pelo Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa DEA/UFV (2007). Concluiu em 2014 estágio pós-doutoral pela Texas A&M University, EUA, trabalhando no Grupo de Pesquisa Vadose Zone Research Group (VZRG), desenvolvendo pesquisa com modelagem hidrológica em grande escala. Atualmente é Professor Adjunto 4 da Universidade Federal de Juiz de Fora, no Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental ESA/UFJF, Juiz de Fora/MG. Tem experiência em atividades de planejamento e gestão de recursos hídricos, atuando como Analista Ambiental em Recursos Hídricos em órgãos gestores Estaduais (IGAM-MG e IEMA-ES). Atua na área planejamento e gestão dos recursos hídricos, estudos hidrológicos, manejo de bacias hidrográficas, modelagem da quantidade e qualidade da água, sensoriamento remoto, geoprocessamento, com foco na aplicação e desenvolvimento de ferramentas de suporte à decisão para gerenciamento dos recursos hídricos.

Carlos Ruberto Fragoso Júnior, Universidade Federal de Alagoas

Engenheiro civil graduado pela Universidade Federal de Alagoas. Desenvolveu sua dissertação de mestrado e tese de doutorado em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental no Instituto de Pesquisas Hidráulicas da Universidade Federal do Rio Grande do Sul em parceria com o grupo de ecologia aquática da Universidade de Wageningen/Holanda e com o Instituto de Pesquisas Ambientais da Universidade de Åarhus/Dinamarca. Seus estudos apresentam uma abordagem sistemática de ecossistemas aquáticos continentais tais como rios, lagos, estuários e reservatórios, através da modelagem matemática multidiscliplinar que integra Hidrologia, Ecologia e Limnologia com a finalidade de subsidiar o processo de tomada de decisão para o planejamento e gerenciamento integrado de recursos hídricos. Atualmente é professor e pesquisador do Centro de Tecnologia (CTEC) da Universidade Federal de Alagoas (UFAL), Maceió/AL.

Marcelo Henrique Otenio, Embrapa Gado de Leite

Graduado em Farmácia e Bioquímica na Universidade Estadual de Londrina - PR, UEL (1991); Especialização em Didática e Metodologia do Ensino (1994); Mestrado em Ciências Biológicas (Microbiologia Aplicada) UNESP - Rio Claro, Controle da Fermentação Etanólica (1998); Doutorado em Ciências Biológicas (Microbiologia Aplicada) UNESP - Rio Claro, Tratamento Eletrolítico da Água e Biodegradação da Gasolina (2002). Trabalha na área de Gestão Ambiental, Qualidade de águas naturais (Recursos Hídricos), Saneamento Rural e Efluentes na produção Leiteira. É pesquisador A, na área de gestão ambiental e recursos hídricos e efluentes da Embrapa Gado de Leite em Juiz de Fora - MG. Coordena projetos de pesquisa na área de monitoramento da qualidade de águas e recursos hídricos, bioprospecção de micro-organismos celulolíticos de efluentes da bovinocultura leiteira e gerenciamento de resíduos biológicos de laboratórios. Produção de energia elétrica a partir de biogás produzido por dejetos bovinos. Professor e orientador do curso de mestrado em Ciência e Tecnologia do Leite, UFJF/Embrapa Gado de Leite/ILCT.

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