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O rio Paraíba do Sul resulta da confluência dos rios Paraibuna e Paraitinga, que nascem no estado de São Paulo e seus cursos d’água percorrem a região de Minas Gerais até desaguar no Oceano Atlântico, em São João da Barra (RJ). No leito do rio, estão localizados importantes reservatórios de usinas hidrelétricas, como Paraibuna, Santa Branca e Funil.
Por estar localizada entre os maiores polos industriais e populacionais do País, a bacia hidrográfica do rio Paraíba do Sul tem um importante papel. Além disso, se destaca também pelos acentuados conflitos de usos múltiplos da água e pelo peculiar desvio das águas para a bacia hidrográfica do rio Guandu, com a finalidade de gerar energia e abastecer a população da Região Metropolitana do Rio de Janeiro. Forma-se, assim, o Sistema Hidráulico do rio Paraíba do Sul - um complexo conjunto de estruturas hidráulicas existentes nas bacias hidrográficas dos rios Paraíba do Sul e Guandu, que interliga as duas bacias.
Os principais usos da água são: abastecimento (14,2 milhões de pessoas abastecidas), irrigação, geração de energia hidrelétrica e diluição de esgotos. Esse último uso é uma das principais fontes de poluição do rio Paraíba do Sul, que apresenta estado de degradação preocupante, especialmente nos trechos que cruzam ou tangenciam áreas urbanas.
Despejos de grande quantidade de cargas poluidoras nos cursos d´água podem levar ao rompimento de barragens de rejeitos e vazamentos nos rios, como foi o caso dos rios Pomba e Muriaé, afluentes da margem esquerda do rio Paraíba do Sul, em 2007 e 2008.
Outro aspecto preocupante na bacia está ligado à ocorrência de desastres naturais e os causados por atividades antrópicas. As enchentes aparecem como um dos tipos de desastres mais danosos, em especial no curso inferior do rio Paraíba do Sul.
A escassez hídrica também aparece como outro aspecto que levanta preocupação. Em 2004, a bacia experimentou sua primeira crise hídrica desde a criação da ANA. Para tanto, as descargas mínimas dos reservatórios foram flexibilizadas pela Resolução ANA 98/2004. Entre 2014 e 2016, a bacia voltou a enfrentar condições hidrometeorológicas adversas, com vazões e precipitações abaixo da média, com impactos nos níveis de armazenamento dos reservatórios ali instalados. Em 1° de fevereiro de 2015, o reservatório equivalente do Sistema Hidráulico do Rio Paraíba do Sul atingiu o volume útil de 0,33 %, o menor valor observado em todo o histórico. Naquela ocasião, os reservatórios de Paraibuna e Santa Branca chegaram a operar abaixo de seus níveis operacionais mínimos (volume morto).
Como medida para o enfrentamento dessa crise de escassez hídrica, a ANA vem emitindo resoluções com o objetivo de preservar os estoques disponíveis de água no reservatório equivalente desta Bacia (Paraibuna, Santa Branca, Jaguari e Funil). E os planos de ações complementares descrevem medidas adicionais para minimizar os efeitos deste período crítico.
A Resolução Conjunta ANA/DAEE/IGAM/INEA n°1382/2015, de 07 de dezembro de 2015, estabeleceu novos limites mínimos de vazão a jusante dos aproveitamentos os quais foram implementados apenas no início de dezembro de 2016, esperando a recuperação do armazenamento dos reservatórios da bacia. Ademais, essa resolução criou o GAOPS – Grupo de Assessoramento à Operação do Sistema Hidráulico Paraíba do Sul para realizar o acompanhamento permanente da operação do Sistema Hidráulico Paraíba do Sul, a fim de possibilitar o cumprimento das condições de operação estabelecidas e propor soluções alternativas aos órgãos gestores em situações não previstas pelas condições gerais estabelecidas. O GAOPS é composto por representantes da ANA, DAEE, IGAM, INEA, ONES e CEIVAP, os quais tem se reunido com a periodicidade mensal.