Monitoramento dos Recursos Hídricos

O monitoramento dos recursos hídricos é um conjunto de ações que visa alimentar o banco de dados do sistema hídrico com diversas informações, a destacar a vazão, de oferta e demanda.

A vazão de um rio é o volume de água que passa através de uma seção transversal em uma unidade de tempo. É determinada pelo produto da área da seção molhada pela velocidade média do escoamento da corrente líquida. Existem diversos métodos para realizar a medição da vazão de um rio, sendo alguns deles: Medição e integração da distribuição de velocidade; Método acústico; Método volumétrico; Método químico; Uso de dispositivos de geometria regular (vertedores e calhas Parshal); Medição com flutuadores. No planejamento e gerenciamento do uso dos recursos hídricos, o conhecimento das vazões é necessário para se fazer um balanço de disponibilidades e demandas ao longo do tempo, pois sem as informações básicas das mesmas, os projetos de aproveitamento de recursos

hídricos tendem a ser menos precisos, conduzindo a resultados duvidosos, que tendem a ser extremamente conservadores e custosos, ou a serem de risco superior ao admitido.

2.8.1. Medição de vazão a vau

As medições a vau, são realizadas em seções de pequena profundidade, onde não há a necessidade de barco. Nestas seções são instaladas uma fita métrica, perpendicular à direção do fluxo primário, que servirá de guia para que o operador esteja alinhado com a seção transversal, e para que se conheçam as distâncias entre as verticais, bem como a largura total da seção.

O FlowTracker ou ADV (velocímetro acústico Doppler) é um medidor bistático de velocidade pontual que se utiliza do efeito Doppler para medir a velocidade da água. Bistático se refere aos sensores: o sensor que envia a energia acústica não é o mesmo que recebe o retorno do eco, diferentemente dos medidores acústicos Doppler mais conhecido como os ADCPs e ADPs. Isto é uma grande vantagem, pois pode medir bem perto do transmissor (~10cm), em uma área chamada volume de amostragem. Os dados de velocidade são gravados a cada segundo durante todo o intervalo de amostragem, e depois calcula-se a média. Baseado na profundidade, largura da estação, e velocidade media, a vazão da estação é calculada instantaneamente. A vazão total é fornecida pela soma de todas as estações.

Para a medição de vazão a vau com FlowTracker , a medição consiste em traçar a área da seção transversal e determinar a velocidade média do fluxo na seção. Medindo a largura do canal e a profundidade em diversos pontos, formando várias verticais no decorrer da seção, obtém-se a área transversal. Em cada vertical, medindo-se com o FlowTrcker determinam-se várias velocidades em diferentes profundidades correspondentes. A velocidade média em cada vertical pode ser então determinada por métodos analíticos (SANTOS et al., 2001).

2.8.2. Batimetria

Batimetria pode ser definida como o conjunto dos princípios, métodos e convenções utilizados para determinar a medida do contorno, da dimensão e da posição relativa da superfície submersa dos mares, rios, lagos, represas e canais (SISTEMAGEO, 2012). A ecossonda, muito utilizado para realização da batimetria, é um equipamento composto de um transmissor, um transdutor, um receptor/amplificador, uma base de tempo e um monitor. A base de tempo gera um sinal elétrico para ligar o transmissor, o qual produz um pulso de freqüência e duração para energizar o transdutor. A energia elétrica é convertida pelo transdutor em energia acústica que e transmitida para a água, “insonificando” os objetos em sua trajetória. Os “ecos” destes objetos retornam, são convertidos em energia elétrica pelo processo reverso do transdutor, amplificados e corrigidos para as perdas por atenuação e espalhamento geométrico. Esta correção é feita pelo sistema de ganho crono-variado (Funcao TVG – Time Varied Gain).

Para cada pulso são processados os sinais de retorno ou ecos, e disponibilizados na forma de uma “imagem”, cuja origem é acústica, que representa a disposição dos alvos (objetos) detectados ao longo da propagação do som. O registro dos sinais acústicos se chama ecotraco, e corresponde a representação gráfica da energia dos alvos, O resultado da seqüência de impressão de ecotrac os é chamado de ecograma, correspondendo a informação acústica básica e, em geral, a primeira a ser analisada (GERLOTTO, 1996).

2.8.3. Perda de Água em Trânsito

A perda de água em trânsito em rios do semiárido é extremamente relevante para a gestão das águas do Estado do Ceará, considerando-se que o sistema de gerenciamento de recursos hídricos tem, como um de seus fundamentos, aumentar a eficiência e otimizar o uso da água, reduzindo desperdícios (FUNCEME,2002).

Identificar a perda de água em trânsito é conhecer a eficiência ou deficiência de uma perenização.

Araújo e Ribeiro (1996) apresentam abordagem para a perda de água em trânsito a partir de uma equação de continuidade ao longo de um trecho de rio.

A partir da equação da continuidade, apresenta-se a equação 1:

Qf = Q0– (S-Qp) (1)

onde,

Qf: vazão no final do trecho (m³/s)

Q0: vazão no início do trecho (m³/s)

S: vazão retirada por usuários (m³/s)

Qp: vazão perdida no trecho (m³/s)

2.8.4. Monitoramento do Nível Estático (N.E) de Poços

Nível estático (NE) é a distância da superfície do terreno ao nível da água dentro do poço antes de iniciar o bombeamento. O Ceará possui mais de 70% de seu território composto por rochas cristalinas que, do ponto de vista hidrogeológico, apresentam-se com limitada capacidade de armazenamento e com dificuldades de explotação por poços, de grandes vazões, em média, inferiores a 3 m³/h (MÖBUS et

al, 1998). Mas, ao longo das drenagens desses ambientes, existem depósitos de materiais, predominantemente arenosos, que se constituem, normalmente, em bons aqüíferos e, por conseqüência, com forte potencial hídrico. Esses depósitos, denominados de aluviões, apesar de não apresentarem dimensões (largura e espessura) muito significativas, comparativamente às de regiões climaticamente mais amenas, possuem uma significativa ocorrência superficial (QUESADO JR. et al, 2004).

O monitoramento do nível estático de poço consiste em medir, o nível de água, através de um medidor de nível elétrico. Esse dispositivo consiste basicamente, de um cabo elétrico ligado a uma fonte, tendo na outra extremidade um eletrodo que, ao tocar na superfície da água, fecha o circuito e aciona um alarme sonoro ou luminoso (FEITOSA, 1996). A figura 2.2 ilustra um medidor de nível elétrico e sua forma de operação.