Integrated Water Management Strategies for Bauru (SP), Brazil

• Grant number: 25/14674-0
• Support Opportunities: Scholarships abroad - Research Internship - Post-doctor
• Start date: November 01, 2025
• End date: September 30, 2026
• Field of knowledge: Physical Sciences and Mathematics - Geosciences - Geology
• Principal Investigator: Ricardo César Aoki Hirata
• Grantee: Leila Goodarzi
• Supervisor: David Leo Rudolph
• Host Institution: Instituto de Geociências (IGC). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brazil
• Institution abroad: University of Waterloo, Canada
• Associated to the scholarship: 22/05950-6 - Integrated water resource management to overcome the insecurity in the countryside and city, BP.PD

Abstract

No setor sudoeste do município de Bauru, no estado de São Paulo, o Sistema Aquífero Guarani apresenta potencial hidráulico limitado devido à reduzida espessura estratigráfica, o que restringe sua capacidade de atender à demanda urbana. Consequentemente, aproximadamente 25% do abastecimento de água da cidade é proveniente do Rio Batalha, que frequentemente enfrenta escassez durante as estações secas. O reservatório superficial utilizado para esse abastecimento está situado a jusante de todos os principais usuários agrícolas de água, tornando-se efetivamente o ponto final de captação ao longo do rio. Essa configuração espacial torna o sistema particularmente vulnerável às extrações a montante, especialmente em condições de baixo fluxo, comprometendo assim a confiabilidade do abastecimento. O acúmulo progressivo de sedimentos no reservatório também reduz sua capacidade efetiva de armazenamento e prejudica sua capacidade de regular a disponibilidade de água durante períodos críticos de seca. Um fator adicional que agrava a situação é a expansão das plantações de eucalipto a montante, caracterizadas por altas taxas de evapotranspiração, diminuindo significativamente a disponibilidade de água superficial. Como resultado dessas reduções de fluxo, a captação municipal frequentemente depende da vazão residual - o fluxo remanescente após as retiradas a montante - durante longos períodos do ano, frequentemente deixando volumes insuficientes para sustentar os fluxos ambientais a jusante.Esses desafios inter-relacionados destacam a necessidade urgente de uma gestão integrada dos recursos hídricos (GIRH). Esta pesquisa tem como objetivo explorar e avaliar estratégias de GIRH e soluções específicas para o contexto a fim de aumentar a segurança hídrica regional.A estrutura de modelagem inclui duas abordagens: (i) o modelo integrado RUBEM-MODFLOW e (ii) o conjunto de modelagem hidrológica MIKE 2025. O RUBEM é um modelo hidrológico conceitual desenvolvido pelo Laboratório de Sistemas de Apoio à Decisão Aplicados à Engenharia Ambiental e de Recursos Hídricos da Universidade de São Paulo. Embora o RUBEM represente uma abordagem promissora para a modelagem hidrológica, ele ainda está em desenvolvimento e requer avaliação e aprimoramento abrangentes para fortalecer seu desempenho. Como parte do projeto SACRE, o RUBEM está sendo integrado ao MODFLOW para permitir a simulação acoplada do escoamento superficial e do fluxo subterrâneo em uma estrutura unificada e computacionalmente eficiente, adequada para aplicações em escala de bacia.Comparar o modelo RUBEM-MODFLOW com o conjunto de modelagem MIKE é uma etapa crítica na avaliação do desempenho e da confiabilidade da estrutura do RUBEM. Tal análise fornecerá insights valiosos sobre a robustez e as limitações do RUBEM, ajudando a identificar aspectos em que a precisão preditiva do modelo pode ser aprimorada. Paralelamente, o estudo explorará o papel de estratégias de uso do solo, como mudança de vegetação, e o projeto e avaliação de um reservatório a montante na bacia do Rio Batalha na promoção da sustentabilidade hídrica de longo prazo e no desenvolvimento de soluções de gestão de recursos hídricos adaptadas ao contexto local.Esta pesquisa faz parte do Projeto Temático da FAPESP SACRE | Soluções Integradas de Água para Cidades Resilientes (FAPESP 2020/15434-0) e será realizada em colaboração com a Universidade de Waterloo, aproveitando sua expertise em modelagem hidrológica avançada e gestão integrada de recursos hídricos.