CONSTRUÇÃO DE MODELO DE UMA BACIA HIDROGRÁFICA COMO
FERRAMENTA DIDÁTICA NA ÁREA DE RECURSOS HÍDRICOS.
Pereira, K. B. 1; Thomé, M. F. N.2, Silva, S. C. B.3;Sanches, L.4; Silva, A. R.C.B.5 RESUMO
A bacia hidrográfica é unidade fundamental em estudos relacionados à recursos hídricos, portanto seu estudo deve ser bem compreendido e estudado. O adequado conhecimento relativo à bacias hidrográficas, suas características fisiográficas e uso do solo são importantes ferramentas de gestão de Recursos Hídricos. Este trabalho tem como objetivo orientar sobre a construção de modelos didáticos para a compreensão de bacias hidrográficas. O modelo didático desenvolvido foi de uma bacia hidrográfica didática apresentada por de Carvalho (2005), desenhada em AutoCad 2010. Para construção do modelo as curvas de nível foram impressas e utilizadas para o corte das placas de isopor que posteriormente foram fixadas com cola apropriada. O produto final obedece a escala horizontal de 1/7500 e vertical de 1/250, tendo sido colorido com oito tons de verde para melhor visualização das curvas de nível. Tal resultado coopera para o entendimento de conceitos sobre área de captação de bacias hidrográficas, fundo de vales, foz, capacidade de armazenamento de água da bacia, relação do volume e a área inundada. Essas informações faz com o modelo tenha aplicabilidade em diversas disciplinas na área de recursos hídricos de forma mais dinâmica e interessante, o que contribui e facilita o processo de ensino-aprendizagem.
Palavras-chave: Água, Elevação, Ensino.
MODEL CONSTRUCTION OF ONE WATERSHEED AS A TOOL IN
TEACHING OF WATER RESOURCES AREA.
ABSTRACT
The watershed is the fundamental unit in studies related to water resources, so their study should be well understood and studied. Adequate knowledge on the watershed, its physiographic characteristics and land use are important water resources management tools. This paper aims to advise on the construction of didactic models for understanding watershed. The teaching model developed was a didactic basin presented by Carvalho (2005), designed in AutoCad 2010. For construction of the model the contour lines were printed and used for cutting styrofoam plates that were later fixed with suitable adhesive. The final product meets the horizontal and vertical scale of 1/7500 to 1/250, having been colored with eight shades of green for better visualization of contour lines. This result works for understanding concepts of catchment area of river basins, deep valleys, mouth, water storage capacity of the basin volume ratio and the flooded area. This information makes the model has applicability in various disciplines in the field of water resources in a more dynamic and interesting way, which helps and facilitates the teaching-learning process.
Keywords: Water, Elevation, Education
1 Graduando em Engenharia Sanitária e Ambiental da Universidade Federal de Mato Grosso - ka_12@hotmail.com 2 Graduando em Engenharia Sanitária e Ambiental da Universidade Federal de Mato Grosso m.flaviathome@gmail.com 3 Graduando em Engenharia Sanitária e Ambiental da Universidade Federal de Mato Grosso - stuartbueno@gmail.com
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INTRODUÇÃO
A bacia hidrográfica é apontada pela Política Nacional de Recursos Hídricos como sendo a unidade territorial utilizada para a gestão dos Recursos Hídricos (BRASIL, 1997). A abstração de conceitos sobre bacia hidrográfica denotam princípios para a compreensão a cerca de, por exemplo: levantamento de dados e avaliação do comportamento hidrológico; manejo e proteção de recursos hídricos; captação, tratamento e distribuição de água para o abastecimento público, assim como a disponibilidade e qualidade hídrica; tratamento e despejos de efluentes; proteção de fauna, flora (aquática e terrestre) e entes abióticos (físicos e químicos), assim como o mapeamento de locais favoráveis a enchentes.
São inúmeras as contribuições para o planejamento de ocupação, uso e conservação do solo (áreas urbanas e rurais). Ademais, a construção dos conceitos inerentes à bacia hidrográfica e suas características fisiográficas é parte primordial no entendimento dos processos relacionados ao ciclo hidrológico e principalmente na produção do escoamento superficial.
O estudo detalhado de uma bacia hidrográfica, seja de suas características físicas, de seus modelos de parcelamento, uso e ocupação do solo ou de suas características sócias e econômicas, é fundamental para que se proceda à utilização e ao manejo mais adequado de seus recursos, especialmente os hídricos (MACHADO,2012).
Neste sentido, para a iniciação de respectivos estudos referentes a bacias hidrográficas, após o processo de conceituação, é comum o emprego de recursos bidimensionais como cartas topográficas. Portanto, observar os aspectos físicos de uma bacia hidrográfica exige-se, dos indivíduos envolvidos na pesquisa, uma determinada qualidade de afiguração (BORTOLATTO & BRITO, 2011). Visto, ainda, que no processo de ensino aprendizagem nestas atividades, inicia-se, muitas vezes, sem considerar a compreensão cartográfica do grupo envolvido (discentes). Denominado por Bortolatto e Brito (2011) de “alfabetização cartográfica”.
Ao trabalhar com recursos bidimensionais, parte-se do princípio de que a capacidade de visão e abstração espacial é de fundamental importância para qualquer profissional da área técnica (JARDIM,2011). Esse fato é comprovado pela presença obrigatória de disciplinas relacionas a desenho no currículo básico de vários cursos técnicos de nível médio e de engenharias. No entanto, a aptidão natural dos alunos para o desenvolvimento dessa habilidade é diferenciada, motivo pelo qual o uso de recursos didáticos de modelos reduzidos, como sólidos geométricos, globos terrestres e maquetes, são freqüentemente utilizados (SIMIELLI et al., 1991; Lombardo e CASTRO 1997).
A construção de maquetes geográficas e modelos didáticos em escala reduzida possibilita reconhecer, através da representação, a compreensão do espaço em que o aluno está inserido; permite integração entre professor x aluno, entre prática x teoria; exige conhecimento do que (conteúdo) e como (forma) devemos representar; possibilita levantar hipóteses, correlacionar fatos, entre tantas alternativas do processo pedagógico (NACKE e MARTINS, 2007).
O primeiro artigo que aborda sobre a confecção de tais recursos didáticos e seu potencial na utilização do ensino-aprendizado no Brasil foi publicado por Simielli et. al. em 1991. Após essa data, diversos outros trabalhos foram feitos destacando a importância dessas ferramentas no processo de ensino-aprendizado, principalmente na área da geografia e em diversas outras áreas como em Cálculo Diferencial e Integrado (IMAFUKU, 2007); circuitos elétricos (Rebello, 2010);
Logística, Redes de Computadores e Comércio Exterior (Calabrezzi, 2010), Hidrologia (Jardim, 2011), entre outras.
A idéia principal na construção de um modelo didático para bacias hidrográficas é representar uma visão tridimensional das informações que usualmente são demonstradas em mapas de forma bidimensional. Dessa forma é possível compreender conceitos que muitas vezes são difíceis de assimilar pelos estudantes, como curvas de nível, interpolação, escala, noção de altitude, generalização cartográfica, divisores de água, formas, ordens e sub-bacias, sendo possível assim identificar as principais características de uma bacia hidrográfica e as divergências entre elas facilitando a comparação entre os mapas e os modelos didáticos.
Dessa forma a utilização de modelos didáticos em escala reduzida vem como uma ferramenta para suprir a demanda de recursos didáticos, facilitando a compreensão de conceitos e evidenciando detalhes despercebidos ao observar cartas topográficas. Portanto, observar os aspectos físicos de uma bacia hidrográfica exige-se, dos indivíduos envolvidos no ensino, uma determinada qualidade de afiguração, precisando assim de uma “alfabetização cartográfica” dos estudantes. (Bortolatto e Brito, 2011).
A construção desses modelos além de transformar o bidimensional em tridimensional (maquete) auxilia na compreensão do aprendizado da morfometria, ou seja, do perfil topográfico, declividade orientação de vertentes, e auxiliam ainda, no entendimento de conceitos cartográficos como escala, generalização cartográfica, exagero vertical, hipsometria, altimetria, simbologia cartográfica, proporção, generalização, orientação e localização (Torres, 2011).
O aprendizado pode e deve ocorrer por meio de modelos, maquetes e miniaturas, esquemas lógicos e montagens, estes objetos estimulam a percepção dimensional, a fixação e levam a aprendizagem por lidarem com vários sentidos, entre eles o tato e a visão além do raciocínio espacial e a lógica, tão importante na programação e planejamento estratégico orientados aos negócios (Calabrezzi, 2010). Nessa mesma linha de raciocínio, Roqué (2013) afirma que o uso desses modelos possibilita: dinamização de aulas; construtivismo; interpretação de dados; relação com o cotidiano, entre outras possibilidades.
OBJETIVOS Objetivo Geral
O presente trabalho tem como objetivo orientar sobre a construção de modelos didáticos para aplicação na área de recursos hídricos facilitando a compreensão e abstração dos conceitos de bacias hidrográficas em nível de graduação e pós-graduação.
Objetivos Específicos
Adaptar utilizando o software AutoCad a imagem de Carvalho (2005) com dimensões próximas à utilizada pelo autor;
Descrever os processos construtivos para o modelo didático de bacia hidrográfica, a partir da das curvas de nível impressas em formato A3;
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METODOLOGIA
O modelo didático foi desenvolvido a partir da adaptação de uma bacia hidrográfica didática extraída de Carvalho (2005). Essa ilustração foi escolhida tendo em vista a dificuldade de abstração da topografia e da capacidade de armazenamento e escoamento de água por uma bacia hidrográfica. O material utilizado para a confecção das curvas de nível foi escolhido o isopor em função da disponibilidade e compatibilidade da espessura das placas com a escala definida. No processo construtivo, primeiramente foi definida a escala vertical e horizontal a ser trabalhada no modelo da bacia hidrográfica utilizando programa AutoCad 2010, visando contemplar as especificidades da bacia hidrográfica, assim a planta foi impressa em folha A3 estendida.
A planta impressa foi fixada às placas de isopor por meio de alfinetes para a marcação. E extraídos os diversos níveis com auxílio de um estilete com lâmina aquecida para que fosse representada a área e o contorno abrangidos por cada curva (Figura 1).
Figura 1(A e B). Corte das placas de isopor do modelo didático a partir das curvas de nível impressas.
Fonte: Arquivo Pessoal.
Para facilitar a execução do corte, cada pedaço de isopor colado foi enumerado. Após o recorte os níveis foram fixados com cola apropriada para isopor um sobre a outro, respeitando o ordenamento da placa maior para a menor de acordo com as curvas de nível desenhadas (Figura 2).
Figura 2. Placas recortadas e fixadas para a base do modelo didático. Fonte: Arquivo Pessoal.
Fixadas os níveis, o acabamento das placas foi dado por massa corrida, de forma a suavizar o relevo e preencher pequenas imperfeições do material. Após a secagem completa as placas foram lixadas suavemente para dar uniformidade e facilitar na hora da pintura. Foram utilizados na pintura oito tons diferentes de verde com vista à realçar a diferença de cotas entre os diversos pontos da bacia hidrográfica.
RESULTADOS E CONSIDERAÇÕES FINAIS
As mesmas curvas de nível geradas no software AutoCad 2010 utilizadas para confecção do modelo, foram coloridas em oito diferentes tons de verde (Figura 3) semelhantes as cores aplicadas em cada nível do mesmo. Este recurso foi aplicado visando a posterior identificação dos alunos de cada nível apresentado de forma bidimensional na planta com as curvas de nível do modelo didático, permitindo assim a melhor compreensão do mesmo. A escala horizontal utilizada foi 1:7500 e a vertical 1:250.
Figura 3. Curvas de nível desenhadas e coloridas com software AutoCad 10.
Org.: Arquivo Pessoal
Os materiais e o processo construtivo utilizados na confecção do modelo didático permitiram um resultado satisfatório (Figura 4A e 4B) com baixo custo e facilidade de execução. O modelo escolhido permite a visualização de curvas de nível tridimensionalmente, favorecendo entendimento do conceito de bacia hidrográfica dado por TUCCI et al.(2009) amplamente empregado em disciplinas da àrea de recursos hídricos à medida que faz notório o pronto de deságüe (foz) e área de captação natural.
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No contexto que foi desenvolvido, é possível a partir do produto obter ainda, mais facilmente, o entendimento de fundos de vale e pontos de interceptação da curva de nível pelos cursos d'água ainda que não estejam marcados. Outra vantagem seria a representação tridimensional da capacidade de armazenamento da água nessa bacia, fator de extrema importância quando se estuda a capacidade de reservatórios fluviais para obras hidráulicas. Tais aplicações facilitam a compreensão de características importantes de reservatórios como a relação entre a cota e o volume reservado. Nota-se portanto, a necessidade de vinculação da escolha adequada da superfície que seja representar em função da utilização e aplicabilidade do modelo.
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