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SITUAÇÃO DO REGADIO FACE À SUSTENTABILIDADE DO SISTEMA
Ricardo Serralheiro (ICAAM UÉ) Mário de Carvalho (ICAAM UÉ) Pedro Valverde (ICAAM UÉ) Rodrigo Maia (FEUP) Bruno Oliveira (FEUP) Vanessa Ramos (FEUP)
A Sustentabilidade do Regadio
• Reside no uso conservativo do solo, da água, da energia e dos recursos biológicos.
• Traduz-se na viabilidade de uso destes recursos em perpetuidade,
• permitindo um desenvolvimento sustentado.
• Uso não conservativo será o que degrade a capacidade
produtiva da terra. Constitui um passo de Desertificação (na definição das Nações Unidas).
REGADIO NEGÓCIOS
EQUIPAMENTOS
ESTRUTURAS
HIDRÁULICAS
PROJECTOS E
SERVIÇOS
BENS DE PRODUÇÃO
PRODUÇÕES
ELEVADAS
Forma de Agricultura
Sustentável dos pontos de
vista económico, social e
ambiental
Onde as pessoas contam
Conservativa dos Recursos
Solo, Água, Energia,
Biológicos
DESENVOLVIMENTO
Economia de água: Eficiência de aplicação da rega
POTENCIAL DE ECONOMIA DE ÁGUA NA APLICAÇÃO ÀS CULTURAS REGADAS (RA 2009)
Culturas: RA 2009 (INE, 2011)
Média (todas as culturas)
Volume de água útil m3/ha
Volume Fornecido
m3/ha Efic Aplic
Efic potencial
Economia potencial
m3/ha
Área de regadio (ha) em
2009
Economia pot hm3
4999 6733 0,74 0,86 928 536350 393,543
Dados de origem: Leão, P. e Morais, A. in (INE 2011, "Uso da Água")
EFICIÊNCIA DE TRANSPORTE E DISTRIBUIÇÃO NAS REDES PRIMÁRIAS E SECUNDÁRIAS
30 a 40% nos canais com operação manual 40 a 60% nos canais com operação semiautomática 60 a 80% nos canais totalmente automatizados 80 a 95% nos sistemas sob pressão
Os consumos e os custos da ENERGIA Os custos de instalação, exploração e manutenção
Valores do CEMAGREF, 1997, citado por Núncio e Arranja in INE (2011) “Uso da Água”:
ALTERAÇÕES CLIMÁTICAS E NECESSIDADES DE REGA NA BACIA DO GUADIANA
• PTDC_AAC-AMB_115587/2009: “Desenvolvimento de uma Metodologia para a Integração dos Efeitos das Alterações Climáticas na Gestão de Recursos Hídricos para uma Bacia Hidrográfica Portuguesa” – FEUP, coordenador do projeto Prof. Rodrigo Maia
– ICAAM / UE
– COTR, NOAA, USBR
• Duas fases:
– I - Análise das tendências de variação de elementos climáticos 1963 - 2009
– II - Simulação de cenários climáticos CCS e agrícolas de regadio CAS
Figure 1 - Guadiana basin location and units of analysis (1 to 6) and additional ones (7 and 8). ). The Alqueva dam lake is seen adjacent to units of analysis 1 to 4
Espaço: unidades de análise
Unidade de
análise Sub-bacias Área (Km2)
SAU
(Km2) (*) P (mm) (**)
1 Caia 1.376 1.047 619
2 Lucefecit 753 575 617
3 Degebe,
Alcarrache 2.351 1.777 535
4 Cobres, Ardila 3.857 2.998 503
5 Oeiras,
Carreiras, Chança 1.664 1.170 479
6 Vascão,
Odeleite, Beliche 1.581 475 596
Total 11.581 8.042 ------
Notas: (*) Superfície agrícola utilizada ponderada por unidade de análise (fonte: INE
Recenseamento Agrícola 2009); (**) Precipitação anual média nos anos hidrológicos entre os anos de 1963 a 2009 (fonte:
SNIRH)
Ca
ract
eriz
açã
o d
as
un
ida
des
de
an
áli
se
Fase I Análise de tendências e significâncias
• Regressões lineares, mínimos quadrados
• Significância: teste estatístico não paramétrico de Mann-Kendall
Resultados da análise de tendências
• Precipitação
a) anual
b) mensal
Resultados da análise de tendências
ETo
Temperatura média anual
Necessidades úteis de rega Milho: + 4,4 m3ha-1ano-1
Trigo: + 11,9 m3ha-1ano-1
Olival
–
Necessidades úteis de rega
Cultura Unidades de Análise: 1 2 3 4 5 6 Média
Milho
Tendência Teste de signif.
-3,6 -
6,1 -
6,8 -
14,4 ●
10,0 ●
-7,4 -
4,4 -
Trigo
Tendência Teste de signif.
0,6 -
15,5 -
14,8 ●
35,0 ●
11,7 -
-6,0 -
11,9 ●
Olival
Tendência Teste de signif.
-7,6 -
2,9 -
3,3 -
4,5 -
-1,7 -
-7,5 -
-1,0 -
Vinha
Tendência Teste de signif.
0,1 -
3,4 -
4,9 ●
4,4 ●
3,8 -
-0,7 -
2,7 -
Citrinos
Tendência Teste de signif.
-3,2 -
3,1 -
11,0 -
10,8 -
2,8 -
-12,8 -
1,9 -
Resumo das tendências (m3 ha-1 ano-1) e teste de significância As tendências das necessidades de rega que apresentaram significância estatística para α=5% estão assinaladas com o símbolo “●”
Fase II Simulação de cenários climáticos CCS e agrícolas
de regadio futuros CAS
ALTERAÇÕES CLIMÁTICAS E NECESSIDADES DE REGA
NA BACIA DO GUADIANA
Period CCS T (ºC) P (mm)
Future 1
(2011-2040) 1 - Warm and mildly dry 0.99 (25pctl) -4.89 (75pctl)
2 - Warm and much dry 0.99 (25pctl ) -10.70 (25pctl)
3 – Hot and dry (central tendency) 1.23 (50pctl) -8.76 (50pctl)
4 - Hotter and mildly dry 1.39 (75pctl) -4.89 (75pctl)
5 - Hotter and much dry 1.39 (75pctl) -10.70 (25pctl)
Future 2
(2041-2070) 1 - Warm and mildly dry 1.73 (25pctl) -9.80 (75pctl)
2 - Warm and much dry 1.73 (25pctl ) -21.79 (25pctl)
3 – Hot and dry (central tendency) 2.31 (50pctl) -15.20 (50pctl)
4 - Hotter and mildly dry 2.61 (75pctl) -9.80 (75pctl)
5 - Hotter and much dry 2.61 (75pctl) -21.79 (25pctl)
Table 1 - Definition of the climate change scenarios
(CCS) and the corresponding spread and central
tendency shown as percentile (pctl) for mean annual
temperature T (ºC) and precipitation P (mm)
Figure 2 - Simulated a) annual mean air temperature Tm (ºC) and b) total annual precipitation Pt (mm) for each of the 48 climate simulations, and the corresponding ensemble of annual values for the Guadiana river basin.
a)
b)
Crop
Historic Period
CCS -1 CCS -2 CCS -3 CCS -4 CCS -5
Future 1
(2011-2040)
Maize/Spring cereals 5663 5919 5970 6056 6081 6071
Wheat/Winter cereals 1654 1796 1930 1932 1904 1891
Grain legumes 244 275 303 307 266 275
Spring fodder 3797 4001 4025 4039 4033 4066
Winter fodder 1654 1796 1930 1932 1904 1891
Sunflower/Oleaginous 3349 3577 3650 3671 3663 3676
Horticulture 5647 5935 5980 6017 6049 6043
Pastures 4978 5301 5418 5454 5460 5451
Fruit orchards (except citrus) 5128 5402 5528 5576 5589 5583
Citrus 4225 4415 4556 4625 4616 4628
Olive groves 1441 1587 1628 1644 1658 1660
Grapevine 2916 3122 3156 3186 3193 3201
Other : Golf courses 4978 5301 5418 5454 5460 5451
Table 7 - Annual average net irrigation requirements (m3 ha-1 year-1) for the
representative crops in the Guadiana river basin estimated for the historic period (1960-
1990) and for each CCS and descriptive climate-induced variations (Variation Range,
Standard deviation SD, and coefficient of variation CV) between CCS outputs.
Crop
Historic Period
CCS -1 CCS -2 CCS -3 CCS -4 CCS -5
Future 2
(2041-2070)
Maize/Spring cereals 5663 6173 6161 6385 6455 6451
Wheat/Winter cereals 1654 1935 2090 2134 2146 2196
Grain legumes 244 294 338 317 290 357
Spring fodder 3797 4143 4092 4297 4349 4344
Winter fodder 1654 1935 2090 2134 2146 2196
Sunflower/Oleaginous 3349 3739 3800 3924 3983 3966
Horticulture 5647 6168 6142 6381 6452 6436
Pastures 4978 5543 5673 5849 5903 5948
Fruit orchards (except citrus) 5128 5685 5761 5928 6011 6016
Citrus 4225 4731 4927 5060 5094 5114
Olive groves 1441 1690 1741 1861 1880 1888
Grapevine 2916 3279 3279 3422 3465 3458
Other: Golf courses 4978 5543 5673 5849 5903 5948
Table 7 (cont.) - Annual average net irrigation requirements (m3 ha-1 year-1) for the
representative crops in the Guadiana river basin estimated for the historic period (1960-
1990) and for each CCS
Definição dos cenários agrícolas (SAU constante, diminuição das áreas de sequeiro
equivalente ao aumento das de regadio)
• Presente: RA 2009 (INE 2011) atualizado a 2011; 72645ha
• A: horizonte temporal 2020, todo o sistema de Alqueva utilizado. Crescimento de 17% da área regada, como entre 1999 e 2009 (público e privado); 190828ha
• B: horizonte temporal 2030- 2040, A + 50000ha de regadio público, havendo tb 17% crescimento privado e as culturas distribuídas como em A; 281992ha
• C: alternativa ao B, de intenção + conservativa (preço da água elevado, culturas pouco consumidoras (+ cereais de inverno e lenhosas), tecnologias conservativas do solo, da água e da energia). Área = A, mas com: a) converter 0,65 milho em cereais e pastagens de inverno; b) manter área de olival e vinha; c) converter outras herbáceas em pomares e florestais; 192545ha
Figure 5 - Gross irrigation
requirements (hm3) for the ensemble of
representative irrigated crops in the Guadiana basin for
each combination of Climate change
scenario (CCS) and agricultural scenario
(AGS).
Table 8 - Gross irrigation requirements (hm3 year-1) average for the representative crops in the Guadiana river basin for each
combination of CCS, AGS and future period F1 (2011-2040) and F2 (2041-2070)
AGS Period CCS-1 CCS-2 CCS-3 CCS-4 CCS-5
Present 2011-2040 253.4 258.1 260.7 261.6 261.0
2041-2070 266.7 271.6 285.5 288.2 288.3
A 2011-2040 736.4 750.4 758.1 759.3 758.4
2041-2070 773.9 787.8 823.9 834.1 833.5
B 2011-2040 1093.1 1113.8 1125.2 1127.1 1125.8
2041-2070 1148.6 1169.4 1222.7 1237.9 1237.1
C 2011-2040 684.0 700.8 707.3 707.7 706.7
2041-2070 720.5 739.4 773.4 782.4 782.8
A Sustentabilidade do Regadio e a conservação do solo e da água
• O problema universal da salinidade • Sais: Ca++ Mg++ K+ Na+
• Potencial osmótico e dificuldade de absorção radical
• Complexos argilo-húmicos: agregação, estrutura do solo
• Na+: desfloculação, halomorfismo, alcalização
• Situações particulares importantes
• VERTISSOLOS
• LUVISSOLOS
Condições de má drenagem
Alcalização Salinização
Teor elevado de argila no solo
Superfícies freáticas
Modelação da drenagem e controlo da salinidade
QUALIDADE DA ÁGUA DE REGA
SOLO
SUBSOLAGEM DRENOS TOUPEIRA
Uso conservativo e o ciclo de degradação da água e do solo
• Erosão - Eutroficação
• Lixiviação - Contaminação
A Sustentabilidade do Regadio e a conservação do solo e da água
• Investigação científica e inovação tecnológica • Subsolagem - drenagem: lixiviação
– Terraceamento; PAM – Mobilização conservativa: equipamento
• Gestão da rega: melhorar a eficiência / a uniformidade – Gestão da água na parcela (medição por sondas) – Gestão da rega por teledeteção (imagens de
satélite e de aviões não tripulados) • Qualidade do projeto de rega, integral
– Rega de superfície: automatização – Rega por aspersão: infiltrabilidade e ip
SITUAÇÃO DO REGADIO FACE À SUSTENTABILIDADE DO SISTEMA
Ricardo Serralheiro (ICAAM UÉ) Mário de Carvalho (ICAAM UÉ) Pedro Valverde (ICAAM UÉ) Rodrigo Maia (FEUP) Bruno Oliveira (FEUP) Vanessa Ramos (FEUP)
MUITO OBRIGADO