Um software (programa) gratúito da Google, o GOOGLE EARTH, usa imagens de satélites de alta resolução (essa é a ´ajuda que veio do céu´), que nos permite localizar até pequenos casebres, em praticamente qualquer lugar do planeta. É só dar um zoom. Ele costuma ser usado para "passeios" por pontos turísticos famosos, mas dispõe de ferramentas incríveis e precisas, com que podemos traçar sobre a imagem da superfície: retas, medir cotas, delimitar contornos e calcular áreas. Usei esses artifícios para transmitir conceitos úteis de Hidráulica, Hidrologia e Saneamento, em exemplos numéricos que permitem ao Gestor Ambiental elaborar verdadeiros Projetos Básicos de Engenharia. É um incentivo ao estudo do Geoprocessamento e do Meio Ambiente, é claro!
Faça isso e voe, literalmente, com elas. É difícil imaginar que há 50 anos começava a industrialização no Brasil, e aqui, nem TV havia. A Internet só teve início há 12. Celular, mais recente ainda. Contudo, usamos essas tecnologias como se as conhecêssemos desde criancinha. Pois bem, pintou na área uma nova: as viagens de satélite (no monitor do seu PC), sem sair de casa: o Google Earth.
Para quem ainda não usou, esse programa (que baixamos gratuitamente no link acima) nos permite visitar qualquer lugar do planeta, com um simples clique de mouse e aproximar a imagem (dando zoom) e identificar a rua e o prédio em que moramos. Sem exagero, no meu caso, achei até a amendoeira que fica em frente à minha janela. Em algumas cidades (como Paris ou Genebra, p.ex.), consta o nome das ruas e dos bairros, além de outras informações úteis, como estradas, limites geográficos, etc.
Há um recurso muito interessante, de podermos adicionar uma tachinha nos locais escolhidos e nomeados por nós (que consta do mapa e de um diretório), para voltarmos a eles, a qualquer tempo, com apenas um duplo-clique.
Fico imaginando o potencial dessa ferramenta numa aula de Geografia, Hidrologia, Ecologia, Educação Ambiental, ou mesmo na iniciação de crianças do 1o. grau, na percepção ambiental do bairro em que moram.
Uma dica para os Ambientalistas (e curiosos). Prepare uma viagem para mostrar o relacionamento entre a sinuosidade de um rio e a topografia dos terrenos por ele percorridos (quanto mais sinuoso, mais plano e vice-versa). Ou de como a mata ciliar pode ser preservada, mesmo num rio que corta uma cidade grande e importante, como Genebra, na Suíça. As coordenadas geográficas (até isso o GE disponibiliza) estão aí em baixo. Voe com os anjos.
1) Rio sinuoso: Tarauacá, AC (7 38´07.00” S 70 32´13.40” W elev 557 ft) 2) Rio retilíneo: Correntina, BA (13 25´08.73” S 44 54´53.90” W el 2064) 3) Rio urbano: Genebra, SUIÇA (46 11´27.58” N 6 08´24.40” E el 1249)
Um exercício de Hidrologia
Tomemos como exemplo 2 rios, um em terreno plano (rio Tarauacá, AM) e outro em área acidentada (rio Guará, BA). Daremos as coordenadas geográficas e a altitude de suas nascentes e foz (no 1o caso, apenas o seu trecho final). Por diferença de cotas, teremos a sua declividade.
Depois calcularemos a sua sinuosidade. No rio Guará, usaremos Tools>Measure>Line e no rio Tarauacá, também Tools>Measure>Path. No rio sinuoso, tomamos parte do seu trecho final e traçamos 69 segmentos de reta para calcular a sua extensão; dividimos esse valor por uma reta unindo os pontos de partida e chegada para obter a sinuosidade.
Vamos ao Google Earth: Rio Tarauacá, AM Início: 7o 29´43.76” S 70o 04´00.09” W cota 148m Foz: 7o 28´58.75” S 70o 10´07.27” W cota 139m Extensão: L = 22,54 km e L1 = 11,41 km (linha reta) Desnível: H = 148 – 139 = 9 m Declividade: I = H/L = 9/22.540 = 0,0004 m/m (40 cm/km) Sinuosidade: Sin = L/L1 = 22,54/11,41 = 1,97
Rio Guará, BA Início: 13o 17´45.92” S 45o 18´42.33” W cota 744m Foz: 13o 04´15.69” S 44o 42´55.78” W cota 648m Extensão: L = L1 = 68,34 km Desnível: H = 744 – 648 = 96 m Declividade: I = H/L = 96/68.340 = 0,0014 m/m (1,4 m/km) Sinuosidade: Sin = L/L1 = 1,00
Conclusões: O trecho estudado do rio Tarauacá tem sinuosidade bem maior do que o rio Guará. Os rios sinuosos têm baixa declividade e situam-se em terrenos planos, ao contrário dos retilíneos (raros), situados em áreas acidentadas ou declivosas. Conseqüência: No 1o. caso, baixa velocidade de escoamento e assoreamentos; no 2o., alta velocidade e a conseqüente erosão das margens. Além de outras.
NOTA: Noções de Hidrologia, que lhe permitem entender melhor o que foi dito acima e Dar asas à sua imaginação, estão no meu tópico no Orkut A bacia como palco de ação. É só clicar no link anterior.
A vez da Hidráulica
A Hidráulica (estudo da condução da água) e a Hidrologia (estudo da água na Natureza) são duas Ciências que se complementam e, como veremos abaixo, são de muita utilidade nos estudos ambientais.
O caso da retificação de rios Nas áreas planas que sofrem pressão urbana, como nas baixadas de Itaguaí e Sepetiba, no Rio de Janeiro, é comum rios (com meandros serem retificados e) virarem canais. É a transição da Hidrologia para a Hidráulica. Vamos supor que o trecho final do rio Tarauacá-AM (citado no capítulo anterior) estivesse numa dessas áreas. Medimos sua largura média e encontramos 100 m. Com a retificação a declividade aumentaria do dobro, passando de 0,0004 para 0,0008 m/m (9/11.410) ou 80 cm/km.
Para simplificar os cálculos (feitos à parte numa planilha Excel), vamos supor que tanto o rio como o canal de concreto que o substituirá após a retificação, tenham seção transversal semi-circular. As equações que utilizamos são as seguintes: > área (m2): A = (Pi.r^2)/2 > perímetro (m): P = Pi.r > raio hidráulico (m): R = A/P > velocidade média do escoamento (m/s): V=(1/n).R^(2/3).I^(1/2) > descarga (m3/s): Q = A.V onde: r = raio (m); Pi = 3.14; n = rugosidade (adim.) e I = declividade (m/m)
Resultados: Devido à baixa rugosidade do concreto (n=0,013) quando comparada à do rio (n=0,150), o canal poderia transportar a mesma vazão do rio com um diâmetro (ou largura) de apenas 40 m; não fosse por um detalhe, a velocidade de 10,1 m/s no escoamento não é recomendável. Diminuindo a declividade de 80 cm/km para apenas 8 cm/km, a velocidade baixaria para 3,9 m/s mas o diâmetro subiria para 55 m. Se quiséssemos obter uma velocidade aceitável (V=1,7m/s), a declividade teria de baixar ainda mais, desta vez para 0,8 cm/km mas, mesmo assim, a largura do canal seria de 85 m e não 100 m, com as vantagens da retificação (uma economia de 11,4 km x 3,8 km = 43,3 km2; área que, após o aterro dos meandros, seria recuperada).
Agora, é só puxar a descarga
Faremos uma estimativa da descarga do rio Amazonas, numa seção transversal situada 20 km à montante de Manaus-AM, no local onde se lê Lago Verde.
Seção transversal Traçamos uma reta de 5.858,27m unindo as margens, pelos pontos: > margem esquerda (ME) = 3o 02´08.34”S 60o 12´27.32”W cota 35m > margem direita (MD) = 3o 05´16.87”S 60o 12´55.81”W cota 16m Usando Tools>Measure>Path, dividimos essa reta em 6 segmentos de aproximadamente 1 km cada. Apontando o (extremo do) dedo indicador do cursor em cada qual, anotamos as cotas, para o traçado do perfil da seção. À parte, com a planilha Excel, calculamos a área e o perímetro molhados da seção: Cotas encontradas: ME – 23 – 18 – 15 – 14 – 14m – MD Área – A = 83.008 m2 e Perímetro – P = 5.950m.
Declividade do trecho Perpendicularmente e numa extensão aproximadamente igual à seção anterior, traçamos um segmento de reta (de 5.877,98m), pelos pontos: > à montante = 3o 03´38.11”S 60o 14´25.04”W cota 14m > à jusante = 3o 04´08.24”S 60o 11´16.84”W cota 9m Cálculo da declividade: I = H/L = (14 – 9)/5.877,98 = 0,00085 m/m = 85 cm/km
Velocidade média do escoamento Usando a fórmula de Manning, com coeficiente de rugosidade n=0,075 a 0,150 referente a rios com área de inundação e vegetação (Manual de Hidrologia, Tucci, ABRH, 2a.ed., 1997, p.448), teremos: V = (1/n).(A/P)^(2/3).I^(1/2) V = (1/0,075) x (83.008/5.950)^0,67 x 0,00085^0,5 V = 2,3 m/s
Cálculo da vazão ou descarga Q = A.V Q = 83.008 x 2,3 = 186.998 m3/s
E aí, amigo, é fácil ou não é ? Vamos tentar em outro rio ?
SÓ DAMOS VALOR À ÁGUA
...DEPOIS QUE A FONTE SECA.
Tenho observado que ninguém tem feito comentários técnicos sobre este tópico. Muito menos os estudantes de Engenharia Ambiental. Possuo autocrítica suficiente para saber que os meus textos não são melhores que os de ninguém mas, pelo menos, tratam de causas ambientais importantes. Nos 11 (onze) meses em que freqüento o Orkut já pude observar, também, que o único fermento dos tópicos são questões como: Vamos nos apresentar; Qual a sua profissão ? e coisas assim. Assunto sério (ou técnico), nem pensar...
Já cheguei a ser criticado (numa das Comunidades ambientais) por “escrever só para mim” (ou seja, levo adiante os assuntos, mesmo sem interferências). Nesse caso, por achar que realmente estava “enchendo o saco do pessoal”, parei de escrever. Só voltei, após as desculpas do moderador e do seu pedido para que retornasse. Se esse é o caso desta comunidade, basta um único amigo se manifestar (desde que não seja anônimo e nem aquele chato das salsichas), para eu fazer o mesmo.
Sei que o inferno está cheio de pessoas com boas intenções mas, acreditem, esse é o meu caso. Aposentei-me precocemente (por problemas familiares) da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (onde lecionei, por ser Engenheiro Agrônomo, na área de Recursos Hídricos, durante 21 anos ininterruptos) mas, estou certo, gostaria de contribuir ainda para a difusão de conhecimentos que tenham aplicação no Meio Ambiente. É o caso dessa maravilhosa ferramenta de Geoprocessamento da plebe que é o Google Earth.
Para os que têm interesse em extrair do software e da Hidrologia, o máximo que eles podem dar, não basta ler o que escrevo. Temos de deixar a preguiça mental de lado e PRATICAR. Na Engenharia em geral e na Hidrologia em particular, só se aprende fazendo. E, sempre que fazemos, temos dúvidas. Daí eu estranhar o silêncio...
Desculpem o desabafo. Mas, vamos em frente... que atrás vem gente
Área e perímetro da bacia
Como pode ser visto no meu tópico (Orkut) A bacia como palco da ação, o cálculo da área e perímetro de uma bacia hidrográfica, pode fornecer informações práticas e importantes relativas ao conhecimento do seu comportamento hidrológico.
Sabemos também que só o Google Earth Plus, que é pago, dispõe dessa ferramenta (no Menu Tools > Measure). Mas, dando asas à sua imaginação, você pode contornar esse problema.
Entre as coordenadas geográficas 22o 53´24”S 49o 23´24”W e 23o 01´48”S 49o 11´24”W encontrei uma bacia para treinarmos. Trata-se de um afluente do rio Turvo, cuja nascente fica a 6 km da cidade de Cerqueira César – SP e a NE da represa de Xavantes, na divisa dos estados de SP e PR.
Preparando o palco para a ação Usando o recurso do Menu citado acima, desenhei uma poli-linha (esse é o termo usado em Geoprocessamento para indicar um traçado contínuo irregular, com segmentos de reta), da nascente à foz, anotando sua extensão (L=20,8km) e cotas extremas (H1=679m e H2=520m).
Depois fiz o mesmo com os limites da bacia, para delimitá-la e calcular a sua área e perímetro.
No Menu View > Lat/Lon Grid, coloquei a malha de coordenadas geográficas. Na altitude (Eye alt) de 29,47 km e na resolução recomendada pelo programa a bacia ocupou toda a área de vídeo. Usando a ferramenta reta (Tools > Measure > Line), tracei uma linha sobre o lado de uma quadrícula, que mede, exatamente 1 km. Isso servirá como escala, depois.
Tirei uma cópia da figura (Menu File > Print...) para cálculos posteriores e, também, como prova do crime. Rsrsrs
Cálculo da Área da Bacia Como cada quadrícula mede 1 km2, é só contar quantas existem no interior da figura (que se parece a uma folha de eucalipto). Achei 105. É claro que, “no olho”, temos de juntar, nos limites da bacia, alguns pedacinhos para formar uma quadrícula.
O perímetro foi dado diretamente pelo traçado da poli-linha: 55,58 km.
Com a cópia da bacia, fazemos o seguinte: traçamos retângulos e triângulos na área delimitada pelo perímetro. Fiz 2 figuras, um retângulo de 14,3 x 5,2 km e um triângulo de 5,6 x 4,4 km, resultando em 99 km2. Tirei a média com os 105 km2 achados pelo outro método, resultando A = 102 km2.
Coeficiente de compacidade Kc = 0,282.P/raiz (A) Kc = 0,282 x 55,58 / raiz (102) Kc = 1,5 Conclusão: se a bacia fosse redonda, Kc seria igual a 1 mas, como é alongada, a possibilidade de uma enchente na mesma é muito remota.
NOTA: E aquele tracinho da quadrícula, para que serve ? Usando um escalímetro (régua com várias escalas, comprada em papelaria), procuramos uma que mais se aproxime de uma leitura do seu comprimento. Achei 1:15. Então, usei esta escala para medir os lados dos triângulos e retângulos que tracei para medir a área.
O perfil longitudinal do rio
Aproveito um gancho no texto acima para mostrar parte dos estudos hidrológicos e ambientais, que podem ser realizados com o simples traçado do percurso do rio principal de uma bacia, usando o Google Earth. Basta seguir o percurso do rio, com o traçado, no caso, de segmentos de reta (ver Menu Tools>Measure>Path) de 2 km cada. Marquei esta distância na margem de uma folha de papel, usada como uma régua no próprio monitor. É bom anotar os comprimentos e as cotas de cada um.
O traçado do perfil Numa folha tamanho A4, traçamos um sistema de eixos ortogonais onde, nas abicissas (linha horizontal) ficam as distâncias e nas ordenadas, as cotas. Então, é só marcar as leituras de cada ponto e uni-los. Esse é o traçado do perfil longitudinal do rio. Se o local dos pontos coincidir com a calha do rio (e não com o terreno ao lado), essa curva será sempre decrescente.
Além do cálculo da declividade, essa curva (pelo menos em teoria) deve destacar 3 trechos bem definidos: o inicial, próximo à nascente, bem declivoso; o mediano, menos inclinado e de maior extensão; e o próximo à foz, bem mais plano. No 1o., chamado de Juventude, a água é menos poluída e tem força para arrastar parte do leito. No 2o., trecho de Maturidade, a poluição é maior, a velocidade e os sedimentos menores. No 3o., trecho da Velhice, a poluição e a vazão são máximas e a declividade, a mínima. Na junção do 1o. com o 2o., devido à brusca mudança de declividade, pode formar-se uma área no leito chamada Cone de Dejeção, onde ficam acumuladas parte do material sólido transportado até aquele ponto.
O cálculo da Declividade No gráfico, unimos os pontos representativos da nascente e da foz, através de uma reta, resultando um triângulo retângulo. Dividindo-se o cateto menor (cotas) pelo maior (distâncias), tem-se a Declividade, que pode ser representada matematicamente por I ou por S1. No nosso caso: I = S1 = H/L = 160/ 20.000 = 0,0080 m/m = 8 m/km
Tempo de concentração da bacia Tempo que leva uma gota de chuva para percorrer o rio principal, desde o ponto mais elevado da bacia, próximo à nascente, até a sua foz. Esse tempo de percurso é dado em horas e tem a ver com a velocidade da ocorrência de uma enchente, após iniciada uma chuva intensa. Chamando esse tempo de Tc (horas), a extensão do rio de L (km) e o desnível máximo de H (m), teremos: Tc = [(0,87.L^3)/H]^0,385 Tc = [(0,87 x 20^3)/160]^0,385 Tc = 4,27 horas
Nos rios de bacias acidentadas, no trecho de Juventude, os desníveis são muito grandes em relação às distâncias (isso sem falar nos casos de cachoeiras, como as que ficam próximas às nascentes do rio São Francisco, na Serra da Canastra-MG) e, portanto, podem mascarar a declividade. Por isso, os Hidrólogos bolaram uma 2a. declividade, hipotética, chamada S2. No nosso desenho em papel, ela também é uma reta e forma um triângulo; só que sua área, é a mesma da figura do traçado do perfil, sob a curva. Ainda existe uma 3a., chamada S3, que tem a ver com a velocidade de percurso da água. Mas, deixa pra lá...
Declividade dos terrenos da bacia
No nono bloco do meu tópico no Orkut Meio Ambiente não é só pra Eco-Chato, de 4/7/05, mostrei do que a erosão é capaz, quando não se respeita a declividade permissível para plantio.
Preparando o palco para a ação Vamos trabalhar naquele mapinha com o contorno da bacia do afluente do Rio Turvo –SP, cuja cópia serviu para o cálculo da sua área, no bloco anterior. Usei meia folha em A4 de papel vegetal, colado com durex sobre a figura. Acima da coordenada S 22o 53´24” numerei as quadrículas de 1 a 18, de modo a cobrir toda a extensão da bacia no sentido W-E. Abaixo (na coluna onde termina a coordenada W 49o 23´24”), escrevi as letras do alfabeto, de A a O, para referenciar as linhas.
Com caneta Bic tinta preta, realcei as linhas do rio principal e seus afluentes. Com tinta vermelha, em cada quadrícula, desenhei (no centro) uma seta, indicando o provável sentido do escoamento da chuva sobre os terrenos, em direção ao rio.
Cálculo das Declividades do Terreno Usaremos o Método das Quadrículas Associadas a um Vetor (a setinha vermelha). No Google Earth, refazemos o contorno do perímetro. Abrimos a calculadora do Windows e penduramos o mapinha ao lado do monitor. Vamos ao trabalho. Desprezamos as quadrículas com menos de 1/3 de sua área inserida na bacia. Cada uma deve ter um vetor; no máximo 2 (quando for cortada ao meio por um trecho de rio). Só usaremos a ferramenta (do Menu: Tools > Measure > Line) linha, com medidas em metros.
Consultamos o mapa de papel para identificar a quadrícula; p.ex.: B2. Vemos o sentido da seta e, usando o cursor, checamos (pelas cotas) se nosso “sentido teórico” coincide com a realidade do terreno. Traçamos, então, uma reta. De preferência, passando pelo centro e em cruz ou diagonal, tocando seus limites. Se houver um rio no caminho, paramos aí. Lemos as cotas dos extremos da linha e, com a calculadora, fazemos a subtração: é o desnível do terreno.
Lemos na janela do Google a sua extensão e dividimos o desnível por ela; temos a declividade. É só isso. Repetimos a operação nas demais quadrículas, anotando as declividades. Podemos sair do Google Earth.
Copiamos todas as declividades, que chamaremos de Ocorrências, uma em cada linha de uma planilha Excel. Eu anotei 126 (apenas 3 ou 4 quadrículas com 2 vetores). Ordenamos em ordem crescente. Subtraímos a maior da menor declividade (0,075 de 0,003 m/m) para ter a amplitude. Dividimos as 126 declividades em dez classes e anotamos o número de ocorrências em cada uma. No meu caso, foram: 12 ocorrências no intervalo 0,003 – 0,010 m/m; 22 no 0,011 – 0,017; 31, 17, 20, 13, 4, 4, 2 e 1 nos demais.
Preparamos uma tabela com 6 colunas: Intervalo, N.ocorrência, %, % Acumulada, Declividade média e Coluna 2 x Coluna 5. O acumulado é calculado de baixo pra cima, de modo que, na primeira linha e quarta coluna, resulte em 100. Dividindo-se o somatório da 5a. pelo da 2a. coluna, teremos a Declividade Média dos Terrenos da Bacia: DMB = 3,457 / 126 = 0,027433 m/m.
Se quisermos ir além, usamos um papel Mono-Log (escala logarítmica no eixo vertical e decimal no horizontal) e plotamos a Declividade Média (no eixo logarítmico) contra a % Acumulada (no eixo horizontal), para termos a Curva de Distribuição de Declividades, que tem a forma de um S. Se levantarmos uma linha de chamada passando por 50% até a curva e lermos a declividade correspondente, esse valor significará que metade dos terrenos da bacia terão declividades superiores a esse valor e a outra metade, inferiores.. É a Declividade Mediana.
Não é muito fácil encontrar uma bacia hidrográfica tão “didática” como a do Rio Grataú, vizinha à cidade de Angra dos Reis – RJ. Vamos aproveitar a sua presença (visita) para matar 2 coelhos com uma só cajadada: mostrar a forma (côncava) que caracteriza uma bacia e listar as suas características fisiográficas a partir de (apenas) 2 poli-linhas (perímetro e traçado do rio principal), 1 reta e 2 cotas (da nascente e/à foz).
LOCALIZAÇÃO: 22o 54´18” S 44o 29´6” W e 22o 57´18” S 44o 24´54” W
CARACTERÍSTICAS FISIOGRÁFICAS: 1 – Área da bacia. A = 27 km2 2 – Perímetro da bacia. P = 20 km 3 – Coeficiente de compacidade. Kc = 1,1 4 – Fator de forma. Kf = 0,55 5 – Declividade do rio principal. I = 0,1494 m/m 6 – Tempo de concentração da bacia. Tc = 0,64 h 7 – Extensão média do escoamento superficial. L = 0,96 km 8 – Sinuosidade do rio principal. Sin = 1,04
Isso é o que significa tirar leite de pedra, literalmente.
A Ordem da bacia e a Densidade de drenagem, também poderiam ter sido obtidas, com o traçado adicional de algumas poli-linhas pelo leito dos afluentes. Do mesmo modo, a Declividade dos terrenos da bacia, pode ser calculada com o traçado de algumas dezenas de retas nas quadrículas. Entretanto (para completar as 12 características), a determinação da Altitude média da bacia e o Retângulo equivalente, dependem do traçado das curvas de nível, ainda não disponibilizadas pelo Google Earth. Também... já era querer de mais, não é mesmo ?
OBS.: Reparem nos valores de Kc, I, Tc e Sin. A que conclusões (após a leitura no link acima) você pode chegar ?
A bacia como fábrica de água
A função ecológica mais nobre de uma bacia hidrográfica é a sua capacidade de produzir água. Conhecendo-se a área da bacia e os registros de chuva dos postos pluviométricos que ficam dentro e/ou próximos da mesma, já é meio caminho andado. O cálculo, fica por conta da chuva equivalente uniforme, que é a altura de chuva fictícia, constante em toda a área considerada, que geraria o mesmo deflúvio pluvial da chuva real ocorrida, natural e irregularmente.
O total de água da chuva que cai na bacia, equivale à lâmina média precipitada num certo intervalo de tempo. Esta lâmina é a Altura de Chuva Equivalente Uniforme. Sua determinação é feita com base na hipótese de que a chuva medida num posto pluviométrico é representativa das demais, tomadas em uma área mais ou menos extensa. O cálculo é feito por 3 métodos: Média Aritmética, Thiessen e Isoietas. Usaremos o segundo, já que o 1o. é usado em área plana e postos bem distribuídos e o 3o. é mais difícil de executar no Google Earth.
O Método de Thiessen consiste em delimitar por polígonos, a área de influência de cada posto, no interior da bacia. Para isso, unem-se os postos uns aos outros por uma linha de chamada, formando triângulos. Traça-se a mediatriz (perpendicular ao ponto médio do segmento de reta) de cada lado dos triângulos, de modo que se toquem. Agora, é só calcular a área de cada polígono. A chuva é dada por:
h = (Pi.Ai)/A onde: h = alt.chuva equiv.; Pi=alt.chuva cada posto; Ai=área do polígono e A = área da bacia.
Usamos a bacia do Rio Turvo – SP como exemplo. A localização dos postos e sua altura de chuva, tomamos da página da Agência Nacional de Águas ANA.
No GE, plotamos com tachinhas (Menu Add > Placemark) os postos do mapa da ANA: Turvinho, Quata (de outra sub-bacia), Piraju e Angatuba, localizados a 13, 18, 20 e 71 km dos limites da bacia, respectivamente.
Reconstituímos o perímetro e estendemos a poli-linha aos 4 postos, formando 2 triângulos. Tiramos uma cópia, cobrimos com vegetal e traçamos os polígonos de Thiessen. Como apenas o posto pluviométrico Turvinho exercia influência sobre a bacia, tomamos a sua altura de chuva anual: 1.410 mm.
Cálculo da vazão (Q): h = Pi = 1.410 mm (já que Ai = A) Q = volume/tempo = (altura x área)/tempo Q = (1,41m x 102 x 10^6m2)/(365d x 86400s) Q = 9,12 m3/s
É claro que esta é uma estimativa. Além do mais, não foram computadas as perdas (por evaporação, infiltração e outras) e o uso consuntivo (população, animais, comércio, indústria, irrigação e outras).
De volta para o futuro
O Projeto Rio Formoso, localizado às margens do rio Tocantins e 9 km a Oeste da cidade Formoso do Araguaia – GO (entre as coordenadas 11o 45´ e 12o 45´S / 49o 15´e 49o 30´W), com área global prevista de 65.000 ha, é o maior projeto de irrigação por inundação de arroz, em área contínua, do mundo. Já chegou a produzir 6 t/ha de arroz (irrigado), quando a média nacional era de apenas 1,5 t/ha (no sequeiro).
Ao visitá-lo com o Google Earth (Menu Tools > Left Panel > Fly To; digite 11 47 19 S 49 41 34 W e tecle no G), você verá algo parecido com uma raquete de tênis, cujas malhas formam as parcelas de plantio, tão perfeitas que se confundem com as linhas das coordenadas geográficas. Apesar de ser recortada por canais (de irrigação e de drenagem), dois se destacam, no sentido horizontal e dividem a “raquete” em 3 partes, correspondentes às etapas do projeto: a do cabo (1a.), do meio (2a.) e da ponta (3a.etapa). Estive no local em 1981, prestando serviços de consultoria agronômica à Internacional de Engenharia S.A. – IESA, quando só havia as duas primeiras etapas concluídas, com parcelas de 1.000 m por 800 m, ou 80 ha.
Para você ter uma idéia do que isso significa, a literatura técnica (de irrigação) não recomenda áreas de cultivo inundado com mais de 4 hectares (1 ha = 100 x 100m), para evitar a formação de ondas e o acamamento do colmo do arroz. Pois lá, o tabuleiro tem superfície líquida 20 vezes maior. E na terceira etapa, cada um tem 1 km de lado. Tomando-se o menor e assumindo uma lâmina d´água de apenas 10 cm (suficiente para o arroz, se o terreno for plano), por ocasião da irrigação, o tabuleiro vira uma piscina com 800.000 m2 x 0,10 m = 80.000 m3, ou seja, exige uma vazão de 926 l/s. E olhe que os 28.000 ha de área agrícola efetiva, previstos na ocasião, poderiam comportar 350 tabuleiros iguais a esse.
Outras curiosidades sobre o Projeto: 1 – A cidade vizinha de Formoso do Araguaia tem uma área menor que 6 parcelas da 3a. etapa. 2 – A área é tão grande que tanto o plantio como os tratos fitossanitários são feitos com avião agrícola. 3 – Os estudos da IESA mostraram que os rios em volta não seriam suficientes para irrigar todos os lotes ao mesmo tempo. 4 – Os canais principais de irrigação têm largura de 67 m e os de drenagem 43 m. 5 – Só a perda de água por evaporação, foi calculada em 3,6 mm/d.
SUGESTÃO: para não dar uma de voieur apenas, meça as parcelas com a ferramenta Tools > Measures > Line para confirmar o que dissemos.
O pivô da discórdia
E já que falamos em irrigação, uma imagem muito comum no interior do Brasil, para quem voa no Google Earth, são os círculos perfeitos, que intrigam os leigos. Será obra de Ets, como aqueles outros círculos concêntricos e figuras, só vistos (identificados) do alto, a que se referiam “Eram os Deuses Astronautas ?”.
Trata-se do método de irrigação por aspersão conhecido como pivô-central, em que um braço metálico longo, com dezenas de aspersores, gira em torno de um ponto fixo e a área molhada forma uma circunferência.
Cada pivô é composto por várias peças articuladas chamadas torres (que sustentam a tubulação metálica onde são fixados os aspersores, voltados para o chão), que permanecem sempre alinhadas, graças a um motorzinho elétrico que faz girar as rodas (do tipo parecido ao de um carro ou trator, de borracha), independentemente das demais torres.
Selecionei uma área às margens do rio Funil, afluente da margem direita do rio Preto Grande que, por sua vez, é afluente da margem esquerda do rio São Francisco. Fica próxima à cidade de Barra – BA e do início do remanso da represa de Sobradinho, no Oeste da Bahia. Suas coordenadas geográficas são: 11o 43´00.33” S 44o 34´53.73” W
Aparecem 3 pivôs, distantes 670 e 1.160 m do rio Funil, que tem cerca de 80 m de largura. O local fica distante exatamente 11 km em linha reta, da rodovia que liga as cidades baianas de Barreiras e Ibipetuba.
A variedade de diâmetros: Como o pivô é formado por torres articuladas, seu diâmetro varia com o número delas. Um fabricante paulista (VALMATIC) anunciou pivôs (com propulsão elétrica), de 7 tamanhos, cada qual com sua área (A), vazão (Q) e número de torres, para uma precipitação diária de 7 mm (ela pode chegar a 10mm ou mais, em 24 horas). Completei a lista (veja abaixo) com o diâmetro (D), para facilitar os seus estudos de demanda de água com o Google Earth.
Esse sistema também permite a aplicação de fertilizantes, herbicidas e defensivos em quantidades controladas e nas épocas certas, oferecendo maior eficiência nos tratos culturais, além de funcionar sozinho, automaticamente, ou seja, um só homem pode supervisionar até 10 sistemas, num total de 1.180 hectares.
Consumo de água dos pivôs: Medi os diâmetros (Menu Tools > Measure > Line) dos 3 círculos e encontrei: 1.24, 1.19 e 1.04 km, respectivamente. Os diâmetros variam de 400 a 1.600 m. Procurei na lista acima os diâmetros mais próximos e escolhi os de número 7, 6 e 5 para representar os nossos pivôs. Agora, é só ler a sua capacidade de beber água. É muita água (*), companheiro.
E isso já está causando conflitos de uso em locais (no próprio Oeste da Bahia) onde a densidade de pivôs é bem maior.
O motor elétrico que aciona o pivô-central (também pode ser uma moto-bomba centrífuga) é tão potente, que daria para iluminar uma cidade com centenas de habitantes. O tubo que leva água do rio ao pivô deve ter neste caso, pelo menos, 300 mm de diâmetro.
(*)É claro que isso é uma estimativa grosseira, pois a lâmina de irrigação foi arbitrada, não se conhece o fabricante dos pivôs da imagem e, além disso, existem equipamentos do mesmo diâmetro molhado, com vazões bem diferentes. Contudo, dá pra se ter uma idéia da “sangria” que cada pivô-central faz na veia líquida da Natureza, que é o rio.
Quanto as plantas bebem
O Método de Blaney-Criddle é um entre dezenas, que são usados para se estimar a necessidade de irrigação das culturas. Sua fórmula é a seguinte: ETo = p (0,46T + 8) onde ETo = evapotranspiração da cultura de referência (mm/d) T = temperatura média mensal (oC) p = porcentagem mensal das horas de luz solar anual (Tabela 4, no link acima). A cultura de referência é a grama batatais (Paspalum notatum), por ser cosmopolita. A temperatura média é a semi-soma da máxima e mínima, dadas pelo posto meteorológico mais próximo. Vamos a um exemplo prático.
Latitude = 35 oS Tmáx = 29,5 oC Tmín = 19,4 oC Mês = outubro 1) Cálculo da temperatura média: T=(29,5+19,4)/2=24,5 oC 2) Fator de latitude. Entrando-se na tabela com T e outubro: p=0,29 3) Cálculo de ETo: ETo =0,29(0,46x24,5+8)=5,6mm/d
Como não pretendemos irrigar a grama e sim uma cultura comercial, os Manuais de Irrigação (e a Tabela 8 da página da FAO aí de cima) fornecem coeficientes de cultivo (Kc) que devem ser multiplicados pelo valor de ETo, para se obter a Evapotranspiração Total (ET). Em geral, Kc é menor do que a unidade mas, nas culturas mais beberronas, como o arroz, pode ser igual ou maior que 1. Assim, se quisermos plantar batatas (potato em inglês), deveremos gastar: ET=5,6x0,85=4,76mm/d ou, aproximadamente, 5 litros por metro quadrado (de plantio) e por dia, durante todo o mês de outubro.
Mas, onde o Google Earth entra nisso ? Na determinação da latitude e, se a resolução da imagem permitir (ou você souber de antemão o que está plantado naquele local), na identificação da cultura, para a escolha do Kc. Quanto às temperaturas, a página do Instituto Nacional de Meteorologia INMET está aí mesmo para quebrar o seu galho.
Vamos gerar energia limpa
Quem não se lembra da PCH da prova do IBAMA, um artigo que publiquei no Orkut dia 8/7/05, na comunidade Ecologia ? Essa Pequena Central Hidrelétrica (PCH) serve para gerar energia elétrica em fazendas com terrenos acidentados, através de uma pequena turbina e, no estudo da sua viabilidade técnica, praticamente só precisamos saber a vazão firme do rio, o desnível topográfico e o comprimento do tubo que vai levar essa água. Pois bem; o Google Earth facilita essa pesquisa de imediato embora, depois, ela tenha de ser ratificada no próprio terreno.
Escolhi ao acaso uma localidade a Oeste do estado do Espírito Santo, quase na mesma latitude da Aracruz Celulose, distante cerca de 5 km do povoado de Laranja da Terra – ES. Coordenadas geográficas: Ctrl+2 > Fly To > 19 56 55.97 S 41 03 33.43 W > G
Depois de clicar no botão com a letra G e a lupa, você será levado para o exato ponto do rio (linha azul) de onde será derivada a água que alimentará a turbina da PCH. Do lado esquerdo, passa uma estrada de terra (linha branca). Entre a ela e o rio, imaginemos que o retângulo apontando para NE seja uma propriedade rural, ao lado da qual será instalada a turbina.
Escolha do local da turbina A equação que fornece a potência da PCH é a seguinte: P = 7,16.Q.H, onde P é a potência, em kW (quilo-uotes), Q a vazão do rio, em m3/s (metros cúbicos por segundo) e H (em metros) é a queda líquida, ou seja, o desnível topográfico menos as perdas de carga na tubulação que conduzirá a água do rio à turbina, para gerar energia.
Com a ferramenta linha (Ctrl+6 > Line), clicamos no centro da cruzeta marcada por Fly To, anteriormente e anotamos a cota (214 m). Agora vem a pesquisa mais importante: temos de procurar com o cursor um ponto próximo à casa, que dê a menor cota (justamente para termos o maior desnível e a maior potência da PCH), sem nos descuidarmos que essa água, depois de passar pela turbina, terá de voltar ao rio, num ponto mais à jusante (abaixo).
Escolhi um ponto distante 149,6 m do rio, do lado direito da casa e com cota 207 m. Antes, eu já havia decidido retornar a água cerca de 176 m daí, ao Norte, onde o rio dobra para a esquerda, num ponto de cota 206 m.
Vazão do rio A página da Agência Nacional de Águas - ANA fornece a vazão da maioria dos rios brasileiros mas, no caso, estimei-a como já havia feito com a descarga no rio Amazonas (bloco Agora, é só puxar a descarga). Tomei no GE (Ctrl+6 > Line) a largura do rio (L=10m) e a sua declividade (I=0,0075 m/m), considerei a seção em meia calha, com rugosidade da equação de Manning n = 0,060 (rio com meandros, vegetação e pedras), de um Manual de Hidrologia (Tucci, ABRH, 1997, p.448). Resultou numa velocidade média de 2,7 m/s e vazão de 104 m3/s. Tomei apenas 2% dessa descarga, ou seja, 2 m3/s.
Cálculo da Potência P = 7,16.Q.H P = 7,16 x 2 x (214 – 207) = 100 Kw
NOTA: Volto a insistir que esses cálculos são expeditos, grosseiros e valem apenas como roteiro didático, para um trabalho mais sério e melhor conduzido. No nosso caso, p.ex., tomei erradamente o desnível total como sendo a queda livre, para simplificar a estimativa. Faltaria, ainda, calcular o diâmetro da adutora rio-turbina e o canal de retorno. Há, também, a necessidade de estudar melhor a descarga a retirar do rio, através da construção da Curva de Permanência de Vazões e da chamada Q95-10.
Vamos dar água a quem tem sêde
Desculpem-me os colegas Engenheiros Civis, que dominam o assunto mas, há tantas comunidades no interior do Brasil que não contam com rede de água potável, que resolvi dar um empurrãozinho no GE, desmistificando o tema. Não vamos deixar de lado as Normas e Manuais; apenas dar dicas para o cálculo de redes ramificadas em povoados com menos de 5.000 habitantes, com área igual ou menor que 1 km2.
Critérios de Projeto 1) Consumo por habitante: 100 l/d 2) Densidade demográfica: 25 a 50 hab/ha (áreas periféricas; casas isoladas, lotes grandes) ou 50 a 75 hab/ha (casas isoladas, lotes médios e pequenos) 3) Pressões limites na rede: 50 m (máxima estática) e 6 m (dinâmica mínima) 4) Diâmetros limites min. dos tubos: 75 mm (principal) e 50 mm (secundários) 5) Velocidade da água nos tubos: 0,30 m/s (mínima) e 0,71 m/s (máxima) 6) Comprimento máximo da tubulação secundária: 300 m 7) Vazão máxima da tubulação secundária: Jmax.= 8m/km 8) Perda de carga: PVC (J = 0,00054.V^1,75/D^1,25) 9) Cálculo da velocidade média do escoamento: V = 4.Q/pi.D^2 (m/s) 10) A perda de pressão no trecho será determinada para a vazão igual a que se verifica na extremidade de jusante do trecho, somada à metade da vazão que se verifica ao longo do trecho.
Localização da Rede Ctrl+2 > Fly To > 22 44 23.44 S 43 39 07.54 W > Go o levará ao ponto exato do início da rede ramificada, numa localidade às margens do rio Guandu (que abastece a cidade do Rio de Janeiro), distante cerca de 5 km a Oeste de Seropédica-RJ e 30 km ao Norte da Baía de Sepetiba.
Partindo desse ponto, você vê 3 ruas compridas; duas em forma de A e outra, à direita, paralela à perna (do A) da direita. Vamos tomar a rua do centro como sendo a tubulação principal. As tubulações secundárias (sempre pelo centro da rua), cruzam a linha principal em 3 pontos; formando um H e um L.
Vazão de Projeto São comuns estudos estatísticos e projeções de consumo para este cálculo mas, no caso, vamos simplificar.
Vamos estimar a área a ser atendida (pelo método dos triângulos e retângulos e a ferramenta LINHA do GE); ver a distribuição dos lotes e estimar o consumo de água multiplicando essa área (em hectares) pelo consumo por habitante (100 l/d, do critério de projeto número 1). Encontrei: A = 138.116m2 / 10.000m2 = 14 ha N = 14 ha x 25 hab = 350 hab Q = 350 hab x 100 l/d = 35.000 l/d = 0,40 l/s L = 220+160+300+160+160=1.000 m (extensão da linha secundária) q = 0,40 / 1.000 = 0,0004 l/s.m (vazão por metro de rua)
Cálculo das Perdas de Pressão A partir das ruas transversais próximas ao início da rede (da esquerda para a direita e de cima para baixo), vamos chamá-las de ruas A, B, C, D e E (a última). Comecemos pela mais comprida.
RUA “C”: Q = 300 m x 0,0004 l/s.m = 0,12 l/s = 0,00012 m3/s V = (4 x 0,00012) / (3,14 x 0,050^2) = 0,06 m/s J = (0,00054 x 0,06^1,75)/0,050^1,25 = 0,00018 m/m h = J.L = 0,00018 x 300 = 0,053 m
Isso significa que a linha de pressão só caiu cerca de 5 cm nos 300 m de rua. Como a velocidade (V) é muito baixa, vamos usar um diâmetro menor, indicado para ruas com poucas casas: D=25 mm (10 casas), D=30 mm (20 casas) ou D=35 mm (50 casas). Assim, refazendo os cálculos para o menor diâmetro, V sobe para 0,25 m/s (ainda abaixo do recomendado), h vai para 1,42 m mas J (5 m/km) ainda fica abaixo do item 7 das Normas acima.
Repetindo o cálculo para as outras ruas, teremos perdas de pressão de 0.60, 0.25, 1.42, 0.25 e 0.25 m, respectivamente.
Já que diminuímos o diâmetro dos ramais secundários, faremos o mesmo com o principal, que passará a ter 50 mm. Calculando as perdas de pressão para os 3 trechos desse ramal (com 249, 248 e 117 m, respectivamente), achamos 0.36, 0.15 e 0.02 m.
Reservatório Elevado Para dar pressão na tubulação, devemos ter um reservatório ou uma moto-bomba. No primeiro caso, para calcular a sua altura, a partir dos 6 m do 3o. critério e no ponto mais desfavorável da rede (aquele de cota mais elevada e/ou mais distante do início do ramal principal), vai-se somando as perdas de pressão dos trechos. Assim teremos, no final da rua C:25 m (cota do terreno) + 6 m (pressão mínima) +1,42 +0,15+0,36=33 m aproximadamente. Como a cota do local do reservatório é de 21 m, o mesmo deverá ter 33 – 21 = 12 de altura, incluindo a altura da caixa d´água, que poderá ter 1/30 do volume diário ou, cerca de (35m3/30) 1.000 litros.
Faça a sua própria ETE
Todos sabemos que uma estação de tratamento de esgotos (ETE) é cara e exige mão-de-obra especializada, além de energia elétrica. Felizmente, existem alternativas para as comunidades do interior, como as lagoas de estabilização e as valas de infiltração de esgotos. Vamos esgotar a área abastecida no bloco anterior pois, onde tem rede de água deve haver, também, rede de esgotos.
Essas valas, como diz o nome, servem para infiltrar os esgotos no solo (esse é um tipo de tratamento), após sua passagem pela fossa séptica, comum nas residências ligadas ou não às redes públicas de coleta. Por funcionarem como no método de irrigação por sulco de infiltração, com os devidos cuidados, podem servir também a esse propósito.
Recomendações Técnicas 1) A velocidade de infiltração da água no solo, deve ser medida no local do projeto, num burado de boca quadrada com 20x20x10cm, durante 15 minutos; 2) As valas (no mínimo duas) devem ter: comprimento máximo de 30m; largura do fundo de 0,5m; afastamento entre si de 2m; profundidade de 0,8 a 3m; declividade entre 0,002 e 0,0035m/m; e 3) O lençol freático (abaixo das valas) deve estar a cerca de 2,5m ou mais de profundidade.
Estimativa da Taxa de Infiltração A taxa de infiltração da água no solo é dada pela equação: c = 1220 / (t + 7,5) onde c=taxa (l/m2.d) e t = tempo (15min)
Como estamos voando (de carona no satélite do GE) e não no solo, usaremos os dados da tabela do Manual de Irrigação de Salassier Bernardo (UVF, 5a.ed., 1989, p.4): Vel.baixa: < 5 mm/h Média: 5 a 15 mm/h Alta: 15 a 30 mm/h Mt.alta: > 30 mm/h
Estando a nossa área na bacia do rio Guandu-RJ, que sabemos estar sobre terrenos arenosos (você nunca ouviu falar na famosa areia do Guandu, para construção civil ?), tomaremos como taxa de infiltração: c = 20 mm/h x 24 h = 480 mm/d = 480 l/m2.d
Dimensionamento das Valas Área necessária: A = Q/c = (35.000 l/d x 0,8) / (480 l/m2.d) = 58,3 m2
Comprimento total de valas: L = A/l = 58,3 m2/0,5 m = 117 m Comprimento real de cada vala, considerando o comprimento máximo de 30m: E = L/N = 117/4 = 29 m
Escolha do Local para construção No final da perna externa (dupla) do “A” formado pelas ruas que abastecemos de água no bloco anterior, existe uma área que serviria “de sobra” para a construção das nossas 4 valas de infiltração. Basta uma área de 30 por 10 m. Ela ficaria distante cerca de 158m da margem do rio Guandu.
Para atendermos a exigência da declividade de 0,0035m/m, sendo o comprimento da vala de 29m, o desnível do terreno deve ser de:29 x 0,0035 = 0,10m.
Assim, usando Tools > Measure > Line, clicamos num ponto sobre o terreno (coordenadas 22o 44´36.83” S 43o 38´49.11” W); anotamos a cota desse ponto (21m); movemos o mouse/cursor em linha reta, até a janela do GE indicar 30m e procuramos uma direção (num movimento em arco) que nos dê a mesma cota do ponto inicial, significando que o fundo da vala está com declividade nula (*), já que não há décimos na indicação da cota mostrada pelo GE; a declividade desejada deve estar logo aí ao lado. Obtive assim o sentido L-O para as valas de infiltração. No terreno, os 10cm de desnível poderiam ser obtidos com precisão, usando-se mangueiras transparentes com água e uma régua graduada.
(*) Esse é o artifício usado no campo para marcar as curvas de nível, com uma trave de madeira em forma de U invertido (de pernas abertas e fundo achatado), tendo no centro da parte superior, um nível de bolha.
QUEM TRABALHA DE GRAÇA É...
O CARNEIRO HIDRÁULICO (como se fosse um relógio)
O carneiro hidráulico é uma máquina destinada a elevar água por meio da própria força hidráulica (sem interferência do homem ou necessidade de energia elétrica), aproveitando a presença de uma fonte (que pode ser um poço-raso ou um córrego) e topografia favorável (terrenos montanhosos ou acidentados). Foi inventado em 1796 por Montgolfier.
Os comerciais, identificados pelo seu tamanho (de 2 a 7 são os mais comuns), são metálicos e se parecem com a cabeça de um polvo, com apenas 2 tentáculos, as canalizações de sucção e recalque. Os feitos na própria fazenda, substituem essa “cabeça” por uma garrafa PET de 2 litros.
Deve ser instalado, pelo menos, 1,5m abaixo da fonte de água e eleva até uma altura cerca de 10 vezes superior. Quanto maior a relação entre essas alturas, menor será o seu rendimento, ou seja, menor volume de líquido transportará.
Local da instalação Ctrl+2 > Fly To > 19 56 37.25 S 41 03 35.90 W > G Com esses comandos, o GE o levará exatamente no ponto da instalação, cuja cota é 203m. Fica na área próxima à nossa PCH (dois blocos atrás). Exatamente 146m à esquerda, fica a fonte de água, um rio; sua cota é 207m. Á direita do carneiro, 279m na direção SE, fica o ponto (de cota 237) de descarga. Temos assim as duas alturas que comandarão todos os cálculos subseqüentes: a) do rio até o carneiro, h=207 – 203=4m; e b) do pico ao carneiro, H=237 – 203=34m.
Vazão de recalque A página da UNIFEI (link acima) mostra na Tabela 1, que as vazões disponíveis nas máquinas comerciais variam de 420 a 7.200 l/h e, também como se estima a vazão de consumo. Em vez disso, tomei a vazão máxima. A vazão de alimentação (Q) será menor que a disponível (q), e dependerá da relação das alturas (h e H), chamada de R (4/34=2/17=1/8,5) e igual a 0,3 na Tabela 2. Q=(q.h)/(R.H) = (7.200 x 4)/(0,3 x 34) = 2.823,5 l/h
Diâmetro das tubulações Entrando-se com a vazão disponível (7.200 l/h) na Tabela 1, encontram-se 3” para a sucção ou entrada e 1 ¼” para o recalque ou saída. Contudo, ao escolher-se na Tabela 4 o tamanho e as características do carneiro hidráulico industrial, apesar de tomarmos o maior (de número 7), o diâmetro de entrada é um pouco menor.
OBS.: É possível que eu tenha exagerado nos comprimentos dos tubos de alimentação e de descarga. Mesmo assim, o exemplo serve aos meus propósitos meramente didáticos.
Você sabe quanto mede um hectare ?
É claro que sim; mede exatos 100m x 100m = 10.000 m2. Acontece, que não estou me referindo à metragem, e sim, à ordem de grandeza, ou seja, olhar para um terreno e dizer: “tem tantos hectares”, entendeu ? Por que a pergunta ?
Passei os 4 anos de minha vida universitária ouvindo dizer que um hectare equivale à superfície de um campo de futebol, ou à área ajardinada do pavilhão central da minha Universidade (UFRRJ), em Seropédica-RJ, onde fica, por sinal, um dos maiores e o mais bonito campus do Brasil. Aceitei.
Somente agora, 40 anos depois (com o Google Earth), posso comprovar isso. Faça Ctrl+2 > Fly To > 22 45 53.04 S 43 41 26.55 W >G e em seguida: Ctrl+6 > Line > Meters Dê um zoom (se achar necessário), clique no centro da cruzeta dada pelo comando inicial e vá, no sentido Sudeste, até o fim da linha (seguindo a beirada do telhado). Viu ? Tem exatos 100 metros. Quando fiz isso, vibrei. Só que, quando tracei outra reta, a partir desse ponto, no sentido ortogonal (perpendicular), vi que só havia 80 m, portanto, a área da minha juventude só tinha 0,8 hectares.
Isso pode parecer-lhe sem importância mas, nas Ciências Ambientais, é muito útil ter-se uma idéia da ordem de grandeza das áreas, principalmente por vivermos num país de dimensões continentais como é o Brasil. Vou dar alguns exemplos:
a) bacia do rio Grataú-RJ (*): 30 km2; b) área da Baía de Guanabara: 380 km2; c) Distrito Federal: 5.800 km2; d) Sergipe (o menor Estado): 22.000 km2; e) bacia do rio Paraíba do Sul: 56.000 km2; f) bacia do rio São Francisco: 634.000 km2; g) bacia do rio Amazonas: 3,9 milhões de km2; e h) área total do Brasil: 8,5 milhões de km2.
Para quem não se recorda, 1 km2 = 1.000m x 1.000m = 1.000.000m2 = 100 hectares.
(*) Vide bloco Resumindo as características, neste tópico.
O maior problema dos brasileiros: a moradia
(O difícil trabalho em favelas)
O Globo vem publicando, desde setembro, reportagens sobre as favelas cariocas. Nelas, aqui no Rio (onde moro) e também na maioria das grandes cidades, vivem parcela considerável da população. A ausência de uma política habitacional e o desemprego, são apontados como as principais causas da expansão desenfreada das favelas no Brasil. Outras, são a falta de fiscalização da Prefeitura e de uma lei mais dura, que proíba tais construções precárias. Ao menos nas áreas com sérios riscos de deslizamentos e às margens de rios, para evitar catástrofes nas chuvas mais fortes ou persistentes.
Caracterizadas por abrigarem, em sua grande maioria, a população de baixa renda, as favelas têm outras feições cruéis: péssimas condições de habitação e higiene; arruamento irregular; ausência do poder público e predomínio do tráfico de drogas. Pelo menos nas daqui do Rio. Por outro lado, duas coisas elas têm de sobra: desempregados e falta de oportunidades (de emprego, lazer e alfabetização).
Pontuam, felizmente, tentativas bem-sucedidas de melhorias nessas comunidades, por conta de iniciativas, tais como: reciclagem de lixo; garis, carteiros e rádios comunitários; pólos de artesanato; inclusão digital; escolas de arte; quadras de esporte e até guias de turistas para visita à própria favela.
A adesão dos líderes comunitários, o consentimento dos chefes do tráfico e a ajuda financeira de ONGs, do Programa Criança Esperança e de empresas particulares comprometidas com a inclusão social, são peças-chave, para quem pretende mudar a dura realidade das favelas no Brasil.
O Google Earth, mais uma vez, pode dar u´a mãozinha, levando-o a conhecer (do alto, que é mais seguro) esse labirinto de problemas, para identificar as suas maiores agressões ambientais. Tente aqui (e depois aterrisse, se quiser ou puder): Ctrl+2 > Fly To > 22 56 32.79 S 43 14 33.03 W > G
[micro-favela (*) carioca, já madura, localizada na Zona Norte (Tijuca) do Rio de Janeiro, com casas desde a cota 65 até 292m]
(*) Apesar de ser MICRO, fere o art. 2o. do CÓDIGO FLORESTAL (Lei. 4.771/65) e o art. 3o. da Resolução do CONAMA sobre Áreas de Preservação Permanente (Res. No.303/02), por construção no topo de morros.
Problemas da extração mineral
No bloco anterior, iniciamos uma série de visitas a áreas que sofrem a ação nefasta do homem, tornando-as agressoras do Meio Ambiente. Entre as atividades humanas, a mineração é a mais impactante. Por isso, hoje vamos conhecer uma área próxima à cidade de Seropédica-RJ, de onde se extrai areia para construção civil. Digite: Ctrl+2 > Fly To > 22 49 03.12 S 43 40 17.67 W > G (cavas de mineração há 3,8 km do rio Guandu)
A retirada de areia do rio foi assunto da tese (Pós-Graduação na Universidade Federal de Viçosa-MG) de Leandro Lelles, em que foram listados 36 impactos negativos desse tipo de empreendimento no Brasil, alguns dos quais, muitas vezes, irreversíveis.
A areia é um dos 3 componentes do concreto e é retirada dos rios por meio de balsas ou retro-escavadeiras, a partir das margens. No nosso caso, a mineração é feita diretamente de uma superfície arenosa do solo firme, cuja extração é mais facilitada.
(Cerca de 2.000 empresas se dedicam à extração de areia no país.)
Impactos negativos da extração de areia: 1 – Alteração da calha do rio e do seu regime hidrológico; 2 – Aumento da turbidez e a conseqüente piora da qualidade da água; 3 – Alteração dos nichos ecológicos e da biota aquática; 4 – Erosão do solo e descaracterização da paisagem natural; e 5 – Proliferação de vetores (mosquitos, etc.) nas cavas deixadas no solo.
Como vê o amigo, a imagem fala por si.
Aproveito o ensejo para fazer-lhes um apelo. Em vez de simplesmente usarmos o Google Earth para visitar lugares turísticos e o seu local de moradia, vamos usar este espaço (tópico) para denunciar as agressões ambientais ?! É só dar as coordenadas geográficas e dizer do que se trata. Combinado ?
SOLUÇÃO (para nosso queijo suíço com molho): interdição + drenagem + aterro das cavas + recomposição da vegetação.
Prof. José Luíz, estive lendo o que escreveste. Quanto assunto interessante e colocado de forma bem discutida, bem esclarecida. Estou cursando Eng. Ambiental na UCB - Univ. Católica de Brasília. Neste semestre estou concluindo a disciplina Planejamento Regional e Urbano e em breve cursarei Hidráulica. O que abordaste em "A Bacia como plano de ação" é de grande importância para quem sabe do que estás falando, por isso o meu interesse. É um material riquíssimo. Sei que essa questão de Gerenciamento de Bacias Hidrográficas é um assunto complexo, ou melhor dizendo, é difícil de ser colocado em prática devida a interferência política, como ocorre com uma implantação de um Comitê de Gestão de Recursos Hídricos. Não há a união dos órgãos responsáveis para discutir e colocar em prática o gerenciamento. Mas quero muito manter contato para ampliar os meus conhecimentos baseando nos seus. Fico agradecida por sua boa vontade e disponibilidade para doar dessa forma os seus ricos conhecimentos.
Parabéns Prof. José Luíz pelos brilhantes comentários apresentados de forma clara e sucinta. Se meus professores tivessem dado suas aulas com a metade da clareza que o Sr. teria tido uma vida acadêmica mais dinâmica e interessante. Dou aula pra Eng. Ambiental na UNC-Caçador em SC e tentarei levar um pouco da sua forma de pensar em minhas aulas, ok? Grato pelos conteúdos. Se o Sr, conhecer um pouco sobre tratamento de água e tiver alguma tecnologia ou equipamento para remoção de fluor, poderia me ajudar. Até a próxima...
Desfluoretação
Caro Prof. Hugo Grato pelos elogios. Quanto à sua pergunta, entrei com a palavra DESFLUORETAÇÃO no Google (mecanismo de busca) e logo a 3a. indicação foi de um site do Gov. do Estado do RS que falava de um "filtro de desfluoretação de água subterrâneas", desenvolvido pela UNISC e que foi o vencedor do Prêmio Finep de Inovação Tecnológica 2005.
Quanto à Engenharia Ambiental, se eu tivesse de fazer alguma faculdade hoje em dia, era essa que eu escolheria. Á propósito, sempre tive curiosidade de conhecer a ementa desse curso. Será que você poderia enviar a do seu curso para o meu e-mail (jviana@openlink.com.br) ?
Sempre que quiser "trocar figurinhas" (ambientais) fique à vontade. Um abraço e boa sorte com seus alunos.
A oitava maravilha do mundo
A palmeira de Dubai. Este é o nome de um resort árabe em forma de árvore que, ao ser concluído, será considerada a oitava maravilha do mundo. Outras 2 “palmeiras” parecidas, também já estão projetadas.
Deveria estar nestas coordenadas: Ctrl+2 > Fly To > 24 59 03.61 N 54 59 05.53 E > G se a imagem do satélite do GE fosse mais atual (*) pois, na página abaixo indicada, há fotos de satélite de 03/07/04 em que já aparece parte da obra do aterro, neste exato local. Ficará localizado cerca de 45 km a Sudoeste de Dubai, a capital dos Emirados Árabes Unidos. Confira.
Por que estou mostrando algo que ainda “nem existe” ? Primeiro, por ser a 8a. maravilha do mundo e segundo pelos cem milhões de metros cúbicos de areia e terra que estão sendo despejados no local.
Vivemos no Brasil um “grande” movimento de areia e água, na década de 60, para o engordamento em 80 metros da praia de Copacabana (vide O Globo, 5/11/05), no Rio de Janeiro, quando foram movimentados cerca de 2,3 milhões de metros cúbicos (cerca de 2% do que farão os árabes em sua obra).
Sabemos que a movimentação de areia, terra ou lama, trás muitos impactos ambientais. A dragagem do Porto de Sepetiba e da Lagoa Rodrigo de Freitas, ainda no Rio de Janeiro, trouxeram e trarão muitos problemas à tona, além do material sólido retirado. No caso da Lagoa, p.ex., o revolvimento do lodo acumulado no fundo durante décadas, pode liberar gás sulfídrico e provocar uma grande mortandade de peixes.
NOTA: (*) Não procede, portanto, a informação do Google Earth de que o programa se utiliza de imagens de satélite dos últimos três meses. Já pensou em processar a poderosa Google por propaganda enganosa ?
Espelho, espelho meu, existe...
Uma pequena nota sobre uma diminuta comunidade localizada nos Alpes italianos, mostra o que a tecnologia pode fazer pelos sofridos habitantes deste planeta. Um espelho gigante foi instalado no alto de uma montanha para refletir os raios do sol e aquecer o lugarejo de Viganella.
No Google Earth faça: Tools > Ctrl+5 > 46 03 07.99 N, 8 11 38.00 E, para ir ao centro do vilarejo. Ou simplesmente tecle o nome da localidade (Viganella) no lugar das suas coordenadas geográficas.
Embora a resolução da imagem de satélite (nitidez) não seja das melhores, podemos comparar o traçado das suas ruas e estrada de acesso, numa pequena foto publicada em O Globo (seção O Mundo, 18/12/06, pág.21).
A região (localizada na boca do cano da bota com que parece a Itália) é realmente muito acidentada e, como o cursor aponta a latitude, longitude e altitude (esta última, no centro geométrico é de 563m), embora o tal espelho de 40 metros quadrados de área não seja visível (pela imagem de satélite ser anterior à sua instalação), por sabermos que foi instalado a 1.100m de altura (no monte Scagiola, segundo o jornal analógico), quase que podemos imaginar o local exato de sua instalação. É só percorrer a linha de cumiada das montanhas próximas e ir acompanhando a altitude indicada pelo cursor, até chegar nos mil e cem metros.
E já que estamos na Itália, não custa explorar as fotos (de outras localidades turísticas) disponibilizadas pelos internautas, clicando nos ícones do mapa, nessa maravilhosa máquina de navegação que é o programa Google Earth.
