REA123 - Franciane M Santos

CARACTERIZAÇÃO GRANULOMÉTRICA DE SEDIMENTOS DE FUNDO E
ANÁLISE DE SÓLIDOS SUSPENSOS NA BACIA HIDROGRÁFICA DO CÓRREGO
SANTA MARIA MADALENA – SÃO CARLOS/SP
a
b
c
Franciane Mendonça dos Santos , Dalva Maria de C. Vitti , Bruno Bernardo dos Santos ,
d
Frederico Fábio Mauad
a
USP, e-mail: [email protected]; bUSP,e-mail:[email protected] cUSP,e-mail:[email protected], dUSP,email: [email protected]
Introdução
A demanda por recursos naturais é crescente em nossa sociedade. A água é um recurso natural essencial e indispensável como
componente bioquímico de seres vivos, meio de vida de várias espécies vegetais e animais, elemento representativo de valores
sociais e culturais e insumo indispensável à produção.
O estudo das características físicas de uma bacia hidrográfica permite compreender o funcionamento deste sistema natural,
assim como identificar as ações antropogênicas que possam afetar o seu equilíbrio (GRABOWSKI; DROPPO; WHARTON, 2011).
Segundo Carvalho (1994), a distribuição de sedimentos em uma bacia é muito variável ao longo de seu perfil longitudinal. Esta
variação ocorre em função de diversas características do meio, tal como: tipos de rochas e solos, cobertura vegetal, topografia,
precipitação, entre outros. A compreensão do processo hidrossedimentológico é complexa, pois envolve vários fatores de ordem
física, meteorológica e antrópica.
Segundo Minella et al. (2007) existem várias fontes de sedimentos na escala de uma bacia hidrográfica rural, como lavouras,
pastagens, florestas, rede fluvial e estradas na qual cada uma tem características diferentes na magnitude de contribuição e
potencial de contaminação. A identificação dos sedimentos é fundamental na compreensão da taxa de emissão de sedimentos e
no manejo dos sedimentos erodidos na escala de bacia.
Neste contexto a presente pesquisa visou caracterizar a granulometria dos sedimentos de fundo e analisar os sólidos suspensos
na bacia hidrográfica do Córrego Santa Maria Madalena, localizada em São Carlos-SP.
Metodologia
Neste trabalho, foram realizadas campanhas de coletas de valores espontâneos dos parâmetros em cada mês, de fevereiro de
2015 a janeiro de 2016 passando por período chuvoso e seco. As coletas ocorreram em 2 pontos no curso d’água principal da
bacia: o primeiro está localizado a montante e outro a jusante antes da confluência com o Córrego do Monjolinho.
O ponto 1 está localizado após as nascentes, próximo à Rodovia Washington Luís, antes da urbanização e o ponto 2 está
localizado antes da junção com o Córrego do Monjolinho sendo o leito natural e suas margens protegidas por pedras e alambrado
para evitar erosões.
Para a classificação do material de fundo foi utilizada a análise granulométrica conjunta de acordo com a NBR 7181/ 1982 através
da qual as porções de silte e argila foram determinadas por sedimentação em coluna e, as frações de areia e pedregulho
determinadas por peneiramento.
As amostras para determinação dos sólidos suspensos foram coletadas à aproximadamente 50cm de profundidade nos dois
pontos da seção transversal do rio, e encaminhados para o Núcleo de Hidrometria (CRHEA/EESC/USP) para posterior análise em
laboratório.
Na determinação dos Sólidos Suspensos Fixos (SSF) e Sólidos Suspensos Voláteis (SSV) os materiais residuais no filtro foram
calcinados em mufla a 550°C por 1 hora (até obter massa constante). Após o resfriamento em dessecador, estes foram
novamente pesados, permitindo-se obter, a partir da diferença entre as pesagens, as parcelas fixas e voláteis. As análises foram
realizadas em duplicadas, sendo a média dos valores, utilizada para as inferências.
Resultados e discussão
O ensaio granulométrico dos sedimentos do fundo foi o processo utilizado para a determinação da porcentagem em peso, que
cada faixa especificada de tamanho de partículas representa na massa total ensaiada. As figuras 1 e 2 apresentam a distribuição
granulométrica verificada para cada amostra coletada no ponto 1 e 2, respectivamente.
A partir dos gráficos de distribuição granulométrica, verificou-se que em ambos os pontos de coleta existe o predominio das
porcentagens de areias, principalmente a fração média. Este resultado pode estar associado com a presença de declives
anteriores aos pontos de coleta, o que aumenta a velocidade do fluxo fazendo com que essas frações sejam transportadas.
O ponto 1 de coleta está localizado em área rural, e os sedimentos podem estar associados com atividades agrícolas que utilizam
defensivos agrícolas como agrotóxicos, fertilizantes e resíduos derivados da criação intensiva de animais, e serem transportados
por escoamento superficial.
No ponto 2, a distribuição pode estar associada à drenagem urbana, pois os sedimentos que chegam aos corpos d’água são as
partículas finas, que conseguem passar através das saídas de drenagem urbana mais facilmente, como bocas de lobo e sarjetas,
podem trazer consigo a carga de poluentes tóxicos como metais (ex. chumbo, ferro, zinco), acumular nutrientes, hidrocarbonetos
e bactérias, e outros compostos presentes em efluente domésticos e industriais (Poleto, 2013).
Figura 1: Distribuição granulométrica dos sedimentos de fundo – P1
Figura 2: Distribuição granulométrica dos sedimentos de fundo – P2
Os sedimentos mais grosseiros como pedregulhos por não conseguirem passar pela saída do sistema de drenagem urbana
(sarjetas e bocas de lobo) são inespressivos nas amostras, este sedimentos podem se acumular na saída do sistema, causando
problemas econômicos e facilitando o processo de enchentes e ocasionando problemas para disposição destes materiais.
Em relação a série de sólidos suspensos, os resultados das análises dos SST apresentaram a tendência de serem maiores nos
meses de chuva, mantendo uma relação direta com a precipitação. A mesma relação direta é obtida nos meses de seca, em que
ambos os valores diminuíram.
Observando a Figura 3, verifica-se que as concentrações de SST, possivelmente foram influenciadas pelo tipo de uso e ocupação
do solo local. No ponto 1 localizado em área rural, com parte da vegetação preservada, encontram-se as menores concentrações
de SST, já no ponto 2, com intensa ocupação urbana, as concentrações são significatimente maiores.
Figura 3. Correlação entre a série de sólidos suspensos e valor mensal de precipitação
Para medir do grau de relação linear entre a série de sólidos e a precipitação, foram elaborados os gráficos de dispersão e
calculados os coeficientes de correlação de Pearson entre as variáveis.
O coeficiente de correlação de Pearson é um indicador do grau de relação linear entre duas variáveis quantitativas. Este
coeficiente pode variar entre -1 e 1. O valor 0 significa que não há relação linear, o valor 1 indica uma relação linear perfeita e o
valor -1 também indica uma relação linear perfeita, porém inversa. Assim, quanto mais próximo estiver de 1 ou -1, mais forte é a
associação linear entre as duas variáveis.
A correlação foi positiva para todas as variáveis. No ponto 1 de amostragem a correlação de SST e SSV foi forte, ou seja, a
precipitação influenciou diretamente na concentração das variáveis, o que não ocorreu para os SSF que apresentou correlação
moderada o que pode indicar uma menor influência da precipitação, e possivelmente uma influência dos tipos de uso e ocupação
do solo, bem como das características naturais da área.
No ponto 2 a correlação foi moderada para todas os sólidos suspensos, o que indica que a precipitação não influenciou
diretamente a concentração destas variáveis.
Conclusão
A caracterização dos sedimentos que estão sendo transportados e depositados no Córrego Santa Maria Madalena permitiu
verificar que quanto ao material de fundo há predominância de areia média e grossa que podem estar relacionadas com o uso do
solo preponderante de pastagem degradada em P1 e área urbana densamente ocupada em P2. E, quanto aos sólidos suspensos
os resultados indicam uma variação sazonal dos teores de sólidos, além de uma aparente variação dos parâmetros em relação
ao tipo de uso do solo apresentado em cada ponto de amostragem bem como ao escoamento superficial.
Referências Bibliográficas
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. 1982. Solo: análise granulométrica – NBR-7181. Rio de Janeiro, 16p
Carvalho, N.O.; 1994. Hidrossedimentologia Prática. CPRM. Rio de Janeiro.
Grabowski, R.; C.; Droppo, I.; G.; Wharton, G.; 2011. Erodibility of cohesive sediment: The importance of sediment properties .
Earth-science Reviews, n. 105, p.101-120.
Minella J.P.G., Merten G.H., Reichert J.M., Santos D.R.dos. 2007. Identificação e implicações para a conservação do solo das
fonts de sedimentos em bacias hidrográficas. R. Bras. Ci. Solo, 31:1637-1646.
Poleto, C,; Merten, H, G. 2013. Qualidade dos sedimentos. Ed. Porto Alegre. P. 285.