saneamento basico

Metodologia para monitoramento de processos erosivos em margens de reservatórios de usinas hidrelétricas

Resumo

O Brasil tem vivenciado, nas últimas décadas, uma crescente demanda da população e dos setores da economia por água e energia. Esta constatação, associada à abundância natural de recursos hídricos com potencial para aproveitamento hidráulico tem intensificado a implantação de novos empreendimentos hidrelétricos em todo o país. Estes empreendimentos, por sua vez, geram alterações no ambiente em que estão inseridos, os quais podem variar em função do seu porte. Um dos impactos gerados é o surgimento de processos erosivos nas margens do reservatório devido principalmente à ação das ondas sobre as encostas circundantes e a oscilação do nível de operação do reservatório. Com base na literatura técnica disponível verificou-se que o monitoramento de perdas de solo em margens de reservatórios poucas vezes é realizado e os métodos de medição disponíveis são inapropriados para estudos neste tipo de ambiente. Neste sentido, o objetivo deste trabalho é propor uma metodologia para o monitoramento de processos erosivos em margens de reservatórios de usinas hidrelétricas (UHE’s), considerando a sua dinâmica lacustre. A metodologia proposta consiste de três etapas, nomeadamente Planejamento Inicial, Monitoramento Topográfico e Análise de Dados. Na primeira etapa é realizada uma visita técnica de reconhecimento do reservatório alvo de estudo. As informações coletadas são posteriormente analisadas durante o planejamento de escritório. A segunda etapa consiste no planejamento logístico prévio, seguido das atividades de instalação de seções topográficas a campo relativas ao monitoramento dos trechos com erosão. Nesta atividade são utilizados equipamentos topográficos (Sistema RTK e/ou estação total) para a coleta de pontos topográficos no local alvo de monitoramento. A terceira etapa consiste no processamento dos dados topográficos obtidos na etapa anterior e na análise dos perfis topográficos resultantes (análise de seções topográficas) em escritório. A metodologia prevê a execução de campanhas sucessivas de monitoramento no mesmo local, de modo que a perda de solo observada entre perfis topográficos sucessivos possa ser determinada. A aplicação prática da metodologia ocorreu no reservatório da UHE Itá, localizada no rio Uruguai, no sul do Brasil. As duas primeiras campanhas de monitoramento foram executadas em janeiro e dezembro de 2018. Para a validação prática da metodologia foram considerados apenas quatro locais. Após 11 meses da primeira campanha de monitoramento, verificou-se uma perda mínima e máxima de 0,111 m³ (S139) e 0,526 m³ (S141) de solo por metro linear de margem, respectivamente. A partir do volume de solo erodido nos quatro locais foi estimada a erosão de 70,457 m³ de solo ao longo de 205 metros de margem monitorados. Desta forma, a metodologia de monitoramento proposta apresenta sensibilidade para detectar perdas de solo entre perfis topográficos resultantes de campanhas sucessivas e mostra-se adequada para o monitoramento de margens de grandes reservatórios de água.

Introdução

O Brasil detém um dos maiores potenciais hídricos tecnicamente aproveitáveis do mundo para produção de energia elétrica (TOLMASQUIM, 2005). Esta abundância de recursos hídricos, associada a uma demanda crescente por água e energia, vem intensificando a elaboração e execução de projetos de empreendimentos hidrelétricos nas últimas décadas no país (FORMIGA; VASCO; PEREIRA, 2017). As expectativas futuras para este cenário são de crescimento continuado e expansão do setor (ROCHA; PASE, 2015).

A implantação de empreendimentos hidrelétricos, independentemente de seu porte, gera alterações no ambiente em que estão inseridos. Uma das mudanças verificadas é a alteração da dinâmica hidráulica do local decorrente do barramento do rio original para formação do reservatório de água (HACKER; JOHANNSEN, 2012). O enchimento do reservatório e a sua operação favorece o surgimento de processos erosivos principalmente junto às margens, cuja intensidade é específica para cada local e condição.

Os agentes erosivos que influenciam a perda de solo nestes locais são predominantemente as ondas formadas pelo fluxo do vento na superfície do espelho de água (NASCIMENTO et al., 2017; NRCS, 2014) e a oscilação do nível de operação do reservatório (REID, 1992). No entanto, outras variáveis como o tipo e a resistência mecânica do solo (STEVAUX; LATRUBESSE, 2017), a cobertura vegetal das margens (BAO et al., 2018), a inclinação (GOOD, 1992) e altura dos taludes (THORNE; TOVEY, 1981), entre outros, podem influenciar as taxas de erosão observadas em cada local.

O monitoramento deste tipo de erosão vendo sendo conduzido há décadas em países do hemisfério norte, como nos Estados Unidos e Canadá (GOOD, 1992; LAWSON, 1985; LYONS; HARRIS, 1992; REID, 1992). No entanto, apesar da erosão em bordas de reservatórios ser um fenômeno recorrente, o seu monitoramento ainda é pouco realizado em âmbito brasileiro (FERNANDEZ; FULFARO, 2000; SIQUEIRA et al., 2015).

Autor: Junior Joel Dewes.

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