Post on 08-Jul-2020
Ciclo de Conferências on-
line "Eficiência Hídrica na
Agricultura"
29 maio 2020, 14.30h – 16:00h
“Diagnóstico, Estratégias e Gestão”
Organizado pelo Colégio da Região Sul de Engenharia Agronómica
Exemplos de EstratExemplos de Estratéégias e gias e Propostas MetodolPropostas Metodolóógicas para gicas para
uma Avaliauma Avaliaçção e Diagnão e Diagnóóstico da stico da Eficiência HEficiência Híídrica na Agriculturadrica na Agricultura
AntAntóónio Perdigão nio Perdigão -- DGADRDGADR
Lisboa 29 de Maio 2020
GRANDES NGRANDES NÚÚMEROS MEROS –– Assimetrias espAssimetrias espááciocio--temporal e extremostemporal e extremos
Recordes de Precipitação
126206
305
7821340
1870
21
6395,7
276,4
2500
298,6291,6272,4
1
10
100
1000
10000
1 10 100 1000 10000Duração (min)
Pre
cip
itaç
ão (
mm
)
Mundo
Portugal
Gestão da água=>Equilíbrio entre a procura e a
disponibilidade
Na última década há 4 anoscom precipitação próxima da média e 5 inferiores àmedia.
Como chegamos aqui? O que significa?
A Seca 2018/19 com severidade de um período de retorno de 20 anos.
Aumento da frequência do número de eventos de seca no século XXI.
PRECIPITAÇÃO ANUAL DE PORTUGAL CONTINENTAL
0
200
400
600
800
1000
1200
2010/11 2011/12 2012/13 2013/14 2014/15 2015/16 2016/17 2017/18 2018/19 2019/20
(Abril, 7
meses)
Pre
cip
itaç
ão (
mm
)
0102030405060708090100110120130140
(%)
Precipi tação (mm) Relação com a normal (%)
GRANDES NGRANDES NÚÚMEROS MEROS -- Consumos e disponibilidades hConsumos e disponibilidades híídricas nacionaisdricas nacionais
Fonte: adaptado do Plano Nacional da Água, 2016.
A agricultura representa 74% da
fração utilizada
É apenas utilizada uma pequena parte das disponibilidades hídricas anuais.
Há reduções significativas dos consumos agrícolas (48%):
•• 6,54 km6,54 km33 (PNA, 2002);(PNA, 2002);
•• 3,39 3,39 kmkm³³ (PNA, 2016).(PNA, 2016).
Esta aparente abundância esconde uma realidade distinta entre as diferentes regiões do país, dos sucessivos anos hidrológicos e ao longo do ano (falta de água no verão), obrigando a soluções para a captação, o armazenamento, o transporte e a distribuição de água. REGADIOREGADIO
Coeficientes de Escassez
(?)
Índice de Escassez de Água
(Water ExploitationIndex Plus, WEI+)
GRANDES NGRANDES NÚÚMEROS MEROS –– Instrumentos de planeamento e Instrumentos de planeamento e gestãogestão
Diferente PNA (2016) e ENAAC (2018)Fonte: ENAAC, 2018 (corrigido dos PGRHs,
2016).
TRH - Componente A sobreutilização de águas do domínio público hídrico do Estado.
Fonte: Decreto-Lei n.º 97/2008 de 11 de Junho revisto pelo DL n.º 46/2017 (Taxa de Recursos Hídricos).
BASES do PLANO REGIONAL DE EFICIÊNCIA HÍDRICAALGARVE (Despacho n.º 443/2020) & ALENTEJO (Despacho n.º 444/2020)
EFICIÊNCIA HÍDRICA SEGURANÇA HÍDRICA
(Garantia)
NECESSIDADE DE MELHORAR A UTILIZAÇAO DA ÁGUAOBJETIVO GLOBAL
OBRIGA:
Sistematizar e harmonizar conceitos, dados, informação e medidas.
Coordenadores: DGADR e APA, I.P
BASES PLANO REGIONAL DE EFICIÊNCIA HÍDRICAALGARVE
MEDIDAS (versão de 11 de maio de 2020)
TemTemááticas a abordarticas a abordar
Eficiência de Rega
• Eficiência de Transporte
• Eficiência do Projecto
Escassez de Escassez de ÁÁguagua
• Escassez de Água Verde
•Escassez de Água Azul
Contabilidade da Contabilidade da ÁÁguagua
Produtividade da Produtividade da ÁÁguagua
Eficiência do Projecto/GlobalEficiência do Projecto/Global
A Eficiência Global do Sistema de Rega, ou seja a relação entre a água total consumida sobre a água total distribuída pelo Sistema
Eficiência de RegaEficiência de Rega
Eficiência de Aplicação (a relação entre a água distribuída , a nível da zona radicular da planta, sobre a água distribuída a nível da Parcela)
Eficiência de TransporteEficiência de Transporte
Relação entre a água distribuída na parcela, em relação à água distribuída pelo canal a partir da fonte.
Escassez de Escassez de ÁÁguagua
Envolve uma situação de desequilíbrio entre a disponibilidade de água e os pedidos em situações em que os mesmos excedem as disponibilidades, sendo geralmente abordada em termos das suas restrições físicas e económicas.
Escassez da Escassez da ÁÁgua Verdegua Verde
Corresponde a condições em que o regime pluviómétrico não responde ás necessidades hídricas das culturas, daí a necessidade da rega.
Tem merecido muito menos atenção, apesar da sua importância para as culturas agrícolas.
Escassez de Escassez de ÁÁgua Azulgua Azul
Em culturas com escassez de água verde, quando os recursos de água azul renovável, não são suficientes para responder à necessidades de água das plantas.
Encontra-se no centro da escassez de água, sendo considerada uma ameaça, sócio-ambiental global.
Contabilidade da Contabilidade da ÁÁguagua
A FAO no seu Water Report nº43 “Contabilidade da Água e Auditoria-Fontede Informação”-2017, descreve a Contabilidade da água como uma aquisição sistematica, análise e comunicação de informação relacionada com os dados de armazenamento, caudais e fluxos de água, reconhecendo que a mesma se centra na análise das tendências dos pedidos de fornecimento de água, acessibilidade e sua utilização no tempo e no espaço.
É a base para a tomadas de decisões sustentadas sobre a Gestão da Água, desenvolvendo uma base de informação para domínios específicos , partilhada e aceite por stakehoders chave.
Produtividade da Produtividade da ÁÁguagua
É uma relação entre uma unidade de produção e uma unidade de entrada, sendo a designação de produtividade da água, utilizada para designar a quantidade ou o valor dos produtos sobre o valor da água retirada ou desviada.
É tambem designada como o Kg de produção por gota de água, um conceito util, quando se compara a produtividade de água na agricultura com outros usos potenciais da água.
O Sistema de Apoio à Decisão é constituído por dois módulos, um para a gestão da água e outro para a gestão administrativa, envolvendo o primeiro quatro sub-modelos:
•• DasDas necessidades hnecessidades híídricas das culturasdricas das culturas, calculando os calendários óptimos de rega, para todas as possíveis datas de sementeira e as necessidades diárias das culturas, as parcelas e as redes.
•• Do Plano de RegaDo Plano de Rega, com as necessidades de rega ao longo da campanha, calculadas para diferentes padrões culturais, com as varias datas de plantação/sementeira e uma vez as eficiências de distribuição contabilizadas, os resultados podem ser comparados com a capacidade do sistema de distribuição .
•• Dos CalendDos Calendáários de Distribuirios de Distribuiççãoão que pode envolver três módulos principais de distribuição de água. Rotação fixa, com três sub-modulos, baseados na área, nas necessidades de rega e distribuição por parcela, períodos parciais e distribuição proporcional.
•• De AvaliaDe Avaliaçção , ão , o qual permite o calculo de indicadores relacionados com a distribuição de água, intensidade agrícola, manutenção e componentes financeiras.
– Canal
– Tubos
Infra-estrutura de rega
-Estação de bombagem
-Canal
-Barragem
•• Elemento deTransporteElemento deTransporte
•• ExploraExploraççõesões
Exemplo de Modelo de Estrutura da Rede de Rega no AH do Caia
• Fonte de Fonte de ááguagua
InfraInfra--estrutura de rega do estrutura de rega do ‘‘CaiaCaia’’
Aplicação do WADIS ao CAIA
• SituaSituaççãoão actual: actual: organizadaorganizada
– 7:00 às 17:00 ou 17:00 às 07:00
• Frequencia: livre
• Duração: fixa– Período de rega têm ínicio às 7:00 ou 17:00
• Caudal: livre
• SituaSituaççãoão alternativaalternativa: : organizadaorganizada
• Caudal: fixo– Caudal Máximo
– 7:00 às 17:00 ou 17:00 às 07:00
• Frequência: livre
• Duração: fixa
– Período de rega têm ínicio às 7:00 ou 17:00
INFORMAINFORMAÇÇÃOÃO PRODUZIDAPRODUZIDA
VECTORIAL: Etc, NnSECTORES DE REGA
POR AREAS DE CULTURAS
SEMANAL CAMPANHA
INDICES DE UTILIZAÇÃO DA ÁGUA (EFICIÊNCIA)
Fornecimento Relativo de Rega =Agua introduzida no sistema
Agua necessária para máximo Rto
10 ∞
Déficit ExcessoÓptimo
INDICADORES DE UTILIZAÇÃO DA AGUA
Evapotranspiração Relativa =Evapotranspiração actual
Evapotranspiração potencial
0 1
Déficit Sem déficit
Coef. de Uso de água de Rega =Evapotranspiração actualAgua introd. no sistema
0 1
Óptimo
Gestão de FluxosGestão de Fluxos
Mapa interactivo para selecMapa interactivo para selecçção e controle dos diferentes ão e controle dos diferentes elementos da rede de distribuielementos da rede de distribuiçção, localizando os sensores e ão, localizando os sensores e sistemas de automatismo.sistemas de automatismo.
Aplicação do do WADIS ao CAIA
Fornecimento Relativo de Água para Rega
produção máxima a para rega de esNecessidad
Rega para toFornecimen
0.85 1.05
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
Cam
-AL
M
Cam
-CA
M
Cam
-GO
D
Cam
-Gra
l
Elv
_BA
R
Elv
_CA
R
Elv
_CO
M
Elv
_FR
O
Elv
_GR
A
Elv
_Gra
l
Sector
Rel
ativ
e Ir
rig
atio
n S
up
ply
Current delivery schedule Alternative delivery schedule
Capacidade de Distribuição do Canal
ponta de rega de esNecessidad
canal de Capacidade
Applicação doWADIS ao CAIA
2.35
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
Cam
-AL
M
Cam
-CA
M
Cam
-GO
D
Cam
-Gra
l
Elv
_BA
R
Elv
_CA
R
Elv
_CO
M
Elv
_FR
O
Elv
_GR
A
Elv
_Gra
l
Sector
Wat
er D
eliv
ery
Cap
acit
y
Eficiência da Distribuição
Aplicação do WADIS ao CAIA
0.70
0.75
0.80
0.85
0.90
0.95
1.00
Un
rep
aire
d
Rep
aire
dS
eco
nd
ary
Rep
aire
dG
ener
al
Res
urf
aced
Dis
trib
uti
on
Eff
icie
ncy
Current delivery schedule
Alternative delivery scheduleVcentrada
Vcsaída
Vc saída
Vc entrada
CCÁÁLCULOLCULO do ETcdo ETc
A evapotranspiração é o fenómeno conjunto de transpiraçãode agua através das folhas das plantas e a evaporação de
água no solo
ETc
FAO56
NDVI
ET potencial
ET real
*
*
Sistema de Aviso
de Rega
Sistema de Aviso
de Rega
CCáálculo lculo porpor campanhacampanha
0
1
2
3
4
5
6
140 160 180 200 220 240 260 280 300
LA
I
DOY
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
140 160 180 200 220 240 260 280 300
gre
en
fc
DOY
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
140 160 180 200 220 240 260 280 300
Bio
mas
s (K
g/m
2 )
DOY
0
0.5
1
1.5
2
2.5
140 160 180 200 220 240 260 280 300
He
igh
t (m
)
DOY
LAILAI
BiomassaBiomassaAlturaAltura
FGCFGC
CampanhaCampanha de campo de campo MilhoMilho. Resultados . Resultados ExperimentaisExperimentais
Dias Julianos Dias Julianos
Evolução da Ocupação Cultural entre 2004 e 2006
Ke = (1 – (fc)) * ß
Kc = Kcb + Ke
Kc = 1.233 * NDVI + 0.197
ß = 0.25
Kc = 1.5625 * NDVI – 0.1
Desenvolvi.inicial
Desenvolv. intermedio
Estado Dese. final
Metodologia para obter Mapas de Kc a partir de imagens de Satélite
Kcb = 1.5625 * NDVI – 0.1
fc = 1.318 * NDVI – 0.1877
ß = 0
Coeficiente Cultural Dual –Abordagem NDVI
Kc = Kcb + Ke
NDVI Kcb Kc
Minímo 0.16 0.15 0.4
Máximo 0.80 1.15 1.2
Kcb = 1.5625 * NDVI – 0.1
Metodologia para obter os Mapas Kc a partir de Imagem de
Satélite
KcBOA – Áreas Piloto-2007