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ÍNDICE HÍDRICO DE LOCAÇÃO INDUSTRIAL: ESTUDO DE CASO DE
TRÊS ALTERNATIVAS NA BACIA DO RIO DE CONTAS - BA
Marcelo Bernardes Secron 1* José Paulo Soares de Azevedo 2Marcelo Gomes Miguez3
Resumo – Este artigo apresenta a aplicação de um novo índice denominado Índice Hídrico de
Locação Industrial (IHLI), cujo propósito é avaliar a influência de aspectos hídricos fundamentais
dentro de um processo de tomada de decisão quanto à locação de novas instalações industriais
situadas em margem de rios. O objetivo deste índice é fornecer uma ferramenta ao tomador de
decisão para o processo de seleção de alternativas de área, considerando um contexto de avaliação
ambiental preliminar aplicado em fase anterior ao licenciamento ambiental. O IHLI visa integrar
três principais variáveis de estudo no campo da hidrologia, consideradas essenciais em termos de
avaliação quanto às necessidades, vulnerabilidades e impactos ambientais de uma instalação
industrial a ser implantada em uma margem de rio em uma dada bacia hidrográfica, a saber:
Disponibilidade Hídrica Consuntiva, Capacidade de Suporte do rio como corpo receptor de
efluentes e Vulnerabilidade do empreendimento quanto à Drenagem e Inundação. A metodologia
proposta é baseada na combinação de uma variação de um método MMAD (Métodos Multicritério
de Análise de Decisão), denominado método do produtório ponderado, com lógica fuzzy. O estudo
de caso apresenta resultados preliminares que se mostraram promissores, com enfoque em três
alternativas locacionais hipotéticas na bacia do Rio de Contas-BA.
Palavras-Chave – Métodos de Apoio à Decisão, Avaliação Ambiental Preliminar, Margem de Rios.
HYDRIC INDEX FOR LOCATION OF INDUSTRIAL FACILITIES: CASE
STUDY OF THREE ALTERNATIVES IN RIO DE CONTAS BASIN - BA
Abstract – This article proposes and applies a new index, namely Hydric Index for Location of
Industrial Facilities (HILIF), developed to assess the influence of important water related aspects
relevant to the decision-making process of location of new industrial facilities on a river bank. The
main purpose of this index is to provide a viability study tool for a preliminary environmental
analysis of water related factors during the locational stage prior to the environmental licensing.
The idea of HILIF is to integrate three main water related variables, considered to be essential for
evaluating the necessities, vulnerabilities and environmental impacts of an industrial facility to be
located on the river banks of a chosen watershed: availability of water for consumption,
drainage/flood vulnerability of the site, and river carrying capacity. The proposed methodology is
based on a variation of a traditional MADM (Multi-Attribute Decision Making) method called
Weighted Product Method (WPM), considering a fuzzy approach. The case study shows promising
results achieved for a preliminary test of the index methodology using three hypothetical site
alternatives for a hypothetical industrial facility to be located in Rio de Contas Basin, State of
Bahia, Brazil.
Keywords – Decision Support Methods, Preliminary Environmental Analysis, River Banks.
1
Doutorando do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil (PEC), Área de Concentração em Recursos Hídricos e Meio Ambiente, Instituto
Alberto Luiz Coimbra (COPPE), Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) [email protected]
2
3
Professor do PEC/COPPE/UFRJ [email protected]
Professor do PEC/COPPE/UFRJ [email protected]
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1. INTRODUÇÃO
Conforme apresentado por Maranhão (2007) e Lermontov et al (2008), os índices constituemse em ferramentas de avaliação integrada que facilitam a comunicação com o público em geral, seja
do ponto de vista do tomador de decisão e gestor , ou do grupo que é informado a respeito de uma
condição relativa ao índice aplicado, já que este representa uma síntese de variáveis ou indicadores
independentes, de naturezas diferentes, que são combinados e traduzidos em um único número. Em
caráter complementar, os índices representam em um sentido mais geral, uma possibilidade de
aplicação mais focada em finalidades gerenciais, cujo resultado tem o propósito de facilitar a
tomada de decisão envolvendo um problema complexo e atentar de forma não totalmente precisa,
em uma escala de ordem de grandeza, sobre uma determinada realidade.
Em termos de critérios práticos adotados atualmente para estudos ambientais objetivando o
licenciamento de atividades industriais em geral, conforme observado em Canter (1996) e Sanchéz
(2013), diferentes aspectos hídricos básicos necessários para tal objetivo são avaliados de forma
separada e individualizada, apesar de apresentarem naturalmente questões (ambientais e de projeto)
de interdependência. Normalmente, em uma condição de uma avaliação ambiental (e.g. EIA
(Estudo de Impacto Ambiental)), primeiramente esses aspectos são estudados por consultorias
diferentes, sem que haja uma análise sinérgica ou integrada entre os mesmos. Em um segundo
momento, já considerando a matriz de impacto ambiental do mesmo EIA exemplificado, os
impactos relativos aos aspectos hídricos são avaliados de maneira distribuída com os demais,
principalmente os aspectos ligados ao meio físico, tornando difícil assim a visualização e
qualificação da sinergia de impactos entre os aspectos hídricos como um todo, tendo em vista o
parecer final quanto à viabilidade de um empreendimento, principal objetivo de uma LP (Licença
Prévia), consolidado através de um EIA, conforme caso apresentado. Dentro desse contexto, a
aplicação do IHLI fornece um elemento diferenciador não só no processo de tomada de decisão
locacional em si, mas também no projeto conceitual do empreendimento, em ambos os casos
configurando um cenário de avaliação ambiental preliminar ao licenciamento ambiental, e
posteriormente, também aplicado ao próprio licenciamento ambiental, conforme esquematizado na
Fig.1. O elemento diferenciador mencionado acima é traduzido por uma interface integradora e
holística, no tocante à união dos aspectos hídricos em torno de um índice específico, que por sua
vez pode operar de maneira iterativa e cíclica, de forma que modificações nas premissas básicas de
projeto possam ser incorporadas uma vez que critérios mínimos não sejam atingidos para uma dada
alternativa locacional, ou no caso de melhorar níveis de recomendação, através de alterações no
projeto do empreendimento industrial analisado.
Também é importante destacar alguns aspectos sobre o uso de técnicas MMAD, em uma
abordagem conjunta com a lógica fuzzy, ou nebulosa, aplicadas dentro de uma perspectiva
ambiental, que podem ser utilizadas para apoiar a quantificação e o cálculo de índices, envolvendo
múltiplas alternativas de projeto. Assim, o conceito de MMAD em um contexto fuzzy refere-se à
aplicação de metodologias cujo propósito é a tomada de decisão em condições envolvendo um
conjunto de atributos finitos, normalmente conflitantes, com a possibilidade de empregar diversas
técnicas possíveis que refletem situações compatíveis com a lógica do raciocínio humano cotidiano,
no que tange à tomada de decisões. Cabe ressaltar que decisões ambientais são muitas vezes
complexas, envolvendo diferentes atores com interesses distintos, considerando múltiplos aspectos
e alternativas, e por conta disso, metodologias MMAD, em ambiente fuzzy inclusive, são
amplamente usadas no mundo em estudos ambientais, incluindo a área de hidrologia (Chen e
Hwang, 1992; Comino et al, 2014; Juwana et al, 2012; Jonoski, 2014; Kiker et al, 2005; Kim e
Shung, 2014).
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Figura 1 – Estrutura geral de aplicação do processo de tomada de decisão locacional em
conjunto com um contexto de avaliação ambiental preliminar e seus desdobramentos
2. METODOLOGIA DO ÍNDICE HÍDRICO DE LOCAÇÃO INDUSTRIAL
A ideia central do Índice Hídrico de Locação Industrial (IHLI), conforme mencionado
anteriormente, basicamente consiste em promover uma avaliação integrada dos aspectos hídricos
definidos como fundamentais e relevantes para um processo de avaliação de tomada de decisão
locacional de um empreendimento industrial cujas alternativas de área para sua implantação
localizam-se em margens de rios. Os aspectos hídricos acima mencionados foram organizados em
sete indicadores divididos em três diferentes conjuntos, denominadas grupos de estudo, a saber:
• Estudo de Disponibilidade Consuntiva: Este grupo de estudo está relacionado à avaliação
quanto aos aspectos qualitativos e quantitativos de captação de água para uso do empreendimento
industrial e os demais usos consuntivos existentes na região de domínio de estudo, abarcando trecho
de referência a montante da área estabelecida para avaliação locacional do empreendimento, até a
seção transversal definida para captação de água.
• Estudo de Capacidade de Suporte do Corpo Hídrico Receptor: Este grupo de estudo está
relacionado à avaliação quanto aos aspectos do potencial de recebimento de efluentes líquidos
despejados pelo empreendimento industrial no trecho de rio dentro da região de domínio de estudo,
que configura o corpo hídrico receptor. Considera-se na análise de capacidade de suporte hídrica os
seguintes aspectos: diluição; dispersão; zona de mistura; distância até o receptor de interesse mais
próximo desde o ponto de descarte; concentração pré-existente (background) do poluente
considerado; limites de padrões de qualidade de água; condição do fluxo do rio em período de
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estiagem crítica; vazão ecológica e vazão para diluição dos efluentes industriais que produza um
impacto mínimo no corpo hídrico receptor.
• Estudo de Vulnerabilidade à Inundação e Drenagem: Este grupo de estudo relaciona-se à
avaliação do nível de inundação no terreno da alternativa locacional de interesse, ocasionado por
evento extremo de cheia na bacia foco de estudo, e da capacidade de assimilação da drenagem
pluvial da área da alternativa industrial da bacia local, assumindo a área foco se encontrar em fase
de implantação da planta já consolidada, em cenário mais conservador possível dentro do projeto
conceitual.
A estrutura geral metodológica apresenta duas etapas básicas para a obtenção do IHLI: etapa
preliminar ao cálculo, e etapa final, que compõe o cálculo propriamente dito do IHLI. Ainda na
etapa preliminar ao cálculo do IHLI, para cada nível de avaliação definiu-se um número de
indicadores para compor cada um dos grupos de estudo correspondentes. O total de indicadores
para os grupos de estudo constituem-se em sete, assim denominados: A, B, C, D, E, F, G. Os
indicadores A e B estão relacionados ao 1º nível de avaliação (estudo de disponibilidade
consuntiva), os indicadores C, D e E estão relacionados ao 2º nível de avaliação (estudo de
capacidade de suporte do corpo hídrico receptor), e os indicadores F e G estão relacionados ao 3º
nível de avaliação (estudo de vulnerabilidade à inundação e drenagem). Cada indicador é
primeiramente verificado quanto ao atendimento de critérios mínimos qualitativos. No caso de
possuir uma qualificação que atenda ao critério mínimo, o indicador é qualificado como Indicador
(I), recebendo então um grau de pertinência equivalente a um dos nove níveis de recomendação
estabelecidos para o IHLI, conforme gráficos de funções de pertinência triangular (fuzzy)
desenvolvidos especificamente para cada indicador. Já no caso de a verificação quanto ao
atendimento a critérios mínimos estar abaixo do mínimo estabelecido, o indicador é classificado
como não indicado (NI), neste caso, o mesmo é desqualificado, assim como a alternativa locacional
como um todo. A Tab.1 apresenta a definição dos indicadores e os critérios mínimos adotados.
Uma vez que todos os indicadores de um determinado nível de avaliação (1º ao 3º) sejam
classificados conforme um grau de pertinência dentro de um dos nove níveis de recomendação
estabelecidos para o IHLI, a saber: PR (Péssima Recomendação), BR (Baixa Recomendação), MR
(Média Recomendação), AR (Alta Recomendação), ER (Excelente Recomendação), PR-BR
(Péssima-Baixa Recomendação), BR-MR (Baixa-Média Recomendação), MR-AR (Média-Alta
Recomendação) e AR-ER (Alta-Excelente Recomendação), aplica-se então um critério de
pontuação específico para cada nível de avaliação. Os resultados da pontuação de cada nível de
avaliação são denominados h1, h2 e h3, respectivamente, e têm como propósito quantificar cada um
dos níveis de avaliação, de forma a subsidiar posteriormente a segunda etapa do processo de
determinação do IHLI, que é o cálculo do índice propriamente dito. Cada nível de avaliação
configura um subíndice do IHLI, cujo propósito é unir os indicadores de mesma natureza em torno
de uma pontuação parcial prévia ao cálculo final do IHLI, que na prática corresponde a uma
operação envolvendo três subíndices (h1, h2, h3). O cálculo do IHLI, por sua vez, tem a função de
integrar os três níveis de avaliação, através de uma metodologia fuzzy de análise multicritério,
utilizando a metodologia do produtório ponderado, proporcionando um resultado e parecer final
englobando todos os indicadores envolvidos, e, por conseguinte, a qualificação da alternativa
locacional selecionada dentro de um contexto hídrico de nível de recomendação atribuído para a
instalação de um dado empreendimento industrial.
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A Tab. 2 apresenta as escalas dos subíndices e do IHLI, além dos critérios e do cálculo
adotando a metodologia do produtório ponderado e da normalização das escalas para o intervalo de
0 a 100. A Fig.2 apresenta o exemplo das funções de pertinência triangulares indicando os nove
níveis de recomendação para a escala de pontuação normalizada do IHLI.
Tabela 1 – Definição e critérios mínimos aplicados aos indicadores do Índice Hídrico de
Locação Industrial
Indicador e Grupo de Estudo
Critério Mínimo (I – Indicador)
A
Percentual de disponibilidade consuntiva ≥ 90% de
(Disponibilidade Consuntiva)
acordo com curva de permanência de vazão de referência
B
Concentração pré-existente do poluente de referência
(Disponibilidade Consuntiva)
para captação de água industrial (padrão estabelecido
DBO) ≤ 125 mg/L
C
Percentual do comprimento da zona de mistura seccional
(Capacidade de Suporte do Corpo Hídrico)
em desconformidade com o PQA4 ≤ Tabela de
referência com a pluma de descarte de efluentes
ocupando até 50% da seção transversal
D
Percentual do PQA no usuário de água de interesse a
(Capacidade de Suporte do Corpo Hídrico)
jusante mais próximo ≤ 10% acima do limite de
qualidade estabelecido
E
Percentual de disponibilidade consuntiva e não
(Capacidade de Suporte do Corpo Hídrico)
consuntiva ≥ 40% de acordo com curva de permanência
de vazão de referência
F
Nível de inundação observado na área da alternativa
(Vulnerabilidade quanto à Drenagem e Inundação)
locacional ocasionado pela cheia do rio de referência ≤ 3
metros
4
G
Percentual de impermeabilização do terreno da
(Vulnerabilidade quanto à Drenagem e Inundação)
alternativa locacional consolidada ≤ 90%
PQA – Padrão de Qualidade da Água
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Tabela 2 – Definição e critérios mínimos aplicados aos indicadores do Índice Hídrico de
Locação Industrial
Indicadores do
Pontuação
Ponderação
(w)
Pontuação Parcial
Elevada (hw) e
IHLI (∏ hw)
IHLI e níveis de
Parcial (h)
9≤ h1 ≤ 95
w1 (0,34)
h1w1
0,72≤ h2 ≤86,49
w2 (0,33)
h2
5≤ h3≤ 94
w3 (0,33)
h3w3
3,22≤ IHLI ≤
91,78
∑w1,w2,w3 =1
Pontuação Parcial
(h) e IHLI (∏ hw)
Normalizadas
Nível de
Recomendação
avaliação
A+B
o
(1 nível)
C+D+E
o
(2 nível)
F+G
o
(3 nível)
IHLI
(Cálculo Final)
h1
w1
x h2
De PR até ER
,
,
w2
,
w2
De PR até ER
,
x h3
De PR até ER
w3
,
De PR até ER
Figura 2 – Conjuntos fuzzy aplicados na classificação do IHLI
3. ESTUDO DE CASO NA BACIA DO RIO DE CONTAS-BA
A bacia do Rio de Contas está localizada no centro-sul do estado da Bahia, ocupando uma
área de 55.334 km2, representando 10,2% do estado. A nascente está localizada na Chapada da
Diamantina, onde seu curso médio atravessa uma região semiárida, recebendo influência de
diversos rios intermitentes. A sua foz ocorre no Oceano Atlântico, no município de Itacaré - BA,
perfazendo aproximadamente 620 km (CEPLAB, 1979 apud Campos, 2002, p.10). A Fig.3
apresenta um perfil vertical da região de domínio de estudo em trecho do Rio de Contas entre os
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municípios de Itagibá e Ubatã, totalizando 37,92 km. Como marco de montante da região de
domínio de estudo definiu-se a estação fluviométrica Ipiaú, no município de Itagibá - BA, e de
jusante estabeleceu-se uma seção do Rio de Contas situada 4 km a jusante da estação fluviométrica
Vapor, no município de Ubatã-BA.
Figura 3 – Região de domínio de estudo no Rio de Contas
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A Tab. 3 apresenta o resultado final para o cálculo do IHLI para as alternativas AA, BB, CC,
empregando metodologia do produtório ponderado, em ambiente fuzzy, integrando os subíndices h1,
h2 e h3. Por sua vez, cada subíndice agrega seus respectivos indicadores de acordo com critérios
específicos de somatório e produto, de forma a gerar um resultado parcial. No caso dos indicadores
A, B, C, D, E e F, os modelos matemáticos e as outras informações de base de dados ambiental,
como monitoramento de qualidade das águas, subsidiam a obtenção dos graus de pertinência que
serão aplicados no cálculo de cada subíndice (h1, h2 e h3).
Os resultados consolidados na Tab.3 apresentaram uma pontuação normalizada de 90.21
pontos para a alternativa BB (em uma escala de 0 a 100 pontos possíveis, conforme Fig. 2), cujo
nível de recomendação locacional resultante foi AR-ER (Alta-Excelente Recomendação),
classificando-a na 1ª posição dentre as demais opções de área. A alternativa CC apresentou a 2ª
maior pontuação, com 73.98 pontos, sendo classificada no nível AR (Alta Recomendação). A 3ª
posição, com 41.29 pontos, foi observada para a alternativa AA, cujo nível de recomendação
resultante foi MR (Média Recomendação).
Em caráter adicional, a Tab. 3 também apresenta os resultados parciais de pontuação e nível
de recomendação para cada subíndice, em cada alternativa (AA, BB e CC). Essa leitura tem a
finalidade de fornecer maior visibilidade ao suporte à tomada de decisão, subsidiando eventuais
alterações de projeto, a serem verificadas em termos do IHLI em outros ciclos de análise do referido
índice. Nesse caso, permitindo efetuar modificações em subíndices que apresentarem pontuação
inicial baixa.
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Tabela 3 – Cálculo do IHLI para as alternativas AA, BB e CC
Indicadores do
IHLI e níveis
de avaliação
Pontuação
Parcial
(h)
Ponderação
(w)
Pontuação
Parcial
Elevada (hw)
e IHLI
(∏ hw)
A+B
87
0,34
4,56
90,70
AR-ER
C+D+E
7,52
0,33
1,95
7,93
PR
F+G
94
0,33
4,48
100
ER
1
39,79
41,29
MR
ER
HILI (AA)
Pontuação Parcial
(h) e IHLI (∏ hw)
Normalizadas
Nível de
Recomendação
A+B
95
0,34
4,70
100
C+D+E
69,98
0,33
4,06
80,75
AR
F+G
86
0,33
4,35
91,01
AR-ER
1
83,11
90,21
AR-ER
HILI (BB)
A+B
95
0,34
4,70
100
ER
C+D+E
84,63
0,33
4,33
97,83
ER
F+G
40
0,33
3,38
39,33
BR-MR
1
68,74
73,98
AR
HILI (CC)
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A melhor classificação obtida pela alternativa BB ocorreu principalmente pela menor
amplitude entre a pontuação dos subíndices que compõem o IHLI (h1, h2 e h3), ao contrário da
alternativa AA, fazendo com que a mesma tenha obtido a pior classificação entre as três avaliadas.
Esse efeito é típico da metodologia do produtório ponderado, e nesse sentido, apesar de necessitar
de mais testes, considerou-se satisfatório o presente resultado preliminar do IHLI, já que ao final
acabou por atuar a favor da segurança do ambiente e do empreendimento industrial, sinalizando
assim, o uso promissor em estudos ambientais, em particular, em estudos ambientais preliminares,
com foco em processos de locação de áreas para atividades industriais.
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