EVOLUÇÃO MORFOLÓGICA DE BANCOS DE SEDIMENTOS DO RIO SÃO FRANCISCO Geraldo WILSON JÚNIOR e Mario Grüne de SOUZA E SILVA
CNPq Foto Wilson-Jr: Rio São Francisco
HANS HANSALBERT ALBERTEINSTEIN EINSTEIN 1904, † 1973 1904 † 1973 My son!
uando a massa de sedimentos que penetra num trec de um escoamento for igual à massa que o deixa, no mesmo período de tempo, diz- se que o quilíbrio sedimentológico foi alcançado neste trecho EXTENSÃO DO TRECHO E O PERÍODO DE TEMPO: Escalas Espacial e Temporal do Processo Morfológico do Curso de Água
ORIGEM DOS SEDIMENTOS AÇÃO DE ELEMENTOS NATURAIS
INTERVENÇÃO DO HOMEM
CHUVAS DRAGAGENS CORRENTES BARRAGENS ALTERAÇÕES ALTERAÇÕES NO NA BACIA VENTOS EXTRAÇÕES ONDAS LEITO DO RIO REJEITOS HIDROGRÁFICA VAGAS LAVAGENS MARÉS ESVAZIAMENTOS SÍSMICOSMOVIMENTODESMATAMENTOS DE ETC... ETC...
SEDIMENTOS
TIPOS DE MOVIMENTO DE SEDIMENTOS
SEDIMENTOS DO LEITO DO RIO E MAR
SEDIMENTOS DA BACIA HIDROGRÁFICA
MOVIMENTO POR ARRASTE
MOVIMENTO EM SUSPENSÃO
DESCARGA DE LAVAGEM DA HIDROGRÁFICA q B= a qnsMECANISMOBACIA OU DO ns > 1,0 “ WASH- LOAD “
MOVIMENTO DE SEDIMENTOS
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DRAGAGEM DE MANUTENÇÃO DO CANAL DE NAVEGAÇÃO, EXTRAÇÃO DE AREIA, GERAÇÃO DE SEDIMENTOS FINOS EM SUSPENSÃO
RIO PARAGUAI – PANTANAL MATOGROSSENSE, MS
Produção de sedimentos finos independente das forças hidrodinâmicas !... Fotos: Célio Apolinário 5
INTERAÇÕES CONTÍNUAS ENTRE AS FASES LÍQUIDA E SÓLIDA: CAMADA ATIVA OU MÓVEL DO ESCOAMENTO Movimento Incipiente Canal do LCHF, França
Coimbra
Foto: Wilson- Jr
Configurações de Fundo Rio Paraguai em Forte
Reservatório Guanhães, MG Foto: Ademilton
METODOLOGIA : Movimento de Sedimentos
PRIMEIRA ETAPA Conhecimento do Espaço Geográfico: a Bacia Hidrográfica
SEGUNDA ETAPA Medidas In-Situ num
Trecho Representativo do Escoamento
TERCEIRA ETAPA
Características Hidrometeorológicas das Medições
CAMPANHAS DE MEDIDAS
Medidas Diárias (Observadores)
Medidas Periódicas (Hidrometristas)
SENSORIAMENTO REMOTO E SIG
Medidas Intensivas (Equipe Completa)
MEDIDAS ESPECIAIS: TOPOGRÁFICAS BATIMÉTRICAS 7
OBJETIVOS v
ENCADEAMENTO DOS PROCESSOS HIDRODINÂMICOS, SEDIMENTOLÓGICOS E MORFOLÓGICOS EM AMBIENTE FLUVIAL E ESTUARINO.
v
DESTACAR A IMPORTÂNCIA DAS MEDIÇÕES HIDROSSEDIMENTOMÉTRICAS, DOS LEVANTAMENTOS TOPOBATIMÉTRICOS E DO USO DE IMAGENS SATÉLITE
v
APLICAÇÃO E VALIDAÇÃO DA METODOLOGIA EM RIOS E ESTUÁRIOS
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ESTUDO DE CASOS PRIMEIRO CASO: BALANÇO SEDIMENTOLÓGICO DO TRECHO DA ILHA DA FERRADURA, NO RIO PARAGUAI, MS
Rio Paraguai
BALANÇO SEDIMENTOLÓGICO DO TRECHO DA ILHA DA FERRADURA: RIO PARAGUAI, MS
1974
1994 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -1 0 -1 1 -1 2 -1 3 -1 4 -1 5 -1 6 -1 7 -1 8 -1 9 -2 0 -2 1 -2 2 -2 3 -2 4
USO DO APLICATIVO “SURFER”
2 0 -2 -4 -6 -8 -1 0 -1 2 -1 4 -1 6 -1 8 -2 0 -2 2 -2 4 -2 6
BALANÇO SEDIMENTOLÓGICO NO TRECHO DA ILHA DA FERRADURA: RIO PARAGUAI, MS
ASSOREAME NTO
ESTUDO DE CASOS SEGUNDO CASO: ESTIMATIVA DA BATIMETRIA DO RESERVATร RIO DE MORRO GRANDE, NO RIO PRETO, RJ.
Reservatรณr io Morro Grande
PESQUISA APLICADA TESE DE MESTRADO EM ENGENHARIA CIVIL FÁBIO PEREIRA BORGES ORIENTADORES: OTTO C. ROTUNNO FILHO GERALDO WILSON JÚNIOR
STIMATIVA DA BATIMETRIA COM UTILIZAÇÃO DE SENSORIAMENT REMOTO E KRIGAGEM BAYESIANA. ESTUDO DE CASO: RESERVATÓRIO MORRO GRANDE, RIO DE JANEIRO
Fotos: Fábio Borges
RESERVATÓRIO MORRO GRANDE (IMAGEM “IKONOS”)
3
2 1
14
1
2
3
PONTOS UTILIZADOS NA KRIGAGEM BAYESIANA 15
SUPERPOSIÇÃO DA IMAGEM “IKONOS” E A BATIMETRIA ESTIMADA DO RESERVATÓRIO “MORRO GRANDE”
REGIÃO DE AGRADAÇÃO
Borges et al., 2007 16
ESTUDO DE CASOS TERCEIRO CASO: EVOLUÇÃO DOS BANCOS MÓVEIS DO RIO SÃO FRANCISCO, NA FRONTEIRA DOS ESTADOS DE MINAS GERAIS E BAHIA Rio São Francisco
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EVOLUÇÃO TEMPORAL DE BANCOS MÓVEIS DE UM TRECHO DO RIO SÃO FRANCISCO, NA FRONTEIRA DOS ESTADOS DE MINAS GERAIS E BAHIA Análise dos Processos Hidrossedimentológicos em Cursos de Água com Superfície Livre: Trecho do Projeto de Irrigação Iuiú no Rio São Francisco
TESE DE MESTRADO EM Orientadores: Prof. Geraldo Wilson Júnior ENGENHARIA OCEÂNICA MARIO GRÜNE DE SOUZA E SILVA
Prof. Paulo Cesar Colonna Rosman
O Rio São Francisco ØÁrea de Drenagem: 639.000 km2 (≈8% da superfície do país). Ø Drena áreas de 7 Estados. Ø Extensão: 2.830 km – o maior rio inteiramente brasileiro. Ø Nascente: Estado de Minas Gerais Ø Desembocadura – Fronteira dos Estados de Sergipe e Alagoas Ø Importância: • ≈ 70% Navegável; • Semiárido; • 68% Irrigação.
PROJETO DE IRRIGAÇÃO IUIÚ
ANA (2004)
CARTA TOPOGRÁFICA TRIDIMENSIONAL DO TRECHO DO RIO SÃO FRANCISCO
TRECHO DA TOMADA DE ÁGUA
RIO VERDE GRANDE
OBJETIVOS DA DISSERTAÇÃO de MSc. do Eng. MÁRIO GRÜNE
Ø Principal • Analisar as variações morfológicas do trecho do Rio São Francisco, com técnicas de Sensoriamento Remoto e SIG, ocorridas no período de 27 anos (1985-2011).
Ø Alguns dos Objetivos Específicos 1. Verificar a precisão do uso das imagens LANDSAT-5 TM; 2. Utilizar estas imagens para a descrição da EVOLUÇÃO TEMPORAL DO TRECHO; 3. Utilizar as imagens para analisar o ESTADO DE EQUILÍBRIO SEDIMENTOLÓGICO do trecho.
DIGITALIZAÇÃO DOS CONTORNOS Imagem LANDSAT - 5TM
Imagem Digitalizada
DETERMINAÇÃO DOS CONTORNOS DO TRECHO E DOS BANCOS DE SEDIMENTOS COM GPS
TRECHO DO PROJETO DE IRRIGAÇÃO IUIÚ: SEÇÕES ALTERNATIVAS DE TOMADA DE ÁGUA E BANCOS DE SEDIMENTOS
ESTAÇÕES HIDROSSEDIMENTOMÉTRICAS: MANGA E CARINHANHA
VALIDAÇÃO DAS IMAGENS LANDSAT CAMPO Diferenças de Áreas
6,91%
Wilson- Jr. (2000)
Área Molhada 2,17%
5,44%
5,52%
EVOLUÇÃO DOS BANCOS DE SEDIMENTOS DO RIO SÃO FRANCISCO GENTILEZA DO INPE Desequilíbrio Equilíbrio
Desequilíbrio
Equilíbrio
CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES v
As MEDIÇÕES TOPOBATIMÉTRICAS e as TÉCNICAS DE SENSORIAMENTO REMOTO permitem a calibração e validação dos modelos qualitativos do movimento de sedimentos em escoamentos com superfície livre .
v
Recomenda- se, juntamente com as medições hidrossedimentométricas clássicas, o uso destas técnicas: • para o Conhecimento da Bacia Hidrográfica • como Medições Especiais dos Processos Sedimentológicos e
METODOLOGIA : Movimento de Sedimentos
PRIMEIRA ETAPA Conhecimento da Bacia Hidrográfica
SEGUNDA ETAPA Medidas In-Situ num
Trecho Representativo do Escoamento
TERCEIRA ETAPA
Características Hidrometeorológicas das Medições
CAMPANHAS DE MEDIDAS
Medidas Diárias (Observadores)
Medidas Periódicas (Hidrometristas)
SENSORIAMENTO REMOTO E SIG
Medidas Intensivas (Equipe Completa)
MEDIDAS ESPECIAIS: TOPOGRÁFICAS BATIMÉTRICAS
MUITO OBRIGADO !
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SELEÇÃO DAS IMAGENS LANDSAT – 5 TM
Período de estiagem próximo à dada do levantamento de campo (06 al 09/
1000
Vazão Média Relativa às Imagens
RESULTADOS: ÁREAS RELATIVAS SECAS E MOLHADAS (%)
1000 Vazão Média de Seca
RESULTADOS: ÁREAS SECAS RELATIVAS DOS BANCOS DE SEDIMENTOS (%)
SIMULAÇÕES COM O APLICATIVO “HECRAS” PROGNÓSTICO DOS NÍVEIS DE ÁGUA NO TRECHO DO RIO SÃO FRANCISCO
3/s 3/s Q = 5.000,00 2.500,00 4.000,00 4.250,00 1.200,00 1.500,00 1.700,00 2.200,00 2.700,00 3.200,00 3.500,00 3.700,00 4.500,00 4.750,00 5.500,00 5.750,00 6.000,00 6.250,00 6.500,00 6.750,00 7.000,00 7.250,00 7.500,00 7.750,00 8.000,00 8.250,00 8.500,00 8.750,00 9.000,00 9.250,00 9.500,00 9.750,00 1.045,20 2.000,00 3.000,00 5.250,00 10.000,00mm 10.250,00 10.500,00 10.750,00 11.000,00 11.250,00 11.500,00 11.750,00 12.000,00 12.250,00 12.500,00 12.750,00 13.000,00
DETALHE DO ESCOAMENTO SOBRE UMA ILHA DE SEDIMENTOS DURANTE A CHEIA
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