Dinâmica hidrossedimentar na confluência dos rios Beni e Mamoré

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Severo, Ednaldo Bras
Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/5541270181050539, 0000-0002-9148-5570
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Amazonas
Instituto de Filosofia, Ciências Humanas e Sociais
Brasil
UFAM
Programa de Pós-graduação em Geografia
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/10473
Resumo: Os rios Beni e Mamoré, localizados na fronteira entre Brasil e Bolívia, são os principais formadores do rio Madeira. Juntos, esses rios contribuem com um grande volume de água, apresentando uma descarga líquida média anual de 9.578 m³/s e 7.847 m³/s, respectivamente, e aportam aproximadamente 282 milhões de toneladas de material em suspensão ao rio Madeira anualmente. Esta pesquisa teve como objetivo analisar a variabilidade hidrossedimentológica na região de confluência entre os rios Beni e Mamoré. Para alcançar esse objetivo, foram combinadas medições detalhadas in situ com análises de dados por sensoriamento remoto. Os parâmetros da dinâmica fluvial incluíram medições da descarga líquida (Q), descarga sólida (Qs), velocidade de fluxo, e concentração do material em suspensão (MES) em superfície e profundidade, utilizando informações das estações de Cachuela Esperanza, Guayaramerin e Porto Velho, provenientes do Observatório HYBAM. Adicionalmente, foram empregados dados de sensoriamento remoto para análise da dinâmica de uso e cobertura do solo (Mapbiomas), precipitação (CHIRPS) e concentração do material em suspensão (MES) obtidos por imagens de satélites PlanetScope. A descarga sólida anual foi calculada com base nos dados do Observatório HYBAM e nas medições realizadas no ano hidrológico de 2021/2022. Os resultados indicam que, na bacia dos rios Beni e Mamoré, ocorreram intensas mudanças no uso e cobertura do solo entre as décadas de 1990 e 2020, com grande expansão das áreas destinadas à agricultura, infraestrutura urbana e mineração. Apesar dessas mudanças intensas, não foi observada uma tendência clara de aumento ou redução da precipitação ao longo do período analisado nessas bacias. Em relação à descarga de fluxo sólido, constatou-se uma redução de 15% no material suspenso proveniente dos rios Beni e Mamoré entre a confluência desses rios e o reservatório da Usina Hidrelétrica (UHE) de Jirau, o que corresponde a cerca de 40 milhões de toneladas por ano em um trecho de 400 km, com menor redução registrada nos 200 km a jusante da confluência. A dinâmica hidrossedimentar nesta região apresenta uma marcante zona de deposição no rio Madeira, a montante da UHE de Jirau, onde aproximadamente 15% do material proveniente dos rios Beni e Mamoré é retido. Observou-se que a região mais próxima à confluência apresenta a maior área de deposição, embora não tenha sido encontrada uma relação direta com a redução da velocidade média do fluxo nesse trecho do rio. As estimativas da concentração do MES utilizando imagens PlanetScope apresentaram grandes divergências em relação aos valores observados em campo nos rios Beni, Mamoré e Madeira. Este estudo da dinâmica hidrossedimentar na confluência dos rios Beni e Mamoré fornece dados relevantes para melhor avaliação dos impactos da UHE de Jirau no transporte de sedimentos no rio Madeira, além de discutir a relação entre a dinâmica hidrossedimentar e eventos climáticos extremos na região. A dissertação faz parte do Programa de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) da Energia Sustentável do Brasil (ESBR), alinhada às orientações da ANEEL. O projeto de pesquisa "Espectrorradiometria para Monitoramento de Sedimentos em Reservatórios" (SPECTROSED), iniciado em 2020, conduziu campanhas de medição de parâmetros como concentração de material em suspensão, granulometria, mineralogia, vazão e radiometria na área a montante da Usina Hidrelétrica de Jirau, no rio Madeira. O projeto desenvolveu estações experimentais automatizadas para o monitoramento contínuo de sedimentos, financiado pela Fundação Universidade de Brasília (FUB), Fundação de Apoio à Pesquisa (FUNAPE) e Instituto João Neórico (FARO).
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Os parâmetros da dinâmica fluvial incluíram medições da descarga líquida (Q), descarga sólida (Qs), velocidade de fluxo, e concentração do material em suspensão (MES) em superfície e profundidade, utilizando informações das estações de Cachuela Esperanza, Guayaramerin e Porto Velho, provenientes do Observatório HYBAM. Adicionalmente, foram empregados dados de sensoriamento remoto para análise da dinâmica de uso e cobertura do solo (Mapbiomas), precipitação (CHIRPS) e concentração do material em suspensão (MES) obtidos por imagens de satélites PlanetScope. A descarga sólida anual foi calculada com base nos dados do Observatório HYBAM e nas medições realizadas no ano hidrológico de 2021/2022. Os resultados indicam que, na bacia dos rios Beni e Mamoré, ocorreram intensas mudanças no uso e cobertura do solo entre as décadas de 1990 e 2020, com grande expansão das áreas destinadas à agricultura, infraestrutura urbana e mineração. Apesar dessas mudanças intensas, não foi observada uma tendência clara de aumento ou redução da precipitação ao longo do período analisado nessas bacias. Em relação à descarga de fluxo sólido, constatou-se uma redução de 15% no material suspenso proveniente dos rios Beni e Mamoré entre a confluência desses rios e o reservatório da Usina Hidrelétrica (UHE) de Jirau, o que corresponde a cerca de 40 milhões de toneladas por ano em um trecho de 400 km, com menor redução registrada nos 200 km a jusante da confluência. A dinâmica hidrossedimentar nesta região apresenta uma marcante zona de deposição no rio Madeira, a montante da UHE de Jirau, onde aproximadamente 15% do material proveniente dos rios Beni e Mamoré é retido. Observou-se que a região mais próxima à confluência apresenta a maior área de deposição, embora não tenha sido encontrada uma relação direta com a redução da velocidade média do fluxo nesse trecho do rio. As estimativas da concentração do MES utilizando imagens PlanetScope apresentaram grandes divergências em relação aos valores observados em campo nos rios Beni, Mamoré e Madeira. Este estudo da dinâmica hidrossedimentar na confluência dos rios Beni e Mamoré fornece dados relevantes para melhor avaliação dos impactos da UHE de Jirau no transporte de sedimentos no rio Madeira, além de discutir a relação entre a dinâmica hidrossedimentar e eventos climáticos extremos na região. A dissertação faz parte do Programa de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) da Energia Sustentável do Brasil (ESBR), alinhada às orientações da ANEEL. O projeto de pesquisa "Espectrorradiometria para Monitoramento de Sedimentos em Reservatórios" (SPECTROSED), iniciado em 2020, conduziu campanhas de medição de parâmetros como concentração de material em suspensão, granulometria, mineralogia, vazão e radiometria na área a montante da Usina Hidrelétrica de Jirau, no rio Madeira. O projeto desenvolveu estações experimentais automatizadas para o monitoramento contínuo de sedimentos, financiado pela Fundação Universidade de Brasília (FUB), Fundação de Apoio à Pesquisa (FUNAPE) e Instituto João Neórico (FARO).The Beni and Mamoré rivers, located on the border between Brazil and Bolivia, are the main tributaries of the Madeira River. Together, these rivers contribute a significant volume of water, with an average annual discharge of 9,578 m³/s and 7,847 m³/s, respectively, and they supply approximately 282 million tons of suspended sediments to the Madeira River annually. This research aimed to analyze the hydro-sedimentological variability in the confluence region of the Beni and Mamoré rivers. To achieve this objective, in situ measurements were combined with remote sensing data analyses. The fluvial dynamics parameters included measurements of water discharge (Q), solid discharge (Qs), flow velocity, and suspended sediment concentration (SSC) at the surface and depth, using data from the Cachuela Esperanza, Guayaramerin, and Porto Velho stations, provided by the HYBAM Observatory. Additionally, remote sensing data were employed to analyze land use and cover changes (Mapbiomas), precipitation (CHIRPS), and suspended sediment concentration obtained from PlanetScope satellites. The annual solid discharge was calculated based on data from the HYBAM Observatory and ins situ measurements collected during the 2021/2022 hydrological year. The results indicate that significant changes in land use and cover occurred in the Beni and Mamoré river basins in Bolivia between the 1990s and 2020s, with a notable expansion of areas dedicated to agriculture, urban infrastructure, and mining. Despite these intense changes in land use and land cover, no clear trend of increase or decrease in precipitation was observed over the analyzed period in these basins. Regarding solid discharge, was found a reduction of 15% in suspended sediment from the Beni and Mamoré rivers between their confluence and the Jirau Hydroelectric Power Plant (HPP) reservoir on the Madeira River, corresponding to approximately 40 million tons per year over a 400 km stretch, with a small reduction observed in the 200 km downstream of the confluence. The hydro-sedimentological dynamics in this region exhibit a significant deposition zone in the Madeira River, upstream of the Jirau HPP, where approximately 15% of the suspended material from the Beni and Mamoré rivers is trapped. It was observed that the region closest to the confluence has the largest deposition area, although no direct relationship with the reduction in average flow velocity in that section of the river was found. The SSC estimates using PlanetScope images showed significant discrepancies compared to the in situ data in the Beni, Mamoré, and Madeira rivers. This study on the hydro-sedimentological dynamics at the confluence of the Beni and Mamoré rivers provides relevant data for a better assessment of the impacts of the Jirau HPP on sediment transport in the Madeira River and discusses the relationship between hydro-sedimentological dynamics and extreme climatic events in the region. This dissertation is part of the Research and Development Program (R&D) of Energia Sustentável do Brasil (ESBR), aligned with ANEEL's guidelines. The research project "Spectroradiometry” for Sediment Monitoring in Reservoirs" (SPECTROSED), started in 2020, conducted campaigns to measure parameters such as suspended sediment concentration, granulometry, mineralogy, flow, and radiometry in the area upstream of the Jirau Hydroelectric Power Plant on the Madeira River. The project developed an automated experimental station for continuous sediment monitoring, funded by the University of Brasília Foundation (FUB), the Research Support Foundation (FUNAPE), and the João Neórico Institute (FARO).FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do AmazonasUniversidade Federal do AmazonasInstituto de Filosofia, Ciências Humanas e SociaisBrasilUFAMPrograma de Pós-graduação em GeografiaMarinho, Rogério Ribeirohttp://lattes.cnpq.br/0431904514470921Silva Neto, João Cândido André dahttp://lattes.cnpq.br/6693264591240467Filizola Junior, Naziano Pantojahttp://lattes.cnpq.br/6356602589452935Severo, Ednaldo Brashttp://lattes.cnpq.br/55412701810505390000-0002-9148-55702024-11-08T15:17:37Z2024-07-04info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSEVERO, Ednaldo Bras. Dinâmica hidrossedimentar na confluência dos rios Beni e Mamoré. 2024. 105 f. Dissertação (Mestrado em Geografia) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2024.https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/10473porhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAMinstname:Universidade Federal do Amazonas (UFAM)instacron:UFAM2024-11-09T05:06:24Zoai:https://tede.ufam.edu.br/handle/:tede/10473Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://200.129.163.131:8080/PUBhttp://200.129.163.131:8080/oai/requestddbc@ufam.edu.br||ddbc@ufam.edu.bropendoar:65922024-11-09T05:06:24Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM - Universidade Federal do Amazonas (UFAM)false
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