Autores

Prudêncio, V.S. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO-UNEMAT) ; Souza, C.A. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO-UNEMAT) ; Leandro, G.R.S. (UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA- UNESP) ; Tavares, C.C. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO-UNEMAT) ; Junior, S.S. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO-UNEMAT)

Resumo

O estudo foi desenvolvido no rio Sepotuba com objetivo analisar as variáveis hidrodinâmicas e aporte de sedimentos no baixo curso entre as fazendas Porto do Campo e a Ajusta Conta. No campo foram realizados alguns procedimentos: batimetria, medição da velocidade do fluxo no canal, coleta de sedimentos e carga em suspensão. Na análise de laboratório utilizou o método de evaporação e o método de pipetagem - (dispersão total). A morfologia do canal nas seções 1, 2, e 3, apresentou variação na largura de 63,26 a 135,09 m com profundidade de 1,10 a 2,66 m. A velocidade do fluxo aumentou de 0,77 para 1,13 m/s-1, o que contribuiu para o aumento da área das seções, de 148,59 a 168,27 m2, bem como para o aumento da vazão de 126,30 para 185,11 m3/s-1. Os sedimentos suspensos foi de 10 a 30 mg/l e carga sólida suspensa variando entre 109,123 a 335,837 t/dia. As composições granulométricas predominou areia muito fina (80,02%) seção 1, areia muito fina (61%) na seção 2 e areia fina (42%) seção 3.

Palavras chaves

Rio Sepotuba; dinâmica fluvial; sedimentação

Introdução

A bacia hidrográfica apresenta características diferenciadas quanto á forma de extensão e conformação da superfície, que refletem os efeitos dos elementos do meio ambiente representados principalmente pelo clima, relevo, geologia, solo, recursos hídricos e vegetação. A intensidade de sua variação determina o seu grau de complexidade (CHRISTOFOLETTI, 1981). A bacia hidrográfica do rio Sepotuba possui uma área de 9.844,5051 km² (SERIGATTO, 2006). O rio Sepotuba possui um canal meandrante no baixo curso, é afluente da margem direita do Paraguai, sendo um dos mais importantes afluentes do BAP (Bacia do Alto Paraguai), juntamente com os rios Cabaçal e Jauru. Christofoletti (1980) define os canais meandrantes como rios de curvas sinuosas, largas, harmoniosas e semelhantes entre si, através de um trabalho contínuo de escavação na margem côncava (ponto de menor velocidade) e de deposição na margem convexa (ponto de menor velocidade). As variáveis hidrodinâmicas, que ocorrem em um canal fluvial, como exemplo, a largura do canal, sua profundidade, velocidade, vazão e a sua área, relaciona-se com a carga no leito do rio. Souza (2012) ressalta ainda que, a carga de sedimentos, depositada no canal fluvial, pode estar associada a alguns fatores, tais como: baixa declividade ao longo do perfil longitudinal; morfologia da calha; volume de descarga; alternância do regime de precipitação; capacidade de transporte; velocidade do fluxo; tipo de canal e outros. A deposição nos canais fluviais ocorre, quando há diminuição na competência (tamanho máximo do material a ser transportado) e redução na capacidade do rio (volume de carga que pode ser transportado). O comportamento de uma bacia em relação ao sedimento é muito variável desde as partes mais altas até as planícies. Isso depende da litologia, do tipo de solo, da cobertura vegetal, da declividade, do regime de chuvas, bem como outros fatores. De forma geral, na alta bacia há menor erosão e transporte de sedimentos. A erosão vai diminuindo da alta para média bacia, na medida em que as declividades decrescem (CARVALHO, 2008). O transporte em suspensão ocorre quando os sedimentos são levados pelo fluxo superficial das águas; esses sedimentos são constituídos por partículas finas, siltes e argila, que conservam suspensas na água até a velocidade do fluxo diminuir. A carga de fundo é constituída pelas partículas de granulometria maior, como areias e cascalhos e pode ser transportada por saltação, tração ou rolamento (CHRISTOFOLETTI, 1981). A concentração de sedimentos suspensos, geralmente medida em mg/L-1, varia não apenas com a descarga, mas também ao longo do ano. Dessa forma, para uma mesma descarga pode-se obter diferentes valores de concentração a depender da estação do ano ou do posicionamento em relação à passagem da onda de cheia. Tal situação provoca um comportamento conhecido como histerese, ou seja, para uma mesma vazão são obtidos diferentes valores de concentração de sedimento suspenso (KNIGHTON, 1998). Os sedimentos de fundo variam rapidamente e de maneira irregular com o tempo, com a velocidade e a direção corrente, a profundidade, a quantidade da descarga sólida, a granulometria do material do leito e a distancia transversal das margens (CARVALHO, 2008). De acordo com Christofoletti (1981), as partículas de granulometria maior, como as areias e os cascalhos, são roladas, deslizadas ou saltam ao longo dos leitos dos rios, formando a carga do leito do rio. A carga do leito do rio move-se muito mais lentamente que o fluxo da água, porque os grãos deslocam-se de modo intermitente. A maior quantidade de detritos de determinado tamanho que um rio pode deslocar como carga de leito corresponde a sua capacidade. Portanto, o estudo tem como objetivo analisar as variáveis hidrodinâmicas e aporte de sedimentos no baixo curso rio Sepotuba entre as Fazendas Porto do Campo e a Fazenda Ajusta Conta, Cáceres – Mato Grosso.

Material e métodos

Área de estudo A área de estudo corresponde ao trecho do baixo curso do rio Sepotuba entre as Fazendas Porto do Campo e a Fazenda Ajusta Conta, com 14 km de extensão. Encontra-se entre as coordenadas geográficas 15°42’36.46”- 15° 44’ 33.51” Latitude Sul e 57° 39’ 04.51” - 57° 42’ 37.49” Longitude Oeste. Procedimentos metodológicos Para elaboração do mapa de localização foi utilizado imagens de satélite LANDSAT 8 OLI com 30 metros de resolução espacial, posteriormente a imagem passou pela composição de bandas 4, 5 e 6 RGB em falsa cor, logo após redimensionado raster para 15 metros de resolução pela função Pan Sharpen através da banda 8(Pan), inserido arquivo vetorial sobre o mesmo delimitando a área de estudo, recortando o raster através da função Extract by Mask. Confeccionado layout do mapa. Trabalho de gabinete Foi realizado levantamento bibliográfico em livros e artigos científicos para suporte teórico-conceitual dos processos e mecanismos envolvidos no estudo. Trabalho de campo O campo foi realizado no período de vazante nos dias 01 e 02 de Setembro de 2017, sendo monitoradas 3 seções devido à logística e distância entre os pontos. No campo foram utilizados os equipamentos: ecobatímetro para medir a profundidade do canal, molinete fluviométrico para obter a velocidade do fluxo do canal e coletas amostras na seção transversal para análises em laboratório. Coletas de sedimentos de fundo Na coleta de sedimentos de fundo utilizou-se o aparelho do tipo Van Veen (amostrador de mandíbulas). O aparelho foi lançado na água até alcançar o fundo do canal fluvial retendo sedimentos em suas mandíbulas. As amostras de cada ponto foram armazenadas em sacos plásticos, identificados com a localização para posterior análise (SILVA et. al, 2012). Coletas de sedimentos em suspensão Foi utilizada a garrafa de Van Dor para coleta de água posteriormente a amostra foi alocada em garrafa de 1L esterilizada e etiquetada com a identificação de cada ponto sendo armazenada em gelo. Atividade de laboratório No laboratório fez-se uso do método de (CARVALHO, 2008) para análise de sedimentos suspenso. As amostras coletadas foram colocadas em bécher de 1000 ml com pesos conhecidos e secos em estufa a 105 ºC, posteriormente os mesmo foram pesados, o resultado é a diferença do peso seco subtraído o valor do béquer. Os procedimentos das análises granulométricas foram executados através do método de pipetagem e peneiramento (EMBRAPA,1997). O fracionamento dos sedimentos de fundo foi determinado considerando a classificação: seixos, grânulos, areia muito grossa, areia grossa, areia média, areia fina, areia muito fina e silte e argila, foi realizado de acordo com método de peneiramento (SUGUIO, 1973). Cálculo de Vazão Para calcular a área na seção transversal no nível de margens plenas e áreas da seção molhada foi adotada a fórmula: A = L x P (CUNHA, 2009). Para obter o cálculo da vazão utilizou-se a seguinte fórmula: Q = V x A (CUNHA, 2009). Cálculo de Descarga Sólida Suspensa Os valores de descarga sólida suspensa (QSS) foram determinados pelo somatório do produto entre a concentração de sedimento em suspensão da vertical (CSSi) e a respectiva descarga líquida da vertical (Ql), na fórmula QSS = ∑ (Css1 . Ql1). 0,0864 (CARVALHO, 2009).

Resultado e discussão

O trecho de estudo se localiza no baixo curso do rio Sepotuba entre as fazendas Porto do Campo e a fazenda Ajusta Conta, onde o rio possui padrão de canal meandrante (Figura 1). Analisando a morfologia do canal nas seções 1, 2 e 3 (Figura 2), obtivemos dados das variáveis hidrodinâmicas em um período de vazante, sendo a largura do canal, profundidade, velocidade, área e vazão. Os sedimentos por transporte em suspensão foram analisados como concentração de sedimentos suspensos (mg/L-1) e descarga sólida em suspensão (t/dia). A análise dos sedimentos de fundo permitiu obter informações da composição granulométrica em seixos, grânulos, areia muito grossa, areia grossa, areia média, areia fina, areia muito fina e silte/argila representado em porcentagem como média de cada seção. A primeira seção localiza-se no rio Sepotuba, próximo a Sede da Fazenda Porto do Campo conforme apontando anteriormente. O fluxo apresentou a velocidade de 0,85 m/s-1, a largura do canal foi de 135,09 m, a profundidade foi de 1,10 m, a área da seção foi de 148,59 m2, a vazão de 126,30 m3/s-1, apresentando a concentração de sedimentos suspenso de 10 mg/L-1 e carga sólida em suspensão de 109,123 t/dia (figura 3). A segunda seção encontra-se próximo a Sede do Sitio Taquaraçu no rio Sepotuba. A velocidade de 1,13 m/s-1, a largura do canal de 71,23 m, a profundidade de 2,30 m, a área seção foi de 163,82 m2, a vazão de 185,11 m3/s-1, concentração de sedimentos suspenso 20 mg/L-1 e a carga sólida em suspensão 319,88 t/dia (figura 3). A terceira seção encontra-se rio Sepotuba na Sede da fazenda Ajusta Conta, apresentando uma velocidade de 0,77 m/s-1, a largura do canal de 63,26 m, a profundidade de 2,66 m, a dimensão de sua área é de 168,27 m2, a vazão apresentou 129,56 m3/s-1, uma concentração de sedimentos suspenso de 30 mg/L-1 e a carga sólida em suspensão de 335,837 t/dia (figura 3). Nos resultados o valor da concentração de sedimentos suspensos, permite identificar que nas seções 1, 2 e 3, obteve valores variando de 10 a 30 mg/L-1 um valor considerado baixo quando comparado a outros afluentes e ao do rio Paraguai. Isso ocorre devido a baixa capacidade de transporte do rio e por ter realizado a coleta dos dados em um período de vazante, onde a velocidade do fluxo encontra diminuída. Contudo, observa-se o aumento da concentração de montante para jusante. A análise granulométrica permitiu verificar os tipos de carga de sedimentos transportada no fundo do canal. Na seção 1 predominou areia muito fina (80,02%), na seção 2 predominou areia muito fina (61%) e na seção 3 predominou a ocorrência de areia fina (42%), na (figura 4). A predominância em areia fina e areia muito fina concentrada nas seções está relacionada com a baixa velocidade do fluxo do canal associada com a profundidade, largura e descarga solida suspensa (CARVALHO, 2008).

Considerações Finais

Ao analisar os dados das três seções transversais, foi possível verificar que as vazões, as concentrações dos sedimentos suspensos e a descargas sólidas aumentaram em direção a jusante no rio Sepotuba. O estudo apresenta ainda a contribuição de carga suspensa e vazão do rio Sepotuba para o rio Paraguai. As analises granulométricas permitiram a identificação e classificação dos sedimentos de fundo. Houve alta concentração de areia fina e areia muito fina nas seções estudadas, o que indica que no período de vazante o rio Sepotuba possui baixa competência de transportar sedimentos de fundo. Contudo, cabe salientar a diversidade de materiais encontrados variando de grânulos a silte+argila. Portanto, verifica-se a necessidade de um monitoramento em diferentes períodos a fim de se identificar as variações espaço-temporal da carga transportada pelo rio Sepotuba, bem como sua hidrodinâmica.

Agradecimentos

A Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Mato Grosso – FAPEMAT Edital 2017 – Cooperação FAPEMAT/UNEMAT pela concessão de Bolsa de Iniciação Científica a primeira autora. Ao Laboratório de Pesquisa e Estudos em Geomorfologia Fluvial – LAPEGEOF/UNEMAT pelo apoio logístico. A Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo – FAPESP Processo 2016/07635-0 pela concessão de Bolsa Doutorado ao terceiro autor.

Referências

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CARVALHO, T. M. Avaliação do transporte de carga sedimentar no médio rio Araguaia. Revista Geosul. v. 24, n. 47, p. 1-14. 2009.
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SERIGATTO, E, M. Delimitação Automatica das Areas de Preservação Permanente e Indentificação dos Conflitos de Uso do Terra na Bacia Hidrografica do Rio Sepotuba. 2006. 205f. Tese (Doutorado em Ciência Florestal) – Universidade Federal De Viçosa, Minas Gerais, 2006.
SILVA, F, C.; FREITAS, I, J.; CRUZ, J, S, B.; OLIVEIRA, M, A, P.; ANDRADE, L, N, P, S.; MOROSTEGA, G, B. Feições morfológicas e Composição Granulométrica dos sedimentos em alguns trechos do rio Paraguai: Passagem Velha, Barranco do Touro, Baía do Quati e Foz do Córrego Padre Inácio no município de Cáceres – MT. In: SOUZA, C. A. (Org.). Bacia hidrográfica do rio Paraguai – MT: dinâmica das águas, uso, ocupação e degradação ambiental. São Carlos-SP: ed. Cubo, 2012. p. 81 – 94.
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SUGUIO, K. Introdução á sedimentologia. São Paulo: Edgar Blucher, 1973. 313 p.