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X SIMPÓSIO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA FÍSICA APLICADA

 

ESTIMATIVA DE APORTE DE SEDIMENTOS EM MICRO-BACIAS DE DRENAGENS:

 UMA PROPOSTA  DE PARTICIPAÇÃO COMUNITÁRIA NO PROCESSO DA GESTÃO AMBIENTAL

 

Mauro Sérgio Fernandes Argento(margento@uss.com.br) ¹

Carlos Frederico Krueger(freddykruger@bol.com.br) ²

Daniella Tancredo de Matos Alves Costa(daniellata@ig.com.br) ¹

Cláudio Henrique Reis(reis.claudio@uol.com.br) ¹

Renata Pereira ³

Marcio Janini ³

 

 

¹USS – Universidade Severino Sombra

²UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro

³Alunos estágiarios do Curso de Geografia da Uss:

 

Palavras-chave: Geomorfologia fluvial, Qualidade da Água, Aporte de Sedimentos

Eixo 1: Aplicação da Geografia Física ao Ensino

Sub-eixo 1.3 - Educação Ambiental

  

 

1 - Introdução

 

Este  trabalho esta em consonância com os objetivos constantes  na Lei 9795 de 29/4/99 (Lei da  Educação Ambiental),  e busca fornecer de forma didática um exemplo aplicado ao campo da Geomorfologia Fluvial. Atende a perspectiva educacional visando motivar os alunos a se envolverem no mecanismo da Iniciação Científica, através da integração entre  os binômios : ensino/ pesquisa e  teoria/ prática.

A escolha deste tema recai em duas condicionantes básicas a saber: a primeira consiste no fato da necessidade de se conhecer as questões ambientais  que caracterizam os  espaços regionais onde a Universidade Severino Sombra, tem o seu maior campo de atuação  e a segunda, a busca de conhecimentos associados à qualidade dos rios que cortam as áreas periféricas da cidade de Vassouras visando, desta forma, contribuir para os conhecimentos do projeto mais amplo sobre a Bacia do Paraíba do Sul.

A sua relevância está associada ao fato de se buscar mecanismos que possam gerar dados primários, utilizando-se equipamentos de baixos custos operacionais, de forma a possibilitar, a integração comunitária no processo de gestão de bacias hidrográficas

 A Bacia hidrográfica representa, hoje, a principal  unidade geográfica voltada para o Gerenciamento do Meio Ambiente.  Esta ótica está consubstanciada pelo fato da importância das águas, dos sedimentos e dos elementos poluentes a eles agregados, que são transportados pelos canais fluviais.   Nesta perspectiva, a Agência Nacional de Águas (ANA), vem implantando os Comitês de Bacias Hidrográficas, junto a projetos municipais, sem no entanto atenderem a uma escala de maior  detalhamento, ou seja,  sem apresentar um  mecanismo operacional que possa contemplar pequenas localidades que se encontram geograficamente localizadas em áreas de micro bacias. Desta forma um dos grandes hiatos existentes para implementação destes projetos nesta escala de detalhamento, recai, essencialmente, em dois aspectos operacionais: o primeiro na falta de verbas destinadas para compor projetos que possam atender a numerosas comunidades e, em segundo lugar, a ausência de Recursos Humanos especializados, no trato das questões ambientais. Assim, o presente trabalho apresenta uma proposta onde se busca estruturar resultados,  utilizando equipamentos alternativos e, em segundo lugar, formar Recursos Humanos especializados nas questões fluviométricas que, no casos específico, estão aferidas a caracterização do aporte de  sedimentos transportados pelos  principais canais fluviais do Município de Vassouras.

 

2 – Objetivos

 

O objetivo geral é o de fornecer um exemplo de procedimento didático para trabalho que possam envolver a comunidade ribeirinha no processo de gestão das micro-bacias  hidrográficas, ao mesmo tempo que viabilizar o engajamento do alunado  que busca seu ingresso na Iniciação Científica

 

Em termos específicos podem ser alinhados os seguintes objetivos:

 

oCaracterizar os parâmetros fluviométricos  e os tipos de sedimentos transportados nos principais canais fluviais do Município de Vassouras, representados pelas estações fluviométricas alternativas da Universidade Severino Sombra;

oExplicitar de forma didática a metodologia empregada para atingir tais objetivos, visando contribuir para a formação de Recursos Humanos especializados no campo da Geomorfologia Fluvial

oEstabelecer critérios para a geração de  mecanismos que possam integrar  os dados primários deste trabalho a um Banco de Dados Geoambientais –BDG – para o Município de Vassouras.

 

3 - Metodologia

 

Este trabalho é parte integrante de um Projeto maior, que vem sendo desenvolvido pelo Curso de Geografia    da Universidade Severino Sombra – Qualidade da água dos principais canais fluviais do Município de Vassoura. Desta forma, a caracterização do aporte de  sedimentos transportados em suspensão atende, especificamente, a um dos objetivo específico daquele projeto maior e, por esta razão, os dados estão aferidos aos pontos de coleta (estações fluviométricas alternativas), constantes do referido projeto, conforme consta da Tabela 1  seguir relacionada de forma georreferenciada..

 

PONTO

LOCAL

LATITUDE

LONGITUDE

OBSERVAÇÃO

1

Ponte Barra do Pirai

22 28 04

43 49 36

Ponto de controle - Montante

- P.Sul (ponte de ferro)

2

Aristides Lobo

22 14  07

43 26 27

Perfil na ponte da ferrovia a jusante

3

Cidade Vassouras

22 24 13

43 39 49

Ponte na Cidade de Vassoura – Saída da Cidade em direção a Barão de Vassouras

4

Ponte R. das mortes

22 23 45

43 40 26

Ponte  de madeira na estrada vicinal na RJ 115-  Direção Barão de Vassouras

5

Ponte na RJ 115

22 22 13

43 41 22

Ponte rodovia 115 –Barão de Vassouras

6

Massambara

22 15 09

43 26 19

Ponte Rodovia 393 –  Antes da entrada de do campo exercito de Avelar

 

      7

Controle norte rio Paraíba do Sul- próximo Andrade Pinto

22 13 58

43 25 16

Ponto de Controle - Jusante

Ponte velha em Andrade Pinto

 

A metodologia aqui empregada seguiu os seguintes passos:

 

3.1  Coleta de dados primários

 

A partir da localização das sete estações fluviométricas alternativas, foram recolhidos dados para viabilizar o estabelecimento dos respectivos perfis transversais. Nestes perfis ficaram definidos os pontos representativos dos Talvegues (ponto de maior profundidade), os locais de coletada sistemática das  amostras representativas da velocidade do fluxo do canal, da temperatura da água e   do  material em suspensão. Estas informações foram adquiridas  a partir da utilização de um termômetro e de equipamentos fluviométricos alternativos como: correntógrafo,  ecobatimetro e coletor de águas.  As amostras representativas de cada canal,  que ao serem  coletadas  sistematicamente nas posições dos respectivos “talvegues “ geraram  dados de campo como :  Profundidade do talvegue, Velocidade  do fluxo e temperatura da água . A coleta de águas dos canais foi feita utilizando-se duas garrafas plásticas de 1 litro e catalogadas conforme numeração e nome da estação, sendo posteriormente transportadas para o Laboratório, em isopor contendo gelo, evitando, desta forma, a floculação dos elementos orgânicos contidos nas amostras. Assim, uma coleta objetivou a geração de dados sobre o aporte de sedimentos enquanto na outra garrafa continha água visando a análise  dos seus  parâmetros físico-químicos .

 

3.2–  Processamento laboratorial

 

 Os dois litros d’ água representativos das coletas caracterizadoras de cada estação fluviométrica alternativa, foram processados em Laboratórios segundo dois critérios distintos. Um objetivando  a análise dos sedimentos em suspensão através do processo de  pipetagem realizado no Laboratório de Sedimentologia utilizada para este trabalho., enquanto o outro ficou reservado para a análise dos parâmetros físico-químicos  a serem efetuadas no Laboratório de Química, ambos pertencentes ao Centro de Ciências Matemáticas, Tecnológicas e da Natureza da Universidade Severino Sombra – CECETEN.  

A seguir é  apresentada uma tabela com dados referentes aos valores da pipetagem correspondentes a cada estação fluviométrica alternativa, informando a quantidade de silte, argila e silte + argila, em gramas por  cada litro d’ água.

 

TABELA APORTE DE SEDIMENTOS DOS CANAIS FLUVIAIS

 

PONTO

LOCAL

DIA DA COLETA

HORA DA COLETA

SILTE

     ( gr/l)

ARGILA

(gr/l)

SILTE

+ ARGILA

( gr/l)

 1

Barra  do Pirai / Ponte Getulio Varagas

20/4/2002

16,30

0.15

0.25

0.40

2

Ipiranga

20/4/2002

14.45

1.8

1.35

3.15

3

Cidade Vassouras

20/4/2002

12.35

0.55

1.00

1.55

4

Ponte R. das mortes

20/4/2002

12.00

0.55

1.00

1.55

5

Barão de Vassouras

20/4/2002

1.30

0.30

0.55

0.85

6

Massambara- Avelar

20/4/2002

10.50

0.25

0.35

0.60

7a

Andrade Pinto

Margem direita

 

9,30

0.20

0.30

0.50

7-b

Andrade Pinto

Margem esquerda

 

10.00

0.20

0.30

0.50

 

 

3.3 – Processamento de dados

 

A partir dos trabalhos de campo e de  laboratório, foram desenvolvidos os seguintes passos associados aos trabalhos de gabinete.

 

3.3.1 -  Estabelecimento dos perfis transversais

 

A  partir das fichas de campo foram estabelecidos os perfis transversais dos sete pontos representativos dos principais canais fluviais do município de Vassouras. Estes  perfis permitiram o estabelecimento da área úmida de cada canal, viabilizando, juntamente com a velocidade do fluxo, o cálculo da vazão do canal.

 

3.3.2 – Estabelecimento da área úmida  e do cálculo da Vazão dos canais representativos das estações fluviométricas alternativas da Universidade Severino sombra.

 

A área úmida  de cada canal fluvial  foi calculada a partir do estabelecimento dos perfis transversais, considerando  o espaço interno caracterizado pelo perímetro úmido do perfil, mensurado em metros. Esta demarcação permite a contagem da   área  úmida, ou seja, a área do perfil  que tem a presença de água corrente.  Este dado, calculado no perfil transversal caracteriza o volume  de água que está passando pelo perfil naquele exato momento, e é calculado em m2. Este procedimento permite, ainda, calcular a Vazão . que corresponde ao produto desta área (m2) pela média da velocidade do fluxo do canal,mensurado em m/seg, fornecendo um valor correspondente a m3/ seg.

A seguir é apresenta uma tabela  demonstrativa dos valores representativos de cada estação fluviométrica para o dia 20 de abril de 2002

 

TABELA DA VAZÃO  DOS CANAIS FLUVIAIS

 

PONTO

LOCAL

DIA DA COLETA

HORA DA COLETA

ÁREA ÚMIDA DO CANAL – m 2

VELOCIDADE MÉDIA – m/seg

VAZÃO =

(área x vel)

  m3/ seg

1

Barra  do Pirai

Ponte Getulio Vargas

20/4/2002

16,30

ll179.88

5

899,4

2

Ipiranga

20/4/2002

14.45

0.105

20.33

2.135

3

Cidade Vassouras

20/4/2002

12.35

0.305

16.00

4.88

4

Ponte R. das mortes

20/4/2002

12.00

0.435

10.00

4.35

5

Barão de Vassouras 

20/4/2002

1.30

0.575

12.67

7.285

6

Massambara- Avelar

20/4/2002

10.50

2.39

36.00

86.04

7a

Andrade Pinto

Margem direita

 

9,30

18.935 + 0.57 = 19.505

10.33

201.487

7-b

Andrade Pinto

Margem esquerda

 

10.00

48,59

2.00

97.18

7

todo

20/4/2002

10.00 

68.095

xxxxxx

xxxxxx

 

3.3.3 -  Estabelecimento das estimativas de transportes de sedimentos em suspensão           

 

A partir do calculo da vazão, mensurado em m3/seg e das quantidades de silte, argila e silte + argila , mensuradas em gamas/litro, poder-se-á estimar  o aporte de sedimento para um minuto, dia, mês, e  períodos de chuva e de seca, segundo  critérios meteorológicos.

Como  o presente trabalho está centrado em apenas uma coleta de dados primário, a estimativa foi feita, considerando a sua representatividade  associada ao dia de coleta, ou seja, a 24 horas.

A tabela abaixo demonstra as estimativas do transportes de sedimentos em suspensão nos canais fluviais para o dia 20 de abril de 2002, considerando uma primeira fase associada ao período seco.

 

TABELA DAS ESTIMATIVAS DO TRANSPORTES DE SEDIMENTOS EM SUSPENSÃO NOS CANAIS FLUVIAIS

DIA 20 DE ABRIL DE 2002 – PRIMEIRA AMOSTRA PERÍODO SECO

 

PONTO

LOCAL

VAZÃO =

(área x vel)

  m3/ seg

SILTE

 (gr/l)

ARGILA

(gr/l)

SILTE + ARGILA

( gr/l)

Silte

 Ton/dia

Argila

 Ton/dia

Silte

+ Argila

 Ton/dia

1

-Barra  do Pirai – Ponte Getulio Vargas

899,4

0.15

0.25

0.40

11.656

19.427

31.083

2

Ipiranga

2.135

1.8

1.35

3.15

0.332

0.249

0.581

3

Cidade Vassouras

4.88

0.55

1.00

1.55

0.231

0.421

0.652

4

Ponte R. das mortes

4.35

0.55

1.00

1.55

0.206

0.375

0.581

5

Barão de Vassouras

7.285

0.30

0.55

0.85

0.188

0.346

0.534

6

Massambara- Avelar

86.04

0.25

0.35

0.60

1.858

2.601

4.459

7a

Andrade Pinto

Margem direita

201.487

0.20

0.30

0.50

3.481

5.222

8.703

7-b

Andrade Pinto

Margem esquerda

97.18

0.20

0.30

0.50

1.679

2.518

4.197

7

todo

 

 

 

 

5.160

7.740

12.9

 

A seguir é apresentado os procedimentos matemáticos que consubstanciam os valores constantes da tabela acima.

CÁLCULO DO PONTO 1 – para o silte

 

899.4 m3/seg    x  (0.001 m3 x 0.15 gr/l) = 0,13491 gr/l/seg

               Em 24 horas = 86400 seg x 0.13491 = 11.656 ton/dia

 

1 m3 = 1000 litros

 

4 – Conclusões

           

As seguintes conclusões podem ser alinhadas:

 

Ø      Este trabalho está ainda está em fase de monitoramento, o que permitiu o

desenvolvimento utilizando apenas uma seqüência de dados primários;

 

Ø      A participação da comunidade está associada aos mecanismos operacionais

que foram utilizadas com equipamentos alternativos, viabilizando a participação comunitária no processo de gestão ambiental. É importante salientar, que a medida que  os trabalhos de campo foram realizados, houve um efetivo envolvimento das populações ribeirinhas que, de início por mera curiosidade, foi se transformando em ações efetivas no processo das coletas dos dados primários.

 

 

Ø      Estes dados, embora estejam aferidos a uma só amostragem, permite a

 estruturação de uma base para subsidiar dados e informações fluviométricas   para  a criação de um Banco de Dados Geoambiental  do Município de Vassouras.

 

Ø      Espera-se  com o contínuo monitoramentos, obter-se dados

correspondentes-  aos períodos representativos de épocas secas e chuvosas, o que permitirá a geração de modelos matemáticos caracterizadores de cada estação fluviométricas estudadas

 

Ø      Ficou  bem caracterizado que o principal objetivo aqui apresentado

foi  o de fornecer um exemplo de procedimento didático para trabalhos que possam envolver a comunidade ribeirinha no processo de gestão das micro-bacias  hidrográficas, ao mesmo tempo que viabilizar uma base operacional para facilitar o engajamento do alunado  que busca seu ingresso na Iniciação Científica.

 

5.Bibliografia

 

ARGENTO, M.S,F, (1985) A contribuição dos Sistemas Cristalino e Barreiras na Formação da Planície Deltaica do Paraíba do Sul – Tese de Doutorado – UNESP-Rio Claro, 654p

 

ARGENTO, M.S,F, (1986): “O Uso de Flutuadores para Avaliação da Vazão de Canais Fluviais”- Marques,J.S, Argento - Anais do II Simpósio de Quantificação em Geociências - UNESP - Rio Claro - SP;  em “Geociências” - vol 7 - pp 173-186 (1988) e Anais do VI Encontro Nacional de Geógrafos - Campo Grande - MS - pp. 80 (1986).

 

BIGARELLA,J.J, SUGUIO,K e BECKER,R.D. (1979) Ambiente Fluvial: Ambientes de

Sedimentação, sua interpretação e importância. Editora da Universidade Federal do Paraná. Associação Defesa e Educação Ambiental, 183 p.

 

CHRISTOFOLETTI,A ( 1981) – Geomorfologia Fluvial, São Paulo.Editora Edgard

Blucher, 313 p

 

PETTS,G.E & AMOROS,C. (1996) Fluvial Hydrosystems Londres Chapman & Hall.

 

SUGUIO,K. (1973)- Introdução a Sedimentologia, São Paulo, Editora da Universidade de São Paulo, 317 p.