CÁLCULO DO DEFLÚVIO SÓLIDO MÉDIO ANUAL DO RIO CAÍ A PARTIR DE DADOS DE VAZÃO E PRODUÇÃO DE SEDIMENTOS DE UMA ESTAÇÃO FLUVIOMÉTRICA

CÁLCULO DO DEFLÚVIO SÓLIDO MÉDIO ANUAL DO RIO CAÍ A PARTIR DE DADOS DE VAZÃO E PRODUÇÃO DE SEDIMENTOS DE UMA ESTAÇÃO FLUVIOMÉTRICA

Eduardo Nascimento Manara ^[1]

1. iNTRODUÇÃO

Para o entendimento da dinâmica de bacias hidrográficas, o conhecimento dos processos hidrológicos aliado a processos sedimentológicos é essencial, de forma que conhecidas estas informações seja possível aplicar bons instrumentos de gestão na área, a nível de manejo de recursos hídricos e uso e ocupação do solo. Para isso a compreensão do deflúvio médio de sedimentos passante em um trecho de rio é de extrema importância. Visando a aprendizagem de ferramentas para este tipo de gestão, o presente trabalho visa o estudo e a aplicação de cálculo de deflúvio de sedimentos em um determinado rio a partir da procura de postos fluviométricos contendo dados de medições de sedimento e vazão.

1. OBJETIVO

Este estudo objetiva complementar o entendimento respectivo à disciplina de hidráulica de canais a fundo móvel a partir de um estudo de caso do cálculo do deflúvio sólido médio anual, assim como os cálculos que forem pertinentes para tal, a partir da escolha de uma estação que possua medições de vazão de descarga sólida em um rio de livre escolha.

1. ÁREA DE ESTUDO

O rio escolhido para a análise foi o rio Caí, sendo assim com o auxílio do HIDROWEB, software de aquisição de dados de postos de medição, desenvolvido pela Agencia Nacional de ÁGUAS (ANA) O rio foi percorrido desde sua foz, situada no extremo norte do lago Guaíba, em um ambiente virtual (layout de mapa) até que fosse encontrada uma estação do dados de sedimento e vazão. A estação 87170000 situada no município de São Sebastião do Caí foi a primeira encontrada com a disponibilidade dos dados necessários. a Figura 1 abaixo apresenta a localização geográfica da estação e a  Tabela 1  os dados da estação retirados do site da ANA.

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Figura 1 – Localização Geográfica da Estação de Estudo.

 (Fonte: Google Earth).

Tabela 1 - Dados da Estação de Estudo.

Estação: 87170000 BARCA DO CAÍ
Bacia	ATLÂNTICO, TRECHO SUDOESTE
Rio	RIO CAÍ
Unidade da Federação	RS
Município	SÃO SEBASTIÃO DO CAÍ
Responsável	ANA
Operadora	CPRM
Tipo	FLUVIOMÉTRICA
Código	87170000
Estação	BARCA DO CAÍ
Latitude	-29,59
Longitude	-51,38
Área de Drenagem (km²)	3030
Régua Linimétrica	SIM
Registrador de Nível	NÃO
Medição de Descarga Líquida	SIM
Medição de Sedimentos	SIM
Medição de Qualidade da Água	SIM
Estação Telemétrica	SIM
Operando	SIM

(Fonte: Adaptado de ANA,2018).

1. Dados de Vazão e Sedimento

Ao todo a estação de estudo apresenta até o momento uma totalidade de 42 medições de vazão e concentração de sedimentos em partes por milhão, compreendendo um intervalo temporal de medições desde o dia 15/09/2009 até a última medição realizada em 18/08/20017. Ao analisar os dados foi possível perceber que alguns apresentavam uma concentração de sedimentos com magnitudes muito fora da realidade considerando a medição de vazão presente no dia, sendo assim a fim de gerar dados com maior confiabilidade foi feita a exclusão de dados de quatro dias de medição.

A Figura 2 abaixo apresenta a expressão gráfica dos dados medidos de vazão e de concentrações de sedimentos para o posto Pluviométrico BARCA DO CAÍ.

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Figura 2 – Dados Medidos de Vazão Líquida e Concentração de Sedimentos no Postos Pluviométrico 87170000. (Fonte: Gerada pelo Próprio Autor a partir de Dados da ANA, 2018).

1. mETODOLOGIA

Para calcular o deflúvio sólido médio anual no ponto do rio estuado, primeiramente foram feitos cálculos da curva chave de concentrações de sedimentos e de descarga sólida em toneladas por dia correlacionados com a vazão líquida medida no dia de medição de sedimentos.

Primeiramente plota-se os valores de concentração em partes por milhão em função da vazão líquida e se adiciona uma linha de tendência de potência que descreve o comportamento dos dados. Após terem sidos retirados os dados espúrios analisados é a partir desta curva que se confere se há ou não uma correlação entre os dados medidos de concentrações de sedimentos e de descarga líquida a partir da análise do coeficiente R². a Figura 3 abaixo apresenta a curva chave de concentração de sedimentos indicando um coeficiente R² de 0.412, valor aceitável tratando-se de concentração de sedimentos em um rio.

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Figura 3 – Curva Chave de Concentração de Sedimentos em Partes por Milhão do Posto Pluviométrico 8717000. (Fonte: Gerada pelo Próprio Autor a partir de Dados da ANA, 2018).

Através da multiplicação da vazão pela concentração e de ajustes de unidades de tempo e medidas de massa calcula-se a vazão sólida em toneladas por dia e constrói-se novamente a curva chave de sedimentos em função da vazão líquida e vazão sólida para o trecho de rio estudado (Figura 4). A Figura indica uma boa correlação entre os dados indicando um R² de 0.897.