Entenda o que é: Série histórica de vazões de um rio

26 de dezembro de 2019

Redação – Rede InfoSãoFrancisco

 


As informações contidas em uma série histórica de vazões de um rio são importantes (sobretudo em rios com barramentos) para entender o quadro ambiental do presente e suas implicações, a partir de dados anteriores ao longo das diversas situações de variação de volume de água

 

Se você perguntar a alguém mais velho que vive na margem de um rio, quando ocorreram as grandes cheias ou secas na região, com certeza ele vai lembrar do ano e vai ter histórias incríveis para contar.

Seu Luiz Oliveira, da canoa Itamar, de Piaçabuçu, sabe exatamente “onde o rio batia”. Essa importante memória está a caminho da extinção. Foto | Canoa de Tolda

A pessoa irá te dizer, muito provavelmente, algo como “o rio bateu aqui nessa calçada ou ali, naquele pé de pau” ou irá te mostrar uma marca, um risco numa parede, numa árvore, com uma data ao lado: prática histórica tradicional de registro dos eventos, ainda encontrada em alguns locais do Baixo São Francisco.

Para saber em termos numéricos a quantidade de água relatada por essas pessoas e avaliar se foram as maiores cheias (entre as registradas), podemos conferir as chamadas Séries Históricas de Vazões desse rio e verificar, com precisão, a vazão do rio na data da cheia ou de estiagem cíclicas naquela região. Além disso podemos consultar em qual período do mês geralmente o rio tinha (ou deveria ter, considerando-se que no caso particular do São Francisco, regularizado a partir de Sobradinho em 1979, os ciclos naturais foram eliminados estando o regime de águas totalmente dominado pelas operações de barramentos e produção de energia) mais (vazões máximas) ou menos água (vazões mínimas).

Nas Séries Históricas de Vazões de um rio também poderemos obter dados que permitem interpretar o que aconteceu após mudanças no rio, por exemplo aquelas provocadas pelo homem, como a construção de barragens. Assim, podemos ter um diagnóstico de como tem sido a vida do rio com vazões controladas, “artificiais”.

ENTENDA COMO NOS LIVROS

Série Histórica de Vazões é uma sequência relativamente considerável de dados sobre a quantidade de água que passa por uma determinada seção transversal do rio, durante um período.

A quantidade de água, a vazão, é medida através de equipamentos que são instalados em Estações de Medição. Estas, de acordo com a importância do rio, dos trechos (pela presença ou não de barramentos ou áreas com vulnerabilidade de cheias) estão situadas em pontos estratégicos e, nos tempos atuais, permitem a chamada “gestão da água” a ser armazenada ou liberada pelas barragens.

Geralmente os cálculos das vazões são apresentados em m³/s (1000 litros/ segundo). Vazão é uma variável, geralmente representado pela letra “Q”.

Vazão (Q) = Velocidade da água (m/s) x Área transversal – total da seção do rio – (m²)

O cálculo é exemplificado na ilustração da figura abaixo:

Esquema simplificado do cálculo para a medição de vazão. Gráfico: CERJ | InfoSãoFrancisco

Medição da vazão fluvial

A maior parte dos dados das descargas fluviais que compõe as series históricas, em rios de todo o mundo, tem sido obtida a partir de cálculos estimados em curvas de  relações da altura atingida pela superfície do rio (régua de altura ou estágios fluviais), também conhecidas como curvas chaves de descargas ou curvas de estágios fluviais. Relativamente, as réguas tem o seu nível zero no leito do rio.

A partir de várias medidas de vazão obtidas por medidas mecânica ou com uso de equipamentos de geofísica rasa e correlação com a altura atingido pelo rio para determinada vazão são construídas curvas de descargas que permite uma estimativa da vazão mais otimizada apenas com a leitura visual da régua de estágios. Essa curva de relação altura-descarga deve ser constantemente atualizada com novos dados da seção transversal do rio, afinal estes estão em constante mudanças.

A medição mecânica, é baseada em várias medidas pontuais, em vários pontos de uma seção do rio (uma margem a outra em linha reta), em seguida são somados os valores e obtida a vazão do rio.

Gráfico de série histórica no posto Pão de Açúcar (Baixo São Francisco) entre 1931 e 2014. Gráfico: Edson L. Menezes Neto. Fonte | ANA

A medida mecânica é um trabalho demorado para os padrões de avanços da ciência e tecnologia atuais, além disso por ser uma medição pontual, grande parte da linha de fluxo são calculados por medias estimadas a partir das medidas pontuais. Os rios apresentam variações na velocidade tanto na vertical como na horizontal, caso uma das faixas dessa variação não seja representada, os valores fogem bastante da realizada do rio.

Outra dificuldade ou barreira para obtenção de dados confiáveis pelo método mecânico acontece nos períodos de grandes cheias, raros tem sido os ajustes das curvas chaves baseadas em dados de medidas desses períodos. Apesar das dificuldades e limites de medição, esse método é o responsável pela obtenção do maior conjunto de  dados da maioria dos rios do mundo.

 

A ADCPUM MÉTODO AVANÇADO DE MEDIÇÃO DA VAZÃO 

Além da velocidade do fluxo, a outra variável necessária para calcular a vazão é a seção transversal do rio, dados de profundidade do rio, e isso o ADCP também calcula com precisão, a partir do tempo de viagem dos sons emitidos até o fundo do rio. Assim, é calculado a profundidade exata e gerado um perfil transversal. No final, da obtenção dessas duas variáveis, utilizando softwares matemáticos integrados ao ADCP, podemos obter o valor com muita precisão do fluxo de água que tem passado em determinado local, além de inúmeras informações extras sobre o comportamento do rio, por exemplo, a direção das linhas de fluxos nos diferentes locais.

A ADCP é rebocada por uma embarcação mãe que faz os trajetos definidos para a melhor leitura. Foto | Canoa de Tolda

Geralmente para realizar a medida com ADCP é selecionado o local do rio em que já se tem medidas anteriores por outros métodos, estações de medição com réguas de estágio do rio, e utilizando um barco com controle da posição exata com Sistema de Posicionamento Global (GPS) de precisão, é coletado dado de uma margem a outra.

O ADCP é um equipamento com precisão muito superior aos métodos usados anteriormente. Este permite realizar medidas extremamente rápidas e com níveis de detalhes e informações muito mais eficazes que os métodos anteriores. Embora, isso não signifique que deixaremos de encontrar réguas de medição nas margens do rio.

Esse tipo de medição é realizado com maior frequência, automaticamente por equipamentos modernos ou manualmente com algum técnico que anota a cada intervalo de tempo o nível de água na régua. Os dados de vazão com elevada precisão que podem ser adquiridos com o ADCP ajudam na elaboração de um modelo de curvas chaves de descargas mais realístico.

Exemplo de gráfico produzido por ADCP em uma seção de rio. Imagem | Divulgação

Portanto, quanto mais monitoramento e ajuste da curva for realizado por ADCP, melhor será o ajuste. Agencias importantes no mundo tem implementado métodos de ajustes de curvas de descargas com maior frequência (por exemplo, a cada 30-45 dias).

Por que esse ajuste da curva chave com frequência é importante? Os rios estão em constante mudanças, erodindo e depositando, assim vai mudando a forma do canal, alterando, portanto, a área da seção transversal e consequentemente a relação da vazão com a altura observadas nas réguas de estágios. O ADCP permite esse ajuste com precisão e deve ser adotado nos rios que tem sofrido mudanças significativas ao longo dos últimos anos, tanto por interferência antrópica como por processos naturais.

 

ENTENDA A IMPORTÂNCIA

O homem tem utilizado os rios para diversos fins desde o início da sua caminhada no planeta. Com o passar do tempo tem interferido e modificado cada vez mais, na  maioria das vezes provocando desastres que afetam o meio ambiente, seus ecossistemas. Um conjunto de impactos que ainda não tem sido adequadamente dimensionado abrangendo todas as variáveis (ambiental, social, cultural, econômica, etc.).

Nesse contexto, a Série Histórica de Vazões é umas das principais bases de informações que devem ser analisadas e interpretadas para minimizar danos como tem sido observado em diversas bacias hidrográficas no Brasil e mundo.

As vazões históricas são ainda fundamentais para as discussões em torno do uso das águas de um rio, pois ao ter barragens em seu curso, além de modificações definitivas em seus ciclos naturais, ocorrerão significativas alterações no regime de vazões. A partir do conhecimento das vazões do rio livre, há a possibilidade de serem buscadas negociações para a tentativa de reprodução de vazões provocadas que simulariam algo mais próximo ao que ocorria em seus regimes naturais.

Comparação de vazões médias (Baixo São Francisco) para anos diferentes. Gráfico: Edson L. Menezes Neto. Fonte | ANA

Esses dados que constituem as series históricas de vazão precisam ser integrados, analisados e correlacionados com mais variáveis ecológicas e sociais para verificar tendências de alterações socioeconômicas, culturais e ambientais nas bacias hidrográficas.

É fundamental ter medição de vazão mais precisa em diferentes contextos dos rios, por exemplo áreas com diferenças de disposição das planícies fluviais e áreas úmidas. Assim poderemos obter relações mais diretas das mudanças do rio devido as variações das descargas, provocadas naturalmente ou aquelas induzidas pelo homem. É muito importante que a avaliação do sistema seja integrada e não pontualmente como tem sido realizado na maioria dos rios brasileiros.

O rio é um sistema, portanto com varias partes integradas, se alteramos a variável de uma das partes, a consequência se estenderá para outras partes e também atingirá outros sistemas, por exemplo, a zona costeira (sistema costeiro) que induzirá mudanças no sistema marinho.

No entanto é fundamental,  que sejam feitos estudos mais abrangentes e com mais precisão dos dados. O custo de alteração dos sistemas fluviais pelo homem precisa ser calculado com dados mais concretos e disponibilizados não só para os gerenciadores das bacias hidrográficas mas, também, sobretudo para as populações afetadas pelos impactos de modo que possam, efetivamente, entendendo o quadro, participar de forma democrática na gestão das águas.

Os dados precisam ser analisados cientificamente, com critérios rígidos. Isso pode antecipar ou evitar impactos socioambientais que as gerações futuras precisarão, de alguma forma, resolver.

 

Glossário

Curva-chave de um rio – Curva-chave é uma relação nível-vazão numa determinada seção de um rio. Dado o nível do rio na seção para a qual a expressão foi desenvolvida, obtém-se a vazão. Por tal razão são utilizadas réguas limnimétricas em diversos pontos de um rio que é monitorado.

Régua limnimétrica – É uma régua com escalas variáveis, em geral de 10 em 10 centímetros, com comprimentos da ordem de 1,50 m, que são colocadas às margens de um rio monitorado, em locais com variação de vazão. A aferição é feita a partir do conhecimento das vazões e as correspondentes marcas nas alturas da escala. Assim é possível termos a chamada curva chave para cada altura.

 


◊ Imagem em destaque – Montagem de imagens: gráfico de série histórica e navegação. Foto | Canoa de Tolda


 


×

Encontre a localização

Encontrar

Resultados:

Latitude:
Longitude:

Zoom:

Finalizar geocodificação

×

Envie um artigo

Você tem notícias para compartilhar da bacia do Rio são Francisco? Contribua para este mapa enviando sua história. Ajude a ampliar a compreensão do impacto global dessa importante região no mundo.

Encontre localização no mapa

Encontre localização no mapa