Mensurar e avaliar o assoreamento do açude público de Santa Luzia-PB.

UNIVERSIDADE F E D E R A L DE CAMPINA GRANDE

C E N T R O D E T E C N O L O G I A E R E C U R S O S NATURAIS " I

UNIDADE A C A D É M I C A D E E N G E N H A R I A A G R Í C O L A

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COPEAG - COORD. DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENG. AGRÍCOLA

MENSURAR E AVALIAR 0 ASSOREAMENTO

DO AÇUDE PÚBLICO SANTA LUZIA - PB

GILSON ANTONIO DE MIRANDA

Biblioteca UFCG S M B C C D S A CAMPUS DE SUMÉ Reg. 10527/12

mpina Grande

Paraíba

MENSURAR E AVALIAR O ASSOREAMENTO DO AÇUDE

PÚBLICO DE SANTA LUZIA -PB

GILSON ANTONIO D E MIRANDA

MENSURAR E AVALIAR O ASSOREAMENTO DO AÇUDE

PÚBLICO DE SANTA LUZIA -PB

Dissertação apresentada ao Curso de Pós Graduação em Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Campina Grande, em cumprimento às exigências para obtenção do título de Mestre. Área de Concentração: Irrigação e Drenagem Linha de Pesquisa: Sensoriamento Remoto.

Dr. João Miguel de Moraes Neto

Orientador

Universidade Federal de Campina Grande, PB Outubro de 2007

F I C H A C A T A L O G R A F I C A E L A B O R A D A P E L A B I B L I O T E C A C E N T R A L D A U F C G

M672m Miranda, Gilson Antonio de.

Mensurar e avaliar o assoreamento do açude público de Santa Luzia-PB / Gilson Antonio de Miranda. - Campina Grande, 2007.

55f.: i l . col.

Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal de Campina Grande, Centro de Ciências e Tecnologia.

Orientador: Prof. Dr. João Miguel de Moraes Neto. Referências.

1. Assoreamento. 2. Geoprocessamento. 3. Degradação de Terras. I . Título.

U F C G

UNIVERSIDADE F E D E R A L DE CAMPINA GRANDE C E N T R O DE T E C N O L O G I A E R E C U R S O S NATURAIS COORDENAÇÃO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AGRÍCOLA

C T R N

23 A T A D A D E F E S A P A R A C O N C E S S Ã O D O G R A U D E M E S T R E E M E N G E N H A R I A A G R Í C O L A , R E A L I Z A D A E M 30 d e J U N H O ( N ° 3 1 5 ) C A N D I D A T O : G i l s o n A n t ô n i o d e Miranda C O M I S S Ã O E X A M I N A D O R A : Dr. J o ã o M i g u e l d e M o r a e s N e t o P r e s i d e n t e O r i e n t a d o r U A E A g / C T R N / U F C G , D r a . V e r a L ú c i a A n t u n e s d e L i m a E x a m i n a d o r a U A E A g / C T R N . U F C G e D r a . M ô n i c a G a r c i a A g r a E x a m i n a d o r a A L P A R G A T A S -( P O R T A R I A / C O P E A G N.° 23/2007). T Í T U L O D A D I S S E R T A Ç Ã O : M e n s u r a ç ã o e A v a l i a ç ã o d o A s s o r e a m e n t o n o A ç u d e P ú b l i c o d e S a n t a L u z i a , P B . Á R E A D E C O N C E N T R A Ç Ã O : Irrigação e D r e n a g e m INÍCIO: 15:00 h L O C A L : A u d i t ó r i o d o L M R S E m s e s s ã o p ú b l i c a , a p ó s e x p o s i ç ã o d e c e r c a d e 45 m i n u t o s , o c a n d i d a t o f o i a r g u i d o o r a l m e n t e p e l o s m e m b r o s d a C o m i s s ã o E x a m i n a d o r a , t e n d o d e m o n s t r a d o s u f i c i ê n c i a d e c o n h e c i m e n t o e c a p a c i d a d e d e s i s t e m a t i z a ç ã o , n o t e m a d e s u a d i s s e r t a ç ã o , o b t e n d o o c o n c e i t o A P R O V A D O , c o m m o d i f i c s ç ^ e s n o t e x t o d e a c o r d o c o m a s e x i g ê n c i a s d a C o m i s s ã o E x a m i n a d o r a q u e d e v e r ã o s e r c u m p r i d a s n o p r a z o m á x i m o d e 30 (trinta) d i a s . N a f o r m a r e g u l a m e n t a r , f o i l a v r a d a a p r e s e n t e a t a , q u e é a s s i n a d a p o r m i m , R i v a n i l d a Diniz S o b r e i r a d e A l m e i d a , s e c r e t á r i a , a l u n o e o s m e m b r o s d a C o m i s s ã o E x a m i n a d o r a p r e s e n t e s . C a m p i n a Gnande, 30 d e j u n h o d e 2007.

RNA^K^fy^mRA 01 NIZ T / Secretária

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Í E L D E M O R A E S N E T O - O r i e n t a d o r V E R A_L U C I A A N T U N E S D E LIMA - E x a m i n a d o r a M Ô N Í C A G A R C I A A G R A - E x a m i n a d o r a G I L S O N A N T Ô N I O D E M I R A N D A - M e s t r a n d o JUNHO - 2007

Av. Aprígio Veloso, 882 - Bodocongó 58109-970 - CAMPINA GRANDE - PB Fone: (83) 3310. 1055. Fax: (83) 3310.1185

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UNIVERSIDADE F E D E R A L D E CAMPINA G R A N D E

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C E N T R O DE T E C N O L O G I A E R E C U R S O S NATURAIS

COORDENAÇÃO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AGRÍCOLA

PARECER F I N A L D O J U L G A M E N T O D A D I S S E R T A Ç Ã O D O M E S T R A N D O

GILSON A N T O N I O DE M I R A N D A

M E N S U R A Ç Ã O E A V A L I A Ç Ã O D O A S S O R E A M E N T O N O A Ç U D E P Ú B L I C O D E S A N T A L U Z I A , P B

B A N C A E X A M I N A D O R A PARECER

h. Jcáo/Miguel de Moraes Netfj - Orientador

Dra. Vera Lúcia Antunes de Lima - Examinadora

Dra. M ô n i c a Garcia Agra - Examinadora

A P R O V A t>0

J U N H O - 2007

Av. Aprígio Veloso, 882 - Bodocongó 58109-970 - CAMPINA GRANDE - PB Fone: (83) 3310. 1055. Fax: (83) 3310.1185

Agradecimentos

Agradeço

A Deus, por tudo que passei e passarei;

aos amigos, pelas palavras duras e pelas palavras doces;

aos mestres pelos ensinamentos transmitidos;

aos que passaram pelo que deixaram;

às minhas famílias pela segurança dada;

a Deus, aos amigos, aos mestres, às famílias e aos que passaram,

pela vida que me deram.

SUMÁRIO

Página

1. Capitulo I - Introdução

1.1-Apresentação 2 1.3-Objetivos 6 1.4 - Localização e caracterização da área de estudo 7

1.3.1 - Localização 7 1.3.2 - Característica Físico-climática da área de estudo 9 r- " —

1.3.2.1- Clima 9 < 1.3.2.2- Hidrografia 10 W 1.3.2.3- Vegetação 10 1.3..2.4- Relevo.

cê :

ta.-

K

CO f 1.3.2.5- Geologia 12 1.3.2.6- Solos 13 .5- Histórico do município 14

2 . Capitulo II - Revisão de Literatura

2.1 - Recursos naturais e meio ambiente 17

2.2 - Bacia Hidrográfica 18 2.3 - Assoreamento 20 2.4 - Sistema de Posicionamento Global 23

2.5 - Degradação Ambiental 26 2.6 - Uso e O cupação da terra 28

2.7 - Batimetria 29

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3. Capitulo III - Material e Métodos

3.1- Material 32 3.2- Metodologia utilizada 34

3.2.1- Descrição da metodologia 34 3.2.1.1 - Levantamento batimétrico do Açude Público de Santa Luzia 34

3.2.1.2- Instrumentação do açude 34 3.2.1.3- Levantamento planimétrico da bacia hidráulica do açude e

ilhas 36 3.2.1.4 - Planejamento das seções batimétricas 38

INTRODUÇÃO

1.1 Apresentação

A rede de drenagem do Semi-Árido do Nordeste Brasileiro tem, como característica principal, a existência de um grande número de rios que apresentam escoamento superficial apenas no período chuvoso: são os chamados rios intermitentes.

Por se tratar de uma região onde cerca de 60% da precipitação pluviométrica ocorrem em um único m ê s (SAMPAIO, 1995), torna-se necessária a acumulação das águas que escoam nos rios durante o período das chuvas para suprir as demandas na época, de estiagem, razão pela qual, o semi-árido nordestino é a região com maior número de açudes construídos no Brasil.

As secas de 1825, 1827 e 1830 marcaram a arrancada da prática de açudagem no Nordeste semi-árido ( M O L L E , 1986).

Segundo WILSON-JR (1998), as intervenções antrópicas nas bacias hidrográficas, têm provocado, dentre, outros problemas, uma produção cada vez maior de sedimentos e cargas sólidas nos rios, afetando negativamente as obras executadas em seus vales e contribuindo gravemente para a poluição função das propriedades que os sedimentos finos possuem de fixar poluentes tóxicos provenientes de rejeitos industriais, domésticos e agrícolas.

O processo de assoreamento em uma bacia hidrográfica encontra-se intimamente relacionado aos processos erosivos, uma vez que ele fornece os materiais que ao, serem transportados e depositados, dão origem à erosão e ao assoreamento. Assoreamento e erosão são dois processos diretamente proporcionais a dinâmica da bacia hidrográfica.

C A R V A L H O et al. (2000) observaram que alguns processos de assoreamento são mais velozes que o previsto e que a vida útil média dos reservatórios existentes em todos os países no mundo decresceu de 100 para 22 anos nos últimos 50 anos, estimando-se em 6 bilhões de dólares anuais o custo para promover a remoção dos volumes que vão sendo assoreados, eles comentam, ainda que o problema se vem agravando com o aumento da erosão nas bacias hidrográficas.

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.

O assoreamento dos reservatórios pode ser entendido como o reflexo das condições naturais da bacia hidrográfica, tal como o grau de desenvolvimento e metodologias das suas atividades antrópicas. O método moderno para determinação do valor do assoreamento do reservatório é a utilização dos fundamentos do georocessamento. Esta metodologia é denominada levantamento batimétrico automatizado ( G U I M A R Ã E S 2007).

A 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, açudes, represas e canais ( A L M E I D A etal, 1993).

Segundo L A C H A P E L L E (1998), em batimetria o objeto para ser posicionado é, frequentemente, o fundo oceânico. Em geral a posição horizontal da superfície de uma embarcação é obtida primeiro e, então, a distância entre a embarcação e o fundo oceânico, é determinada.

Por outro lado, o geoprocessamento é um sistema complexo que permite a representação do mundo, através da captura, armazenamento, processamento e modelagem de dados referenciados a um sistema de coordenadas geográficas ou U T M (Universal Transverso Mercator) em meio digital. Cada aspecto, variável, característica e/ou propriedade deste mundo real é representado por um único mapa (plano ou camada e informação), constituindo um conjunto. Cada mapa é um desenho plano indicando a natureza, a posição relativa e o tamanho da característica selecionada dentro de uma área geográfica ( T O M L I N , 1990).

Os instrumentos computacionais (softwares) do geoprocessamento são denominados Sistemas de Informações Geográficas (SIGs) e permitem a realização de análises complexas com o uso das informações geográficas, sendo as principais técnicas de aquisição de dados o sensoriamento remoto e o posicionamento por satélites. Os SIGs tornam possível ainda a automatização da produção de documentos cartográficos ( C Â M A R A , 1998).

A utilização de técnicas de geoprocessamento vem sendo aplicada nas mais diversas áreas do conhecimento científico, tais como cartografia, transporte, saúde, telecomunicações, saneamento, recursos hídricos e, sbretudo, gestão do meio ambiente.

A Tabela 1.1 mostra a distribuição pluviométrica para o município de Santa Luzia entre os anos de 1997 a 2007, na qual é possível verificar a distribuição irregular das chuvas no município, com as mesmas se concentrando no primeiro quadrimestre.

Tabela 1 . 1 - Precipitação mensal no município de Santa Luzia, PB, de 1997 a 2007

ANO M E : S E S

JAN FEV MAR ABR MAI JLTN JUL AGO SET OUT NOV DEZ

1997 52.4 10.4 199.0 205.6 117.0 0.0 8.6 0.0 0.0 2.0 9.2 19.6 1998 46.0 15.6 52.0 2.0 0.0 9.0 2.0 9.8 0.0 0.0 0.0 0.0 1999 43.6 7.8 57.6 19.6 95.6 2.0 7.6 0.0 0.0 0.0 0.6 41.6 2000 97.4 90.0 110.8 129.4 2.8 4.8 10.6 31.6 0.0 0.6 0.0 28.8 2001 12.4 9.8 67.4 101.6 10.4 12.8 0.0 0.0 4.4 7.0 0.0 9.4 2002 192.6 75.4 254.2 56.8 117.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 41.0 2003 13.0 44.0 144.6 76.7 35.1 7.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.6 2004 384.4 256.6 54.4 15.6 38.0 28.6 16.2 0.0 13.0 0.0 5.4 4.0 2005 106.8 22.4 94.6 30.6 49.8 22.4 0.6 2.4 0.0 0.0 0.0 115.8 2006 0.0 61.0 137.6 238.8 134.4 66.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2007 12.2 200.6 77.6 100.6

O processo de assoreamento atinge todos os reservatórios formados em decorrência da construção de barragens.

A previsão do assoreamento de reservatórios é uma ferramenta importante a ser utilizada no estudo de viabilidade de implementação do projeto, visto que este é um fator determinante na vida útil do empreendimento e em sua viabilidade económica e reflete,

4 .

_{Capitulo IV- Resultados e Discussões}

4.1 - levantamento batimétrico automatizado 46 4.2- Assoreamento e tabela cota x volume 46 4.3- Mapa Batimétrico mostrando isolinhas de profundidade 52

5. Capitulo V - Conclusões e Recomendações

L I S T A D E F I G U R A S

Página

Figura 1.1- Localização da área de estudo 7

Figura 1.2- Açude de Santa Luzia 8 Figura 1.3- Classificação Bioclimática de Kõppen 9

Figura 1.4- Hidrografia do município 10 Figura 1.5- Tipos de vegetação 11

Figura 1.6- Fac-simile 14 Figura 1.7- Praia do Açude 15 Figura 2.1 - Acúmulo de areia no leito do rio 20

Figura 2.2- Assoreamento do Rio da Barra 23

Figura 2.3- Satélites GPS 23 Figura 2.4- Destribuição de satélites GPS 24

Figura 2.5- Estação de controle 25 Figura 2.6- Segmento usuários 25

Figura 3.1- GPS - Promark 2 32 j

Figura 3.2- GPS - Reliance 32 Figura 3.3- Ecobatimetro 33 Figura 3.4- GPS - Garmim 33 Figura 3.5- Régua limétrica 35 Figura 3.6- Comporta graduada 35 Figura 3.7- Correção do contorno 35 Figura 3.8- Vegetação impedindo deslocamento do barco 38

Figura 3.9- Distribuição das seções, no caso de pequeno reservatório 39 Figura 3.10- Distribuição de seções no caso de grande reservatório 40

Figura 3.11- Funcionamento de um ecobatimetro 41 Figura 3.12- Calibração de.um ecobatimetro 42

Figura 3.13- Tela de navegação 43 Figura 3.14- Seções de validação 44 Figura 4.1 - Máquinas trabalhando no açude 47

Figura 4.2- Perfil do leito do açude 48 Figura 4.3- Resíduo de mineradora 48

Figura 4.4- Areial 49 Figura 4.5- Perfil do areial 49

Figura 4.6- Poço 49 Figura 4.7- Barragem de Pedra e Cal 50

Figura 4.8- Barragem de Pedra e Cal 50 Figura 4.9- Margem do Rio da Barra 50 Figura 4.10- Assoreamento do rio 51 Figura 4.11 - Assoreamento do rio 51 Figura 4.12- Mapa isométrico 52

L I S T A D E T A B E L A S

Página

Tabela 1.1- Precipitação mensal 4 Tabela 3.1- Configuração GPS 36 Tabela 3.2- Classificação de reservatórios 38

Tabela 3.3- Seções batimétricas 38 Tabela 3.4- Configuração de ecobatimetro 42

Resumo

Desmatamento de áreas de preservação permanente, matas ciliares e topo de morros para ocupação agropastoril e de mineração, é o que ocorre nas bacias hidrográficas do Brasil. Trazendo, como consequência, a deterioração do meio ambiente, erosão e compactação do solo, assoreamento de rios, barragens e lagoas, inundações, perda do habitat natural, desperdício dos recursos florestais, poluição da água e do ar, destruição da fauna e da flora. Este trabalho tem como objetivo mensurar e avaliar o assoreamento do Açude Público de Santa Luzia, através das técnicas de geoprocessamento. Realizou-se uma batimetria automatizada no Açude Público de Santa Luzia, em 2006, cujo resultado foi comparado a dados do projeto de construção e Foi constatatou-se um assoreamento de 3.310.250,00 m3, 27 % do seu volume original em 73 anos de operação do Açude Público de Santa Luzia. Concluiu-se que a retirada da vegetação nativa (desmatamento de cabeceiras, divisores de água e mata ciliar) e a agricultura, pecuária e mineração praticadas em áreas declivosas e de preservação permanente sem tratos conservacionistas na bacia hidrográfica do Açude Público de Santa Luzia, têm contribuído para o seu assoreamento.

Abstract

The deforestation o f permanent preservation áreas, riparian vegetation and top o f hills for agro-pasture and mining is what happens in basins o f Brazil. As result, this brings the deterioration o f the environment, erosion and soil compaction, silting ( o f rivers, dams and lakes), flooding, loss o f natural habitat, wastage o f forest resources, water and air pollution and destruction o f fauna and flora. The objective o f this assignment is to measure and assess the silting o f the Santa Luzia Public Lake, using techniques o f geoprocessing. A n automated bathymetry was developed in Santa Luzia Public Lake in 2006 and the results were compared with data o f its construction project. A silting o f 3.310.250, 00 mJ was observed, 27% o f its original volume in 73 years o f operation. It is concluded that the removal o f native vegetation (deforestation o f the river bank, watercourse and riparian vegetation) for agriculture, livestock and mining practiced in slope áreas and o f permanent preservation without conservationist treatment in the basin o f Santa Luzia Public Lake has contributed for its silting.