65ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 3. Engenharia Civil

ESTIMATIVA DA MASSA ASSOREADA NO RESERVATÓRIO ACARAPE DO MEIO, REDENÇÃO-CE

Jairo Lima do Nascimento - Graduando de Engenharia de Energias – UNILAB George Leite Mamede - Orientador – Instituto de Engenharias e Desenvolvimento Sustentável – UNILAB

INTRODUÇÃO:

No cenário atual das regiões semiáridas do Nordeste brasileiro, fortemente impactadas por períodos de estiagem recorrentes, a preocupação com o uso e disponibilidade das águas tem se tornado cada vez mais constante. Uma medida para garantir a disponibilidade de água nesses períodos é a construção de barragens superficiais que, no caso do Ceará, são responsáveis por mais de 90% da demanda hídrica. Entretanto, essas são seriamente afetadas pelo assoreamento, problema causado pela deposição de sedimentos carreados pela água em seu trajeto até o reservatório. O assoreamento pode causar severos impactos sobre tais estruturas hidráulicas, como: diminuição da capacidade de armazenamento, maiores perdas por evaporação, abrasão de turbinas, perda da qualidade da água, entre outros. Assim, observa-se que os processos sedimentológicos estão fortemente ligados à gestão hídrica no tocante a qualidade e disponibilidade em regiões semiáridas. Com base no exposto buscou-se analisar aspectos ligados a sedimentologia na bacia hidrográfica do açude Acarape do Meio, localizada em uma região compreendida pelos municípios de Pacoti, Palmácia e Redenção no Estado do Ceará. A bacia estudada tem área de 208,2 km2 e é responsável pelo abastecimento urbano de cidades e indústrias a jusante do reservatório.

OBJETIVO DO TRABALHO:

O objetivo geral do trabalho é estimar a massa assoreada no reservatório Acarape do Meio, utilizando uma metodologia simplificada. Como objetivos específicos têm-se: elaboração de banco de dados pluviométricos e fluviométricos; estimativa da erosividade da chuva na bacia; e estimativa da vida útil do reservatório Acarape do Meio.

MÉTODOS:

Para caracterização da pluviometria da bacia foram escolhidos cinco postos pluviométricos no interior e entorno da bacia. Os postos escolhidos são monitorados pela FUNCEME – Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos do Estado do Ceará e foram considerados dados de cada posto até o final do ano de 2011. As séries de dados foram corrigidas e foi então estimada a precipitação média na bacia. Na análise fluviométrica foi realizado um balanço hídrico do reservatório Acarape do Meio do período de 1992 a 2011, levando em conta dados diários de nível de água, vazões regularizadas, precipitação, e médias mensais de evaporação potencial. Para estimar a erosividade da chuva foi utilizada a relação proposta por Lombardi Neto e Moldenhauer (1992), que leva em consideração as precipitações médias mensal e anual, para determinar a erosividade média mensal, cujo somatório para os doze meses de um ano fornece a erosividade média anual. Processados os dados de erosividade da chuva foi então utilizada a metodologia proposta por Wiegand (2009) para estimar a massa assoreada no reservatório, utilizando um produto entre a erosividade média mensal na bacia, o volume inicial do reservatório e um parâmetro associativo entre taxa de assoreamento e capacidade inicial de armazenamento.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

A partir da série de dados processadas a precipitação média anual da bacia foi estimada em 1469,1 mm. Através do balanço hídrico foi gerada uma série sintética de vazões afluentes ao reservatório Acarape do Meio, para um período de 20 anos, compreendido entre 1992 a 2011. A vazão afluente média anual obtida foi de 1,69 m3/s. O valor médio anual do fator erosividade da chuva foi estimado em 9404 MJ.mm/(ha.h), sendo este pouco superior ao encontrado por Araújo (2003), cuja média do fator erosividade da chuva para a bacia foi de 8135 MJ.mm/(ha.h). Esta diferença pode ser explicada pelo fato de se analisar períodos distintos nos dois estudos. Na estimativa da massa assoreada, considerou-se o parâmetro relacional entre capacidade de armazenamento inicial e taxa de assoreamento como igual a 4,62.10-7 t.ha.h/(m3.MJ.mm), obtido de Wiegand (2009) para 4 reservatórios do Ceará. Dessa forma, obteve-se uma massa assoreada de 5,20.106 t, o que equivale a uma taxa de assoreamento por unidade de área da bacia de 6,57 t/(ha.ano). Com base no valor obtido foi estimado um assoreamento de 3,94 hm3, ou seja, uma taxa de assoreamento de 3,29% por década. Considerando o mesmo padrão de deposição de sedimentos, espera-se que o reservatório tenha uma vida útil de aproximadamente 300 anos.

CONCLUSÕES:

Através da metodologia empregada pode-se gerar uma série sintética de vazões afluentes do reservatório Acarape do Meio, com valores diários para um período de 20 anos. Este estudo possibilitou, ainda, a estimativa da erosividade da chuva da bacia hidrográfica estudada, usada para a determinação do assoreamento no açude Acarape do Meio, com aplicação da metodologia proposta por Wiegand (2009). Os resultados indicaram uma taxa de assoreamento de 3,29% por década, estando essa taxa inserida na faixa de valores encontrados por Araújo (2003), entre 1,06 e 3,57% por década, e média de 1,85%. Ainda assim, a taxa de assoreamento do Acarape do Meio é considerada alta para as condições hidrossedimentológicas do Estado do Ceará, o que pode ser justificado pela característica peculiar da bacia em uma região serrana com intensiva ação antrópica. Pode-se concluir ainda que o uso de metodologias simplificadas em regiões com pouca disponibilidade de dados medidos pode permitir uma boa análise de processos tais como a estimativa de assoreamento de reservatórios, realizada neste estudo. Tais ferramentas podem ser utilizadas com facilidade pelos órgãos responsáveis pela gestão de recursos hídricos no estado.

Palavras-chave: Erosão, Assoreamento de Reservatórios, Hidrossedimentologia.