EVOLUÇÃO DO TRANSPORTE DE SEDIMENTOS DO RIO PARAGUAI SUPERIOR

Autores

Grizio-orita, E.V. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA) ; Souza Filho, E.E. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ)

Resumo

Este trabalho avaliou as mudanças da capacidade e da competência do rio Paraguai Superior, originárias das variações da disponibilidade hídrica e verificou a evolução do transporte de sedimentos. As mudanças das condições fizeram uso dos dados fluviométricos disponíveis. A retirada da vegetação teria proporcionado o aumento da perda de solo somente para a década de 1970, uma vez que nas décadas seguintes a perda de solo diminuiu, mesmo sob condições de desmatamento.

Palavras chaves

condições hidrossedimento; dados fluviométricos; rio Paraguai

Introdução

A presença de solos expostos, durante a implantação das pastagens e das áreas de agricultura, e o aumento do escoamento superficial pode ter propiciado um aumento da erosão das vertentes. Por sua vez, esse aumento geraria um maior aporte de sedimentos na rede hidrográfica, essa seria a hipótese desse trabalho. A rede hidrográfica, tendo maior descarga, passou a ter maior potência de corrente e maior carga sedimentar, o que teria provocado modificações na dinâmica dos canais e em seu padrão. Por essa razão, toda a dinâmica do sistema estaria modificada. No caso de bacias com baixa declividade, solos permeáveis e alta capacidade de armazenamento, o rio acaba tendo aumento da descarga, da capacidade e da competência, transportando mais sedimentos com maiores tamanhos de grãos. No caso de bacias com alta declividade solos pouco permeáveis e baixa capacidade de armazenamento, o rio terá as vazões de cheia aumentadas e as vazões de seca diminuídas. Terá alta capacidade e alta competência nas cheias e baixa capacidade e competência na seca. Por esses motivos, esta pesquisa teve como objetivos avaliar as mudanças da capacidade e competência do rio Paraguai Superior originárias da disponibilidade hídrica e verificar a evolução do transporte de sedimentos face às modificações das vertentes e mudanças hidráulicas do canal, para uma melhor compreensão do processo ocorrido neste espaço geográfico. E foi possível verificar que o canal fluvial encontra-se em um novo processo de ajuste, proporcionado pelo aumento da potência de corrente e pela diminuição da oferta de sedimentos. A escassez de informações a respeito das características do rio, as modificações que a bacia vem sofrendo e a importância ambiental do sistema, justificam a necessidade da realização de estudos que permitam um adequado conhecimento da região, para subsidiar o planejamento para um desenvolvimento sustentado, podendo dar subsídios para trabalhos futuro.

Material e métodos

A potência de corrente da seção de Cáceres foi avaliada utilizando-se os dados de nível e vazão da série histórica da estação fluviométrica local, o gradiente hidráulico e a largura da seção em diversos níveis. A densidade da água utilizada foi de 1000 kg/m³ e 9,81 m/s² para a aceleração da gravidade. A variável foi calculada para o nível de margens plenas, para o nível de descarga máxima e para o nível de descarga mínima nos anos de 1977, 1981, 1987, 1990, 1992, 1997, 2005 e 2007. O comprimento do segmento foi medido a partir das imagens utilizadas para a avaliação da evolução do uso do solo. Assim, para o cálculo dos gradientes de cada data analisado, foi utilizado o comprimento obtido a partir da imagem do respectivo ano. No presente caso, a variação temporal do transporte de sedimentos foi analisada a partir dos dados de concentração de sedimentos em suspensão, disponibilizados pela ANA. Os dados de transporte de carga de fundo são inexistentes. A série de dados da estação de Cáceres teve início em 1977 e prosseguiu até o ano 2010, embora com falhas em diversos anos. A série da estação de Descalvados compreende apenas o período entre 2007 e 2010. Os dados de concentração de sedimentos foram trabalhados no programa Excell, no qual foi calculado o transporte em suspensão para cada dia com amostragem e foi calculada a média anual para os anos com dados suficientes. Outra abordagem realizada foi a estimativa do transporte em suspensão para os anos em que não houve amostragem. Essa estimativa foi realizada por meio da obtenção de equações, relacionando a descarga e o transporte em suspensão. Para a obtenção das equações foi utilizada a análise de regressão linear entre os dados de vazão e de transporte fluvial.

Resultado e discussão

Dentre as estações fluviométricas existentes, apenas a de Cáceres possui dados referentes à concentração de sedimentos em suspensão e nenhuma delas dispõe de informações relativas a transporte de fundo. A série da estação de Cáceres possui 117 dias com coleta de sedimentos suspensos, distribuídas no intervalo entre 1977 e 2010. Os valores de concentração média de cada coleta estão expostos na Figura 01. A média de todas as amostragens é de 100 mg/l, mas a distribuição ao longo de quatro décadas demonstra que ela era de 175 mg/l entre 1977 e 1980 e diminuiu sucessivamente para 113 mg/l na década de 1980, para 51 mg/l na década de 1990 e para 48 mg/l nos anos 2000. A distribuição dos valores ao longo do tempo (Figura 02) demonstra que a ocorrência de valores elevados era comum entre 1977 e 1982 e passou a ser esporádica nos demais períodos de tempo. Tal distribuição permite considerar que neste período a concentração média era de 147 mg/l e a partir de 1985 diminuiu para 59 mg/l. O gráfico da Figura 03 demonstra que o período de maior transporte médio anual foi em 1977 e 1978, quando os valores médios anuais foram superiores a 100 kg/s. No intervalo entre 1979 e 1984 o transporte foi reduzido a valores compreendidos entre 78 e 42 kg/s, entre 1985 e 1992 ocorreu nova redução (entre 39 e 26 kg/s) e por fim, a partir de 1993 passou a variar entre 28 e 16 kg/s. O fornecimento de sedimentos da bacia era alto, sofreu uma queda brusca em 1979 e continuou reduzindo até se estabilizar a partir de 1993. Para verificar as prováveis causas desta redução, foi feita uma comparação entre os valores de transporte e os dados hídricos dos anos em que a ocupação do solo foi avaliada (Figura 04). Outra verificação foi realizada a partir dos dados de transporte e as porcentagens da área de vegetação, de pastagem, de cultura e de solo exposto (Figura 05). Pelo que pode ser observado, as variações da área ocupada pela pastagem e pelo solo exposto não apresentam relação com as modificações observadas no transporte. A análise de regressão realizada para verificar a correlação entre estas variáveis confirma tal afirmação, uma vez que os coeficientes de determinação obtidos foram baixos. Tais dados demonstram algumas particularidades: seria de se esperar que existisse uma forte relação positiva entre o transporte fluvial e a diminuição da área de vegetação e o aumento das áreas de solo exposto e de cultura. A possível explicação é a de que, o aumento da área de cultura e de solo exposto foram acompanhados pela adoção de práticas conservacionistas, o que pode ter inibido o fornecimento de sedimentos, mesmo sob condições de desmatamento. Os altos valores de transporte iniciais podem ter sido resultado da ocupação inicial e sua redução pode ser resultante do estabelecimento das pastagens e a adoção das referidas práticas agrícolas. Os baixos valores de transporte observados na última década podem também ser resultado da diminuição da precipitação. Infelizmente não há informações a respeito do transporte fluvial no período anterior a 1977, mas é possível supor que em condições mais próximas às naturais, o fornecimento de sedimentos fosse menor que o registrado no final da década de 1970 e início dos anos 80, pois em situação de ocupação mais intensa o transporte foi menor. A ocupação inicial teria provocado um considerável aporte de sedimentos, que começou a diminuir no início da década de 1980. Ao mesmo tempo, a potência de corrente em vazões iguais ou superiores às de margens plenas apresentou aumento. Ou seja, o período de maior transporte era o de menor potencia de corrente em descargas mais elevadas, o que teria provocado o assoreamento do canal relatado por Silva (2006) e Grizio (2010) e nas últimas três décadas as novas condições hidrológicas teriam proporcionado os meios para o canal transportar o material acumulado no leito. Tal transporte pode estar ocorrendo mesmo em descargas baixas, uma vez que o gradiente hidráulico é mais elevado nestas condições.

Figura 01-Representação gráfica dos dados... Figura 02-Variação dos valores... Figura 03-Variação temporal... Figura 04-Variação dos valores...


Representação gráfica da variação do transporte (máximo e mínimo) e da porcentagem ocupada pelas áreas de vegetação, pastagem, cultura e solo exposto

Conclusões

Os dados de transporte de carga suspensa apresentaram valores elevados em 1977 (110 kg/s), mas em 1979 os valores foram menores (43 kg/s) e continuaram a diminuir até valores inferiores a 30 kg/s a partir de 1992. Em 2007, atingiu 17 kg/s e nos anos seguintes diminuiu ainda mais. Tais dados demonstram que os altos valores iniciais do transporte fluvial estavam relacionados à fase inicial da ocupação da bacia e que, a partir da década de 1980, a adoção de práticas conservacionistas teria compensado a perda de vegetação inicial e a posterior, de forma que a perda de solos diminuiu. O canal fluvial foi modificado pelo aporte inicial de sedimentos, mas atualmente dispõe das condições de transporte necessárias para o transporte da carga afluente e de potência para a remoção do excesso de sedimentos anteriormente ofertado. Na verdade, o aumento da potência e a diminuição da oferta de sedimentos podem levar à degradação do atual padrão de canal por meio da criação de depósitos mais grosseiros.

Agradecimentos

Referências

ANA – Agência Nacional de Águas. Rede hidrometeorológico básica. Brasília, 2004. Disponível em: <http://www.ana.gov.br>. Acesso em: 14 de maio de 2004.

CHRISTOFOLETTI, A. Capacidade e competência no transporte fluvial. Boletim de Geografia Teorética. Rio Claro, v.6 (11/12), p. 67-77, 1976.

GRIZIO-ORITA, E. V.; SOUZA FILHO, E. E. As modificações do regime de descarga do rio Paraguai Superior. Revista Brasileira de Geomorfologia, v. 11. p. 25-33, 2010.

SILVA, A.; ASSINE, M. L.; SOUZA FILHO, E. E.; CUNHA, S. B.; ZANI, H. Compartimentação Geomorfológica do rio Paraguai na Borda Norte do Pantanal, Município de Cáceres-MT. In: 1º SIMPÓSIO DE GEOTECNOLOGIAS NO PANTANAL, 1., 2006, Campo Grande. Anais...Mato Grosso do Sul: Embrapa Informática Agropecuária/INPE, 2006. p.257-264.