Autores

Alonso Alves, L. (UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE) ; Baptista da Cunha, S. (UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE)

Resumo

As obras de engenharia hidráulicas construídas na bacia hidrográfica do Sistema Campelo a partir da década de 1970 é o tema central desta pesquisa. A área em questão está localizada no Baixo Curso do rio Paraíba do Sul, entre os municípios de Campos dos Goytacazes e São Francisco de Itabapoana, na região Norte do estado do Rio de Janeiro. Este trabalho objetivou inventariar e classificar as principais obras hidráulicas para melhor compreender as alterações no direcionamento suas águas superficiais. Para isso, utilizou-se o Método da Análise Ambiental, pois ele possibilita entender a totalidade do espaço e as articulações sistêmicas que nele ocorrem, aliado a articulação de escalas, as quais devem adaptar-se a natureza do objeto analisado. A pesquisa apontou a existência de 44 obras, que se dividem em 6 tipos. Concluiu-se que estas obras drenaram várias lagoas e brejos, além disso, redirecionam os fluxos hídricos, ocasionando alterações significativas no comportamento natural das águas.

Palavras chaves

Obras hidráulicas; Análise Ambiental; Sistema Campelo

Introdução

Um sistema hidrológico pode ser definido como uma rede de canais que drena uma área na superfície do relevo, capaz de formar um todo complexo, considerando as conexões, inter-relações e a troca de matéria e energia entre suas partes. Nesta categoria de sistema, a água é entendida como um elemento principal na formação de novas topografias, pois aliada a força da gravidade, detêm o poder de alterar estruturas, esculpir o relevo e estabelecer processos fluviais e funções ambientais, que podem se tornar visíveis nas paisagens (CHRISTOFOLETTI, 1980; STEVAUX e LATRUBESSE, 2017). No âmbito da Geomorfologia Fluvial – área da Geomorfologia que se dedica a estudar as interações entre as formas dos canais fluviais e os processos atuantes no tempo e no espaço (SUMMERFIELD, 1991 e CHARLTON, 2008) – é viável utilizar o conceito de bacia hidrográfica para delimitar o recorte espacial de uma área física, com captação natural do volume de água precipitado desde a linha de cumeada, passando pelas vertentes, afluentes e canal principal, até alcançar o exutório do sistema (NOVO, 2008). Além disso, para Botelho e Silva (2012) as bacias hidrográficas podem ser entendidas com uma unidade básica de análise ambiental e planejamento. Localizada na margem esquerda do rio Paraíba do Sul, a bacia hidrográfica do Sistema Campelo encontra-se situada entre os municípios de Campos dos Goytacazes e São Francisco de Itabapoana, na região Norte do estado do Rio de Janeiro. Esta bacia é formada por uma complexa rede hídrica, composta por canais naturais e artificiais, lagoas e áreas embrejadas, dispostas sobre o relevo dos Tabuleiros da Formação Barreiras, originados no Período Terciário e da Planície Fluviomarinha, datada do Período Quaternário (ALVES, et al., 2017). A utilização inadequada dos recursos hídricos causam impactos ambientais de natureza e intensidade variadas. De acordo com Gregory (1992) o efeito das ações antrópicas sobre os sistemas naturais passaram a despertar a atenção dos geógrafos físicos e profissionais de áreas afins a partir da década de 1960. O autor destaca que a partir desta data, os processos geomorfológicos passaram a ser relacionados às atividades humanas e tornaram-se relevantes nas análises ambientais de projetos como: construção de barragens para sistemas hidroelétricos, irrigação de culturas e abastecimento de áreas urbanas. Na região Norte Fluminense as obras de engenharia hidráulicas foram construídas, inicialmente, para escoar a produção agrícola por meio da navegação. Posteriormente, as obras foram implementadas para controlar as águas em distintos ambientes, com o intuito de gerenciar situações extremas como: enchentes, inundações e estiagens severas. Nesta concepção, o extinto Departamento Nacional de Obras de Saneamento (DNOS), a partir da década de 1970, executou um pacote de obras no Sistema Campelo visando à drenagem das terras embrejadas. De acordo com o relatório elaborado pelo órgão (DNOS, 1976) as ações desenvolvidas nesta região permitiria “recuperar” 60.000 ha de terra para a produção agropastoril. Esta pesquisa faz parte da dissertação em andamento na Universidade Federal Fluminense e, se justifica, por contribuir com discussões que visem à interação dos recursos hídricos com as obras de engenharia hidráulicas na margem esquerda do rio Paraíba do Sul, em seu Baixo Curso. Neste contexto, o presente trabalho teve por objetivo inventariar e classificar as principais obras hidráulicas construídas na bacia hidrográfica do Sistema Campelo, visando compreender as alterações no direcionamento de suas águas superficiais.

Material e métodos

O embasamento teórico-metodológico utilizado para inventariar e classificar as obras de engenharia hidráulicas construídas na bacia hidrográfica do Sistema Campelo foi pautado na Análise Ambiental. Método de investigação composto por um conjunto de técnicas e procedimentos que permitem obter informações, formular hipóteses e responder questionamentos geoambientais. A aplicação deste método possibilita compreender a totalidade do espaço e as articulações sistêmicas que nele ocorrem, aliado a articulação de escalas, as quais devem adaptar-se a natureza do objeto estudado (SILVA e SOUZA, 1988). Para estes autores a metodologia empregada concretiza a ideia de que os fenômenos dispostos no espaço possuem localização (situam-se no tempo e no espaço), extensão (possuem duração cronológica e ocupam uma determinada porção no espaço geográfico), evolução (porque não são estáticos na natureza e modificam-se no decorrer do tempo), correlação (não há fenômenos completamente isolados, por isso podem ser comparados uns aos outros) e causalidade (embora não havendo explicação para a existência de todos os fenômenos, é admissível que causas e efeitos se estabeleçam entre eles devido às condições que o ambiente oferece), podendo ser observados nas paisagens. Portanto, estes Princípios Lógicos Geográficos podem servir de alicerce para averiguações sistemáticas de objetos desconhecidos no espaço geográfico. Por fim, cabe ressaltar que o método escolhido para o desenvolvimento desta pesquisa permite utilizar as modernas tecnologias da informação para manipular e agrupar dados geocodificados. Para isso é fundamental adotar uma escala de análise que se ajuste aos propósitos do trabalho e do objeto investigado. Esta atitude possibilita elevar o nível de detalhamento das informações a serem representadas. Os procedimentos operacionais iniciaram-se através de uma revisão bibliográfica em literatura especializada, no qual foram extraídos conceitos e conhecimentos fundamentais, que auxiliaram na construção do embasamento teórico. Em seguida, as obras de engenharia foram previamente mapeadas com o auxílio de imagens de satélite disponíveis no Software ArcGIS versão 10.1. Esta ação teve o intuito de facilitar a identificação no campo. A etapa seguinte contou com seis Trabalhos de Campo realizados entre os meses de abril de 2016 a fevereiro de 2017. Nas ocasiões as construções foram o georreferenciadas com um aparelho GPS da marca Magellan, modelo ProMark 3. Além disso, foram feitos registros fotográficos dos objetos investigados. Após as confirmações e correções em campo elaborou-se um mapa demonstrando a disposição das obras na área de estudo, logo foi possível observar as conexões e inter-relações que se estabelecem entre os corpos hídricos e as obras de engenharia hidráulicas. Em seguida elas foram divididas e classificadas quanto ao tipo e o material usado em sua construção. A base cartográfica utilizada na organização do mapa temático foi estruturada em ambiente SIG do Software ArcGIS, no qual foram inseridos os arquivos em formato Shapefile das obras de engenharia geocodificadas; a base hidrologia contendo os rios, canais e lagoas, disponibilizada no site do Centro de Informações e Dados de Campos (CIDAC, 2016); a divisão político-administrativa dos municípios dos estado do Rio de Janeiro, adquiridos no site do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE, 2015) e, por fim, o Shapefile de Relevo na escala 1:25.000, além do Relevo Sombreado no formato TIF, resolução espacial de 30 metros, ambos extraídos do site da Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM, 2017).

Resultado e discussão

Como parte de uma política para saneamento da Baixada Campista (margem direita e esquerda do rio Paraíba do Sul), os governos Federal e Estadual programaram um pacote de obras hidráulicas para serem executadas, principalmente, a partir da terceira década do século XX por distintas comissões da administração pública, no intuito de conter o excedente hídrico (DNOS, 1976). Naquele momento, entendeu-se que estas obras representavam a solução para os problemas da região, pois facilitariam a drenagem das terras embrejadas, que atualmente, são utilizadas para habitação, agricultura e criação de bovinos. As transformações da paisagem na margem esquerda do rio Paraíba do Sul se intensificaram na década de 1970 com a construção de diversas obras de engenharia hidráulicas, executadas pelo Departamento Nacional de Obras de Saneamento. Atualmente, ao percorrer a área de estudo foi possível contabilizar 44 construções de natureza diversa, as quais interferem diretamente na dinâmica das águas superficiais, tanto dos corpos lóticos, quanto dos lênticos. Das obras inventariadas destacam-se manilhas, canais de drenagem, pontes, barragens, comportas manejáveis e diques de contenção, como se vê na Figura 1. No Quadro 1 elas encontram-se divididas por tipos, quantidade e natureza dos materiais utilizados em sua construção. Figura 1 – Obras de engenharia hidráulicas identificadas no Sistema Campelo Organizado pelas autoras. Na Figura 1 observam-se seis tipos de obras de engenharia construídas no Sistema Campelo para facilitar a drenagem de áreas naturais, como lagoas e brejos. Elas possuem distintas especificidades, no entanto, se complementam e mantém-se conectadas por meio do fluxo de água e sedimentos. Neste sentido, a Figura 1A mostra a instalação de manilhas de concreto sob um dique-estrada que ultrapassa um canal de drenagem. Sua função na área é manter a continuidade do fluxo hídrico superficial sem interrompê-los por completo. A Figura 1B apresenta o canal artificial Engenheiro Antônio Resende, que possui cerca de 20 km de extensão e tem a capacidade de drenar vasta área da bacia no relevo dos Tabuleiros Terciários e Planície Fluviomarinha até alcançar o oceano Atlântico, no município de São Francisco de Itabapoana. A Figura 1C expõe a ponte da Moenda sobre o canal Engenheiro Antônio Resende, com aproximadamente 50 metros de comprimento. Ela se destaca entre as demais devido a sua localização, estrutura física e extensão. A Figura 1D exibe uma barragem de concreto com 40 metros de comprimento, construída para estabilizar o nível das águas na lagoa do Campelo. Ressalta-se que acima da cota de 4 metros há transbordamento das águas da lagoa para o canal Engenheiro Antônio Resende e dele para o oceano. Na Figura 1E consta uma comporta controlada manualmente, situada na adução do canal Vigário, no rio Paraíba do Sul. Este canal direciona a água aduzida do referido rio para a lagoa do Campelo. Por fim, a Figura 1F refere-se ao dique de terra e pedras construído na parte sul desta lagoa, para que no período chuvoso não haja inundação das terras cultivadas no entorno. Quadro 1 – Classificação das obras de engenharia hidráulicas Organizado pelas autoras. O mapeamento destas obras apontou uma concentração de manilhas no relevo ondulado dos Tabuleiros, principalmente, ao longo das vias de acesso, como se vê na Figura 2. Embora permita a continuidade do corpo hídrico, este tipo de obra traz sérios danos ao ambiente, pois os cursos d’água não apresentam mais suas características naturais, mas sim, as alterações que vêm sofrendo no decorrer do tempo. Na Figura 2 observa-se menor quantidade de obras construídas no relevo da Planície Fluviomarinha, apesar da variedade encontrada (canais de drenagem, comportas, pontes e barragens), no entanto são as mais impactantes. Figura 2 – Disposição das obras de engenharia hidráulicas na área de estudo Organizado pelas autoras. A Figura 2 também permite analisar as características do relevo na escala da bacia. Nela encontram-se identificadas seis feições geomorfológicas distintas: Planície Costeira, contendo o ecossistema de restinga; Planície Fluviomarinha, marcada por suas áreas embrejadas; Planície de Inundação, receptora dos sedimentos carreados das áreas mais elevadas e do rio Paraíba do Sul em períodos de alta precipitação; e a morfologia do período Terciário, formada por Tabuleiros, Tabuleiros Dissecados e Morros Colinosos Baixos, representando os patamares mais elevados da bacia, podendo alcançar até 161 metros de altitude. Vale ressaltar que a distribuição dos compartimentos no espaço demonstra um controle inicial que poderá definir as distintas feições apresentadas pelos corpos hídricos dispostos na bacia. Além disso, observa-se que os canais fluviais que entalham a superfície do relevo encontram-se perpendiculares à costa, formando uma rede de drenagem com padrão dendrítico, que predominam sobre os Tabuleiros Terciários. Ao correlacionar as características do relevo predominante e a rede de drenagem, notou-se que há influência do relevo ondulado dos Tabuleiros sobre a dinâmica hidrológica da área, pois o fluxo de matéria e energia é direcionado de noroeste (altitude maior – 161m) para sudeste (altitude menor) até alcançar a Planície Fluviomarinha. Nela o fluxo pode ficar retido, temporariamente, antes de desaguarem no oceano Atlântico. De acordo com a literatura consultada, as intervenções antropogênicas vêm causando sérias alterações neste recorte espacial. Para Soffiati (2013) a dinâmica hídrica do Sistema Campelo, anterior à execução das obras, ocorria apenas entre a lagoa do Campelo, o maior receptáculo das águas precipitadas na região e os canais naturais: Valão da Ponte e Cataia, sendo este último, responsável por interligar a referida lagoa ao rio Paraíba do Sul, como se vê na Figura 3. Através dela também se observa que estes dois canais naturais formavam a única rede de drenagem existente até a década de 1970, quando foram iniciadas as obras no sistema fluvial. O autor ainda enfatiza que, no passado quem ditava o ritmo das águas no local era a natureza e que seu nível variava de acordo com os períodos secos e úmidos. Deste modo, o fluxo do canal da Cataia oscilava em função dos níveis freáticos e do rio Paraíba do Sul, causando mudanças no direcionamento da corrente. Figura 3 – Dinâmica hídrica natural e a construção dos canais de drenagem Organizado pelas autoras. Segundo Menezes (1940) no passado as chuvas que caiam sobre a região juntavam-se as águas do rio Paraíba do Sul, que transbordavam e, em consequência, alagavam a margem esquerda, concentrando o excedente na lagoa do Campelo, pois não havia um sangradouro que direcionasse estas águas para o mar. Porém, com o passar do tempo, o cenário descrito foi alterado devido à instalação das obras de engenharia na qual a área foi submetida. As intervenções antropogênicas realizadas pelo DNOS no Sistema Campelo modificaram a hidrogeomorfologia da área, tornando sua paisagem artificial para favorecer os interesses do homem. A abertura dos canais de drenagem resultou na incorporação de extensas faixas de terra ao processo produtivo da monocultura da cana-de-açúcar e da pecuária. Isso se tornou viável, pois o canal Engenheiro Antônio Resende passou a direcionar as águas para o oceano e as comportas manejáveis passaram a controlar a entrada de água na bacia. Por fim, os resultados desta pesquisa apontam que a complexa rede de canais projetada para direcionar o excedente hídrico para o oceano vem cumprindo rigorosamente o seu papel. Isso tem contribuído com a redução do volume de água na bacia hidrográfica do Sistema Campelo e regiões adjacentes, principalmente, em períodos de estiagens severas, pois tem ocasionado à retração das superfícies lacustres e brejais, considerados como áreas de recarga dos principais mananciais drenados, causando sérios impactos ambientais, como aqueles ocorridos no biênio 2015 e 2016.

Mosaico de imagens representando os tipos de obras de engenharia hidráulica.


Quadro que representa os tipos e quantidades das obras, além do material de construção.


Mapa representando a localização das obras de engenharia por toda a bacia do Sistema Campelo.


A Figura 3 mostra a dinâmica natural das águas e o projeto para a construção dos canais artificiais na década de 1970.

Considerações Finais

Ao mapear a bacia hidrográfica do Sistema Campelo foi possível inventariar 44 obras de engenharia hidráulicas que se dividem em 6 tipos distintos: manilhas, canais de drenagem, comportas, pontes, barragens e diques. Ressalta-se que as 24 manilhas encontradas, maioria delas encontram-se instaladas no relevo dos Tabuleiros e chamam a atenção por sua quantidade. Porém, os canais de drenagem construídos na Planície, onde as águas se concentram em períodos chuvosos, mesmo apresentando quantidade inferior provocam sérios impactos ambientais na bacia, que vai desde a drenagem de lagoas e áreas embrejadas, até o redirecionamento dos fluxos hídricos para o oceano Atlântico, através do canal Engenheiro Antônio Resende. Como demonstrado na análise, isso tem ocasionado alterações significativas na geomorfologia fluvial e no comportamento natural das águas superficiais. De modo preliminar, pode-se concluir que as intervenções humanas ocorridas no Sistema Campelo têm contribuindo para o ressecamento das terras na região, dificultando o acesso à água para o abastecimento humano, dessedentação animal e irrigação das terras cultivadas.

Agradecimentos

A primeira autora agradece à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pela concessão da bolsa de mestrado no Programa de Pós-Graduação da Universidade Federal Fluminense.

Referências

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