Variação espacial e temporal da sedimentação fluvial na região do MATOPIBA e sua influência no sistema energético

Abstract

O presente estudo tem como objetivo deste trabalho avaliar o potencial de risco de redução de produção de energia por UHE e PCH devido a descarga de sedimentos na Bacia do Tocantins, região que está localizada no MATOPIBA e avaliar a influência dos sedimentos no sistema energético baseado em hidroeletricidade. Para isto, foram gerados modelos espaciais da quantidade de sedimentos através da descarga sólida em suspensão para os anos 2010, 2012 e 2014, nos períodos chuvosos e secos. A abordagem geoestatística foi adotada para avaliação da variabilidade espacial dos sedimentos fluviais da região, através do método Krigagem aplicado em um ambiente SIG (Geostatistical Analysis / ArcGIS®). Os dados sedimentométricos foram obtidos no banco de dados da Agência Nacional de Águas (ANA). Os resultados demonstraram que a quantidade de sedimentos fluviais é fortemente influenciada pela precipitação no período chuvoso, com valores máximos próximos de 2,2 x 106 t/trimestre e que podem chegar a um aumento de 500% em relação ao período seco. O uso da terra foi identificado como um importante driver na variação temporal da quantidade de sedimentos, em que os valores máximos identificados em 2010 (1,0x106 a 2,7x106 t/trimestre) reduziram significativamente em relação a 2014 (0,6x106 a 1,0x106 t/trimestre). Baseado nisso, foi possível identificar áreas com maior potencial para implantação de novas hidrelétricas na regiao estudada. A modelagem utilizando a geoestatística foi eficiente na avaliação da variabilidade espacial de sedimentos fluviais em cenários com escassez de dados e também foi eficaz para avaliação temporal de dados hidrossedimentológicos. Os dados hidrossedimentológicos são informações significativas que podem auxiliar na identificação das principais fontes de sedimentos e contribuir para o desenvolvimento de estratégias mais eficientes para melhorias das ações de controle do assoreamento nos reservatórios das hidrelétricas

The main goals of this study was to perform a spatial and temporal analysis of water sedimentology hydric processes and evaluate the influence of sediments on energy system, specifically hydroelectric power, in the MATOPIBA region. For this, we produced sediments spatial models using sediment discharge values for the years 2010, 2012 and 2014 for both rainy and dry seasons. We used geostatistical techniques to evaluate the spatial variability of river sediments, being the kriging method applied in a GIS environment. We obtained sediment data from the database of the National Water Agency (ANA). The results showed that the sediment quantity is influenced by precipitation during the rainy season, with maximum values of 2.2 x 106 t/quarter. This result is 500% higher than the sediment quantity produced in the dry season. The land-use was the main driver to temporal variation of sediments production over time. In 2010 (1,0x106 a 2,7x106 t/quarter) the sediment production was lower than in 2012 (0,6x106 a 1,0x106 t/quarter). Based on this, it was possible identify new potential areas to build hydroelectric plants in the MATOPIBA region. The geostatistics was an efficient technique to evaluate the spatial variability of river sediments using few data and it was effective to evaluate temporal variation of these sediments data. Sediments data are important because they support the identification of main sources of sediment production and can contribute to development of efficient strategies to control silting in hydroelectric plants reservoirs