Water quality modeling in the Paraguay River basin using HEC-RAS

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5902/2179460X91594

Keywords:

Diffuse pollution, Mathematical modelling, Water quality, HEC-RAS

Abstract

The Upper Cuiabá River Basin, located in the Planning and Management Unit P4 (UPG-P4) on the plateau of the Paraguay River Basin, is an area of significant interest for water quality control. This region, which is home to approximately one million people, is experiencing rapid agricultural expansion. Being upstream of the Pantanal, one of the largest wetlands in the world, it becomes a region of great importance for environmental management. The primary water quality issues in the Paraguay River Basin are caused by the transport of sediments and diffuse pollutants from the plateau to the Pantanal. In this context, this study evaluated the impact of phosphorus control measures in UPG-P4 on the water quality of the Cuiabá River, using the HEC-RAS software for steady-state one-dimensional modelling. Four scenarios were simulated in the study, showing that the phosphorus limits of Class 2 of CONAMA Resolution 357/2005 were met only in Scenario 1 (an 80% reduction of phosphorus in pasture and agricultural areas), and only in the section between the Manso River and the beginning of the urban area of Cuiabá. The study found that pasture areas have a more significant impact than agricultural areas, and the model proved useful for planning water quality control and can be adapted for other regions of the Paraguay River Basin.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Matheus Guilherme Ramin, Universidade do Estado de Mato Grosso

Master in Management and Regulation of Water Resources.

Érico Fernando de Oliveira Martins, Universidade do Estado de Mato Grosso

PhD in Cartographic Sciences.

Francisco Lledo dos Santos, Universidade do Estado de Mato Grosso

PhD in Electrical Engineering - Automation.

Rodrigo Bruno Zanin, Universidade do Estado de Mato Grosso

PhD in Cartographic Sciences.

References

ABRANCHES, Guto. Lixo e esgoto de 13 cidades poluem o Pantanal mato-grossense. Jornal Nacional, Cuiabá 18 dez. 2017. Available at: http://g1.globo.com/jornal-nacional/noticia/2017/12/lixo-e-esgoto-de-13-cidades-poluem-o-pantanal-mato-grossense.htm l. Accessed on: May 26, 2018.

ANA (AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS e SANEAMENTO BÁSICO). Plano de Recursos Hídricos da Região Hidrográfica do Rio Paraguai. Superintendência de Planejamento de Recursos Hídricos – SPR. Brasília: SPR/ANA, 2018.

ALHO, CLEBER J. R. et al. AMEAÇAS À BIODIVERSIDADE DO PANTANAL BRASILEIRO PELO USO E OCUPAÇÃO DA TERRA. Ambient. soc., São Paulo, v. 22, e01891, 2019. Available at: http://www.scielo.br/scielo.php script=sci_arttext&pid=S1 414-753X2019000100318&lng=em&nrm=iso. Accessed on Feb 22, 2020. Epub Nov 25, 2019. https://doi.org/10.159 0/1809-4422asoc201701891vu2019l3ao.

EMBRAPA GADO DE CORTE; WWF-BRASIL, Conservando água e solo – Pecuária de corte no Cerrado. 1ª Edição. Brasília, 2011. ISBN 978-85-86440-37-3.

FRANCO, J. L. A., DRUMMOND, J. A., GENTILE, C., AZEVEDO, A. I., SANTANA, M. I. Biodiversidade e ocupação humana do Pantanal Mato-grossense: conflitos e oportunidades. 1ed. Rio de Janeiro: Garamond, 2013. ISBN 978-85-7617-417-2.

IBGE – INSTITUO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Estimativas da população residente nos municípios brasileiros com data de referência 1º de julho de 2019. Diretoria de Pesquisas (DPE) – Coordenação de População e Indicadores Sociais (COPIS). Brasília, 2019.

MERCANTE, M. A.; RODRIGUES, S. C.; ROSS, J. L. S. Geomorphology and habitat diversity in the Pantanal. Braz. J. Biol., São Carlos, v. 71, n. 1, supl. 1, p. 233-240, Apr. 2011. Available at: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1519-698420110002000 02&lng=em&n rm=iso. Accessed on: Feb 22, 2020. https://doi.org/10.1590/S1519-698420110002000 02.

SNIS – Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento. 24º Diagnóstico dos Serviços de Água e Esgotos. Ministério do Desenvolvimento Regional. Secretaria Nacional de Saneamento (SNS). Dezembro, 2019.

VON SPERLING, Marcos. Wastewater Characteristics, Treatment and Disposal. Volume 1. Biological Wastewater Treatment Series. 2007. 306 p. IWA Publishing.

WWF-BRASIL, SOS PANTANAL. Monitoramento das alterações da cobertura vegetal e uso do Solo na Bacia do Alto Paraguai – Porção Brasileira – Período de Análise: 2012 a 2014. Brasília, 2015. ISBN: 978-85-5574-007-7.

ZHAO, H., PICCONE, T. Large scale constructed wetlands for phosphorus removal, an effective nonpoint source pollution treatment technology. Ecological Engineering. 145 (2020) 105711.

Downloads

Published

2025-05-21

How to Cite

Ramin, M. G., Martins, Érico F. de O., Santos, F. L. dos, & Zanin, R. B. (2025). Water quality modeling in the Paraguay River basin using HEC-RAS. Ciência E Natura, 47(esp. 2), e91594. https://doi.org/10.5902/2179460X91594

Most read articles by the same author(s)