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RELATÓRIO TÉCNICO REFERENTE AO PRIMEIRO MÊS DE

CAMPANHA SEMANAL DE HIDROMETRIA E SEDIMENTOMETRIA DO RIO IGUAÇU E AFLUENTES –

REGIÃO DO APROVEITAMENTO HIDRELÉTRICO UHE BAIXO IGUAÇU

SERRANÓPOLIS DO IGUAÇU/PR – MATELÂNDIA/PR – CÉU AZUL/PR – CAPANEMA/PR – REALEZA/PR – CAPITÃO

LEÔNIDAS MARQUES/PR

CURITIBA/PR, MARÇO DE 2018

RELATÓRIO TÉCNICO REFERENTE AO PRIMEIRO MÊS DE CAMPANHA SEMANAL DE HIDROMETRIA E

SEDIMENTOMETRIA DO RIO IGUAÇU E AFLUENTES – REGIÃO DO APROVEITAMENTO HIDRELÉTRICO UHE BAIXO

IGUAÇU.

SERRANÓPOLIS DO IGUAÇU/PR – MATELÂNDIA/PR – CÉU AZUL/PR - CAPANEMA/PR – REALEZA/PR – CAPITÃO

LEÔNIDAS MARQUES/PR

CONTRATANTE:

ELABORAÇÃO E RESPONSABILIDADE:

EQUIPE TÉCNICA

Coordenação Geral

André Luciano Malheiros, MSc. Eng. Civil – CREA PR-67038/D

Helder Rafael Nocko, MSc. Eng. Ambiental – CREA PR-

86285/D

Equipe

Wallington Felipe de Almeida

Eduardo Hermes de Vargas

Equipe de Apoio

Gilmar Antunes

DIVULGAÇÃO RESTRITA

APRESENTAÇÃO

Apresentamos ao Consórcio Empreendedor Baixo Iguaçu, o presente

RELATÓRIO DE ATIVIDADES referente ao “PRIMEIRO MÊS DE CAMPANHA

SEMANAL DE HIDROMETRIA E SEDIMENTOMETRIA DO RIO IGUAÇU E

AFLUENTES – REGIÃO DO APROVEITAMENTO HIDRELÉTRICO UHE BAIXO

IGUAÇU”.

EnvEx Engenharia e Consultoria S/S LTDA EPP

RELATÓRIO TÉCNICO REFERENTE AO PRIMEIRO MÊS DE CAMPANHA SEMANAL DE HIDROMETRIA E SEDIMENTOMETRIA

NO RIO IGUAÇU E AFLUENTES – REGIÃO DO APROVEITAMENTO HIDRELÉTRICO UHE BAIXO IGUAÇU

EnvEx Engenharia e Consultoria S/S Ltda EPP | CNPJ 08 .418.789/0001 -07

Rua Doutor Jorge Meyer F i lho, 93 – Jard im Botânico | CEP 80210 -190 | Cur i t iba – PR Tel : (41)3053 -3487 | envex@envexengenhar ia .com.br | www.envexengenhar ia .com.br

SUMÁRIO

SUMÁRIO ......................................................................................................................................................4

LISTA DE FIGURAS ......................................................................................................................................5

LISTA DE TABELAS .....................................................................................................................................9

1. Introdução .......................................................................................................................................... 10

2. Área de Estudo .................................................................................................................................. 11

3. Locais de Monitoramento .................................................................................................................. 13

3.1. Monitoramento de Vazões Líquidas e Sólidas ........................................................................... 13 3.2. Estações em operação ............................................................................................................... 15

3.2.1. Estação UHE Baixo Iguaçu Montante I .............................................................................. 15 3.2.2. Estação UHE Baixo Iguaçu Montante II ............................................................................. 15 3.2.3. Estação UHE Baixo Iguaçu Jusante I................................................................................. 16 3.2.4. Estação UHE Baixo Iguaçu rio Floriano ............................................................................. 16 3.2.5. Estação Barra do Sarandi .................................................................................................. 17 3.2.6. Estação rio Monteiro ........................................................................................................... 18 3.2.7. Estação rio Gonçalves Dias ............................................................................................... 18 3.2.8. Seção Barra do Santo Antônio ........................................................................................... 19

4. Determinação das Descargas Líquidas – Hidrometria ...................................................................... 20

4.1. Metodologias Aplicadas .............................................................................................................. 20 4.1.1. Método de Integração da Distribuição de Velocidade ........................................................ 21 4.1.2. Método Acústico ................................................................................................................. 25 4.1.3. Medição do Nível d’Água .................................................................................................... 27

5. Determinação das Descargas Sólidas – Sedimentometria ............................................................... 28

5.1. Metodologia aplicada .................................................................................................................. 28 5.1.1. Métodos de amostragem .................................................................................................... 29 5.1.2. Materiais de amostragem ................................................................................................... 29 5.1.3. Acondicionamento e encaminhamento das amostras........................................................ 32 5.1.4. Cálculo de descarga sólida total......................................................................................... 33

6. Descrição das atividades em cada estação ...................................................................................... 35

6.1.1. Estação UHE Baixo Iguaçu Montante I .............................................................................. 35 6.1.2. Estação UHE Baixo Iguaçu Montante II ............................................................................. 43 6.1.3. Estação UHE Baixo Iguaçu Jusante I................................................................................. 52 6.1.4. Estação UHE Baixo Iguaçu Rio Floriano ............................................................................ 60 6.1.5. Estação Barra do Sarandi .................................................................................................. 69 6.1.6. Estação rio Monteiro ........................................................................................................... 78 6.1.7. Estação rio Gonçalves Dias ............................................................................................... 86 6.1.8. Seção Barra do Santo Antônio ........................................................................................... 87

7. Considerações finais ......................................................................................................................... 96

8. Referências Bibliográficas ................................................................................................................. 97





LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Mapa de localização da UHE Baixo Iguaçu. Fonte: Envex (2017). ............................................ 12

Figura 2: Mapa de localização das estações fluviométricas na região do aproveitamento hidrelétrico UHE Baixo Iguaçu. Fonte: Envex (2017). ........................................................................................................... 14

Figura 3: Estação Montante I – Rio Capanema. Ao fundo a ponte do rio Capanema. Fonte: Envex (2018). .................................................................................................................................................................... 15

Figura 4: Estação Montante II – Rio Andrade. Fonte: Envex (2018). ........................................................ 16

Figura 5: Margem esquerda da estação Jusante I – Rio Iguaçu. Fonte: Envex (2018). ........................... 16

Figura 6: Lances de réguas na margem esquerda da estação do rio Floriano. Fonte: Envex (2018)....... 17

Figura 7: Lances de régua na margem esquerda da estação Barra do Sarandi – rio Cotegipe. Fonte: Envex (2018). ............................................................................................................................................. 17

Figura 8: Lances de réguas na margem esquerda da estação rio monteiro. Fonte: Envex (2018)........... 18

Figura 9: Margem direita da seção adotada para monitoramento no rio Gonçalves Dias. Fonte: Envex (2017). ........................................................................................................................................................ 19

Figura 10: Vista da margem direita da seção Barra do Santo Antônio. Fonte: Envex (2018). .................. 19

Figura 11: Molinete Fluviométrico modelo MLN-7. Fonte: JCTM (2017) ................................................... 21

Figura 12: Guincho Fluviométrico modelo GFL-25. JCTM (2017) ............................................................. 22

Figura 13: Lastro Fluviométrico LAS-15. Fonte: JCTM (2017) .................................................................. 22

Figura 14: Equipamento ADCP SonTek modelo ADP 3D. Fonte: SonTek (2017) .................................... 25

Figura 15: Forma esquemática de discretização da seção transversal. Fonte: Envex (2016) .................. 26

Figura 16: Fixação do ADCP na embarcação durante a medição de vazão por método acústico. Fonte: Envex (2017) .............................................................................................................................................. 26

Figura 17: Lances de réguas linimétricas instaladas na margem esquerda da estação Jusante 1 – Rio Iguaçu. Fonte: Envex (2017) ...................................................................................................................... 27

Figura 18: Amostrador de sedimentos em suspensão modelo DH-48. Fonte: Hidromec (2018). ............. 30

Figura 19: Amostrador de sedimentos em suspensão modelo D-49. Fonte: Hidromec (2017). ................ 31

Figura 20: Amostrador de sedimentos em suspensão modelo AMS-8. Fonte: Hidromec (2018). ............ 31

Figura 21: Draga modelo Van Veen para coleta de material do leito. Fonte: Envex (2018). .................... 32

Figura 22: RN2 e RN3 instalados na estação Montante I – Rio Capanema. Fonte: Envex (2018). .......... 35

Figura 23: Lances de régua instalados na estação Montante I – Rio Capanema. Fonte: Envex (2018). . 36

Figura 24: Medição de vazão na estação Montante I – Rio Capanema – no dia 28/01. Fonte: Envex (2018). ........................................................................................................................................................ 37

Figura 25: Coleta de sedimentos em suspensão com amostrador D-49 na estação Montante I – Rio Capanema – no dia 28/01. Fonte: Envex (2018). ...................................................................................... 37











Figura 32: RN1 e RN2 instalados na estação Montante II – Rio Andrade. Fonte: Envex (2018). ............. 44

Figura 33: Lances de régua 4, 5 e 6 instalados na estação Montante II – Rio Andrade. Fonte: Envex (2018). ........................................................................................................................................................ 44

Figura 34: Medição de vazão na estação Montante II – Rio Andrade – no dia 26/01. Fonte: Envex (2018). .................................................................................................................................................................... 45

Figura 35: Coleta de sedimentos em suspensão com amostrador D-49 na estação Montante II – Rio Andrade – no dia 26/01. Fonte: Envex (2018). .......................................................................................... 46







Figura 42: RN1 e RN sem identificação, instalados na estação Jusante I – Rio Iguaçu. Fonte: Envex (2017). ........................................................................................................................................................ 53

Figura 43: Lances de régua na estação Jusante I – Rio Iguaçu. Fonte: Envex (2018). ............................ 53

Figura 44: Medição de vazão com ADCP na estação Jusante I – Rio Iguaçu no dia 25/01. Fonte: Envex (2018). ........................................................................................................................................................ 54

Figura 45: Coleta de sedimentos em suspensão com amostrador AMS-8 na estação Jusante I – Rio Iguaçu no dia 25/01. Fonte: Envex (2018). ................................................................................................ 55







Figura 52: RN MF01ME e RN MF02ME instalados na estação Rio Floriano. Fonte: Envex (2017). ........ 61

Figura 53: RN1 e RN2 instalados na estação Rio Floriano. Fonte: Envex (2018)..................................... 61

Figura 54: Lances de régua na estação Rio Floriano. Fonte: Envex (2017). ............................................ 62

Figura 55: Medição de vazão a vau com Molinete MLN-7 no Rio Floriano – Dia 24/01. Fonte: Envex (2018). ........................................................................................................................................................ 63

Figura 56: Amostrador de sedimentos em suspensão DH-48, utilizado para coletas na estação Rio Floriano no dia 24/01. Fonte: Envex (2018). .............................................................................................. 63

Figura 57: Medição de vazão na estação Rio Floriano no dia 30/01. Fonte: Envex (2018). ..................... 64





Figura 58: Coleta de sedimentos em suspensão com amostrador D-49 na estação Rio Floriano no dia 16/02. Fonte: Envex (2018). ....................................................................................................................... 65





Figura 63: RN1 instalado na estação Barra do Sarandi – Rio Cotegipe. Fonte: Envex (2017). ................ 69

Figura 64: RN2 e RN3 instalados na estação Barra do Sarandi – Rio Cotegipe. Fonte: Envex (2017). ... 70

Figura 65: Lances de réguas instalados na estação Barra do Sarandi – Rio Cotegipe. Fonte: Envex (2017). ........................................................................................................................................................ 70

Figura 66: Medição de vazão na estação Barra do Sarandi – Rio Cotegipe no dia 27/01. Fonte: Envex (2018). ........................................................................................................................................................ 71

Figura 67: Coleta de sedimentos em suspensão com amostrador D-49 na estação Barra do Sarandi – Rio Cotegipe. Fonte: Envex (2018). ........................................................................................................... 72







Figura 74: M16 e M16A instalados na estação Rio Monteiro. Fonte: Envex (2018). ................................ 78

Figura 75: Lances de réguas instalados na estação Rio Monteiro. Fonte: Envex (2018). ........................ 78

Figura 76: Medição de vazão na estação Rio Monteiro no dia 29/01. Fonte: Envex (2018). .................... 80

Figura 77: Coleta de sedimentos em suspensão com amostrador DH-48 na estação Rio Monteiro. Fonte: Envex (2018). ............................................................................................................................................. 80

Figura 78: Medição de vazão na estação Rio Monteiro no dia 29/01. Fonte: Envex (2018). .................... 81


Figura 80: Nível da água no final das medições do dia 09/02 na estação Rio Monteiro. Fonte: Envex (2018). ........................................................................................................................................................ 83


Figura 82: Nível da água no final das medições do dia 16/02 na estação Rio Monteiro. Fonte: Envex (2018). ........................................................................................................................................................ 85

Figura 83: Montagem do equipamento DH-48 na estação Rio Monteiro. Fonte: Envex (2018). ............... 86

Figura 84: M11ME e M11AME instalados na seção 11 de batimetria (Barra do Santo Antônio) – Rio Iguaçu. Fonte: Envex (2018). ..................................................................................................................... 87

Figura 85: Vista da margem esquerda da seção Barra do Santo Antônio. Ao fundo o Parque Nacional do Iguaçu. Fonte: Envex (2018). ..................................................................................................................... 88

Figura 86: Medição de vazão com ADCP na seção Barra do Santo Antônio – Rio Iguaçu no dia 25/01. Fonte: Envex (2018). .................................................................................................................................. 89





Figura 87: Coleta de sedimentos em suspensão com amostrador AMS-8 na seção Barra do Santo Antônio – Rio Iguaçu. Fonte: Envex (2018). .............................................................................................. 90











LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Número e posição de pontos de medição na vertical recomendados de acordo com a profundidade do rio. .................................................................................................................................... 23

Tabela 2 – Distância recomendada entre verticais, de acordo com a largura do rio. ................................ 23

Tabela 3 – Check List de Informações do dia 28/01 referente à estação Montante I – Rio Capanema. .. 36




Tabela 7 – Check List de Informações do dia 26/01 referente à estação Montante II – Rio Andrade. ..... 45



Tabela 10 – Check List de Informações do dia 16/02 referente à estação Montante II – Rio Andrade. ... 50

Tabela 11 – Check List de Informações do dia 25/01 referente à estação Jusante I – Rio Iguaçu........... 53




Tabela 15 – Check List de Informações do dia 24/01 referente à estação Rio Floriano. .......................... 62




Tabela 19 – Check List de Informações do dia 27/01 referente à estação Barra do Sarandi – Rio Cotegipe. .................................................................................................................................................... 70




Tabela 23 – Check List de Informações do dia 29/01 referente à estação Rio Monteiro. ......................... 79




Tabela 27 – Check List de Informações do dia 25/01 referente à seção Barra do Santo Antônio – Rio Iguaçu. ........................................................................................................................................................ 88







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10

1. INTRODUÇÃO

O Consórcio Empreendedor Baixo Iguaçu (CEBI), formado pela Geração Céu

Azul (Grupo Neoenergia) e Copel, possui o direito de aproveitamento do potencial

energético da UHE Baixo Iguaçu, sendo o responsável pela implantação e operação do

empreendimento. A UHE Baixo Iguaçu é uma usina hidrelétrica concebida para ser

operada a fio d’água, com uma potência instalada de 350,20 MW. Localiza-se no rio

Iguaçu, bacia do rio Paraná, entre os municípios de Capanema e Capitão Leônidas

Marques – PR.

Por ser a sexta e última da cascata de hidrelétricas do rio Iguaçu, a UHE Baixo

Iguaçu sofre influência direta das outras usinas, no que diz respeito às descargas

sólidas e líquidas. Consequentemente, a quantidade de sedimentos que entra na área

de influência é minimizada, sendo retida pelos reservatórios e barramentos à montante.

O monitoramento hidrossedimentológico visa manter a conformidade com as

condicionantes da Licença de Instalação Nº 17033/2015, emitida pelo IAP, e as

condicionantes da Autorização Ambiental Nº 01/2015, emitida pelo ICMBio. Este estudo

tem como objetivo quantificar e caracterizar granulometricamente a descarga sólida do

rio Iguaçu e seus principais afluentes à montante e à jusante da usina, assim como

identificar a influência desta no tocante à hidrodinâmica e ao transporte de sedimentos

na região do Parque Nacional do Iguaçu. Esse estudo é um dos critérios para obtenção

da licença ambiental do empreendimento.

O presente Relatório tem como finalidade detalhar as atividades desenvolvidas

durante o primeiro mês de campanha semanal de hidrometria e sedimentometria,

realizada entre os dias 24 de janeiro á 19 de fevereiro de 2018, na região de influência

do aproveitamento hidrelétrico UHE Baixo Iguaçu. A citada região localiza-se no estado

do Paraná, compreendendo território dos municípios de Serranópolis do Iguaçu,

Matelândia, Céu Azul, Capanema, Realeza e Capitão Leônidas Marques.





11

2. ÁREA DE ESTUDO

A área de estudo abrange o trecho do Rio Iguaçu e afluentes localizados a

jusante e a montante da UHE Baixo Iguaçu, compreendendo parte dos territórios dos

municípios de Serranópolis do Iguaçu, Matelândia, Céu Azul, Capanema, Realeza e

Capitão Leônidas Marques.

A Figura 1 apresenta a localização do empreendimento, os municípios próximos

e a localização do Parque Nacional do Iguaçu. Percebe-se que o empreendimento

encontra-se próximo dessa unidade de conservação. O acesso ao empreendimento,

especificamente o canteiro de obras, é feito pelo município de Capanema, margem

esquerda do rio Iguaçu.





12

Figura 1: Mapa de localização da UHE Baixo Iguaçu. Fonte: Envex (2017).





13

3. LOCAIS DE MONITORAMENTO

3.1. Monitoramento de Vazões Líquidas e Sólidas

A rede de monitoramento em questão conta com sete estações fluviométricas

em operação, distribuídas espacialmente de forma a fornecer dados de descargas

líquidas e sólidas da região. Adicionalmente, adotou-se uma seção à montante da foz

do rio Santo Antônio para se quantificar e qualificar os sedimentos que saem da área

de influência.

Entre as referidas estações, seis fazem parte da rede hidrométrica instalada pela

CEBI, sendo que quatro já eram monitoradas antes da vigência deste contrato (UHE

Baixo Iguaçu Jusante I, UHE Baixo Iguaçu Jusante II, UHE Baixo Iguaçu Montante I e

UHE Baixo Iguaçu Montante II) e duas dessas foram instaladas durante o presente

estudo (Rio Monteiro e Rio Gonçalves Dias). A estação do rio Cotegipe (Barra do

Sarandi) faz parte da rede hidrométrica monitorada pela Copel, uma vez que esta

também foi adotada para as medições deste estudo.

Todas as estações de monitoramento possuem localização geográfica

conhecida, inclusive as que foram instaladas, possibilitando assim a interação entre os

dados gerados no mesmo ponto. Na sequência, serão descritas as atividades e

localização de cada ponto aqui estudado.

Tais estações de monitoramento são apresentadas no mapa da Figura 2.





14

Figura 2: Mapa de localização das estações fluviométricas na região do aproveitamento hidrelétrico UHE Baixo Iguaçu. Fonte: Envex (2017).





15

3.2. Estações em operação

3.2.1. Estação UHE Baixo Iguaçu Montante I

Estação completa (pluviométrica, hidrométrica, sedimentométrica e linimétrica)

em operação desde o ano 2014 até o presente momento, sendo esta monitorada pela

UHE Baixo Iguaçu. Fica localizada no Rio Capanema, à montante da futura barragem e

à jusante da ponte deste rio, nas coordenadas 25°35’33.50”S 53°37’32.90”W (Figura

3).

Figura 3: Estação Montante I – Rio Capanema. Ao fundo a ponte do rio Capanema. Fonte: Envex (2018).

3.2.2. Estação UHE Baixo Iguaçu Montante II


em operação desde o ano de 2014 até o presente momento, sendo esta monitorada

pela UHE Baixo Iguaçu. Fica localizada no Rio Andrada, à montante da futura

barragem, nas coordenadas 25°30’17.30”S 53°32’39.60”W (Figura 4).





16

Figura 4: Estação Montante II – Rio Andrade. Fonte: Envex (2018).

3.2.3. Estação UHE Baixo Iguaçu Jusante I


em operação desde o ano de 2014 até o presente momento, sendo esta monitorada

pela UHE Baixo Iguaçu. Fica localizada no rio Iguaçu, à jusante da futura barragem,

nas coordenadas 25°35’7.60”S 53°43’40.20”W (Figura 5).

Figura 5: Margem esquerda da estação Jusante I – Rio Iguaçu. Fonte: Envex (2018).

3.2.4. Estação UHE Baixo Iguaçu rio Floriano


instalada no ano de 2016, para atendimento aos critérios para licenciamento ambiental





17

da usina. Fica localizada à jusante da futura barragem, dentro da área do Parque

Nacional do Iguaçu, no rio Floriano, nas coordenadas 25°31'00”S 53°47’23”W (Figura

6).

Figura 6: Lances de réguas na margem esquerda da estação do rio Floriano. Fonte: Envex (2018).

3.2.5. Estação Barra do Sarandi

Estação convencional (hidrométrica e linimétrica) monitorada pela Copel.

Localizada no Rio Cotegipe, à montante da futura barragem, nas coordenadas

25°35'04.99"S 53°30'02.00"W (Figura 7).

Figura 7: Lances de régua na margem esquerda da estação Barra do Sarandi – rio Cotegipe. Fonte: Envex (2018).





18

3.2.6. Estação rio Monteiro

Estação convencional (hidrométrica e linimétrica) instalada no ano de 2017, para

fins deste estudo e para atendimento aos critérios do licenciamento ambiental da usina.

Fica localizada à montante da futura barragem, no rio Monteiro, nas coordenadas

25°28'48.80"S 53°38'30.49"W (Figura 8).

Figura 8: Lances de réguas na margem esquerda da estação rio monteiro. Fonte: Envex (2018).

3.2.7. Estação rio Gonçalves Dias

Estação convencional (hidrométrica e linimétrica) instalada no ano de 2017, para

fins deste estudo e para atendimento aos critérios do licenciamento ambiental da usina.

Fica localizada à jusante da futura barragem, no rio Gonçalves Dias, nas coordenadas

25º29’12.50”S 53º41’40.01”W (Figura 9).





19

Figura 9: Margem direita da seção adotada para monitoramento no rio Gonçalves Dias. Fonte: Envex (2017).

3.2.8. Seção Barra do Santo Antônio

Seção localizada no rio Iguaçu, à jusante do aproveitamento hidrelétrico e à

montante da barra do rio Santo Antônio, nas coordenadas 25°35'10.86"S 53°59'1.03"W

(Figura 10). Adotada para levantamentos batimétricos e estudos sedimentométricos no

ano de 2016.

Figura 10: Vista da margem direita da seção Barra do Santo Antônio. Fonte: Envex (2018).





20

4. DETERMINAÇÃO DAS DESCARGAS LÍQUIDAS –

HIDROMETRIA

Com a finalidade de caracterizar as variações de vazões durante os períodos de

chuvosos na região de interesse deste estudo, foram realizadas medições de descarga

líquida nas oito estações fluviométricas semanalmente entre os dias 24 de janeiro e 19

de fevereiro de 2018.

4.1. Metodologias Aplicadas

A vazão, também conhecida como descarga líquida, é o volume de água que

passa em uma determinada seção transversal de um rio, em função do tempo (TUCCI,

2007). Ou seja,

Onde é a vazão da seção, é o volume de água e é o tempo.

Existem diversas técnicas e metodologias que utilizam os mais variados

equipamentos para a determinação de vazão de um rio. Dentre as metodologias de

medição, as mais comuns são:

Método de integração da distribuição de velocidade;

Método acústico;

Método volumétrico;

Método químico; e

Método do flutuador.

Para a determinação das vazões nos pontos de medição do presente estudo, foi

utilizado o método de integração da distribuição de velocidade, para profundidades até

5 metros, e método acústico, para profundidades superiores a 5 metros.





21

4.1.1. Método de Integração da Distribuição de Velocidade

A medição de vazão por este método é realizada com molinetes, sendo que esta

é a forma mais comum de se obter a vazão de um rio. Os molinetes são instrumentos

projetados para girar em velocidades diferentes de acordo com a velocidade da água,

registrando o número de rotações em um conta-giros. Podem ser operados de duas

formas: A vau, ou seja, fixado em uma haste, para profundidades de até 1,20 metros e

com velocidades moderadas; Com guincho fluviométrico, para profundidades

superiores a 1,20 metros.

O molinete fluviométrico utilizado neste estudo foi o MLN-7 (Figura 11), fabricado

pela empresa JCTM, com faixa de medição de 0,025 m/s a 10 m/s e hélice de diâmetro

120/125 mm.

Figura 11: Molinete Fluviométrico modelo MLN-7. Fonte: JCTM (2017)

Para os casos com profundidades acima de 1,20 metros o molinete é operado

através de guincho fluviométrico, sendo que o utilizado para os trabalhos em questão é

do modelo GFL-15 (Figura 12), com contador analógico, fabricado pela empresa JCTM

O barco utilizado é feio em alumínio, com 5 metros de comprimento e 1,35 metros de

largura, contando com um motor de popa de 15 HP da marca Yamaha para os

deslocamentos.





22

Figura 12: Guincho Fluviométrico modelo GFL-25. JCTM (2017)

Para submergir o molinete nas verticais utiliza-se um lastro fluviométrico, onde o

equipamento é fixado de forma que o efeito de arrasto causado pelas correntezas seja

reduzido. No estudo em questão foi utilizado um lastro de 15 kg LAS-15 (Figura 13),

feito de chumbo e fabricado pela empresa JCTM.

Figura 13: Lastro Fluviométrico LAS-15. Fonte: JCTM (2017)

Através da curva de calibração do molinete transformam-se as rotações do eixo

em velocidade da água nos ponto. A velocidade da água é diferente em cada ponto e

em cada vertical da seção transversal, de forma que adotar apenas um ponto pode

resultar em erros na estimativa de velocidade média. Em função disto, para validar os

cálculos adota-se medições em várias verticais e vários pontos em cada vertical.





23

A Tabela 1, adaptada de Santos et al. (2001), apresenta a quantidade de pontos

a serem efetuadas as medições, com relação à profundidade de cada vertical.

Tabela 1 – Número e posição de pontos de medição na vertical recomendados de acordo com a profundidade do rio.

Profundidade (m) Número de Pontos Posição dos Pontos

0,15 a 0,60 1 0,6 p

0,60 a 1,20 2 0,2 e 0,8 p

1,20 a 2,00 3 0,2; 0,6 e 0,8 p

2,00 a 4,00 4 0,2; 0,4; 0,6 e 0,8 p

> 4,00 6 S; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8p e F

Por sua vez, a Tabela 2, também adaptada de Santos et al. (2001), apresenta a

distância recomendada entre as verticais de acordo com a largura do rio.

Tabela 2 – Distância recomendada entre verticais, de acordo com a largura do rio.

Largura do rio (m) Distância entre as verticais (m)

< 3 0,3

3 a 6 0,5

6 a 15 1,0

15 a 30 2,0

30 a 50 3,0

50 a 80 4,0

80 a 150 6,0

150 a 250 8,0

> 250 12,0

Cálculo da velocidade média das verticais

Após obter os valores referentes à velocidade em cada ponto calcula-se a

velocidade média da vertical pela fórmula:

( )

( )

Onde é velocidade média da vertical, é a velocidade do fundo, é a

velocidade da superfície, a são velocidades de cada ponto e é o número de

pontos.





24

Cálculo da área de influência da vertical

Existem dois métodos numéricos para calcular a área de influência das verticais:

Método da Seção Média e Método da Meia Seção.

No método da seção média as vazões parciais são calculadas para cada

subseção entre as verticais, a partir da largura, da média das profundidades e da média

das velocidades entre as verticais envolvidas. Para calcular a área em cada vertical

leva-se em consideração a profundidade do ponto e a distância com relação ao ponto

inicial.

Já o método da meia seção as vazões parciais são calculadas multiplicando-se a

velocidade média na vertical pelo produto da profundidade média na vertical pela soma

das semi-distâncias às verticais adjacentes. Neste método as áreas junto às margens

são desconsideradas nos cálculos.

Neste caso, optou-se pelo método da seção média, pelo fato de considerar as

áreas próximas as margens.

A profundidade da vertical é obtida em campo através do guincho, seguindo os

seguintes passos: Primeiramente o contador analógico é zerado com o eixo do

molinete na lâmina da água; Na sequência, o molinete e o lastro são mergulhados na

água, até o ponto em que o lastro fique no leito do rio e o cabo de aço do guincho se

mantenha esticado; O valor referente à distância entre o eixo do molinete e a parte

inferior do lastro é somado à profundidade apresentada no contador do guincho,

obtendo assim a profundidade da vertical.

A largura das seções é obtida através de uma corda, a qual é graduada de forma

que seja possível identificar cada vertical de medição. Para este estudo utilizou-se uma

corda de 3/16” e 50 metros de comprimentos, juntamente com uma trena de 50 metros

para identificar as verticais.

O cálculo da área de influência é dado pela seguinte fórmula:

(

)

( )

(

)

( )





25

Onde é a área de influência da vertical, é a profundidade da vertical e é à

distância da vertical com relação à margem de início.

Desta forma, dispondo dos valores referentes à velocidade média e área de

influência, foi calculada a vazão de cada vertical e em seguida feita a média de vazão

da seção.

4.1.2. Método Acústico

Neste método, os registros de fluxos são realizados com a utilização de um

perfilador acústico (Acoustic Doppler Current Profiler - ADCP). Esse tipo de

equipamento utiliza o efeito Doppler para determinar a velocidade das partículas em

suspensão na coluna da água e, a partir desse dado, estima-se a velocidade do fluxo.

O ADCP utilizado neste estudo é do modelo ADP 3D (Figura 14), fabricado pela

SonTek, o qual possui três transdutores que operam em frequência de 1.0 MHz, com

tamanho mínimo das células em 0.40 metros. Essa gama de frequências acústicas

possibilita realizar o perfilhamento de correntes em seções com profundidade de

aproximadamente 35 m. As ondas emitidas refletem nas partículas em suspensão e

dependendo do movimento relativo das partículas em relação à fonte do sinal, a

frequência da onda emitida é modificada e com base nas relações entre velocidade e

frequência, a velocidade das partículas pode ser determinada.

Figura 14: Equipamento ADCP SonTek modelo ADP 3D. Fonte: SonTek (2017)





26

A Figura 15 representa de forma esquemática como uma determinada seção é

discretizada no momento da amostragem com esse tipo de equipamento. A área

monitorada é dividida em células de tamanho uniforme e a velocidade registrada

representa a média dentro de cada uma dessas células. Os perfis verticais são gerados

à medida que se desloca o equipamento ao longo da seção transversal. Ao final da

seção, toda a área de interesse é coberta, possibilitando a determinação da velocidade

média na seção e a estimativa da vazão total que passa por essa área.

Figura 15: Forma esquemática de discretização da seção transversal. Fonte: Envex (2016)

O equipamento foi fixado na lateral da embarcação por meio um suporte (Figura

16), o que possibilitou o acompanhamento da coleta dos dados em tempo real através

da conexão com um Notebook.

Figura 16: Fixação do ADCP na embarcação durante a medição de vazão por método acústico. Fonte: Envex (2017)





27

4.1.3. Medição do Nível d’Água

O nível da água foi obtido através da altura da lâmina d’água referente às réguas

existente nas margens de cada posto. Estas réguas são compostas de placas

metálicas de 1 metro, graduadas a cada dois centímetros, fixadas em estruturas de

madeira ou aço e posicionadas de forma facilitar a leitura a partir de uma das margens

(Figura 17).

Figura 17: Lances de réguas linimétricas instaladas na margem esquerda da estação Jusante 1 – Rio Iguaçu. Fonte: Envex (2017)





28

5. DETERMINAÇÃO DAS DESCARGAS SÓLIDAS –

SEDIMENTOMETRIA

A sedimentometria é uma a parte da hidrossedimentologia que é responsável

pela medição da quantidade de sedimento transportado por corpos hídricos

(CARVALHO, 2000). Esta quantificação, por sua vez, é realizada através de medições

de concentrações de sedimentos em suspensão, análise e quantificação do

carreamento do sedimento do leito e de dados de vazão do corpo hídrico. A

quantificação de sedimento transportado é denominada por descarga sólida.

Existem diversas técnicas e metodologias para a determinação da descarga

sólida de um corpo hídrico, cada qual com suas peculiaridades. Deve-se destacar que

o estudo do transporte de sedimentos envolve fatores complexos que abrangem não

somente medições diretas, mas também aplicação de equações estimativas e

avaliações de parâmetros e características do local em estudo.

5.1. Metodologia aplicada

O cálculo da descarga sólida total de um corpo hídrico é realizado através da

soma de duas descargas distintas: a descarga sólida em suspensão e a descarga

sólida do leito. A descarga sólida em suspensão normalmente corresponde à maior

parcela da descarga sólida total e é a parcela de mais fácil determinação. A descarga

sólida do leito tem determinação complexa e pode ser fornecida por diversas fórmulas

ou mesmo estimada a partir de correlação percentual com a descarga sólida em

suspensão.

A coleta de material do leito não se deu de forma satisfatória devido ao fundo

destes rios serem predominantemente rochosos. As fórmulas que utilizam as

características do material do leito como dados de entrada avaliam os sedimentos do

fundo como tendo uma característica uniforme ao longo da seção transversal, o que





29

não foi observado nos rios avaliados neste estudo. Desta forma, não será possível a

aplicação desse tipo fórmula de cálculo de descarga sólida do leito.

5.1.1. Métodos de amostragem

A concentração de sedimentos em suspensão é obtida através de coleta de

amostras de água na seção de medição de descarga líquida. Existem dois métodos

mais comuns para a amostragem de água para a determinação da concentração de

sedimentos em suspensão: Igual Incremento de Descarga (IID); e o método de Igual

Incremento de Largura (IIL).

Estes métodos são caracterizados por coletas de amostras de água por

integração na vertical, portanto, ao longo da seção de medição de descarga líquida

definem-se verticais de coleta de amostras de água nas quais é realizada a

descida/subida, com velocidade predeterminada, de um amostrador que possui um

bico para tomada de água. As amostras de água coletadas em cada vertical de

amostragem são armazenadas para posterior determinação da concentração de

sólidos em suspensão.

Neste estudo optou-se pelo método do igual incremento de largura, mais

comumente utilizado. Como o próprio nome indica, no método IIL a seção de medição

é dividida em segmentos de tamanhos iguais para a realização da coleta de

subamostras de água. Neste método, a partir das características de descarga líquida

do corpo hídrico, é determinada uma velocidade constante de descida/subida do

amostrador que será usada em todas as verticais. Pelo fato das verticais de coleta

normalmente possuírem profundidades distintas, as subamostras auferem volumes de

água diferentes entre si.

5.1.2. Materiais de amostragem

Os equipamentos para amostragem de sedimentos variam de acordo com as

características de cada rio, sendo que estes devem ser escolhidos de forma que

atendam as necessidades de coleta no ponto (CARVALHO, 2000).





30

Partindo desses conceitos, utilizaram-se três equipamentos de coletas de

sedimentos em suspensão: DH-48, D-49 e AMS-8.

O DH-48 é um amostrador de sedimentos em suspensão leve, com haste a vau

para ser operado em rios e pequenos córregos com profundidades de até 1,5 metros.

Fabricado pela empresa Hidromec, este amostrador pesa em média 2 kg e tem 33 cm

de comprimento. Possui uma garrafa de vidro de 500 ml para coleta do material em

suspensão.

Figura 18: Amostrador de sedimentos em suspensão modelo DH-48. Fonte: Hidromec (2018).

O amostrador modelo D-49 foi fabricado pela empresa Hidromec (Figura 19)

para ser operado a partir de guincho fluviométrico instalado na embarcação. Este é

feito em bronze fundido e tem 60 cm de comprimento, pesando 28 kg. O amostrador

apresenta um “cata-vento” de cauda para orientar o bocal de admissão na aproximação

de fluxo, quando o mesmo se encontra submerso. Conta também com uma garrafa de

vidro de 500 ml para amostragem, sendo que o equipamento deve ser utilizado em

profundidades máxima de 5 metros para não transbordar a garrafa.





31

Figura 19: Amostrador de sedimentos em suspensão modelo D-49. Fonte: Hidromec (2017).

Assim como o D-49, o amostrador AMS-8 também foi projetado para ser

operado através do guincho fluviométrico. Fabricado pela empresa Hidromec, o AMS-8

conta com saca de plástico de 7,6 litros para coleta do material em suspensão (Figura

20). Pesa em média 14 kg e tem comprimento total de 80 cm. É um equipamento

destinado à obtenção de amostras de sedimentos em suspensão pelo processo de

integração vertical, qualquer que seja a profundidade. Possui leme hidrodinâmico para

direcionar o bico na posição contra a corrente.

Figura 20: Amostrador de sedimentos em suspensão modelo AMS-8. Fonte: Hidromec (2018).

Quando possível, a coleta de material de leito foi realizada através de uma

Draga Van Veen (Figura 21). Este equipamento é fabricado em aço inox com chapa de





32

1/8” de espessura. Possui área amostral de 682 cm² e capacidade volumétrica de 5,12

litros.

Figura 21: Draga modelo Van Veen para coleta de material do leito. Fonte: Envex (2018).

5.1.3. Acondicionamento e encaminhamento das amostras

As coletas foram realizadas em, no mínimo, dez verticais em cada estação,

seguindo as orientações feitas por Carvalho (2000) para se atingir uma média

considerável material em suspensão da seção.

Ao final da amostragem as subamostras são misturadas e armazenadas em

galões de 5 litros, os quais possuem coloração escura para diminuir a incidência de luz

solar na amostra e consequentemente evitar a proliferação de algas. Os galões, por

sua vez, foram identificados e acondicionados em um local isolado de luz ambiente até

o fim do mês de coleta.

As amostras foram encaminhadas para análises em laboratório ao final do mês

de coleta. O método utilizado para a obtenção da granulometria e concentração de

sedimentos em suspensão do material foi o do tubo de retirada pela base,

possibilitando, enfim, a determinação da descarga sólida em suspensão.

Em cada seção foi aferida a temperatura da água com um termômetro digital,

para obter a viscosidade cinemática, que é um valor utilizado em algumas fórmulas de

transporte de sedimentos.





33

5.1.4. Cálculo de descarga sólida total

Foi adotado o método simplificado de Colby (1957) para o cálculo do transporte

de sedimento do leito nos pontos de medição. Este método é amplamente utilizado

pela comunidade científica por apresentar resultados satisfatórios e por não depender

de informações mais complexas acerca das características do ponto de determinação

da descarga sólida e do corpo hídrico avaliado.

Este método possui três ábacos distintos a partir dos quais se obtém parâmetros

em função dos dados de entrada descritos acima. Os parâmetros obtidos dos ábacos

são introduzidos em equações para a determinação da descarga sólida do leito. Ao

final, é então determinada a descarga sólida total, através da soma da descarga sólida

em suspensão e a descarga não amostrada (CARVALHO, 2008).

O cálculo da descarga sólida total pelo método simplificado de Colby é realizado

pela seguinte equação:

Onde é a descarga sólida total, é a descarga sólida medida, e é a

descarga sólida não medida. O valor de corresponde à descarga sólida em

suspensão, enquanto o valor de corresponde à descarga de arrasto somada à

descarga não amostrada (CARVALHO, 2008).

A determinação da descarga sólida medida é obtida a partir da concentração de

sedimentos em suspensão ( ) e da vazão líquida medida ( ) no momento da

amostragem de sedimentos em suspensão. Assim,

( )

A descarga sólida não medida é obtida através da descarga sólida não medida

aproximada por metro de largura ( ), da largura do rio ( ) e do fator de correção ,

conforme desmonstrado na equação a seguir:





34

A variável é obtida através do primeiro ábaco estabelecido por Colby, onde

a partir da velocidade média da seção se obtém esse dado. Com as informações de

profundidade média e velocidade média da seção obtém-se no ábaco 2 a concentração

relativa ( ) que, por sua vez, é utilizada para calcular a razão de eficiência (

). Por

fim, através do ábaco 3 e utilizando o valor de

obtém-se o fator de correção ( ).

O método simplificado de Colby, portanto, não depende da entrada de dados

referentes aos sedimentos do leito. Os dados de entrada deste método são:

profundidade média da seção; velocidade média da água na seção; largura da seção;

descarga líquida e; concentração de sólidos em suspensão.





35

6. DESCRIÇÃO DAS ATIVIDADES EM CADA ESTAÇÃO

6.1.1. Estação UHE Baixo Iguaçu Montante I

As medições neste ponto aconteceram nos dias 28/01, 31/01, 08/02 e 19/02 do

ano de 2018. Foram coletadas informações sobre as descargas líquidas e sólidas

durante os dias de cheias e de baixas vazões do rio.

A estação conta com três marcos de referência de nível instalados, sendo que

estes apresentam informações de cota arbitrária para nivelamento das réguas e não da

cota referente ao nível do mar. Foi possível localizar dois desses marcos, sendo eles

RN 2 e RN 3, conforme a Figura 22.

Figura 22: RN2 e RN3 instalados na estação Montante I – Rio Capanema. Fonte: Envex (2018).

Os lances de réguas instalados são de 8 metros acima do ponto zero, conforme

demonstrado na Figura 23.





36

Figura 23: Lances de régua instalados na estação Montante I – Rio Capanema. Fonte: Envex (2018).

Resumo das informações – Medições do dia 28/01/2018

A Tabela 3 apresenta as informações coletadas durante as medições do dia

28/01/2018.

Tabela 3 – Check List de Informações do dia 28/01 referente à estação Montante I – Rio Capanema.

Data: 28/01/2018

Horário de início da hidrometria: 09h30m

Horário de término da hidrometria: 11h00m

Método utilizado: Integração da distribuição de velocidades

Equipamento para hidrometria: Molinete Fluviométrico MLN-7

Leitura da régua inicial: 2,35 metros

Leitura da régua final: 2,35 metros

Distância entre as margens: 38 metros

Distância entre as verticais: 1,7 metros

Número de verticais medidas: 20

Profundidade máxima: 2,26 metros

Número de pontos monitorados: 3 (0,2; 0,6; 0,8 p)

Horário de início da sedimentometria: 11h20m

Horário de término da sedimentometria: 12h15m

Amostrador: D-49

Diâmetro do bico: 3/16”

Número de verticais coletadas: 20

Coleta de Material do Leito: Não





37

Data: 28/01/2018

Tempo: Nublado

Na Figura 24 pode-se notar a medição de vazão ocorrida no dia 28/01 pelo

método de integração da distribuição de velocidades com molinete fluviométrico.

Figura 24: Medição de vazão na estação Montante I – Rio Capanema – no dia 28/01. Fonte: Envex (2018).

A Figura 25 demonstra o método de coleta de sedimentos em suspensão

utilizando o amostrador D-49.

Figura 25: Coleta de sedimentos em suspensão com amostrador D-49 na estação Montante I – Rio Capanema – no dia 28/01. Fonte: Envex (2018).

A coleta de material do leito não foi realizada devido à alta velocidade da água

na seção e pelo fato do leito deste rio ser predominantemente rochoso.





38



30/01/2018.


Data: 30/01/2018














Amostrador: D-49




Tempo: Bom







39





A coleta de material do leito não foi realizada devido à alta velocidade da água

na seção e pelo fato do leito deste rio ser predominantemente rochoso.



08/02//2018.





40


Data: 08/02/2018














Amostrador: D-49




Tempo: Bom








41




A coleta de material do leito foi realizada neste dia, uma vez que a velocidade da

água na seção foi bem menor comparada aos outros dias de medições. A amostra foi

composta por cinco subamostras de verticais distribuídas de forma que possibilitasse

uma coleta uniforme na seção.



19/02//2018.


Data: 19/02/2018













42

Data: 19/02/2018






Amostrador: D-49



Coleta de Material do Leito: Sim

Tempo: Chuvoso










43


A coleta de material do leito foi realizada neste dia normalmente, uma vez que a

velocidade da água na seção foi bem menor comparada aos outros dias de medições.

A amostra foi composta por cinco subamostras de verticais distribuídas de forma que

possibilitasse uma coleta uniforme na seção.

6.1.2. Estação UHE Baixo Iguaçu Montante II

As medições nesta estação aconteceram nos dias 26/01, 01/02, 09/02 e 16/02

do ano de 2018. Foram coletadas informações sobre as descargas líquidas e sólidas


A estação conta com dois marcos de referências de níveis instalados. Estes

RN’s, por sua vez, apresentam informações de cota arbitrária para nivelamento das

réguas e não da cota referente ao nível do mar. Na Figura 32 são demonstrado os RN1

e RN2 com a marcação das suas respectivas cotas.





44

Figura 32: RN1 e RN2 instalados na estação Montante II – Rio Andrade. Fonte: Envex (2018).

Os lances de réguas instalados são de 10 metros acima do ponto zero. A Figura

33 apresenta os lances de régua 4, 5 e 6 dessa estação. Nesta mesma figura é

possível visualizar que o nível da água está sendo demarcado na régua número 4, em

3,97 metros.

Figura 33: Lances de régua 4, 5 e 6 instalados na estação Montante II – Rio Andrade. Fonte: Envex (2018).



26/01/2018.





45

Tabela 7 – Check List de Informações do dia 26/01 referente à estação Montante II – Rio Andrade.

Data: 26/01/2018














Amostrador: D-49




Tempo: Nublado



Figura 34: Medição de vazão na estação Montante II – Rio Andrade – no dia 26/01. Fonte: Envex (2018).





46



Figura 35: Coleta de sedimentos em suspensão com amostrador D-49 na estação Montante II – Rio Andrade – no dia 26/01. Fonte: Envex (2018).

A coleta de material do leito não foi realizada devido ao fator de profundidade

combinado com as velocidades moderadas da água na seção e pelo fato do leito deste

rio ser predominantemente rochoso.



01/02/2018.


Data: 01/02/2018







Distância entre as margens: 37,60 metros







47

Data: 01/02/2018





Amostrador: D-49




Tempo: Bom










48







09/02/2018.


Data: 09/02/2018











Número de pontos monitorados: 4 (0,2; 0,4; 0,6; 0,8 p)






49

Data: 09/02/2018


Amostrador: D-49




Tempo: Bom










50







16/02/2018.


Data: 16/02/2018











Número de pontos monitorados: 4 (0,2; 0,4; 0,6; 0,8 p)






51

Data: 16/02/2018


Amostrador: D-49




Tempo: Bom










52


A coleta de material do leito não realizada devido ao fator de profundidade



6.1.3. Estação UHE Baixo Iguaçu Jusante I




A estação conta com dois marcos de referências de níveis instalados, sendo que

apenas um deles está identificado e apresenta informações de cota. Como já

mencionado, esta cota é arbitrária e poderá apenas ser utilizada para nivelamento das

réguas, uma vez que não tem referência com o nível do mar. Na Figura 42 são

demonstrados os RN’s desta estação.





53

Figura 42: RN1 e RN sem identificação, instalados na estação Jusante I – Rio Iguaçu. Fonte: Envex (2017).

Os lances de réguas instalados são de 12 metros acima do ponto zero. A Figura

43 apresenta os lances dessa estação.

Figura 43: Lances de régua na estação Jusante I – Rio Iguaçu. Fonte: Envex (2018).



25/01/2018.

Tabela 11 – Check List de Informações do dia 25/01 referente à estação Jusante I – Rio Iguaçu.

Data: 25/01/2018






54

Data: 25/01/2018


Método utilizado: Acústico (efeito Doppler)

Equipamento para hidrometria: ADCP modelo ADP 3D

Leitura da régua inicial: 5.47 metros

Leitura da régua final: 5.60 metros


Distância entre as verticais: -

Número de verticais medidas: -


Número de pontos monitorados: -



Amostrador: AMS-8




Tempo: Bom


método acústico, utilizando ADCP.

Figura 44: Medição de vazão com ADCP na estação Jusante I – Rio Iguaçu no dia 25/01. Fonte: Envex (2018).


utilizando o amostrador AMS-8 (amostrador de saca).





55

Figura 45: Coleta de sedimentos em suspensão com amostrador AMS-8 na estação Jusante I – Rio Iguaçu no dia 25/01. Fonte: Envex (2018).

Não foram realizadas coletas de material do leito no rio Iguaçu. Isto se deu por

conta da morfologia deste rio, a qual é predominantemente rochosa.



31/01/2018.


Data: 31/01/2018














Amostrador: AMS-8





56

Data: 31/01/2018




Tempo: Bom











57



06/02/2018.


Data: 06/02/2018














Amostrador: AMS-8




Tempo: Bom







58







15/02/2018.





59


Data: 15/02/2018














Amostrador: AMS-8




Tempo: Bom








60




6.1.4. Estação UHE Baixo Iguaçu Rio Floriano




Essa estação conta com quatro marcos de referências de níveis instalados, uma

vez que dois desses, MF01ME e MF02ME (Figura 52), foram implantados durante a

campanha de batimetria deste estudo e dois foram implantados no ano de 2016 (RN1 e

RN2). Esses últimos contam apena com cota arbitrária para nivelamento das réguas

(Figura 53), não sendo referenciados com base no nível do mar.





61

Figura 52: RN MF01ME e RN MF02ME instalados na estação Rio Floriano. Fonte: Envex (2017).

Figura 53: RN1 e RN2 instalados na estação Rio Floriano. Fonte: Envex (2018).

Os lances de réguas instalados são de 5 metros acima do ponto zero do rio. A

Figura 54 apresenta as réguas dessa estação.





62

Figura 54: Lances de régua na estação Rio Floriano. Fonte: Envex (2017).



24/01/2018.

Tabela 15 – Check List de Informações do dia 24/01 referente à estação Rio Floriano.

Data: 24/01/2018











Número de pontos monitorados: 2 (0,2 e 0,8 p)



Amostrador: DH-48




Tempo: Bom





63


método de integração da distribuição de velocidades, utilizando Molinete MLN-7 a vau.

Figura 55: Medição de vazão a vau com Molinete MLN-7 no Rio Floriano – Dia 24/01. Fonte: Envex (2018).

A Figura 56 apresenta o amostrador DH-48, utilizado nas coletas de sedimentos

em suspensão deste dia.

Figura 56: Amostrador de sedimentos em suspensão DH-48, utilizado para coletas na estação Rio Floriano no dia 24/01. Fonte: Envex (2018).

Não foram coletadas amostras do material do leito neste dia devido à velocidade

da água no ponto e ao fato do leito ser predominantemente rochoso.






64


30/01/2018.


Data: 30/01/2018











Número de pontos monitorados: 3 (0,2; 06 e 0,8 p)



Amostrador: D-49




Tempo: Bom


método de integração da distribuição de velocidades, com molinete fluviométrico.

Figura 57: Medição de vazão na estação Rio Floriano no dia 30/01. Fonte: Envex (2018).





65



Figura 58: Coleta de sedimentos em suspensão com amostrador D-49 na estação Rio Floriano no dia 16/02. Fonte: Envex (2018).


da água no ponto e devido ao fato do leito ser predominantemente rochoso.



06/02/2018.


Data: 06/02/2018
















66

Data: 06/02/2018



Amostrador: D-49




Tempo: Bom










67



da água no ponto e devido ao fato do leito ser predominantemente rochoso.



14/02/2018.


Data: 14/02/2018










Profundidade máxima: 1 metro




Amostrador: D-49





68

Data: 14/02/2018




Tempo: Bom











69

Neste dia a coleta do material do leito foi realizada, diferente dos outros dias de

monitoramento. Neste caso não foi necessário utilizar draga para a coleta, a qual foi

feita manualmente em cinco verticais na seção. Isso se deu pelo fato do nível d’água

ser o mais baixo registrado durante essa campanha, chegando a 1,73 metros na régua

e com profundidade máxima de 1 metro.

6.1.5. Estação Barra do Sarandi




Foram localizados três marcos de referências de níveis instalados. Dois desses

marcos (RN2 e RN3) servem como apoio para atividades de batimetria e nivelamento

das réguas e um deles (RN1) tem a função de “marco base” da estação, sendo

utilizado para corrigir, quando necessário, a cota dos demais RN’s.

A Figura 63 apresenta o RN1 da estação Barra do Sarandi. Este marco possui

uma estrutura com maior estabilidade e maior fixação no solo comparado aos outros,

evitando assim qualquer deslocamento de sua coordenada.

Figura 63: RN1 instalado na estação Barra do Sarandi – Rio Cotegipe. Fonte: Envex (2017).

A Figura 64 demonstra os RN2 e RN3 respectivamente, os quais se encontram

instalados na estação Barra do Sarandi.





70

Figura 64: RN2 e RN3 instalados na estação Barra do Sarandi – Rio Cotegipe. Fonte: Envex (2017).


Figura 65 apresenta os lances dessa estação.

Figura 65: Lances de réguas instalados na estação Barra do Sarandi – Rio Cotegipe. Fonte: Envex (2017).



27/01/2018.

Tabela 19 – Check List de Informações do dia 27/01 referente à estação Barra do Sarandi – Rio Cotegipe.

Data: 27/01/2018






71

Data: 27/01/2018













Amostrador: D-49




Tempo: Bom


método de integração da distribuição de velocidades, utilizando molinete fluviométrico.

Figura 66: Medição de vazão na estação Barra do Sarandi – Rio Cotegipe no dia 27/01. Fonte: Envex (2018).







72

Figura 67: Coleta de sedimentos em suspensão com amostrador D-49 na estação Barra do Sarandi – Rio Cotegipe. Fonte: Envex (2018).


da água no ponto e ao fato do leito ser predominantemente rochoso.



03/02/2018.


Data: 03/02/2018














Amostrador: D-49





73

Data: 03/02/2018




Tempo: Chuvoso











74

A coleta de material do leito foi realizada com a Draga Van Veen em cinco

verticais distribuídas de forma que fornecesse uma composição média da

granulometria de fundo da seção.



07/02/2018.


Data: 07/02/2018














Amostrador: D-49




Tempo: Nublado







75












76



17/02/2018.


Data: 17/02/2018














Amostrador: D-49




Tempo: Chuvoso







77












78

6.1.6. Estação rio Monteiro



durante os dias de cheias e secas do rio.

Foram localizados dois marcos de referências de níveis, sendo eles M16 e

M16A. Ambos os RN’s foram implantados durante este estudo, no âmbito de fornecer

apoio no nivelamento das réguas da estação. A Figura 74 apresenta os dois marcos

mencionados.

Figura 74: M16 e M16A instalados na estação Rio Monteiro. Fonte: Envex (2018).


Figura 75 apresenta os lances dessa estação.

Figura 75: Lances de réguas instalados na estação Rio Monteiro. Fonte: Envex (2018).





79



29/01/2018.

Tabela 23 – Check List de Informações do dia 29/01 referente à estação Rio Monteiro.

Data: 29/01/2018














Amostrador: DH-48




Tempo: Bom


método de integração da distribuição de velocidades, utilizando molinete fluviométrico

fixado na haste.





80

Figura 76: Medição de vazão na estação Rio Monteiro no dia 29/01. Fonte: Envex (2018).


utilizando o amostrador DH-48.

Figura 77: Coleta de sedimentos em suspensão com amostrador DH-48 na estação Rio Monteiro. Fonte: Envex (2018).

A coleta do material de leito foi feita manualmente nesta estação, uma vez que

as profundidades deste rio são muito baixas. Foram adotadas cinco verticais de coleta

de forma que fosse possível obter uma média da granulometria da seção.



01/02/2018.





81


Data: 01/02/2018














Amostrador: DH-48




Tempo: Bom



fixado na haste.

Figura 78: Medição de vazão na estação Rio Monteiro no dia 29/01. Fonte: Envex (2018).





82









09/02/2018.


Data: 09/02/2018















83

Data: 09/02/2018




Amostrador: DH-48




Tempo: Chuvoso

Na Figura 80 pode-se notar o nível da água em relação à régua número 1 no

final das medições hidrométricas ocorridas no dia 09/02.

Figura 80: Nível da água no final das medições do dia 09/02 na estação Rio Monteiro. Fonte: Envex (2018).



A variação do nível do rio Monteiro durante períodos chuvosos é notável, o que é

característico de rios de pequeno porte. De acordo com Walling e Webb (1987) a maior

parte dos sedimentos transportados por um rio acontece em seus eventos de cheias.

Este fenômeno pode ser notado na diferença de tonalidade da água na Figura

82, que corresponde ao comportamento normal do rio, e na Figura 83, onde as águas

da enxurrada da chuva estão chegando à estação.





84







16/02/2018.


Data: 16/02/2018


















85

Data: 16/02/2018

Amostrador: DH-48




Tempo: Bom



fixado na haste.

Figura 82: Nível da água no final das medições do dia 16/02 na estação Rio Monteiro. Fonte: Envex (2018).

A Figura 83 demonstra o momento da montagem equipamento DH-48, utilizado

para coleta de sedimentos em suspensão.





86

Figura 83: Montagem do equipamento DH-48 na estação Rio Monteiro. Fonte: Envex (2018).




6.1.7. Estação rio Gonçalves Dias

As coletas na estação do rio Gonçalves Dias não foram realizadas no primeiro

mês de campanha semanal. O fato se deu por conta de uma notificação verbal,

ocorrida no dia 29 de janeiro de 2018, por parte do senhor Valdisnei Ribeiro,

proprietário da área na qual a estação encontra-se instalada.

Alegando que haveriam pendências a tratar com a UHE Baixo Iguaçu, o senhor

Valdisnei vedou o acesso à estação feito pela sua propriedade, nos informando que até

resolução desses problemas não poderíamos realizar os trabalhos naquele ponto.

O fato foi informado através de um e-mail enviado à contratante, descrevendo os

detalhes sobre o acontecido. Buscando evitar transtornos e desavenças com o

proprietário, ficou decidido, por ambas às partes, que as coletas na estação seriam

pausadas até que o problema fosse resolvido.





87

6.1.8. Seção Barra do Santo Antônio

Seção adotada para monitoramento hidrométrico e sedimentométrico, de forma

a conhecer as descargas líquidas e sólidas que saem da área de interesse deste

estudo, aumentando a precisão nas modelagens de transporte de sedimentos.




Foram localizados dois marcos de referência de nível, sendo eles M11ME e

M11AME (Figura 84). Ambos os RN’s foram implantados durante as campanhas

batimétricas acontecidas no ano de 2016, uma vez que serviram de base para

realização destes trabalhos.

Figura 84: M11ME e M11AME instalados na seção 11 de batimetria (Barra do Santo Antônio) – Rio Iguaçu. Fonte: Envex (2018).

Como este ponto foi adotado apenas para conhecimento de descarga sólidas e

líquidas que saem da UHE Baixo Iguaçu, não serão geradas curvas chaves de vazão e

de produção de sedimentos. Dito isto, não houve necessidade de instalação de réguas

na seção. A Figura 85 demostra a seção Barra do Santo Antônio.





88

Figura 85: Vista da margem esquerda da seção Barra do Santo Antônio. Ao fundo o Parque Nacional do Iguaçu. Fonte: Envex (2018).



25/01/2018.

Tabela 27 – Check List de Informações do dia 25/01 referente à seção Barra do Santo Antônio – Rio Iguaçu.

Data: 25/01/2018





Leitura da régua inicial: -

Leitura da régua final: -








Amostrador: AMS-8







89

Data: 25/01/2018


Tempo: Bom



Figura 86: Medição de vazão com ADCP na seção Barra do Santo Antônio – Rio Iguaçu no dia 25/01. Fonte: Envex (2018).


utilizando o amostrador AMS-8.





90

Figura 87: Coleta de sedimentos em suspensão com amostrador AMS-8 na seção Barra do Santo Antônio – Rio Iguaçu. Fonte: Envex (2018).

Conforme mencionado anteriormente, não foram realizadas coletas de

sedimentos de fundo no rio Iguaçu. Isto se deu pelo fato da morfologia do leito ser

predominantemente rochosa neste rio.



30/01/2018.


Data: 30/01/2018

















91

Data: 30/01/2018

Horário de término da sedimentometria: 18h15 m

Amostrador: AMS-8




Tempo: Bom










92




05/02/2018.


Data: 05/02/2018














Amostrador: AMS-8








93

Data: 05/02/2018

Tempo: Bom












94


14/02/2018.


Data: 14/02/2018













Horário de término da sedimentometria: 18h15mm

Amostrador: AMS-8




Tempo: Bom







95









96

7. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Este primeiro mês de monitoramento semanal possibilitou coletar dados de

descarga sólida e líquida dos pontos de interesse. Conforme mencionado, o

monitoramento não aconteceu na estação do rio Gonçalves Dias, uma vez que o

proprietário da propriedade proibiu a entrada da equipe. Desta forma, até que o

problema seja resolvido à estação não será monitorada, visando evitar transtornos.

Nas demais estações, as medições de vazão foram realizadas com sucesso,

resultando em quatro dias de monitoramento em cada ponto. As coletas de sedimentos

em suspensão também se deram de forma satisfatória, resultando em quatro amostras

por estação. Por sua vez, o material de leito não pode ser coletado em toda a região do

estudo, sendo que apenas nas estações Montante I, Barra do Sarandi, Rio Monteiro e

Rio Floriano foram realizadas essas coletas. Isso se deu pelo fato da morfologia do

leito ser predominantemente rochosa em todos os rios da região.

As coletas de material de leito nessas estações não foram realizadas em todos

os dias de monitoramento, variando conforme a turbulência das águas. No rio

Capanema foram coletadas duas amostras de sedimentos de fundo durante o mês em

questão. No rio Cotegipe foram coletadas três amostras e no rio Floriano apenas uma

amostra. Por sua vez, no rio Monteiro foram realizadas todas as coletas, resultando em

quatro amostras. Como os sedimentos de leito não sofrem tanta variação como os

sedimentos em suspensão, as amostras coletas são suficientes para caracterizar a

granulometria do leito dos rios monitorados.

As campanhas semanais estão em andamento, sendo que o início do próximo

mês de monitoramento será a partir do dia 20/02/2018.





97

8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ANA; SGH. Medição de descarga líquida em grandes rios: manual técnico. Agência Nacional de Águas. – Brasília, 2009.

CARVALHO, N. O. Hidrossedimentologia Prática. 2 Ed., ver., atual. e ampliada. Rio de Janeiro: Interciência, 2008.

CARVALHO, N. O. Hidrossedimentologia prática. Rio de Janeiro: CPRM, 1994.

CARVALHO, N. O.; FILIZOLA JÚNIOR, N. P.; SANTOS, P. M. C.; LIMA, J. E. F. W. Guia de Práticas Sedimentométricas. Brasília, 2000. 154p.

HIDROMEC. Manual do amostrador de sedimentos em suspensão AMS-8. Rio de Janeiro, 2018.

HIDROMEC. Manual do amostrador de sedimentos em suspensão DH-48. Rio de Janeiro, 2018.

HIDROMEC. Manual do amostrador de sedimentos em suspensão D-49. Rio de Janeiro, 2017.

HIDROMET, JCTM. Informações dos equipamentos: Hidrologia. Disponível em: <http://www.jctm-hidromet.com.br/equipamentos/hidrologia>. Acesso em: 15 de dezembro de 2017.

SANTOS, I.; FILL, H. D.; SUGAI, M. R. V. B.; BUBA, H.; KISHI, R. T.; MARONE, E.; LAUTERT, L. F. Hidrometria aplicada. Curitiba: Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento, LACTEC, 2001.

SONTEK. Products. Disponível em: < https://www.sontek.com/adp-acoustic-doppler-profiler>. Acesso em: 15 de dezembro de 2017.

TUCCI, C. E. M.. Hidrologia: ciência e aplicação. 4 Ed.. Porto Alegre: Editora da Universidade: ABHR, 2007. 943 p. (Coleção ABHR de recursos hídricos, v. 4).

WALLING, D. E.; WEBB, B. W. Suspended load in gravel-bed rivers. Sediment Transport in Gravel-bed Rivers, 1987.

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