A ETE Francisquinha está localizada no município de Porto Nacional (TO), na margem direita do rio Tocantins, na Longitude 48°24’27,20” W e Latitude 10°40’0,00” S. Este trecho do rio Tocantins faz parte do reservatório da Usina Hidrelétrica Luis Eduardo Magalhães (UHE Lajeado), localizada na região norte do Brasil, entre os meridianos 48°18’ e 48°32’ W, paralelos 9°44’ e 11°15’ S, e os municípios de Miracema e Lajeado, aproximadamente a 60 km da capital Palmas. O reservatório se originou a partir do represamento do rio Tocantins na década de 90 para a construção da UHE. A figura exibe a área do reservatório da UHE Lajeado e a localização da ETE Francisquinha.

A área da superfície de água do reservatório, em nível normal, é de 630 km² e a área de drenagem é de 184.219 km². A profundidade média do rio é de 8 metros, com volume de 5,19 bilhões de metros cúbicos e extensão de 170 km. A cota do nível da água operacional normal a montante do barramento é de 212 m. O reservatório abrange 10 municípios do estado do Tocantins: Aliança do Tocantins, Brejinho de Nazaré, Crixás do Tocantins, Ipueiras, Miracema do Tocantins, Palmas, Paraíso do Tocantins, Porto Nacional e Santa Rosa do Tocantins.

A ETE Francisquinha lança seus efluentes às margens do rio Tocantins e está localizada nos arredores do município de Porto Nacional. O trecho do rio Tocantins onde se localiza a ETE Francisquinha, por vezes, sofre influência do remanso do reservatório da UHE Lajeado. A montante do local de lançamento existem ilhas e bancadas de sedimento que diminuem a profundidade e a velocidade de corrente do rio Tocantins na margem onde está locada a ETE. A jusante do lançamento da ETE existe um canal que separa a margem direita do rio Tocantins de uma ilha. Em certos momentos este canal se fecha devido a formação de um banco de sedimento entre a ilha e margem, podendo ocasionar uma interrupção do fluxo das águas do rio no canal.

O estudo teve como objetivo avaliar a capacidade de recepção do efluente tratado da ETE Francisquinha e os possíveis efeitos sobre a qualidade da água do Rio Tocantins, por meio da ferramenta de Modelagem Matemática de Qualidade de Água. A avaliação dos efeitos da ampliação da ETE Francisquinha sobre a qualidade da água do rio Tocantins dividiu-se nas seguintes etapas:

1. Avaliação da condição trófica atual do Reservatório Lajeado com base em dados disponibilizados pela BRK Ambiental;
2. Avaliação das características hidrográficas e cargas da bacia;
3. Avaliação das condições de contorno na bacia e estimativa de cargas de fontes de poluição a montante e a jusante do ponto de lançamento do efluente;
4. Discretização espacial da área do estudo;
5. Inserção de batimetria e de condições de contorno de vazões da bacia e vento;
6. Modelagem hidrodinâmica do rio Tocantins com o modelo DELFT 3D para avaliar o tempo de residência e heterogeneidades espaciais na circulação da água;
7. Modelagem de Qualidade da Água: fósforo total, DBO, oxigênio dissolvido, amônia, E. Coli.
8. Previsão das condições de qualidade da água através das simulações matemáticas do lançamento do efluente tratado da ETE Francisquinha nas condições de cargas atuais e cenário de carga máxima outorgada para aumento da capacidade de tratamento da ETE.
9. Avaliação do efeito das variáveis climáticas (vento e regime de precipitação) sobre a hidrodinâmica e qualidade da água;
10.  Avaliação da capacidade de suporte do sistema (autodepuração) em função de diferentes cenários de lançamento de efluente (cargas) com base na legislação (CONAMA 357/2005) e literatura especializada;
11. Proposição de alternativas para o sistema de tratamento para atenuação de cargas, se necessário.

A metodologia utilizada no estudo consistiu em uma abordagem integrada baseada em dados limnológicos, batimetria, análises hidrológicas e modelagem matemática para simulação hidrodinâmica e de qualidade da água do sistema. Esta integração possibilitou a realização de uma análise detalhada e conservadora dos possíveis impactos do lançamento do efluente da ETE Francisquinha no rio Tocantins durante seu período de operação mais recente (2020/2021), e para a condição de estiagem (ano de 2017) associada a vazão máxima outorgável de lançamento da ETE, equivalente a 110 L/s.