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ANÁLISE PRELIMINAR DOS DADOS DE VAZÃO DA BACIA
HIDROGRÁFICA DO GUABIROBA – GUARAPUAVA/PR
Karoline Bueno (PET/Geografia/UNICENTRO), Gerson Lange Filho
(PET/Geografia/UNICENTRO), Leandro Redin Vestena (Orientador), e-mail:
[email protected].
Universidade Estadual do Centro-Oeste – UNICENTRO
Setor de Ciências Agrárias e Ambientais – SEAA/G
Departamento de Geografia – DEGEO/Guarapuava-PR.
Palavras-chave: vazão, Guabiroba, recursos hídricos.
Resumo
O presente estudo tem como objetivo ressaltar a importância das medições
de vazão, pois seus dados são indispensáveis para o planejamento dos
recursos hídricos, previsão de cheias, abastecimento público, entre outros.
As medições foram feitas adotando o método da seção média, e, até o
momento, foram realizadas cinco medições. Os resultados buscam fornecer
subsídios para melhor compreender a dinâmica hidrológica do rio
Guabiroba.
Introdução
O conhecimento do comportamento de um rio é de extrema importância para
o desenvolvimento da sociedade. Isso já era notável nos tempos de
Leonardo da Vinci, no século XV, que realizou suas primeiras medições com
seu odômetro (aparelho usado para medir certa distância percorrida). A
medição do fluxo d’água em um rio é uma atividade que vem sendo
desenvolvida há séculos, pois seus dados são indispensáveis para o
planejamento dos recursos hídricos, previsão de cheias, gerenciamento de
bacias hidrográficas, saneamento básico, abastecimento público e industrial,
navegação, irrigação, transporte, meio ambiente e muitos outros estudos de
grande importância econômica (IBIAPINA et al., 2007).
Para a execução em campo, existem inúmeros aparelhos que fazem a
medição de vazões; no presente trabalho utilizou-se o molinete hidrométrico,
aparelho convencional que mede a velocidade de um escoamento por meio
de uma hélice acoplada a um eixo que gira no sentido contrário ao fluxo
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fluvial. Cabe aqui destacar que o procedimento de vazão é extremamente
trabalhoso e oneroso, e com isso opta-se pelo registro dos níveis d’água
(réguas de nível) em uma determinada seção transversal do rio e determinase uma relação entre os níveis d’água e suas vazões correspondentes. Essa
relação é denominada de curva-chave ou curva de descarga.
Materiais e Métodos
Para as medições da vazão do rio será empregada a metodologia descrita
em Santos et. al. (2001), constatando o volume de água que passa através
de uma seção transversal em uma unidade de tempo. Essa vazão é
associada a uma cota linimétrica h (cota da superfície livre em relação a um
plano de referência arbitrário).
Neste trabalho, para a medição da vazão, utilizamos o método de
medição e integração da distribuição de velocidade, utilizando o molinete
hidrométrico, modelo FP 101-FP 201 Global Flow Probe, produzido pela
Global Water. A utilização do molinete hidrométrico se dá em uma área de
uma estabelecida seção, medindo o fluxo que passa nessa seção. Esta área
é determinada por meio da medição da largura do rio e da profundidade em
um número significativo de pontos ao longo da seção, chamados de
verticais, nas quais é realizada a medição da velocidade com o molinete
hidrométrico, em um número significativos de pontos, a diferentes
profundidades.
Para o cálculo da medição convencional utilizamos o método da
seção média (Figura 1), onde as vazões parciais são calculadas para cada
subseção entre verticais, a partir da largura, da média das profundidades e
da média das velocidades entre as verticais envolvidas.
Figura 1 – Esquema de cálculo da seção média.
Fonte: Santos [et.al.], 2001. Org.: Bueno, K. 2009.
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A seguir, apresentamos o processo de cálculo pelo método da seção
média, apresentado por Santos et. al. (2001):
1) Cálculo das velocidades médias nas verticais, em função do método de
medição utilizado:
Tabela 1 – Cálculo da velocidade média na vertical (método detalhado).
N° de
pontos
Posição na vertical
(*) em relação à
prof. “p”
Cálculo da velocidade média, na vertical
Profundidade
(m)
1
0,6 p
vm= v 0,6
0,15 – 0,6
2
0,2 e 0,8 p
Vm= (v0,2 + v0,8) /2
0,6 - 1,2
3
0,2; 0,6 e 0,8 p
Vm= (v0,2 + 2v0,6 + v0,8) /4
1,2 - 2,0
4
0,2; 0,4; 0,6 e 0,8 p
Vm= (v0,2 + 2v0,4 + 2v0,6 + v0,8) /6
2,0 - 4,0
6
S; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 p Vm= [vs + 2(v0,2 + v0,4 + v0,6 + v0,8) +
eF
vF] /10
> 4,0
(*) S – superfície; F - fundo.
Fonte: DNAEE, 1977 apud Santos et. al. (2001). Org.: Bueno, K. (2009).
2) Cálculo das velocidades médias nos segmentos:
Vm = vm1 + vm2 / 2
3) Cálculo das áreas dos segmentos:
a1= (d2 – d1) {(p2+p1)/2}
4) Cálculo das vazões nos segmentos:
qa1 = vma1a1
5) Cálculo da vazão total:
Q= ∑qi
6) Cálculo da área total:
A= ∑ ai
7) Cálculo da velocidade média:
Vm = Q/A
8) Cálculo da largura do rio:
L= dn – d1
9) Cálculo da profundidade do rio:
P = A/L
Resultados e Discussão
A área de estudo localiza-se na bacia hidrográfica do rio Guabiroba,
Guarapuava-PR, a área da bacia corresponde a 23, 635 km, esta localiza-se
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a leste do centro urbano da cidade, e, seus limites geográficos são ao Norte
25º 23’ latitude S, ao Sul, 25º 25’ latitude S. A Leste, 51º 20’ longitude W e
ao Oeste 51º 25’ W de Greenwich (Figura 2).
Figura 2– Localização da área de estudo.
Fonte: Luís, J. C, 2008. Org.: Bueno, K. 2009.
Até o presente momento foram realizadas 5 (cinco) medições de
vazão do Rio Guabiroba, nos dias: 06/03/2009, 08/05/2009, 14/05/2009,
18/08/2009 e 03/09/2009; as medições foram realizadas logo após o evento
chuvoso do dia em questão. As vazões constatadas são apresentadas na
tabela a seguir:
Tabela 2 – Dados das vazões do Rio Guabiroba.
Dia da medição
06/03/2009
08/05/2009
14/05/2009
18/08/2009
03/09/2009
Vazão
0,122 m³/s
0,469 m³/s
0,699 m³/s
0,571 m³/s
0,944 m³/s
Org.: Bueno, K. 2009.
Analisando estes dados, pode-se constatar que, na primeira medição
– 06/03/2009 - feita em um período de relativa estiagem, o canal apresentou
uma vazão de 0,122 m³/s, relativamente baixa se comparada aos dados das
medições posteriores que, foram realizadas no período de maior
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pluviosidade constatada na região da bacia; período este que corresponde
ao mês que precede e ao mês onde ocorre o solstício de inverno que, no
ano de 2009, excepcionalmente apresentou grande índice pluviométrico.
Os resultados preliminares obtidos durante este estudo indicaram que
o valor médio da vazão em seção transversal do Rio Guabiroba foi de 0,561
m³/s .
Conclusões
Este trabalho ainda encontra-se em fase de execução, com a sua
continuidade serão feitas medições de vazão em outras épocas do ano para
que seja possível a comparação de dados e subsidiar o conhecimento do
balanço hídrico da bacia.
Referências
IBIAPINA, A. V.; FERNANDES, D.; CARVALHO, D. C.; OLIVEIRA, E.;
SILVA, M. C. A. M.; GUIMARÃES, V. S. Evolução da hidrometria no
Brasil. Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), 2007.
Disponível
em:
<http://www.mma.gov.br/port/srh/acervo/publica/doc/oestado/texto/12
1-138.html>. Acesso em: setembro, 2009.
KOBIYAMA, M; GRISON, F. Medição e Estimativa de Vazão. In:
KOBIYAMA, M. (Org). Curso de capacitação em hidrologia para
mananciais 2° edição – Florianópolis: UFSC/CTC/ENS/ Labhidro,
2009. p. 111-124.
Luís, J. C. As Unidades de Paisagem na Bacia do Rio Guabiroba Guarapuava-PR - e a Fragilidade Ambiental. Estudos Geográficos.
Rio
ClaroSP,
2008.
p.
63-88.
Disponível
em:
<http://cecemca.rc.unesp.br/ojs/index.php/estgeo/article/viewFile/1027
/2040>. Acesso em: setembro, 2009.
SANTOS, I.; FILL, H. D.; SUGAI, M. R. V. B.; BUBA, H.; KISHI, R. T.;
MARONE, E.; LAUTERT, L. F. Hidrometria Aplicada. Curitiba: Instituto
de Tecnologia para o Desenvolvimento, 2001.
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