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RELATÓRIO FINAL DE ESTÁGIO
ESTIMATIVA DE VOLUME DE ÁGUA EM AÇUDES PARA IRRIGAÇÃO DA
CULTURA ORIZÍCOLA EM SANTA MARGARIDA DO SUL
Acadêmico: Rafael Marques Nascimento
Curso de Engenharia Florestal
São Gabriel, RS, Brasil.
Novembro de 2012.
ESTIMATIVA DE VOLUME DE ÁGUA EM AÇUDES PARA IRRIGAÇÃO DA
CULTURA ORIZÍCOLA EM SANTA MARGARIDA DO SUL
Por:
Rafael Marques Nascimento
Relatório de estágio final apresentado ao Curso de Graduação em Engenharia Florestal, Área de Topografia, da Universidade Federal do Pampa – UNIPAMPA, como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheiro Florestal.
Orientador: Profº. Ms. Adriano Luís Schunemann
São Gabriel, RS, Brasil.
Novembro de 2012.
Rafael Marques Nascimento
ESTIMATIVA DE VOLUME DE ÁGUA EM AÇUDES PARA IRRIGAÇÃO DA
CULTURA ORIZÍCOLA EM SANTA MARGARIDA DO SUL
Elaborado por Rafael Marques Nascimento
como requisito parcial para obtenção
do grau de Engenheiro Florestal
COMISSÃO EXAMINADORA:
______________________________
Profº. Me. Adriano Luís Schunemann/Unipampa
______________________________
Profº. Me. Diogo Belmonte Lippert
______________________________
Profª. Dra. Mirla Andrade Weber
São Gabriel, Novembro de 2012.
Dedico este Trabalho a meus pais,
Robson da Silva Nascimento e Cristiane
Marques Nascimento, meus irmãos
Eduardo Marques Nascimento, Gabriel
Marques Nascimento e a minha
namorada Susane Formanowicz Lemos.
AGRADECIMENTOS
Primeiramente agradeço aos meus familiares, pela força, compreensão, amor e
carinho concedido durante essa longa caminhada.
Agradeço ao Engenheiro Agrícola Luciano Corrêa Hanemann instrutor chefe do
IRGA - 1º NATE – São Gabriel, pela oportunidade do estágio.
Ao meu orientador Profº Ms Adriano Luís Schunemann, por ter acreditado na ideia,
pelo auxílio, orientação, confiança e compreensão.
Aos colegas que de alguma forma contribuíram para a realização do estágio, em
especial a Luís Augusto Goi Rott e Ícaro Taborda, pela ajuda na realização de
atividades e pelos momentos de amizade, o meu muito obrigado.
E a todos que, de uma forma ou de outra, ajudaram na realização deste trabalho.
RESUMO
O presente estágio foi realizado no IRGA - 1 – Nate – São Gabriel, localizado na
Rua Duque de Caxias , Nº 6050, Bairro Centro, em São Gabriel, no estado do RS, no
período entre 14 de março a 13 de setembro de 2012. O trabalho teve por objetivo
realizar levantamentos topográficos e nivelamentos de sete açudes localizados no
município de Santa Margarida do Sul, estimar a área de alague, volume máximo
d’água e capacidade de irrigação de cada um dos reservatórios para o cultivo de
arroz. O primeiro reservatório teve área de alague estimada em 102.862 m², o
volume máximo ficou em torno de 442.172 m³ d’água, com capacidade de irrigar
44.2 hectares de arroz; O segundo reservatório a área de alague ficou estimada em
51.803 m²,e com volume máximo de 205.012 m³ d’água com capacidade de irrigar
20,5 hectares de arroz; O terceiro reservatório a área de alague é estimada em
69.358 m², volume máximo é de 297.392 m³ d’água com capacidade de irrigar 29,7
hectares de arroz; O quarto reservatório a área de alague é estimada em 72.539 m²,
volume máximo é de 301.695 m³ d’água com capacidade de irrigar 30,1 hectares de
arroz; O quinto reservatório a área de alague é estimada em 23.567 m², volume
máximo é de 80.046 m³ d’água com capacidade de irrigar 80 hectares de arroz; O
sexto reservatório a área de alague foi estimada em 103.440 m², volume máximo é
de 310.057 m³ d’água com capacidade de irrigar 31 hectares de arroz; O sétimo e
último reservatório obteve área de alague estimada em 20.395 m², com volume
máximo de 46.238 m³ d’água e com capacidade para irrigar 29,7 hectares de arroz.
Palavras-chaves: reservatório; área de alague.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Partes Componentes de um Reservatório ................................................ 16
Figura 2 - Tripé e nível à esquerda. Marcação das curvas de nível com auxílio da
mira falante à direita. ................................................................................................. 20
Figura 3 - Pontos trilhas retirados do GPS. ............................................................... 21
Figura 4 - Curvas de nível. ........................................................................................ 21
Figura 5 - Print screen do Microsoft Excel para demonstrar valores da barragem. ... 22
Figura 6 - Curvas de nível do açude 2. ..................................................................... 24
Figura 7 - Print scren do Track Maker para mostrar as curvas de nível e valores do
açude 3. .................................................................................................................... 25
Figura 8 - Altura da lâmina d'água, onde indica-se o levantamento. ......................... 26
Figura 9 - Print screen do Microsoft Excel para demonstrar valores do açude 6. ..... 26
Figura 10 - Área de Algue em m² de Cada Reservatório .......................................... 28
Figura 11 - Volume máximo d'água de cada reservatório. ........................................ 28
Figura 12 - Print sreen do Microsoft Excel para demonstrar valores do açude 7. ..... 29
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 - Área máxima de alague, altura, volume máximo, área que cada
reservatório pode irrigar. ........................................................................................... 29
Quadro 2 - Comparação dos dados do reservatório 1 e 6. ....................................... 30
Sumário
ORGANIZAÇÃO ........................................................................................................ 11
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................... 12
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................................... 14
2.1 Hidráulica e Irrigação ................................................................................... 14
2.2 Armazenamento de água ............................................................................. 14
2.2.1 Conceituação e importância .................................................................. 14
2.2.2 Barragem ............................................................................................... 15
2.2.3 Reserva de disponibilidade hídrica ........................................................ 15
2.2.4 Partes componentes de um reservatório: .............................................. 16
2.2.5 Bacia de acumulação ............................................................................ 17
2.2.5.1 Dimensionamento do volume de água ............................................ 17
2.3 Sistema de Posicionamento Global (GPS) ................................................... 18
2.4 Métodos de Posicionamento GPS ............................................................... 18
2.5 Precisões e finalidades dos métodos ........................................................... 18
3 Atividades Desenvolvidas .................................................................................. 19
3.1 Primeira Etapa do Estágio ............................................................................ 19
3.2 Segunda Etapa do Estágio ........................................................................... 23
3.3 Terceira Etapa do Estágio ............................................................................ 24
3.4 Quarta Etapa do Estágio .............................................................................. 25
3.5 Quinta Etapa do Estágio .............................................................................. 25
3.6 Sexta Etapa do Estágio ................................................................................ 26
3.7 Setima Etapa do Estágio .............................................................................. 27
4 Resultados e Discussão ..................................................................................... 28
5 CONCLUSÃO .................................................................................................... 30
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................... 31
ORGANIZAÇÃO
A história do Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA) tem início com a
iniciativa do Sindicato Arrozeiro do Rio Grande do Sul, que para dinamizar a cultura
no Estado, resolveu transformar o sindicato no Instituto do Arroz do Rio Grande, no
dia 31 de maio de 1930, em Cachoeirinha, sendo oficializado pelo Decreto nº 7.296.
Seu principal objetivo era a defesa dos segmentos da orizicultura, o
desenvolvimento de pesquisa e assistências técnicas aos lavoureiros.
No dia 20 de junho de 1940, o Instituto Rio Grandense do Arroz – IRGA foi
criado como entidade pública, através do Decreto-Lei nº 20, tendo como finalidade
principal incentivar, coordenar e superintender a defesa da produção, da indústria e
do comércio de arroz produzido no Estado.
Em 31 de dezembro de 1948 o IRGA foi institucionalizado através da Lei nº
533, que vigora até os dias atuais. Diz o artigo 1º: “O Instituto Rio Grandense do
Arroz - IRGA, criado e oficializado pelo Decreto-Lei nº 20, de 20 de junho de 1940, é
uma entidade pública, com autarquia administrativa, subordinada ao Governo do
Estado do Rio Grande do Sul, por intermédio da Secretaria da Agricultura” (apud.
IRGA, 2012).
O presente estágio foi realizado no IRGA – 1º NATE, São Gabriel fundado em
25 de junho de 1970, como primeira Zona de Assistência Orizícola, hoje composto
por um Engenheiro Agrícola (responsável técnico), um Engenheiro Agrônomo, uma
agente executiva, dois estagiários (alunos dos cursos de Gestão Ambiental e
Engenharia Florestal, UNIPAMPA-SG)
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1 INTRODUÇÃO
Após a inventarem o aspersor de impacto (divide o jorro d’água em gotículas e
molha suavemente o solo), a área de produtos voltados para irrigação agrícola
começaram a ter um maior desenvolvimento. Ocorrendo um disparo na evolução de
desenvolvimento de novos produtos para atender as necessidades dos mais
variados tipos de atividades agrícolas, satisfazendo as necessidades d’água. Assim,
a irrigação dividiu-se em dois métodos: por Aspersão, Irrigação Localizada (processo
de aplicação de água em alta freqüência e baixo volume, sobre ou abaixo da
superfície do solo, mantendo com alto grau de umidade um pequeno volume de solo
que contém o sistema radicular das plantas) e a Irrigação por Superfície (é
considerada por alguns como a forma menos complexa de irrigação. Basicamente,
nada é feito para impedir que os campos se alaguem naturalmente. De forma geral,
ela só é apropriada em situações nas quais a plantação tem pouco valor ou nas
quais o campo será utilizado somente para o pasto ou até mesmo para recreação).
Em 1926, desenvolveu-se o primeiro aspersor ( segundo Bernardo et. Al. aspergi
a água sobre o solo, ficando semelhante a uma chuva, pois a água passa por
pequenos orifícios no bocal) que girava com a ajuda de engrenagens, utilizado na
irrigação de jardins, as indústrias de bombeamento e tubulações também foram
evoluindo. A fabricação do PVC que se deu em 1960 foi de extrema importância na
indústria de irrigação, que antes só utilizava canos galvanizados, assim, tornando a
irrigação um negócio mais lucrativo. Na década de 80, introduziu-se programas de
computador para controlar a irrigação, assim, evoluindo até chegarmos ao sistema
totalmente automatizado.
Açude é uma barreira artificial, feita em cursos de água para a retenção de
grandes quantidades de água. A sua utilização é principalmente para abastecimento
de água em zonas residenciais, agrícolas, industriais, produção de energia eléctrica
(energia hidráulica), ou regularização de um caudal.
Segundo SILVA (2007), importância da irrigação é vital de tal forma que vem
sendo desenvolvida desde 6000 A.C. no rio Nilo. As chuvas de setembro/outubro
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que caem nas cabeceiras, se espalhavam pelo Egito, quando baixavam deixavam
uma camada de húmus muito fértil, onde plantavam trigo e os animais pastavam.
“Quando as chuvas eram fracas as áreas para plantio eram reduzidas a tal
forma que a água fosse o suficiente para o plantio, e se fosse chuva em
excesso ocorriam devastações”. Sob o comando do faraó Ramsés I, os
egípcios construíram diques que prensaram o rio em um vale estreito,
elevando suas águas e represando-as em grandes reservatórios, de onde
desciam aos campos através de canais e comportas, na quantidade
desejada”.
O trabalho teve como objetivo estimar a capacidade de armazenamento máximo
d’água em cada um dos sete açudes encontrados no município de Santa Margarida
do Sul, através de levantamentos topográficos e nivelamentos, e assim, calcular a
área orizícola que poderá ser irrigada.
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2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Hidráulica e Irrigação
A água é um elemento fundamental ao metabolismo vegetal, pois participa
ativamente do processo de absorção radicular e da reação de fotossíntese. A planta,
contudo, transfere para atmosfera aproximadamente 98% da quantidade de água
que retira do solo (FERNADEZ, ARAUJO e ITO, 1998).
Segundo Bernardo et.al (2006), a irrigação é uma técnica milenar que com o
passar dos anos tem se desenvolvido cada vez mais, onde desenvolveu-se
equipamentos e sistemas para as mais distintas condições, e assim, continuaram
sendo desenvolvidos cada vez mais. A humanidade começou a se desenvolver em
regiões húmidas onde a irrigação não era uma questão de sobrevivência. Mas com a
expansão da população, ocorreu a exploração de áreas mais secas que
representam 55% da área continental, assim ocorrendo grande exploração da
irrigação.
No Brasil o primeiro projeto implantado foi pelos padres jesuítas por volta de
1589. No passado a irrigação era vista com função única quer era de combater a
seca, e hoje é vista como uma função de elevar a rentabilidade da propriedade
agrícola por meio da produção, segundo Bernardo, soares Mantovani (2006).
Principais funções da irrigação: criação de empregos diretos, aumento da renda per
capita, crescimento considerável da demeada de bens de consumo e serviços,
diminuição do êxodo rural, melhoria nas condições de saúde, educação, habitação,
e lazer dos irrigantes segundo.
2.2 Armazenamento de água
2.2.1 Conceituação e importância
O escoamento de uma microbacia ou ravina, é o mais perfeito aproveitamento
de águas, nos grandes períodos chuvosos aproveita-se para armazenar a água,
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utilizando-a em períodos de estiagem, como é o caso do arroz irrigado, comum na
parte sul do Brasil (PUGATCH, 1991).
2.2.2 Barragem
Segundo Lopes (2005) barragem de terra é uma estrutura construída em
sentido geralmente transversal ao fluxo d’água, de tal forma que permita a formação
de um reservatório artificial. Esse reservatório terá a finalidade de acumular água ou
elevar o nível do curso d’água. Quando apenas as águas das chuvas serão
acumuladas no reservatório, ele é denominado de açude, já os reservatórios que
tem um regime normal de abastecimento são denominados de represas.
As barragens, sejam elas de terra ou de concreto, são construções artificiais;
os materiais que as constituem podem ser especificados e, portanto, conhecidos e
controlados pelo projetista. O mesmo não ocorre com o terreno de função, que não
foi posto por mão humana e sobre o qual tem-se pouco controle. Como regra geral,
é necessário conviver com os problemas, sendo permitido, no máximo, submeter as
funções a um tratamento, para melhorar as suas características de percolação
(MASSAD, 2003).
2.2.3 Reserva de disponibilidade hídrica
Para Lopes (2005), reserva de disponibilidade hídrica é uma estrutura
construída com finalidade de acumular água, ou seja, um reservatório artificial, com
finalidade de acumular água, visando diversas situações, tais como: permitir o
abastecimento uniforme de água para comunidades; armazenar água para ser
utilizada em irrigações; elevar o nível de um curso de água para possibilitar o
abastecimento por gravidade, a sistemas de irrigação, pisciculturas e criatórios de
animais; possibilitar a instalação de rodas d’água, associadas a bombas de pistão,
para realizar bombeamento de água, possibilitando a criação de peixes em tanques-
rede, entre outras.
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2.2.4 Partes componentes de um reservatório:
Na Figura 1 teremos as principais partes componentes de um reservetório:
Figura 1 - Partes Componentes de um Reservatório Fonte: Autor: (2012).
CRISTA: é a largura total do maciço (taipa) na parte superior do mesmo.
Normalmente essa largura é uniforme no desenvolvimento do mesmo;
BASE DA BARRAGEM: parte inferior do maciço de terra que ficará assentada
sobre o terreno onde a barragem será construída, a qual deverá ter, praticamente,
o mesmo comprimento da barragem;
TALUDE A MONTANTE: inclinação dada na lateral do maciço para suportar a
pressão proveniente da água, evitando assim o colapso da estrutura. A inclinação
dos taludes é dada em função da altura do maciço. O talude a montante se
posicionam na lateral do maciço em que ocorre contato com a água;
TALUDE A JUSANTE: inclinação dada na lateral do maciço para suportar a
pressão proveniente da água, evitando assim o colapso da estrutura, porém se
posicionando na lateral do maciço onde não ocorre contato com a água. O talude a
jusante pode possuir uma inclinação menor do que o talude a montante, ou pode
possuir a mesma inclinação;
ALTURA NORMAL (Hn): nível normal da água, durante os períodos de
ausência de chuvas, ou seja, em condições normais de abastecimento da represa;
ALTURA DE ENCHENTE (He): elevação do nível da água da represa, além
do nível normal, nas ocasiões de enchentes, sem ocorrer transbordamento;
ALTURA DE FOLGA (Hf): margem de segurança, caso ocorra uma enchente
superior aquela considerada no projeto da barragem.
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2.2.5 Bacia de acumulação
A escolha da área para ser construída uma bacia de acumulação é feita
através de levantamentos topográficos tradicionais, cartas do exército, imagens de
satélite, fotogrametria, etc. A área dela é obtida através de levantamento plani-
altimétrico, onde são geradas curvas de nível da área, nesse processo deve-se
deixar pontos de apoio para a posterior locação da obra, em locais estratégicos, fora
da área da bacia, materializados por piquetes,. Essa área irá auxiliar no cálculo da
máxima contribuição anual que a bacia poderá ter para com o cultivo de
determinada cultura.
Segundo a análise feita no Laboratório de Solos da UFSM o Assentamento
Novo Horizonte é composto nas partes mais altas de 30,5% de argila, 17,7%% de
areia e 51,8% de silte, sendo classificado como um solo franco argiloso siltosa, e na
várzea é composto 39,9% de argila, 48,7% de areia e 11,4% de silte, sendo
classificado como um solo argila arenoso. Em 1973 foi classificado como um
planossolo textura média, e em 1999(atual) classificou-se pela EMBRAPA – CNPS
como planossolo hidromórfico eutrófico arênico – Sge 1. Segundo Streck et al. esse
tipo de solo tem os horizontes A ou A+E de textura arenosa com espessura de 50 a
100cm até o início do B.
2.2.5.1 Dimensionamento do volume de água
Após escolhermos o local, realiza-se o reconhecimento topográfico, onde o
técnico fará a primeira avaliação real do potencial do reservatório, a partir de
determinados pontos avalia-se a distância até a taipa e a altura, utilizando-se a
fórmula:
V = 4/9 SH, em que:
S = superfície estimada;
H = altura máxima d’água;
V = volume acumulado na bacia hidráulica.
Obtendo-se o ponto de partida que a altura de alague irá atingir. Essa técnica
oscila em 10% de erro (KIELING,1991).
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2.3 Sistema de Posicionamento Global (GPS)
Segundo MONICO (2008), atribuir coordenadas nada mais é do que
posicionar o GPS, onde um dos primeiros problemas que o ser humano tentou
solucionar foi o de determinar posições. Todas as atividades que necessitam de
posicionamento são facilitadas com a ajuda do GPS, e em qualquer lugar da terra
tem no mínimo quatro satélites a serem rastreados por ele.”
O GPS e-trex possui uma precisão horizontal da ordem de 100m, no nível de
probabilidade de 95%.
Nesse trabalho foi utilizado o método de posicionamento absoluto. Neste
método as coordenadas estão ligadas diretamente ao geocentro e é usado somente
um receptor para determinar as coordenadas.
2.4 Métodos de Posicionamento GPS
Segundo Monico (2008), posicionamento diz respeito à determinação da
posição de objetos com relação a um referencial específico, sendo classificado em
posicionamento absoluto, quando as coordenadas estão associadas diretamente ao
geocentro, e relativo, no caso em que as coordenadas são determinadas em relação
a um referencial materializado por um ou mais vértices com coordenadas
conhecidas, o objeto a ser posicionado pode estar em repouso ou em movimento, o
que gera um complemento à classificação com respeito ao referencial adotado.
2.5 Precisões e finalidades dos métodos
Segundo Monico (2008) métodos rápidos de posicionamento relativo:
enquanto está se deslocando o receptor coleta dados, permitindo estimar
coordenadas de sua própria trajetória. Se durante o deslocamento o receptor se
desliga trata-se do método estático rápido. O método semicinemático trata-se de
quando o receptor mantém sintonia com os satélites durante o deslocamento, e não
necessita estar armazenando observações. Na maioria dos receptores a coleta de
dados é permitida no método cinemático, semicinemático e estático.
O posicionamento por ponto simples, método em que se baseou a concepção do
GPS e do GLONASS, e do DGPS, desenvolvido para reduzir os efeitos da S.A.
19
Atualmente esses métodos proporcionam acurácia da ordem de 10m e de 0,5 a 1m,
respectivamente, e fazem uso apenas de pseudodistâncias (MONICO, 2008).
3 Atividades Desenvolvidas
No presente estágio foram desenvolvidas as atividades de levantamento
topográfico dos sistemas de irrigação das lavouras de arroz, planejamento e
elaboração do plano de gestão dos recursos hídricos para irrigação,
dimensionamento e acompanhamento em estruturas de recalque de água para a
irrigação de arroz.
3.1 Primeira Etapa do Estágio
A primeira atividade desenvolvida ocorreu na data de 15 de março de 2012,
realizada no município de Santa Margarida do Sul e teve como objetivo mensurar o
volume máximo de água de sete açudes presentes na região. Esses açudes foram
escolhidos porque estão localizados no Assentamento Novo Horizonte, onde uma
das principais atividades desenvolvidas é a cultura orizícola.
No local determinou-se o ritmo de trabalho, sendo orientada a forma de
condução do levantamento de dados. Para tanto utilizou-se o GPS de navegação da
marca Garmin que possui precisão em torno de 5 à 15m. Para determinação da
primeira curva de nível, instalou-se um nível de forma a coincidir a leitura de seu fio
médio com o valor de 4 m, no nível da água. Realizou-se a marcação dos pontos
que possuíam a mesma cota do ponto tomado inicialmente como referência. Em
cada ponto, para determinar as abscissas e ordenadas (Latitudes e Longitudes), de
cada ponto marcado com a mira, utilizou-se o equipamento do GPS.
A segunda curva de nível foi marcada 1 metro acima da primeira curva
tomada como referência. A partir daí, determinaram-se as coordenadas horizontais
da mesma forma que na primeira curva, demarcando os pontos que possuíam o
mesmo nível com o auxílio da mira falante e nível, como descrito anteriormente
(Figura 2).
20
Figura 2 - Tripé e nível à esquerda. Marcação das curvas de nível com auxílio da mira falante à direita. Fonte: Autor: (2012).
O restante das curvas foram marcadas da mesma forma que as anteriores,
até atingir os 10 metros de altura, o que correspondia a parte da soleira do vertedor.
As coordenadas obtidas com o GPS de navegação, foram utilizadas para
determinar a área ocupada por cada curva de nível e posteriormente calcular o
volume de água entre as curvas de nível. Ao final foi possível estimar o volume total
de água do reservatório e os seus volumes parciais, entre cada curva de nível.
A partir do trabalho de campo, realizaram-se reuniões em escritório a fim de
obter esclarecimentos básicos de como manusear o programa computacional, GPS
TrackMaker Pro, de forma que fosse possível calcular o volume de água máximo do
açude 1, que seria utilizado para irrigar lavouras de arroz.
Os pontos atribuídos pelo GPS de navegação foram transferidos via cabo
para um computador portátil, a partir daí começou-se a conectar os pontos da 1ª
curva de nível com uso de linhas, por ordem numérica, que corresponde ao intervalo
de pontos entre os pontos 122 ao 129. Como mostra na Figura 3.
21
Figura 3 - Pontos trilhas retirados do GPS. Fonte: Autor: (2012).
As curvas de nível realizadas com os dados levantados a campo com o GPS
foram criadas ligando-se os pontos em ordem crescente, com diferença de 1m de
altura entre cada uma no programa Track Maker Pro, sendo as mesmas, do açude
1, apresentadas na Figura 4.
Figura 4 - Curvas de nível. Fonte: Autor: (2012).
Após a realização do desenho das 10 curvas de nível no software, realizou-se
o cálculo da capacidade de água existente entre as curvas de nível (CN). Para tanto,
inicialmente determinou-se a área média entre as duas curvas de referência, através
da soma da área da 1ª curva com a área da 2ª, e dividindo-se o seu resultado por 2.
De posse da área média, multiplicou-se a mesma pela altura entre as duas, que foi
determinada em 1m, pois foi a distância vertical tomada entre as curvas de nível.
22
Com esse resultado, obteve-se o primeiro volume, correspondente ao volume de
água estimado entre a lâmina de água existente e a curva de nível posicionada 1
metro acima da mesma. Esse cálculo foi realizado com o auxílio do programa
computacional Microsoft Excel, onde criou-se uma equação para a primeira linha e
depois copiou-se a mesma para as linha abaixo. As fórmulas utilizadas foram as
seguintes, e seus resultados são apresentados na Figura 5:
1ª curva de nível: =((0+C3)/2)*E3 – equivalente a célula F3
2ª curva de nível: =((C3+C4)/2)*E4 – equivalente a célula F4
3ª curva de nível: =((C4+C5)/2)*E5 – equivalente a célula F5
E assim sucessivamente até a 10ª curva.
Volume Acumulado: 442.173m³
Figura 5 - Print screen do Microsoft Excel para demonstrar valores da barragem. Fonte: Autor: (2012).
Posteriormente ao cálculo da estimativa do volume de armazenamento
máximo do reservatório, identificou-se a capacidade de irrigação do mesmo para a
cultura do arroz (Oryza sativa). Para a cultura do arroz, utiliza-se de 8.000 à 10.000
m³ d’água para irrigar um hectare (SOSBAI, 2012), que correspondem a 10.000 m²
de área. Segundo Bernardo et al. (2006) a cultura orizícola pode variar entre 6.000 e
12.000m³ por hectare ,então para determinar a capacidade utiliza-se o volume total
armazenado, dividindo o mesmo por 10.000, para se estimar o tamanho da área
capaz de ser irrigada, sendo nesse caso:
442.173 / 10.000 = 44.2 ha.
23
A partir do levantamento realizado, é possível dizer que o 1º açude levantado,
terá capacidade de irrigar uma área 44,2 hectares por safra se estiver com sua
capacidade máxima.
3.2 Segunda Etapa do Estágio
Na realização do segundo levantamento, não foi possível iniciar as curvas de
nível da parte mais baixa do açude, e sim da parte mais baixa sem água, porque a
qual estava com pouca água, mas não totalmente vazio como o anterior.
A 1ª cota, que está em azul na Figura 5 abaixo, foi calculada de maneira
diferente da anterior citada, justamente por estar parcialmente vazia (e não
totalmente), então utilizou-se o método dos 4/9, conforme descrito a seguir. Com
algumas de fios estadimétricos, avaliando prováveis distâncias máximas dos locais
da taipa, associadas a uma altura arbitrária, utilizando a fórmula:
V= 4 / 9 * S * H, em que:
S = superfície estimada (m²) -> Lâmina D’água;
H = altura máxima da água (m);
V = volume acumulado na bacia hidráulica (m³);
Calculou-se a altura da 1ª cota, onde através da subtração do montante e
jusante, obteve-se altura de 3,58m. Utilizando-se essa fórmula, foi calculado a área
da lâmina d’água, onde obteve-se 19.888m², na sequencia esse valor foi aplicado na
fórmula:
V = 4 / 9 * 19.888 * 3,58
V = (4 * 19.888 * 3,58) * 9
V = (284.796,16) / 9
V = 31.644, 017778m³
No Microsoft Excel a fórmula é representada da seguinte maneira:
=(4/9*F2)*C2.
Nas cotas do segundo açude adotou-se o mesmo procedimento da primeira
etapa, obtendo-se diferença de 1m de altura entre as quais, onde, a última obteve
0,75m de altura, mostrado na Figura 6.
24
Figura 6 - Curvas de nível do açude 2. Fonte: Autor: (2012).
3.3 Terceira Etapa do Estágio
Para o levantamento do terceiro açude, os seus pontos já haviam sido
marcados anteriormente, então a marcação foi utilizada para medir a capacidade
máxima de água do reservatório, onde realizou-se os cálculos da mesma maneira
que na primeira etapa.
Para o cálculo, identificou-se que este possui uma curva de nível a menos e
sua capacidade de irrigação é de aproximadamente 1/3 menor que do açude
levantado na primeira etapa, totalizando 144.781 litros d’água de diferença entre os
dois, e apresentando 3,3504 hectares a menos que o primeiro, em relação a sua
capacidade de irrigação. Obteve-se uma área de alague de 63.358 m² e um volume
de 297.392 m³. Seguem abaixo (Figura 7) os dados levantados e calculados do
presente açude com seus respectivos valores estimados.
25
Figura 7 - Print scren do Track Maker para mostrar as curvas de nível e valores do açude 3. Fonte: Autor: (2012).
3.4 Quarta Etapa do Estágio
No quarto levantamento iniciamos com uma altura de 1,695m, devido esse
açude estar desativado a bastante tempo e diante disso, possuia uma vegetação
muito alta dificultando o trabalho, onde 1,695m foi a altura mínima que conseguiu-se
enxergar a mira falante através do nível. O obteve-se uma altura total de 8,645m,
uma área de alague 72,589m² e um volume estimado em 301.695 m³ capaz de
irrigar aproximadamente 300.000m² de arroz.
3.5 Quinta Etapa do Estágio
Nesta etapa, por se tratar de um reservatório de água com dimensões
inferiores aos anteriores, foi possível a realização do levantamento de forma mais
rápida, sendo a primeira curva de nível realizada à altura de 0,75m do seu fundo, e
as próximas 3 curvas foram realizadas com 1m de diferença entre as mesma, sendo
a 5ª e última realizada a 1,2m de altura, o que agilizaria o levantamento e não
prejudicaria a realização da estimativa.
O volume máximo de captação foi estimado em 80.046 m³ d’ água, assim, com
capacidade para irrigar 8 hectares de cultivos de arroz.
26
3.6 Sexta Etapa do Estágio
Nesta etapa utilizou-se a fórmula dos quatro nonos, como citada
anteriormente no levantamento da segunda etapa , sento que a altura mais baixa
considerada foi a da lâmina d’água, como mostra na Figura 8:
Figura 8 - Altura da lâmina d'água, onde indica-se o levantamento. Fonte: Autor: (2012).
Esse reservatório, comparando com os demais levantados durante o período
de estágio, é o segundo maior em área alagável, sendo que a partir do nivelamento
obteve-se em sua primeira curva de nível a 3,38m de distância vertical em relação
ao seu ponto mais baixo, assim, utilizando-se o mesmo método de cálculo do
segundo açude e o anterior citado pode-se estimar o volume de água.
Figura 9 - Print screen do Microsoft Excel para demonstrar valores do açude 6. Fonte: Autor: (2012).
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Como pode ser observado na Figura 9, esse não é o açude com maior
capacidade de armazenamento d’água estimado, mas possui a maior área de
alague em sua última curva de nível com 103,440 m² e uma capacidade para irrigar
31 hectares da cultura orizícola.
3.7 Setima Etapa do Estágio
Nesta etapa, realizou-se o último levantamento e estimativa do volume de
reservatórios sendo utilizada a mesma metodologia da primeira etapa, estimou-se o
volume em 46,238m³ d’água, capaz de irrigar aproximadamente 4,6 hectares de
arroz.
28
4 Resultados e Discussão
É possível observar na Figura 10 (abaixo) que o açude sete tem a menor área
de alague, e o açude seis com a maior área de alague entre os levantados.
Figura 10 - Área de Algue em m² de Cada Reservatório Fonte: Autor: (2012).
Já na Figura 11 (abaixo) podemos observar que o açude seis apesar de ter a
maior área de alague não possui o maior volume d’água entre os levantados, pois o
reservatório um possui a maior capacidade de armazenamento d’água entre os sete,
sendo capaz de irrigar aproximadamente 44,2 hectares de arroz, e o sétimo
levantado continua sendo o menor entre eles e irrigando apenas 4,6 hectares.
Figura 11 - Volume máximo d'água de cada reservatório. Fonte: Autor: (2012).
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Através dos dados abaixo, podemos analisar que para obter uma maior
quantidade d’água captada sem ter uma área de alague muito expressiva, é
necessário que o reservatório seja o mais profundo possível, como podemos
observar o reservatório um possui uma área de alague menor que o sexto, e é capaz
de irrigar 13,2 hectares de arroz a mais.
Reservat
ório
Área Máxima de
Alague (m²)
Altura
(m)
Volume
máximo (m³)
Área a ser
irrigada (hec)
1 102.862 10,00 442.173 44,2
2 51.803 8,33 205.012 20,5
3 69.358 9,60 297.392 29,7
4 72.589 8,64 301.695 30,1
5 23.567 4,97 80.046 8
6 103.440 7,08 310.057 31
7 20.935 3,90 46.238 4,6
Quadro 1 - Área máxima de alague, altura, volume máximo, área que cada reservatório pode irrigar. Fonte: Autor: (2012).
Observou-se que o presente reservatório possui a menos área alagada,
dentre os levantados no município de Santa Margarida do Sul, possuindo o volume
estimado de 46,238m³ d’água, possivelmente por possuir a menor altura do maciço
entre todos, com apenas 3,9m e a segunda menor área de abrangência (Figura 12),
sendo capaz de irrigar aproximadamente 4,6 hectares e arroz.
Figura 12 - Print sreen do Microsoft Excel para demonstrar valores do açude 7. Fonte: Autor (2012).
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5 CONCLUSÃO
Observou-se que os reservatórios com grande área de alague não
necessariamente possuem um grande volume de água, sendo dependente
extremamente da altura, esse é o fator determinante para um açude mais compacto
e com maior volume d’água, ou seja, quanto mais profundo for o açude melhor para
o produtor, pois a pressão da saída da água será maior por ele ser mais alta,
podendo ocorrer irrigação por gravidade (partes mais baixas que a altura da lâmina
d’água) e terá uma menor área de alague, assim possibilitando aumentar sua área
de plantio. Podemos analisar isso nos reservatórios abaixo (quadro 2), onde pode-se
observar que a área de alague do açude 1 é quase a mesma do 6, mas a altura é
praticamente 1/3 maior, sendo capaz de irrigar 13,2 hectares a mais que o sexto
reservatório.
Reservatório
Área Máxima de
Alague (m²)
Altura
(m)
Volume
máximo (m³)
Área a ser
irrigada (hec)
1 102.862 10,00 442.173 44,2
6 103.440 7,08 310.057 31
Quadro 2 - Comparação dos dados do reservatório 1 e 6. Fonte: Autor: (2012).
Com isso conclui-se que é mais vantajoso ter um açude mais profundo e com
menor área de alague do que um raso com uma área de alague expansiva.
Este estágio foi de extrema importância, pois o que foi teorizado em sala de
aula eu tive uma grande oportunidade de por em prática, assim aprendendo
bastante sobre nivelamento e levantamento topográfico.
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