Autores
Hayakawa, E.H. (UNIOESTE) ; Bennert, A. (UNIOESTE) ; Fujita, R.H. (UNIOESTE)
Resumo
O reservatório de Itaipu possui aproximadamente 160 km de extensão, desde o município de Foz do Iguaçu-Pr, até Guairá-PR. É na área de transição entre o sistema lótico do canal fluvial do rio Paraná, com o início do sistema lêntico da represa, que se observa uma série de morfologias em desenvolvimento devido à deposição de sedimentos. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é mapear as morfologias do reservatório de Itaipu, próximo ao município de Guaíra-PR. A metodologia consistiu do uso de dados e recursos de geotecnologias, especialmente imagens dos satélites da série Landsat, aplicativos de Sistema de Informação Geográfica (SIG) e de Processamento Digital de Imagens. Os resultados indicam a formação e o aumento gradual da dimensão de morfologias na área do reservatório. Em ambas as margens do reservatório há o processo de formação de morfologias em função da deposição de sedimentos.
Palavras chaves
geomorfologia fluvial; geotecnologias; deposição de sedimentos
Introdução
Canais fluviais são essenciais para uma série de atividades humanas, tais como: meio de transporte, abastecimento de água para o consumo humano ou animal, irrigação na agropecuária, usado nas indústrias, recreação, dentre outros (RICCOMINI; GIANNINI; MANCINI, 2001). As áreas adjacentes aos canais fluviais, tais como as planícies de inundação são comumente associadas à existência de terra com expressiva fertilidade, muito utilizadas para a agricultura. Há também o potencial hidrelétrico dos canais fluviais, que podem favorecer a instalação de hidrelétricas, a exemplo de Itaipu. O rio Paraná é um dos principais canais fluviais da América do Sul. Ao longo de todo o seu percurso, desde a nascente no planalto central até sua foz no estuário do Rio da Prata, possui grande parte da rede de drenagem submetida e controlada por barramentos (RENÓ et al., 2009; SANTOS; STEVAUX, 2010). Todas estas obras acabam por alterar o comportamento hidrosedimentológico do canal, que continuamente busca um novo estágio de equilíbrio. Um dos trechos onde o rio Paraná escoa em condições minimamente naturais, refere-se ao segmento entre a jusante do reservatório de Porto Primavera e a montante do remanso do reservatório de Itaipu, numa extensão aproximada de 200 km (MARTINS; STEVAUX, 2005). A análise prévia de imagens de satélite demonstrou a presença de uma série de morfologias instaladas nas margens ou no reservatório de Itaipu, próximas as cidades de Guaíra-PR e Salto del Guaíra-PY. Algumas morfologias ficam mais evidentes no período de vazante, mas muitas se fixaram e se tornaram permanentes, independente do período hidrológico. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é o de mapear temporalmente as morfologias no segmento montante do reservatório de Itaipu, próximo as cidades supracitadas.
Material e métodos
O desenvolvimento do trabalho pautou-se na utilização dos seguintes materiais: i) imagens dos satélites da série Landsat, especialmente dos sensores Thematic Mapper (TM) e Operational Land Imager (OLI). A orbita/ponto corresponde a 224/77. As imagens foram obtidas do catálogo de imagens do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), Universidade de Maryland (http://glcf.umiacs.umd.edu/index.shtml) e catálogo de imagens do Earth Explorer (http://earthexplorer.usgs.gov/); ii) dados fluviométricos (cota) foram obtidos da Agência Nacional de Águas e Instituto das Águas do Paraná – estação presente na cidade de Guaíra (código 64843000); iii) aplicativos de SIG: SPRING e ArcGis, ambos presentes no Laboratório do GEA (Grupo Multidisciplinar de Estudos Ambientais) e no Laboratório de Cartografia e Geoprocessamento; dados de nível do reservatório de Itaipu - código da estação 19058. O procedimento iniciou com a parametrização dos dados obtidos da estação fluviométrica – código 64843000. Os dados de nível fluviométrico foram ajustados e plotados em gráficos de modo a evidenciar os seus valores de máxima e mínima no decorrer dos anos. Este resultado direcionou a escolha das imagens de satélites, selecionando-se aquelas cujas datas de imageamento coincidiam ou eram próximas dos dias de mínima e máxima. Após a seleção das imagens, estas foram manipuladas no aplicativo Spring 5.2.6. Em seguida, procedeu-se com o recorte da área do estudo. A caracterização da dinâmica das morfologias foi obtida a partir da classificação do leito do canal. O procedimento realizado utilizou apenas duas classes: água e barras de canal. Utilizou-se apenas a banda do infravermelho próximo, pois a distinção entre água e barras de canal é salientada nessa faixa espectral. A metodologia consistiu da segmentação da imagem e posterior classificação dos segmentos utilizando-se do classificador ISOSEG, presente no aplicativo SPRING. Os valores de similaridade e área foram obtidos via método exploratório. A classificação obtida em formato matricial foi transformada para o formato vetorial. Posteriormente elaborados mapas temáticos sobrepondo os diferentes estágios de evolução das barras fluviais.
Resultado e discussão
Os resultados provenientes do mapeamento das diferentes cenas ressaltaram as
variações temporais e espaciais das morfologias na área do estudo. Nas cotas
mínimas as barras e ilhas presentes no reservatório eram mais expressivas em
dimensão e número. Temporalmente há uma expansão espacial das morfologias,
bem como o seu deslocamento, tanto no período de cotas mínimas, como no
período de cotas máximas (Figura 1 e 2). A fim de facilitar a descrição das
morfologias, optou-se em seccionar a área do estudo em três compartimentos,
os quais são representados pelas letras A, B e C. No período de cotas
máximas, nota-se que o maior número de morfologias está presente na
transição entre o segmento B e C (Figura 1). As linhas em vermelho indicam
cota em 249 cm, e maior presença de morfologias no reservatório, em
comparação com os anos de 2002 (cota 250 cm) e 1989 (cota de 245 cm).
No período de cotas mínimas (Figura 2), nota-se o avanço das morfologias no
reservatório de Itaipu, especialmente no segmento médio da área do estudo.
Comparando-se o mapeamento do ano de 2014 (cota de 145 cm) com o ano de 1986
(cota de 140 cm), nota-se o aumento na dimensão das morfologias, e a redução
do corpo de água na área.
Dos três segmentos (A, B e C) definidos para descrição dos resultados, o
segmento B é o que apresenta de forma mais nítida o aumento em número e
dimensão das morfologias no reservatório (Figura 3). Comparando-se o ano de
1989 (cota 245 cm) com o ano de 2014 (cota 249 cm), nota-se que no setor
nordeste deste segmento, há um aumento no número e dimensão das morfologias.
No período de mínima (Figura 4), especialmente no ano de 2014 (cota 145 cm),
nota-se a expressiva presença de morfologias no reservatório. No ano de 1986
(cota 140 cm), o número de morfologias era maior e sua distribuição espacial
era fragmentada. No ano de 2014, nota-se o soldamento entre as morfologias,
formando expressivos cordões alongados no reservatório.
A análise temporal da área do estudo evidencia que em ambas as margens,
brasileira e paraguaia, ocorrem a formação de morfologias. Seja em períodos
de máxima ou mínima, observam-se a presença das morfologias, com destaque
para as formações soldadas nas margens do reservatório. Em ambientes
fluviais, a formação de morfologias deste gênero (denominada barras
laterais), comumente estão associadas à diminuição da energia do fluxo
(SANTOS et al., 1992), proporcionando condições para que ocorra a deposição
de material. Em reservatórios, Carvalho (1994); Carvalho et al. (2000)
destacam que o cursos de d`água ao adentrar no reservatório possuem sua
seção transversal maiores, com diminuição da velocidade do fluxo criando
condições para deposição de sedimentos. E, ainda, a transição do fluxo
lótico do canal para o fluxo lêntico, são fatores que contribuem para a
formação de morfologias ao longo do tempo.
Esta condição, da área do estudo deve ser monitorada, a fim de descobrir os
elementos que estão potencializando essa dinâmica. Isso é fundamental para
garantir um maior tempo de vida útil do reservatório, bem como lançar planos
de gerenciamento na área. Adicionalmente, estas morfologias podem ser sinais
de que o uso e ocupação da bacia hidrográfica possam estar potencializando a
entrada de sedimentos na área do estudo por meio de seus afluentes, conforme
identificado por Carvalho et al. (2000) em outras áreas de estudo. Segundo o
autor, o assoreamento em reservatórios tem crescido por conta do aumento da
erosão nas bacias hidrográficas. A deposição de sedimento e a consequente
formação de morfologias de canal podem acarretar em alguns problemas, seja
de navegação, utilização da água para abastecimento e irrigação,
comprometendo a geração de energia por conta da deposição de sedimentos
(CARVALHO, 1994).
Dinâmica das morfologias no reservatório para o período de máxima nos anos 1986, 1989, 2002 e 2014, referente ao segmento B da área do estudo.
Dinâmica das morfologias no reservatório para o período de mínima nos anos de 1986, 1996, 2014, referente ao segmento B da área de estudo.
Morfologias presentes no reservatório nos anos de 1986, 1996 e 2014, no período de cotas mínimas.
Figura 1 – Morfologias presentes no reservatório nos anos de 1986, 1989, 2002 e 2014, no período de cotas máximas.
Considerações Finais
A utilização de técnicas e ferramentas de sensoriamento remoto associado a dados hidrológicos como cotas fluviais permitiram evidenciar temporalmente e espacialmente a dinâmica de morfologias de reservatório próxima da cidade de Guaíra- Paraná. A área que tem por característica ser transição entre o sistema lótico do rio Paraná e o sistema lêntico do reservatório de Itaipu tem sido protagonista da formação de depósitos de sedimentos. Embora a formação de morfologias de reservatório do tipo barras central e lateral, dentre outras são de ordem natural no ambiente fluvial, chama a atenção a formação dessas feições justamente na área de transição do sistema lótico para o lêntico. Destaca-se que nesse trabalho não se utilizou de dados de cota do nível fluviométrico próximo a barragem de Itaipu. Estes dados auxiliariam na compreensão mais detalhada da dinâmica na área de estudo, pois permitiria averiguar em quais períodos a área estaria com maior ou menor efeito do reservatório. Neste contexto, o avanço do estudo carece de análise em campo, para verificar dados como velocidade de fluxo (realização de transectos transversais e longitudinais), coleta de sedimentos para análise granulométrica, obtenção de dados de batimetria, dentre outros que permitem ampliar a análise das informações obtidas inicialmente através das geotecnologias e dados hidrológicos (cota fluvial).
Agradecimentos
Ao CNPq pela concessão de bolsa de iniciação científica ao acadêmico Altair Bennert e pelo apoio financeiro referente ao projeto CNPq: 472012/2014-2.
Referências
CARVALHO, Newton Oliveira. Hidrossedimentologia prática. Rio de Janeiro: CPRM, 1994, p.372.
CARVALHO, Newton de Oliveira; FILIZOLA JÚNIOR, Naziano Pantoja; SANTOS, Paulo Marcos Coutinho dos; LIMA, Jorge Enoch Furquim Werneck. Guia de avaliação de assoreamento de reservatórios. Brasília, DF; ANEEL.2000, p. 140.
MARTINS, Débora Pinto; STEVAUX, José Cândido. Formas de leito e transporte de carga de fundo do alto rio Paraná. Revista Brasileira de Geomorfologia-Ano 6, nº 2, 2005, p.43-50.
RENÓ, Vivian Fróes; MORAES, Luiz Eduardo de Souza; SAITO, Érika Akemi; NASCIMENTO, Renata Fernandes Figueira; LOBO, Felipe de Lucia; SAMIZAVA, Tiago Matsuo; NOVO, Evlyn Marcia Leão de Moraes. Caracterização espectral das águas de planície do rio Paraná a partir de imagens Landsat TM. Anais XIV Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, Natal, Brasil, 25-30 abril 2009, INPE, p.4821-4828.
RICCOMINI, Claudio; GIANNINI, Paulo César F; MANCINI, Fernando. Rios e processos aluviais. In: TEIXEIRA, Wilson; TOLEDO, M. Cristina Motta de; FAIRCHILD, Thomas Rich; TAIOLI, Fabio (Orgs). Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de Textos, 2001, p.191-214.
SANTOS, Daniel Nery; STEVAUX, José Cândido. Alterações de longa duração na dinâmica hidrossedimentar por extração de areia no alto curso do rio Paraná na região de Porto Rico, PR. UNESP, São Paulo. Geociências, v 29, nº4, 2010, p. 603-612.
SANTOS, Manoel Luiz dos. FERNANDEZ, Oscar Vicente Quinonez. STEVAUX, José Cândido. Aspectos morfogenéticos das barras de canal do rio Paraná, trecho de Porto Rico, PR. Boletim de Geografia- UEM, ano 10, número 01, ano 1992.