ASSOREAMENTO
Assoreamento Progressivo
As principais causas do Assoreamento de rios, ribeirões e córregos, lagos, lagoas e nascentes estão relacionadas aos desmatamentos, tanto das matas ciliares quanto das demais coberturas vegetais que, naturalmente, protegem os solos.
A exposição dos solos para práticas agrícolas, exploração agropecuária, mineração ou para ocupações urbanas, em geral acompanhadas de movimentação de terra e da impermeabilização do solo, abrem caminho para os processos erosivos e para o transporte de materiais orgânicos e inorgânicos, que são drenados até o depósito final nos leitos dos cursos d’água e dos lagos.
No caso da Bacia do Lago Paranoá, esta ação antrópica tem-se mostrado crescente, desde a chegada dos primeiros candangos para a construção de Brasília, em 1957. Foi na Bacia do Lago Paranoá, ou, mais específicamente, na sub-bacia do Riacho Fundo, que se localizou no início de 1957 o complexo administrativo, industrial e residencial da NOVACAP, acompanhado dos principais acampamentos das firmas construtoras (NOVACAP, Candangolândia, Metropolitana, Camargo Corrêa, Saturnino Brito, Meton Servienge, Polienge, MM Quadros), e da popular Cidade Livre, o primeiro centro comercial e prestador de serviços dos tempos pioneiros.
A Cidade Livre, primeira Cidade Satélite de Brasília, foi transformada posteriormente no Núcleo Bandeirante - RA VIII. Depois dela vieram o Guará, Cruzeiro, Candangolândia, Setor de Indústria e Abastecimento, Aterro do Jóquei, Setor de Oficinas Sul, Setor Policial, Setores de Combustíveis, Aeroporto Internacional de Brasília, CEASA, parte do SMPW, parte do Setor Militar Urbano e parte de Brasília, todas essas áreas localizadas na sub-bacia do Riacho Fundo.
Na mesma sub-bacia hidrográfica, a partir de 1957, foram instaladas a Fazenda Sucupira, um importante centro de pesquisas agrárias, as Granjas Modelo do Ipê, do Riacho Fundo e de Águas Claras, as primeiras Colônias Agrícolas e os Combinados Agro-Urbanos - CAUBs I e II, já nas décadas de 70 e 80.
Mantendo o ritmo de ocupação, está sendo construída a Cidade de Águas Claras e adensadas e transformadas em parcelamentos, tipicamente urbanos, as Colônias Agrícolas Vicente Pires, Águas Claras, Governador, Bernardo Sayão, Arniqueira, Santa Cruz e parte do Setor de Mansões Park Way. O resultado dessa ocupação intensiva do território manifesta-se como um quadro de diversos problemas ambientais na sub-bacia do Riacho Fundo, com reflexos visíveis no Assoreamento do braço do Riacho Fundo, na região de desembocadura no Lago Paranoá.
Os problemas de Assoreamento do lago podem ser ilustrados pela enorme quantidade de sedimentos depositados pelo Riacho Fundo, responsável pela redução do espelho d’água no braço Sul do lago, onde os detritos se transformam em verdadeiras ilhas cobertas de vegetação, um alerta para que sejam adotadas medidas urgentes para a recuperação ambiental da sub-bacia.
Os impactos das ocupações urbanas e rurais na Bacia do Lago Paranoá podem ser avaliados, em parte, pela observação das sub-bacias da rede hidrográfica que verte para o Lago Paranoá: Córrego Cabeça de Veado, Ribeirão do Gama e Riacho Fundo, ao Sul; Ribeirão do Torto e Ribeirão Bananal, ao Norte.
A sub-bacia do Córrego Cabeça de Veado está localizada em área com baixa ocupação demográfica, com suas nascentes protegidas na Estação Ecológica do Jardim Botânico, por onde corre, no seu maior percurso, para o lago. As águas desse importante contribuinte são de excelente qualidade, desprovidas de grandes concentrações de nutrientes, levando pouca contribuição em termos de nitrogênio e fosfato para a porção Sul do lago, com níveis reduzidos de as-soreamento.
A sub-bacia do Ribeirão do Gama apresenta duas áreas distintas, no que se refere ao uso e à ocupação do solo. A primeira é caracterizada por áreas preservadas, com os seus tributários, o Córrego Roncador, o Córrego Taquara e o Córrego Capetinga correndo no Jardim Botânico, na Reserva Ecológica do IBGE e na Fazenda Experimental da UnB, respectivamente. A segunda é mais ocupada, com os córregos Mato Seco e Cedro drenando o Núcleo Rural Vargem Bonita, áreas rurais e o SMPW. Em conseqüência das ocupações, as águas do Ribeirão do Gama, dreno principal vertendo ao Sul do lago, apresenta teores de fosfato e nitrogênio maiores do que o Córrego Cabeça de Veado, bem como níveis mais significativos de Assoreamento.
A sub-bacia do Riacho Fundo é a que apresenta a maior densidade e diversidade de ocupação. Em decorrência dos desmatamentos ocorridos, acompanhados da exploração de cascalheiras, exposição e degradação dos solos, movimentações de terra e forte urbanização, muitas vezes desprovida das redes de infra-estrutura adequadas, fatores agravados pela topografia da bacia, tem-se um aporte substancial de sedimentos, comprovado pelo grave Assoreamento do braço do Lago Paranoá que recebe a contribuição da bacia. É também no Riacho Fundo que se observam os resultados mais alterados em relação à carga de nutrientes, nitrogênio orgânico e demanda bioquímica de oxigênio DBO, com uma substancial contribuição em termos de matéria orgânica, fósforo e nitrogênio.
A sub-bacia do Ribeirão Bananal está situada no Parque Nacional de Brasília, o que garante uma excelente qualidade das suas águas. Entretanto, em função da contribuição de ocupações urbanas nas proximidades do seu curso, provenientes do Setor Sudoeste, da área da Rodoferroviária, do SAAN, do Setor Noroeste da cidade e da extremidade da Asa Norte, verifica-se uma carga diária de nitrogênio e fosfato maior do que a do Córrego Cabeça de Veado e pouco menor do que a do Ribeirão do Gama, com um visível processo de Assoreamento no seu percurso até a Ponte do Bragueto.
A sub-bacia do Ribeirão do Torto está inserida em área predominantemente rural , cruzando áreas urbanas de uso controlado como os assentamentos da Granja do Torto e da Vila Varjão, áreas de maior densidade populacional. Nas proximidades da Península Norte, vem recebendo uma crescente pressão das ocupações das QLs, bem como dos parcelamentos irregulares no Setor de Mansões do Lago Norte. O Torto apresenta uma contribuição maior de matéria orgânica, fosfato e nitrogênio do que o Ribeirão Bananal, constituindo-se no tributário da porção Norte, que oferece maior contribuição de nutrientes e maior risco de Assoreamento do lago.
O crescente processo de impermeabilização do solo, inevitável com a ocupação urbana, requer medidas de engenharia ambiental para coletar e reciclar o volume de águas pluviais e de águas servidas, mediante a aplicação de processos de infiltração para perenização de mananciais e recarga de aqüíferos.
As redes e galerias de águas pluviais, com lançamentos finais no lago, independentemente do uso de dissipadores de energia, contribuem significativamente para o Assoreamento do Lago Paranoá. As bocas-de-lobo, espalhadas ao longo das vias urbanas, funcionam como captadores, não só das águas pluviais mas também de parte do lixo e demais detritos lançados nas ruas, conduzindo-os diretamente ao lago. Nesse sentido, a limpeza urbana, a varredura das ruas, a limpeza e desobstrução das redes e galerias de águas pluviais, e a educação da população são fundamentais para o controle do processo de Assoreamento do lago.
Outro fator que vem contribuindo para o Assoreamento refere-se às ocupações costeiras, aos avanços sobre o lago com a construção de muros de arrimo, sem limites definidos em regulamentação própria e sem respeito ao desenho original da orla. Os aterros, as construções de cais, molhes e marinas, dependendo das dimensões, podem provocar alterações sensíveis no regime das águas, tendo como resultado o Assoreamento e a alteração de profundidades, prejudicando, inclusive, a navegação no local.
Passados quarenta anos do represamento do Lago Paranoá, calcula-se que o espelho d’água perdeu 2,3 km2 de superfície, área equivalente a 213 campos oficiais de futebol. A análise comparativa das aerofotos de 1964 e de 1991 revelam que uma área ainda maior, com cerca de 12,7 km2 ao longo dos tributários do lago, encontra-se assoreada. Durante a última década, a situação agravou-se em função da degradação ambiental, decorrente da intensificação do processo de uso e ocupação do solo, em toda a bacia.
Caso o processo de Assoreamento não seja controlado, mediante a adoção de medidas urgentes de recuperação de áreas degradadas, reflorestamento das matas ciliares, implantação de sistemas adequados de drenagem e ordenamento e fiscalização do uso e ocupação do solo, poderá colocar em sério risco a sustentabilidade do Lago Paranoá, especialmente para as gerações futuras.
O que significa o Assoreamento dos Rios e Lagos?
O Assoreamento é o acúmulo de areia, solo desprendido de erosões e outros materiais levados até rios e lagos pela chuva ou pelo vento. Quando isso ocorre, cabe às matas ciliares servirem de filtro para que este material não se deposite sob a água. Quando as matas são indevidamente removidas, rios e lagos perdem sua proteção natural e ficam sujeitos ao Assoreamento, e ao desbarrancamento de suas margens, o que agrava ainda mais o problema.
O Assoreamento reduz o volume de água, torna-a turva e impossibilita a entrada de luz dificultando a fotossíntese e impedindo renovação do oxigênio para algas e peixes, conduzindo rios e lagos ao desaparecimento. Evitar e controlar erosões no solo, além de manter as matas
ciliares intactas é a melhor receita para evitar o Assoreamento.
Processo de Assoreamento
O processo de Assoreamento numa bacia hidrográfica encontra-se intimamente, relacionado aos processos erosivos, uma vez que é este que fornece os materiais que ao serem transportados e depositados darão origem ao Assoreamento.
Assoreamento e erosão são dois processos diretamente proporcionais na dinâmica da bacia hidrográfica.
O Assoreamento ocorre em regiões rebaixadas como o fundo de vales, rios, mares ou qualquer outro lugar em que o nível de base da drenagem permita um processo deposicional. Na bacia hidrográfica da Baía de Guanabara, o processo de Assoreamento foi acelerado pela retirada da cobertura vegetal, inicialmente para a extração de madeiras nobres da Mata Atlântica e, posteriormente, para a implantação de lavouras e núcleos urbanos. Isto provocou a exposição do solo acelerando os processos de erosão e deposição.
O Assoreamento é uma conseqüência direta da erosão. Para se observar se uma região está sofrendo uma erosão muito pronunciada basta que se observe a água das enxurradas e dos rios após as chuvas. Se for barrenta é porque a região a montante está sendo muito erodida. Ao erodir um terreno a água da chuva leva a argila em suspensão, dando a cor amarelo ocre às águas.
Problemas causados pela elevada taxa de Assoreamento a que está sendo submetida a Baía de Guanabara:
a) Elevação do fundo prejudicando a navegação.
b) Alteração da circulação e dos fluxos das correntes internas-meio-ambiente, comprometendo a vegetação da orla (manguezais) e as zonas pesqueiras.
c) Assoreamento da área de manguezais que altera a flutuação das marés pelo avanço da linha de orla, podendo muito rapidamente comprometer este importante ecossistema.
d) O material fino em suspensão na coluna d’água (turbidez), é uma barreira à penetração dos raios solares, prejudicando a biota que realiza fotossíntese e consequentemente diminuindo a taxa de oxigênio dissolvido na água.
Na região da baixada o carreamento intenso de sedimentos provoca o Assoreamento dos córregos, rios e canais, originando inundações muitas das quais, por acontecerem todo ano, já são crônicas na história da região.
Combater as enchentes só será possível portanto, através de uma ação global no conjunto da bacia da Baía. A simples dragagem é uma medida paliativa, pois o material tirado hoje voltará amanhã através da erosão.
Erosão, Assoreamento e Desertificação
As expressões acima muito têm em comum e pode-se dizer que as duas últimas são efeitos cuja causa é a primeira. Por sua vez, a primeira, EROSÃO, é também um efeito que acontece por outras causas. Vamos partir, para melhor explicar, do fim para o início.
A superfície do solo, não castigado, é naturalmente coberta por uma camada de terra rica em nutrientes inorgânicos e materiais orgânicos que permitem o crescimento das vegetações; se essa camada é retirada, esses materiais desaparecem e o solo perde a propriedade de fazer crescer vegetações e pode-se dizer que, no caso, o terreno ficou árido ou que houve uma desertificação. As águas da chuva quando arrastam o solo, quer ele seja rico de nutrientes e materiais orgânicos, quer ele seja árido, provocam o enchimento dos leitos dos rios e lagos com esses materiais e esse fenômeno de enchimento se chama Assoreamento.
O arraste do solo causa no terreno um efeito chamado EROSÃO. Na superfície do terreno e no sub solo, as águas correntes são as principais causas da EROSÃO. Vamos analisar o efeito das águas que fazem a EROSÃO superficial de terrenos.
A EROSÃO depende fundamentalmente da chuva, da infiltração da água, da topografia (aclive mais acentuado ou não), do tipo de solo e da quantidade de vegetação existente. A chuva é, sem dúvida, a causa principal para que ocorra a EROSÃO e evidente é que quanto maior sua quantidade e freqüência, mais irá influenciar no fenômeno. Se o terreno tem pouca declividade, a água da chuva irá "correr" menos e erodir menos. Se o terreno tem muita vegetação, o impacto da chuva será atenuado porque este estará mais protegido, bem como, a velocidade da chuva no solo ficará diminuída devido aos obstáculos (a própria vegetação "em pé e caída") e também a EROSÃO ficará diminuída devido a que as raízes darão sustentação mecânica ao solo; além disso, as raízes mortas propiciarão existirem canais para dentro do solo onde a água pode penetrar e com isso, sobrará menos água para correr na superfície.
Outro fator importante é que, se as chuvas são freqüentes e o terreno já está saturado de água, a tendência é que o solo nada mais absorva e com isso, toda a água da chuva que cair, correrá pela superfície. Se o solo é arenoso o arraste será maior do que se ele fosse argiloso.
Muitas ações devidas ao homem apressam o processo de EROSÃO; se não vejamos:
O desmatamento, pelas razões já citadas, desprotege o solo à chuva.
A construção de favelas em encostas que, além de desmatar, tem a EROSÃO acelerada devido à declividade do terreno.
As técnicas agrícolas inadequadas, quando se promovem desmatamentos extensivos para dar lugar a áreas plantadas.
A ocupação do solo, impedindo grandes áreas de terrenos de cumprirem com seu papel de absorvedor de águas e aumentando, com isso, a potencialidade do transporte de materiais, devido ao escoamento superficial.
Sem levar em conta os efeitos poluidores da ação de arraste, tem-se que considerar dois aspectos maléficos dessa ação:
O primeiro, devido ao Assoreamento que preenche o volume original dos rios e lagos e como conseqüência, vindas as grandes chuvas, esses corpos d’água extravasam, causando as famosas cheias de tristes conseqüências e memórias;
O segundo é que a instabilidade causada nas partes mais elevadas podem levar a deslocamentos repentinos de grandes massas de terra e rochas que desabam talude abaixo, causando, no geral, grandes tragédias.
Considerando, agora, os efeitos poluidores, podemos citar que os arrastes podem encobrir porções de terrenos férteis e sepultá-los com materiais áridos; podem causar a morte da fauna e flora do fundo dos rios e lagos por soterramento; podem causar turbidez nas águas, dificultando a ação da luz solar na realização da fotossíntese, importante para a purificação e oxigenação das águas; podem arrastar biocidas e adubos até os corpos d'água e causarem, com isso, desequilíbrio na fauna e flora nesses corpos d'água.
O Assoreamento poderá extinguir
e estagnar os nossos rios?
Está cada vez mais comum vermos inúmeros artigos alarmistas sobre Assoreamento e os males que ele causa. Muito do que se escreve sobre o assunto é, realmente, preocupante e deve ser olhado com cuidado por todos. No entanto a indústria de notícias pseudo-científicas é grande e são freqüentes os absurdos propalados como dogmas de fé. Um deles se destaca pela freqüência com que é repetido:
O Assoreamento irá matar e estagnar os nossos rios?
De tanto ouvirmos as mais desencontradas notícias sobre o Assoreamento como a grifada acima, resolvemos escrever algumas linhas sobre o assunto desmistificando alguns dos pilares desta indústria do alarmismo que infesta a mídia e a cabeça de muitas pessoas que nela acreditam piamente.
O que é Assoreamento?
Os processos erosivos, causados pelas águas, ventos e processos químicos, antrópicos e físicos, desagregam os solos e rochas formando sedimentos que serão transportados. O depósito destes sedimentos constitui o fenômeno do Assoreamento.
O Assoreamento é um fenômeno moderno?
De forma nenhuma. O processo é tão velho quanto a nossa terra. Nestes bilhões de anos os sedimentos foram transportados nas direções dos mares, assoreando os rios e seus canais, formando extensas planícies aluvionares, deltas e preenchendo o fundo dos oceanos. Incontáveis bilhões de metros cúbicos de sedimentos foram transportados e depositados.
Se este processo fosse filmado e o filme, destes bilhões de anos, condensado em poucas horas nós veríamos um planeta vivo, em constante mutação, onde as montanhas nascem e são erodidas tendo o seu material transportado para os mares que são completamente assoreados por sedimentos que serão comprimidos e se transformarão, por força da pressão e temperatura em rochas que irão formar outras montanhas que serão erodidas ... e o ciclo se repete. Enquanto a terra for quente estes ciclos irão se repetir com ou sem a influência do homem. A medida que o nosso planeta esfriar e as montanhas erodidas não forem substituídas por novas aí sim teremos o fim da erosão e, naturalmente do Assoreamento.
O Homem está acelerando o Assoreamento?
Sim. Infelizmente o Homem através do desmatamento e das emissões gasosas contribui para o processo erosional o que acelera o Assoreamento como pode ser visto nas imagens acima. Mas qualquer fenômeno natural como vulcões, furacões, maremotos e terremotos pode, em poucas horas, causar estragos muito maiores do que aqueles causados pela influência do homem.
Mesmo em vista destes fatos não devemos minimizar a influência do Homem no processo.
Afinal o Assoreamento pode estagnar um rio?
Não. O Assoreamento pode afetar a navegabilidade dos rios obrigando a dragagens e outros atos corretivos, mas, enquanto existirem chuvas a água irá continuar, inexoravelmente, correndo em direção ao mar, vencendo, nos seus caminhos todas as barreiras que o homem ou a própria natureza colocar.
A natureza mostra que é praticamente impossível represar as águas mesmo em situações drásticas como a formação de uma montanha. Um exemplo clássico é o do Rio Amazonas. A centenas de milhões de anos as águas onde hoje é a Bacia do Amazonas corriam para Oeste. Com o soerguimento da cordilheira dos Andes estas águas foram, a princípio impedidas de fluir naquela direção, mas com o tempo mudaram de sentido correndo para Leste, transportando imensos volumes de sedimentos que se depositaram (assoreando) no gigantesco vale tipo "rift" que hoje é chamado de Bacia do Amazonas. Nem por isso o nosso rio deixou de fluir.
Não há como dissociar um rio do seu sedimento. Um não existe sem o outro. O Assoreamento poderá matar os lagos, mas nunca o rio que, enquanto houver o ciclo hidrológico, continuará na sua incansável jornada em direção ao mar.
Assoreamento PODERÁ EXTINGUIR?
Imagem da situação atual do Assoreamento no rio Taquari
A grande quantidade de sedimentos que se depositam ao longo da calha do rio, é fruto principalmente da erosão acelerada pelo incremento das atividades agrícolas nas porções altas da bacia do Taquari. O rio Taquari e o rio Coxim são dois dos principais pesqueiros da região do Mato Grosso do Sul. O Assoreamento, além de modificar as condições ambientais dos cursos d'água, comprometendo a indústria do turismo baseada na pesca esportiva, causa danos também a outras atividades econômicas importantes da região.
O Assoreamento intenso em alguns trechos, tem alterado o curso das águas, causando a inundação de áreas de pastagem inicialmente não sujeita a tal situação. Áreas de manejo ambiental delicado, como as existentes na região do pantanal, podem sofrer impactos significativos de processos geológicos associados à dinâmica erosão-Assoreamento.
INTRODUÇÃO
A construção de uma usina hidrelétrica em canal fluvial faz com que a velocidade do fluxo que adentra o reservatório por ela formado seja drasticamente reduzida, devido ao aumento da seção transversal corrente. Isto provoca queda acentuada, ou mesmo eliminação, da turbulência do fluxo, reduzindo a capacidade do transporte de sedimentos no rio, provocando a sedimentação da carga em suspensão e de arrasto provocando quase sempre assoreamento.
O assoreamento é o principal problema que afeta os lagos implicando na diminuição do volume de água utilizável, e reduzindo a quantidade de energia gerada, tendo como causa principal a água da chuva que transportam sedimentos em suspensão ou diluição e que são retidos através da sedimentação/decantação e pelo atrito com a superfície de fundo. Os sedimentos, sujeitos ao arrasto, são retidos na entrada do reservatório e nos afluentes formando um delta pluvial. Esses sedimentos são originados do solo exposto devido à retirada da vegetação e esgotamento do mesmo pelo uso inadequado, ocasionando o assoreamento dos reservatórios.
Todos os reservatórios, qualquer que seja sua finalidade, destinação, tamanho e características de operação estão fadados a ter a sua capacidade de armazenamento parcial ou totalmente tomados pelos sedimentos, proporcionando o processo de assoreamento.
A análise do processo de assoreamento deve fazer parte das atividades dos projetos de construção e manutenção, sendo indispensável uma correta colocação dos órgãos de tomada de água, para prevenir eventuais dificuldades de operação, ou mesmo de interrupções no aprovisionamento da água.
No Brasil, cerca de 95% da energia elétrica é gerada por aproveitamento hidrelétrico (CARVALHO, 2000; CARVALHO et al, 2000), fazendo com que os estudos sedimentológicos sejam particularmente importantes para que seja garantida a mitigação dos efeitos de assoreamento dos reservatórios.
Na atualidade, um grande número de reservatórios brasileiro se encontram totalmente ou parcialmente assoreados, principalmente os de pequeno e médio portes. Normalmente, o estudo da produção de sedimentos é calculado a partir de programas de monitoramento da descarga sólida ou através da medição do volume de sedimentos acumulados em reservatórios e lagos, sendo ignorada a distribuição granulométrica, análise espacial e temporal dos mesmos dentro do reservatório.
No ano de 2002 o Brasil enfrentou uma grave crise nesse setor, defrontando-se com reservatórios em níveis operacionais limitantes, devido à diminuição do índice pluviométrico (ANEEL, 2003).
Neste contexto, o objetivo do estudo é realizar uma discussão crítica sobre o processo de assoreamento dos reservatórios brasileiros, visto que o conhecimento do estado atual é um dado de grande importância para o planejamento e gerenciamento futuros dos recursos hídricos das bacias hidrográficas Brasileira.
Histórico sobre o estudo de assoreamento
Pesquisas especificamente relacionados a assoreamentos de reservatórios começaram a aparecer com regularidade na literatura internacional durante a década de 30, através dos trabalhos de FIOCK (1934), GROVER & HOWARDS (1938); EAKIN (1939). No Brasil a partir de 1981 é que foi dado maior ênfase ao problema, através dos trabalhos desenvolvidos por PONÇANO et al. (1981); GIMENEZ et al. (1981); CARLSTRON FILHO et al. (1981) que apresentaram resultados de estudos desenvolvidos pelo IPT em convênio com a Eletrobrás, nos reservatórios de Capivari (PR), Passo Real e Ernestina (RS), onde apresentaram um método de análise de assoreamento de reservatórios.
De acordo com VILELA & MATTOS (1975) existem duas escolas que estudam o transporte de sedimentos e deposição: a) Escola determinista, que procura equacionar o fenômeno físico do transporte de sedimentos, pertencente aos pesquisadores como Du Boys, Eisnten, Kennedy, Vanoni, Brooks e outros; b) Escola Estocástica, que procura relações entre as variáveis através e diretamente de dados medidos em campo. Os pesquisadores que fazem parte desta escola são: Blench, Conti, Colby e outros.
Segundo CARVALHO (1994 e 2000) a sedimentação é um processo derivado do sedimento, abrangendo a erosão, transporte nos cursos d`água e deposição dos sedimentos, sendo comum referir-se à sedimentação somente aos aspectos de assoreamento de reservatórios, pois no estudo do processo de assoreamento, busca-se compreender os procedimentos existentes para a previsão da evolução do fenômeno ao longo dos anos, visando determinar a vida útil.
O equacionamento do problema exige o conhecimento sobre a produção de sedimentos, bem como suas áreas fontes. Assim devemos levar em consideração o conhecimento das relações entre os usos dos solos, a erosão e sedimentação no reservatório.
Causas e conseqüências do assoreamentoTodo curso d`água normalmente apresenta um equilíbrio em relação ao transporte de sedimento, seja por arrasto e saltitação junto ao leito, seja em suspensão na corrente, e existe uma tendência natural para que este seja depositado quando o fluxo natural de sedimentos ao encontrar água com menor velocidade (alteração do fluxo) começa a se depositar, conforme a maior ou menor granulação das partículas e a menor ou maior turbulência do escoamento. (GLYMPH. 1973, CARVALHO. 2000).
Quando o homem constrói um reservatório, altera-se a característica hidráulica do trecho compreendido entre a barragem e a seção à montante, muda-se o estado de equilíbrio do fluxo, ocasionado pela construção, conduzindo-se a uma série de transformações no processo fluvial, proporcionado-se a desaceleração do movimento das partículas na direção da corrente, fazendo com que as partículas sólidas como pedregulhos e areias grossas se depositem mais próximas da entrada do reservatório (final do remanso), quanto maior o seu diâmetro.
As partículas mais finas, em cuja sustentação a viscosidade exerce papel relevante, ou vão se depositar no trecho mais baixo do reservatório ou permanecer em suspensão alcançando os órgãos de descarga (LOPES, 1993; MORRIS & FAN. 1997; CARVALHO, 1994 e 2000 ).
Segundo RAMOS (1999) existem duas modalidades de transporte sólido em suspensão, uma corresponde à carga de lavagem da bacia e outra correspondente ao transporte do material que compõem o material do leito.
No caso da carga de lavagem, o material em geral é muito fino, com dimensões na faixa de silte e argila, e se mantém quase que permanentemente em suspensão, não chegando a se depositar. A fração mais grossa da carga de lavagem, ao adentrar no reservatório pode chegar a se depositar, dependendo do tempo de residência ou de outros fatores de natureza físico – química que possa favorecer a floculação e, conseqüentemente, a decantação.
Já a fração mais fina pode manter-se em suspensão por mais tempo em forma até de suspensão coloidal, e atravessar os limites do barramento, não chegando a assorear. Já os sedimentos em suspensão provenientes do leito do rio, são ligeiramente mais graúdos, nas faixas da areia fina.
Para GLYMPH (1973) a quantidade de sedimento depositada em um dado reservatório depende da quantidade de material em suspensão enviada para o mesmo e da capacidade do reservatório reter as partículas em suspensão.
De acordo com BRUNE & ALLEN (1941) os principais fatores que influenciam a deposição dos sedimentos em reservatórios são:
A quantidade de sedimentos que adentra no reservatório;a capacidade de retenção do reservatório;a quantidade de sedimentos acumulado no mesmo;o modo de operação do reservatório.
Segundo VANONI (1977) a deposição e a distribuição dos sedimentos dentro de um reservatório dependem de vários fatores como, declividade de escoamento, a geometria do reservatório, o modo como este é operado, as características minerais das partículas finas e as características química das águas.
Para CARVALHO (2000) vários fatores influenciam a formação dos depósitos, sendo que os principais são:
Sedimentos afluentes;
Eficiência de retenção do sedimento no reservatório;
Densidade dos depósitos;
e Volume de sedimento depositados.
Já os fatores que contribuem para o transporte dos sedimentos são vários, podendo ser citado como principais:
Quantidade e intensidade das chuvas;tipo de solo e formação geológica;cobertura e uso do solo;topografia;erosão das terras;escoamento superficial;característica dos sedimentos; eas condições morfológicas do canal.
Com relação ao transporte e a velocidade de sedimentação, verifica-se que existem diferenças de um reservatório para outro, sendo esses processos condicionados pela vazão, tempo de residência e seção transversal dos rios que formam o reservatório, alem da característica morfométrica do sistema, localização e uso da bacia hidrográfica.
À medida que a deposição de sedimentos aumenta, a capacidade de armazenamento do reservatório diminui, a influência do remanso aumenta para montante, as velocidades no lago aumentam e maior quantidade de sedimentos passa a escoar para jusante diminuindo a eficiência de retenção das partículas, demonstrando que a evolução de fundo do reservatório depende fortemente da geometria do reservatório e do tamanho do sedimento depositado (MORRIS & FAN. 1997; TARELA & MENÉNDEZ, 1999; CARVALHO, 2000).
Para LOPES (1993), mesmo quando não se verifiquem volumes significativos de depósitos dentro da porção útil do reservatório, o assoreamento ameaça com dois outros problemas principais: a) a impossibilidade de operação de comportas de órgãos de adução e descarga, devido ao acumulo de material junto à barragem; b) o prolongamento do efeito de remanso, com a conseqüente elevação de níveis de enchente a montante, devido a depósitos de material grosseiro na entrada do reservatório, uma vez que o prolongamento de remanso implica na perda efetiva de capacidade útil.
É, também, muito freqüente ocorrer em áreas de remanso de lagos e reservatórios, a forma de deltas arenosos, que por sua vez auxiliam na retenção dos sedimentos vindos de montante. Os materiais argilosos são transportados mais facilmente para o interior dos lagos, sendo os primeiros a atingirem a tomada d'água nos reservatórios.
De acordo com MORRIS & FAN (1997) e CARVALHO (2000), à medida que o tempo decorre, os impactos do assoreamento se tornam mais severos e mais fáceis de serem constatados, mas de difícil solução. São esperadas conseqüências tanto a montante quanto à jusante.
Para LOPES (1993); CARVALHO (1994 e 2000) os parâmetros envolvidos nas estimativas de assoreamento são:
Carga de sedimentos
Que é a quantidade de material sólido afluente de uma dada seção num curso d’água, podendo ser dividida em carga de leito (fundo e suspensão) e wash load (carga de lavagem).
Eficiência de retenção de sedimentos
Que é a razão entre a carga sólida que se deposita no leito do reservatório e a carga sólida total afluente. O valor da eficiência de retenção de sedimentos num reservatório pode ser obtido a partir de medições sistemáticas das descargas sólidas afluentes e a jusante da barragem;
Peso específico dos depósitos de sedimentos
Que é a relação entre o peso seco do material e o volume ocupado pelo depósito. A estimativa deste parâmetro é necessário para a transformação da carga sólida retida em volume sedimentado.
ICOLD (1989) apresenta as seguintes recomendações para o controle do assoreamento de reservatórios que são:
Conhecer o local da produção de sedimentos;
Da deposição dos sedimentos;
Controlar da deposição.
De acordo co SHEN & LAI (1996) o processo de assoreamento pode ser controlado e reduzido através de três medidas:
Redução da quantidade final de sedimentos que entra no reservatório por meio do controle da erosão da bacia e da retenção de sedimentos;
Remoção dos sedimentos por meios mecânicos, como dragagem;
e Passagem do escoamento carregado de sedimentos através do reservatório e posterior liberação por descarga de fundo localizada na barragem.
Conforme a sua localização no reservatório, os depósitos são geralmente classificados segundo VANONI (1977), LOPES (1993) e CARVALHO (2000) como:
Deposito de remanso (backwater deposit)
Constituem em princípio dos materiais de maior granulometria, como seixos, que se depositam no final do remanso, ligeiramente acima do nível máximo do reservatório. Teoricamente esses depósitos podem progredir tanto para dentro do lago como a montante pois, conforme o depósito cresce, o efeito de remanso se estende, esse crescimento será limitado, entretanto, à medida que o escoamento ajusta seu canal através dos depósitos, atingindo uma relação largura – profundidade ótima, seja pela eliminação dos meandros, seja pela variação da forma do fundo. O impacto causado por este tipo de depósito são as enchentes a montante.
A variação do nível d`água é quem condiciona a formação do delta, que possui partículas do tamanho de areia ou maiores que geralmente se depositam logo que o escoamento penetra o reservatório. Este tipo de depósito reduz gradualmente a capacidade útil do reservatório.
Depósito de Fundo ou leito (botton – set deposit)
Reduzem o volume morto do lago através das partículas de silte e argila que são geralmente transportadas para jusante dos deltas e se depositam no trecho mais baixo do reservatório. A forma desses depósitos depende principalmente das características minerais das argilas e das características químicas da água.
Depósito de margem (overbank)
Provocado pela deposição dos sedimentos trazidos pelas ondas da água e pelo vento.
Depósito de várzea ou de planície de inundação
Produzido pelas enchentes, ocorrendo ao longo do curso d`água e do reservatório, formado por sedimentos finos e grossos.
PONÇANO et al. (1981) descrevem que as medidas corretivas e preventivas do assoreamento requerem estudos específicos, considerando-se a dinâmica sedimentar desde as áreas fonte até as áreas de deposição. Esses estudos devem contemplar amostragens diretas (testemunhas obtidas por draga e piston core) e indiretas, como nos estudos realizados por SAUNITTI (2003) através de dados geofísicos e ensaios laboratoriais, além da caracterização qualitativa e quantitativa dos depósitos.
As medidas preventivas pressupõem o controle e a prevenção da erosão nas áreas de produção de sedimentos e a corretiva, pressupõe-se a dragagens, aproveitamento mineral dos depósitos e obras hidráulicas específicas.
Avaliação de assoreamento
Quanto à medição do assoreamento de um reservatório, pode-se utilizar vários métodos como a de previsão de assoreamento através da proposta de CARVALHO et al (2000), método da planimetria das curvas batimétricas descrita em VANONI (1977) e MORRIS & FAN (1997) e através do método proposto por PONÇANO et al.(1981); GIMENEZ et al.(1981); CARLSTRON FILHO et al.(1981), aperfeiçoados por LOPES (1993) no reservatório de Americana e SAUNITTI (2003) no reservatório de Passaúna – PR, mediante estudo realizado com amostrador Piston Core, que obtém testemunhos verticais poucos deformados, demonstrando que é possível correlacionar o material depositado com as área-fonte, sabendo-se também a espessura da camada depositada em cada ponto amostrado.
Segundo CARVALHO (2000), e CARVALHO et al (2000) o Brasil possui reservatórios parcialmente ou totalmente assoreados, sendo que a maior parte desse aproveitamento continua em operação mas com problemas diversos decorrentes do depósito de sedimentos. Como exemplo podemos citar o estudo realizado por COELHO (1993) na represa de Salto Grande, em Americana - SP, que possui um volume morto de aproximadamente 65% do seu volume total e perda anual média de 0,22% deste volume, equivalente a pouco mais de 235.000m3, pressupondo que as taxas de erosão na bacia de captação permaneçam em níveis próximos aos atuais. Seriam necessários 240 anos para o preenchimento por sedimentos de um volume equivalente ao seu volume morto, e aproximadamente 400 anos para o assoreamento total.
ALVIM & CHAUDHRY (1987) na pesquisa intitulada “Modelo Matemático do Assoreamento de Reservatórios” apresentaram um estudo de previsão da distribuição dos sedimentos e conseqüente modificação da geometria do fundo de reservatórios ao longo de tempo. Para isto, desenvolveram um modelo matemático de processo de sedimentação com a utilização de balanço de massa aplicada em um escoamento permanente bidimensional de fundo inclinado. Esta equação foi resolvida numericamente pelo método de diferenças finitas, para a obtenção dos perfis de concentração ao longo do eixo longitudinal do reservatório.
A integração de tais perfis possibilitou a determinação de curvas que expressam as remoções longitudinais de sólidos em suspensão, utilizadas pela avaliação dos depósitos de fundo. A localização definitiva dos depósitos foi condicionada à ocorrência da condição critica de tensão de cisalhamento no fundo segundo critério de Shields proposto em 1936.
Na Simulação do transporte de sedimentos no reservatório de Pirapora, ALVIM & RIGHETTO (1993) estimaram as prováveis alterações na configuração dos depósitos de sedimentos do reservatório de Pirapora, decorrentes de um rebaixamento do nível de água. Utilizou-se um modelo matemático do processo de arraste sólido em escoamento permanente e parcialmente tridimensional, para simulação da distribuição de velocidades e tensões de atrito, e indicação dos depósitos que estarão sujeitos à erosão , quando o nível dágua estiver rebaixado.
A partir de levantamentos aerofotogramétrico anterior à construção da barragem, estimou-se também a evolução dos depósitos de fundo ao longo do tempo, buscando a geometria estável das seções transversais. Os resultados obtidos foram comparados com levantamentos batimétricos recentes, os quais indicaram um estágio avançado de assoreamento do reservatório, que possui aproximadamente 40 anos de existência.
BUFON (1999), através de levantamentos topobatimétricos, estudou o tempo de vida útil da represa Velha em Pirassununga – SP. Foram comparadas medidas efetuadas em 1998 com as inicias, obtidas na construção da repesa em 1940, onde se verificou uma perda de profundidade em termos de valores máximos (5m) e médios (2m), sendo o tempo de vida útil previsto para 230 anos.
Podemos destacar também os trabalhos desenvolvidos por CARVALHO & CATHARINO (1993) de um programa de estudos sedimentológicos para o reservatório de Itaipu apresentando a previsão do assoreamento e vida útil do reservatório com indicação da altura de sedimento no pé da barragem para 100 anos e o tempo em que o depósito alcançaria a soleira da tomada d’água.
Também foi apresentada a distribuição de sedimentos em 100 anos de depósitos através de novas curva cota-área-volume. O método empregado na pesquisa foi o de redução de área de Borland e Miller, fazendo uso dos critérios de Brune para obtenção da eficiência de retenção de sedimentos do lago, e dos critérios de Lara e Pemberton para avaliação do peso específico aparente dos depósitos, o que é apresentado por. STRAND (1974) na publicação “Design of Small Dams”, do U. S. Bureau of Reclamation.
Por fim os resultados são comparados com os valores avaliados por Einstein e Harder no estudo de viabilidade e apresentada uma crítica da qualidade dos dados utilizados para cálculo dos deflúvios sólidos.
LINSLEY & FRANZINI (1978) consideram que o tempo de vida útil de um reservatório termina quando o volume assoreado for suficiente para impedir que o reservatório seja utilizado de acordo com os propósitos para os quais foi construído, considerando para efeito de estimativa geral um volume equivalente à perda de 80% do volume útil do reservatório.
Vista de satélite de rios com seus leitos devastados pela
garimpagem aluvionar predatória na Amazônia
Detalhes de um leito de rio
após a lavra aluvionar predatória.
