Produção de sedimentos suspensos na bacia do rio Paraíba-PB

Autores

Xavier, R.A. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA) ; Dornellas, P.C. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA) ; Maciel, J.S. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA) ; do Bú, J.C. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA)

Resumo

O objetivo deste trabalho foi caracterizar o regime hidrossedimentológico do Rio Paraíba. Foram utilizados dados disponíveis no site da ANA, e realizados tratamentos estatísticos. As maiores vazões foram nas décadas de 70 e 80, enquanto a de 90 apresentou baixos valores. A produção de sedimento suspenso no médio curso foi em média de 9,846 t/km².ano-1, enquanto no baixo foi de 1,765 t/km².ano-1. Estes dados confirmaram a forte influência dos açudes no regime hidrossedimentológico da bacia.

Palavras chaves

regime fluvial; sedimentos; rio Paraíba-PB

Introdução

A bacia do rio Paraíba, possui uma área de 20.071,83 km² representando 32% da área do Estado da Paraíba. A bacia drena total ou parcialmente territórios de 85 municípios, com uma população total de cerca de 1.900.000 habitantes (GOVERNO DO ESTADO DA PARAÍBA/SECTMA, 2006), o que representa 53% de toda população do Estado da Paraíba. De acordo com Andrade (1997), o rio Paraíba do Norte é o mais extenso dos rios que drenam o Planalto da Borborema oriental, apresentando o mais expressivo dos ciclos de aplainamentos terciários do maciço, a partir da costa oriental, drenando cerca de 70% na região semi-árida, De acordo com a Agência Executiva de Gestão das Águas do Estado da Paraíba (AESA, 2009), a bacia do rio Paraíba apresenta uma capacidade de armazenamento hídrico de mais de um bilhão de m³, com a presença de vários e importantes açudes, como o Epitácio Pessoa, no município de Boqueirão, com capacidade de 411.000.000 m3 e o Acauã, no município de Itatuba, com capacidade de 253.000.000 m³, ambos abastecendo permanentemente inúmeros municípios paraibanos e ainda outros de forma emergencial em épocas de “crise”. Os grandes açudes assim como os inúmeros pequenos e médios açudes contidos na bacia também são de vital importância à regularização das vazões do rio Paraíba que assumiam cotas extraordinária causando inundações e destruição no baixo curso da bacia (SILVA, 2003), eventos que assolaram o baixo curso e causaram grande destruição principalmente na zona canavieira do estado (ANDRADE,1997). Diante da grande importância hídrica da bacia do rio Paraíba, o presente trabalho tem como objetivo geral avaliar o comportamento hidrológico (vazão) e sedimentológico (carga de sedimentos em suspensão), no espaço e no tempo, da bacia do rio Paraíba.

Material e métodos

A análise espaço-temporal do regime hidrossedimentológico foi realizada a partir de dados disponíveis no site da ANA, através do sistema de informações hidrológicas (HIDROWEB). Os dados das estações são os seguintes: no médio curso, estação Bodocongó situada no município de boqueirão, com área de drenagem de 13.700 km2 e dados de 1981 a 2008; no baixo curso, estação Ponte da Batalha situada no município de Cruz do Espírito Santo, com área de drenagem de 19.000 km2 e dados de 1981 a 2011. Os valores de descarga sólida em suspensão (Qss) foram determinados pelo somatório do produto entre a concentração de sedimento suspenso (Css) e a respectiva descarga líquida (Ql) de cada vertical, na forma da expressão proposta por Melo et al (2008). Na qual foi utilizado a equação Qss=(Css.Qli). 0, 0864 em que: QSS = Descarga Sólida em Suspensão (t dia-1); i Css = Concentração de Sedimento em Suspensão da vertical (mg l-1) e Qli = Descarga Líquida da respectiva vertical (m3 s-1). A produção de sedimento suspenso (Y) foi obtida pela seguinte expressão: Yss= (Qss. X) /área, em que Y = produção de sedimento suspenso em (mg .Km-2 ano-1) ou em (Mg ha-1 ano-1), Qss = descarga sólida média de sedimento suspenso em (Mg dia-1), X = número de dias ano em que houve escoamento superficial no médio curso do rio Paraíba baseado nos dados referentes a vazão e chuva da mesma estação , e A = área em (Km2).

Resultado e discussão

Com dados obtidos através do sistema HIDROWEB (ANA), observou-se que na década de 1980, devido ao período chuvoso, o rio Paraíba em seu médio curso, não secou totalmente em nenhuma época do ano, o mesmo ocorreu até o final da década de 1990 que por conta do lençol freático ter sido carregado o rio conseguiu manter- se com vazões diminutas comparadas a década passada. No ano de 1997 ele ficou quase um mês durante o ano sem fluxo, todavia no ano de 1998 o rio caracterizou- se sem vazão por 150 dias durante todo o ano chegando a um pico de 230 dias sem vazão em 1999 depois disso esse valor caiu e manteve-se em uma média de 156 dias sem vazão nos meses subsequentes. A partir de 2003 houve uma queda e nos anos seguintes uma gradativa elevação com oscilações anuais repentinas. No período supracitado a média encontrada de concentração de material em suspensão foi de 52,21 mg/l sendo que o máximo valor foi encontrado em Março de 1981 com um total de 473,6 mg/l e o valor mínimo da série encontrado em julho de 1986 com 0,62 mg/l. A descarga sólida apresentou uma média de 405,93 t/dia com um pico máximo de 14956,70 t/dia em 17/04/1985, seguido de 1383,06 t/dia em 19/03/1981 e 1000,29 t/dia em 14/04/1984. A produção de sedimento suspenso (Yss) no médio curso do rio Paraíba foi em média de 9,846 t/km².ano-1, sendo que, o ano de 1985 apresentou um pico de 3761,14 t/km².ano-1 influenciado pelas grandes chuvas registradas neste ano, porém durante todo o restante do período este valor não ultrapassou a marca de 426,25 t/km².ano-1 sendo que houveram valores mínimos de 0,2 t/km².ano-1. Comparando esses valores com a bacia do rio Jacu, também em uma área semiárida, estudada por Melo et al. (2008), demonstra que o rio Paraíba libera grandes taxas de sedimento, pois a bacia do rio Jacu-PE libera 431,9 t/km-2/ano-1. Este valor aproxima-se a muitos encontrados no médio curso do rio Paraíba sendo que boa parte dos sedimentos já teriam sido barrados pelos diversos reservatórios de água superficial no alto curso e na sub-bacia do Taperoá o que demonstra o grau de vulnerabilidade das encostas e áreas próximas ao rio aliado as práticas agrícolas, desmatamento e a ação das chuvas torrenciais típicas de área semiáridas. No baixo curso, a estação analisada foi Ponte da Batalha, instalada no município de Cruz do Espírito Santo. O ano de 1985 foi o de maior vazão de toda série histórica, com um acumulado anual de 49.917 m³/s, com o ano de 1974 registrando o segundo maior índice acumulado da série 30.154 m³/s. Já o ano de 1993, foi o que registrou o menor acumulado anual da série com apenas 271 m³/s. Se levarmos em consideração os maiores índices pluviométricos da série, o maior pico de vazão deveria ter sido registrado em 1975 que teve um acumulado anual de 2.777,7 mm, enquanto a vazão foi de apenas 11.845 m³/s, bem abaixo da vazão registrada em 1985 que foi de 49.917 m³/s e um índice pluviométrico de apenas 1.283,7 mm, menos da metade do que foi registrado em 1975. Portanto tomando como parâmetro 1975 e 1985, podemos considerar que, os açudes de Epitácio Pessoa e Acauã exercem uma forte influência na dinâmica fluvial do Rio Paraíba em seu baixo curso. Após a construção dessas e outras barragens, os grandes picos de vazão a jusante das referidas barragens, como os que foram relatados por Andrade (1997), nos anos de 1641, 1698, 1713, 1728, 1731, 1780, 1789, 1919, 1924 e 1947, diminuíram consideravelmente (Xavier et. al. 2012). Em relação a produção de sedimentos, os anos que tiveram os maiores valores foram 1988 (6,985 t/km²/ano-1), 1985 (4,027 t/km²/ano-1), 1984 (3,630 t/km²/ano-1), 1981 (3,172 t/km²/ano-1) e 1989 (3,064 t/km/ano-1). Todos os anos analisados estão compatíveis com os níveis de vazão exceto o ano de 1988 que, se diferenciou dos demais, tornando a curva-chave em uma ferramenta importante para medir a taxa de sedimentos em suspensão da bacia (figura 1).

Produção de Sedimentos em Suspensão. Estação Ponte da Batalha, em Cruz do Espírito Santo-PB de 1981 a 1997.

Conclusões

O Rio Paraíba responde rapidamente às fortes chuvas, devido ao predomínio do escoamento superficial na bacia, o que produz hidrogramas de vazão com “picos”. As distribuições de dados são assimétricas e com desvios padrões superiores à média, indicando alta variabilidade dos dados, características típicas dos rios temporários de regiões semiáridas. Contudo, foi caracterizado claramente a influência dos açudes na regularização da sua vazão. Os valores de sedimentos em suspensão e a sua concentração são elevados, contudo, Cunha (1998), analisando os sedimentos em suspensão para os rios da bacia do Atlântico Nordeste, apontou que o rio Paraíba apresenta taxas mais baixas que as de bacias de estados vizinhos, como a do rio Capibaribe. Tal fato pode ser explicado pelo excessivo represamento na bacia do rio Paraíba, o que vem contribuindo para a retenção de água e sedimentos ao longo do seu percurso.

Agradecimentos

Os autores agradecem a UEPB pelo apoio no desenvolvimento desta pesquisa.

Referências

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