ID do TRABALHO: 21 MEDIÇÃO DE VAZÃO DO RESERVATÓRIO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA LAGO BOLONHA EM BELÉM/PARÁ

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1 ID do TRABALHO: 21 MEDIÇÃO DE VAZÃO DO RESERVATÓRIO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA LAGO BOLONHA EM BELÉM/PARÁ Izabelle Ferreira de Oliveira 1 ; Mônica Silva de Sousa²; Lígia Conceição Tavares 3 Luiza Carla Girard Mendes Teixeira 4 ;Paula Danielly Belmont Coelho 5 ; Geovane da Silva Teixeira 6 ; Danilo Cunha de Oliveira 7 RESUMO-Este artigo trata da determinação da velocidade da vazão tornando se relevantes estudos e pesquisas relacionados à abundância de água em contraponto com a escassez qualitativa. Na Região Metropolitana de Belém, estado do Pará, a qual desde seus primórdios é cercada por uma extensa rede de rios e igarapés, possuindo múltiplos usos é nesta região que se encontra o reservatório Bolonha que abastece o Sistema de Tratamento de Água que abastece parte da população belenense. O local situa-se no terreno do Parque Estadual do Utinga (PEUT), mais precisamente na Avenida João Paulo II, s/n - Curió Utinga, no município de Belém- PA. O reservatório apresenta forma alongada, aproximadamente m² de área e m³ de volume d água, sua profundidade máxima está em torno de 7.64 m. O reservatório é margeado por vegetação com árvores de médio e grande porte, características da região. Dentro desta perspectiva o reservatório, possui grande importância para o abastecimento público na região, vem ao longo dos anos perdendo suas características naturais no que diz respeito ao seu metabolismo, uma vez que possui característica de reservatório, considerando a sua fragilidade e lembrando que não são permanentes, tornando-o uma responsabilidade impar para a sociedade. Objetivo da pesquisa se dá pela falta de dados de vazão referente ao reservatório Bolonha. O método utilizado para determinar a vazão e automatizado e preciso, sendo utilizado o equipamento Calculadora T1-89 Titanium acoplado a molinete. Foram determinadas quatro campanhas de medição de vazão sendo duas para o período chuvoso e duas para o período seco com definição de três pontos com espaçamento de 0,50 cm de distância e duas profundidades variando de 0,30 a 0,60 cm respectivamente. As medições foram realizadas no intervalo de oito da manhã ate às cinco da tarde a cada meia hora. Através dos resultados obtidos aplicou se a analise da serie temporal da vazão do reservatório Bolonha nos períodos chuvoso e seco para eventuais comparações, obtendo vazão média de 245,4m³/s para o período chuvoso e 214,2 m³/s para o período seco. Palavras-chave: Vazão, lago Bolonha, serie temporal. 1 Eng.ª Ambiental. Mestranda em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental. Universidade Federal do Pará. 2 Eng.ª Sanitarista e Ambiental, Mestranda em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental. Universidade Federal do Pará. 3 Eng.ª Sanitarista e Ambiental, Mestranda em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental. Universidade Federal do Rio Grande do Sul 4 Doutora em Desenvolvimento Sustentável Tropico Úmido pela Universidade Federal do Pará. 6 Graduanda em Engª Sanitária e Ambiental. Universidade Federal do Pará. 7 Graduando em Engª Sanitarista e Ambiental. Universidade Federal do Pará. 8 Graduando em Engª Sanitarista e Ambiental. Universidade Federal do Pará.

2 1. INTRODUÇÃO Por vazão entende-se o volume de água que passa numa determinada seção do rio por unidade de tempo, a qual é determinada pelas variáveis de profundidade, largura e velocidade do fluxo, e é expressa comumente no sistema internacional (SI) de medidas em m³/s. As técnicas mais utilizados para determinar a vazão são os métodos indiretos ou automáticos, desde um simples objeto lançado na água para estimar a velocidade que percorre em uma determinada distância, até métodos mais precisos como molinetes, doppler acústicos (ADCP Automatic Doppler Current Profiler), vertedores, calhas, molinete hidrométrico e o método do flutuador, sendo a escolha do método função da grandeza do corpo d água, da precisão necessária e dos recursos disponíveis. Dentre estes, o uso do molinete hidrométrico é o mais difundido, pela facilidade e custo benefício (CARVALHO, 2008). A medição da vazão de um rio é importante porque influencia na qualidade da água, nos organismos que nela vivem e seus habitats. A vazão é influenciada pelo clima, aumentando durante os períodos chuvosos e diminuindo durante os períodos secos. Também pode ser influenciada pelas estações do ano, sendo menor quando as taxas de evaporação são maiores (PALHARES, 2007). Neste artigo a técnica utilizada para medir a vazão do reservatório de abastecimento o Bolonha foi através do uso de molinete. Esse equipamento é, hoje em dia, o mais difundido para a medição de vazão devido a sua versatilidade e precisão. Consiste, basicamente, em uma hélice cuja rotação é proporcional à velocidade do líquido. Geralmente, a hélice é ligada a um sistema de engrenagens (calculadora) que, a cada 5, 10, 20 ou 30 voltas, atua num contato elétrico. Isso permite ao operador, na superfície, saber a velocidade do filete que está sendo analisado (AYRES, 2001). Na Região Metropolitana de Belém, o reservatórios Bolonha e o principal manancial de abastecimento de águas superficiais. Encontram-se dentro da Área de Proteção Ambiental do Parque Estadual do Utinga, Belém-PA. Visto que na literatura ainda não há nenhum dados de medição de vazão voltada para o reservatório, esta pesquisa buscou coleta dados obtidos nos períodos chuvoso e seco e aplicou se a análise da serie temporal de vazão do reservatório Bolonha para eventuais comparações, obtendo dois períodos distintos para uma melhor compreensão de seu comportamento. (SILVA, 2010) 2

3 2. OBJETIVO Determinação dos dados de vazão para o reservatório de abastecimento de água do reservatório Bolonha 2.1.Objetivo Especifico Avaliar as tendência temporais de vazão no período chuvoso Avaliar as tendência temporais de vazão no período seco 3. MATERIAL E MÉTODOS 3.1 Área de estudo Localizado no terreno do Parque Estadual do Utinga (PEUT), o reservatório de abastecimento de água Bolonha situado mais precisamente na Avenida João Paulo II, s/n - Curió Utinga, no município de Belém- PA, conforme a figura 1, é responsável pelo abastecimento da população belenense. O reservatório apresenta forma alongada, aproximadamente m² de área e m³ de volume d água, sua profundidade máxima está em torno de 7.64 m. O reservatório é margeado por vegetação com árvores de médio e grande porte, características da região. (JUNIOR, 2015) Figura 1: Mapa de localização de o reservatório de abastecimento de água Bolonha. 3

4 3.2 Localização dos pontos de coleta O procedimento de medição foi determinado para um (01) ponto, localizado no centro na entrada da captação da ETA Bolonha, antes do gradeamento e remoção de sólidos grosseiros. A escolha do mesmo se deu por apresenta facilidade de acesso para realização das medidas, área sem vegetação sobrenadante devido a uma barreira de contenção, apresenta uma profundidade entorno de 7 metros, vazão constante já que o único ponto que pega toda a água de saída. 3.3 Levantamentos de dados O método utilizado para determinar a vazão e automatizado e preciso, sendo utilizado o equipamento Calculadora T1-89 Titanium acoplado a molinete. Foram determinadas quatro campanhas de medição de vazão sendo duas para o período chuvoso e duas para o período menos chuvoso com definição de três pontos com espaçamento de 0,50 cm de distância e duas profundidades variando de 0,30 a 0,60 cm respectivamente. As medições foram realizadas no intervalo de oito da manhã ate às cinco da tarde a cada meia hora. A determinação da vazão e dada aplicando a formula para calculo de vazão: Q = (w. h).v Equação (01) Em que: Q = vazão (m³/s) A = área da seção do rio (m²) (w.h) V = velocidade do fluxo de água (m/s) h = profundidade média na seção transversal do canal (m) w = largura do canal Equação (02) 4.RESULTADOS O comportamento das vazões do reservatório Bolonha referente ao período chuvoso e seco e suas respectivas séries temporal é um dos principais aspectos a serem abordados neste item. Conforme pode ser observado nas figura1, figura 2, figura 3 e figura 4, essas séries do reservatório em estudo apresentam variações na tendência, quando comparadas dentro do mesmo intervalo de tempo considerado em dois períodos distintos. 4

5 08:00 08:18 08:36 08:54 09:12 09:30 09:48 10:06 10:24 10:42 11:00 11:18 11:36 11:54 12:12 12:30 12:48 13:06 13:24 13:42 14:00 14:18 14:36 14:54 15:12 15:30 15:48 16:06 16:24 16:42 17:00 08:00 08:18 08:36 08:54 09:12 09:30 09:48 10:06 10:24 10:42 11:00 11:18 11:36 11:54 12:12 12:30 12:48 13:06 13:24 13:42 14:00 14:18 14:36 14:54 15:12 15:30 15:48 16:06 16:24 16:42 17:00 Figura 1: Gráfico primeira campanha de vazão período chuvoso. 500 QMÉDIA H=0.30m H=0.60m Tempo (hora) Fonte: Oliveira et al,2016. Figura 2: Gráfico segundo campanha de vazão período chuvoso QMÉDIA H=0.30m H=0.60m Tempo (hora) Fonte: Oliveira et al,2016. As figuras 1 e 2 trazem os gráficos de dispersão que mostram a série temporal de dados de vazão em relação a tempo em horas do período chuvoso do reservatório Bolonha.Vale salientar que houve variações em relação dos dados. E perceptivo que há variações em ambos os gráficos nas duas primeiras campanhas os gráficos apresentam diferenciações o primeiro gráfico apresenta se uma constante, e dispersão significativa para ambas as alturas, o segundo gráfico apresenta constante variações, isso 5

6 08:00 08:18 08:36 08:54 09:12 09:30 09:48 10:06 10:24 10:42 11:00 11:18 11:36 11:54 12:12 12:30 12:48 13:06 13:24 13:42 14:00 14:18 14:36 14:54 15:12 15:30 15:48 16:06 16:24 16:42 17:00 representa que os níveis de precipitação influenciam na velocidade com maiores variações no inicio da tarde sendo o período de maior precipitação. A linha de tendência demonstra que a velocidade processam quantidades maiores de fluxo água no período chuvoso e geram maior vazão de água por m³. A priori, considerandose que as séries temporais de dados de vazão identificou-se por meio que os dados estudados apresentaram distintas variações. As análises dos resultados para o período seco mostrou constantes variações em relação aos dados das duas campanhas realizadas no período determinado, essa variações podem ser identificada nas figuras 3 e 4. Figura 3: Gráfico terceira campanha de vazão período seco QMÉDIA H=0.30m H=0.60m Tempo (hora) Fonte: Oliveira et al,

7 08:00 08:18 08:36 08:54 09:12 09:30 09:48 10:06 10:24 10:42 11:00 11:18 11:36 11:54 12:12 12:30 12:48 13:06 13:24 13:42 14:00 14:18 14:36 14:54 15:12 15:30 15:48 16:06 16:24 16:42 17:00 Figura 4: Gráfico quarta campanha de vazão período seco. 250 QMÉDIA H=0.30m H=0.60m Tempo (hora) Fonte: Oliveira et al,2016. Já para a vazão no período seco, há mudança brusca na média só foi detectada no reservatório os níveis de variação com maiores taxas no inicio da tarde. Essas tendências positivas concordam com os resultados de vazão. Houve tendências e mudanças perceptíveis na média das séries de vazão,entretanto, no período seco os gráficos demonstram constantes variações para a terceira campanha percebe se que para a variação de altura em 0,60m houve uma maior dispersão, que a altura de 0, 30 m que apresenta mais constante. Para a quarta campanha há continuidade na altura de 0,30 m e pouca dispersão para altura de 0,60m, com isso pode nota através dos gráficos as variações do percentual das vazões do reservatório. Através dos resultados obtidos aplicou se a analise da serie temporal da vazão do reservatório Bolonha nos períodos chuvoso e seco para eventuais comparações, obtendo vazão média de 245,4m³/s para o período chuvoso e 214,2 m³/s para o período seco. Este estudo de séries temporais mostraram que há variações e foi detectado como estatisticamente significativo. 7

8 5. CONCLUSÃO Dentro desta perspectiva o reservatório, possui grande importância para o abastecimento público na região, vem ao longo dos anos perdendo suas características naturais no que diz respeito ao seu metabolismo, uma vez que possui característica de reservatório, considerando a sua fragilidade e lembrando que não são permanentes, tornandoo uma responsabilidade impar para a sociedade. Através dos resultados obtidos aplicou se a analise da serie temporal da vazão do reservatório Bolonha nos períodos chuvoso e seco para eventuais comparações, obtendo vazão média de 245,4m³/s para o período chuvoso e 214,2 m³/s para o período seco. As análises dos resultados para os período demonstrou que fluxo água no período chuvoso gera maior vazão de água por m³,e o período seco mostrou constantes variações em relação aos dados das duas campanhas. Considerando-se que as séries temporais de dados de vazão identificou por meio do estudos apresentam distintas variações. 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AYRES, M.C. Hidrometria- medição de vazão. Seminário apresentado à Faculdade de Ciências Agronômicas do Campus de Botucatu, UNESP. São Paulo, CARVALHO, T.M. Técnicas de medição de vazão por meios convencionais e não convencionais. RBGF Revista Brasileira de Geografia Física Recife-PE Vol. 01 n.01 Mai/Ago 2008, JÚNIOR A. C. R. Antropogeomorfologia da Bacia Hidrográfica do Murutucu: Abastecimento Hídrico, Uso e Ocupação em Belém-PA. Ano: 2015 PALHARES, J.C.P. Comunicado técnico Medição da vazão em rios pelo método flutuador. EMBRAPA, SC, SILVA J.P. Avaliação da Qualidade da Água Superficial Utilizada no Sistema de Abastecimento Público do Município de Belém (PA) Dissertação de Mestrado. Universidade Federal do Pará