H2: Impactos de Obras Hidráulicas e Fatores da Precipitação

Impactos Causados pela Construção de Obras Hidráulicas

A construção de obras hidráulicas gera mudanças físicas dentro da bacia hidrográfica. Por exemplo, a construção de uma barragem em um rio, com a formação de um reservatório, causa impactos e efeitos tanto em relação aos aspectos climáticos quanto hidrológicos, como discutido a seguir.

1. Impacto no Clima

No nível macro, o efeito isolado de uma barragem sobre o clima regional pode ser insignificante, pois os principais componentes do clima da região e suas variações sazonais e anuais são determinados pelo movimento geral da circulação atmosférica. No nível de microclima local, os efeitos estão restritos a áreas de fronteira com o reservatório, causando pequenas mudanças em variáveis climáticas, como temperatura, umidade relativa, precipitação, vento e nuvens.

a) Temperatura

De acordo com os resultados obtidos para os reservatórios de Jupiá-Ilha Solteira (Brasil) (Tarifa, JR-1981), a temperatura parece ser o elemento do clima a sofrer alterações significativas pela ação do reservatório, especialmente nas extremidades, cujos valores tendem a ser achatados, ou seja, ocorre uma pequena redução na amplitude térmica diária, mensal e anual.

b) Umidade Relativa (UR)

Análises de variação da umidade relativa na microrregião da barragem de Itaipu (Brasil) (Tarifa, JR-1981) mostraram que os valores médios diários, com picos pela manhã (95%) e menores na parte da tarde (65%), medidos no período anterior à formação do reservatório, foram ligeiramente superiores aos valores obtidos após a formação do reservatório. Isso se deve ao aumento da evaporação da superfície líquida, resultando no aumento da umidade na camada limite de ar em contato com o nível de água do reservatório e ao efeito do vento. Espera-se que a área do entorno do reservatório apresente um aumento do número de dias com orvalho, o que favorece a incubação e propagação de doenças e pragas das culturas agrícolas e animais da região.

c) Precipitação

Resultados de vários estudos não mostram nenhuma mudança nos valores totais de precipitação anual após a formação do reservatório. No entanto, em períodos de seca e frio, parece ter havido um ligeiro aumento da média de chuvas. Este fato pode ser explicado pela possível formação de neblina nas manhãs frias e pelo aumento da umidade, resultando em chuvas na forma de chuvisco.

d) Vento

A alteração da rugosidade da superfície a ser inundada causa alterações no perfil vertical do vento. Com a diminuição da rugosidade da superfície, a tendência é o aumento da velocidade do vento. Além disso, ocorrem alterações no equilíbrio da radiação solar e pela ação dos ventos fracos, induzindo um mecanismo de brisa. Sabe-se que em torno de um grande lago, o vento sopra em direção à terra durante o dia (brisa de lago) e para o lago durante a noite (brisa terrestre). Quando o vento começa a soprar do lago, a temperatura cai, a umidade sobe e o vento se move sobre a terra como uma frente fria. Como observado por Yoshino (1975), entre a área controlada pela brisa do lago e zonas adjacentes sem esse efeito, a diferença de temperatura pode chegar a até 4 °C. O efeito significativo dessa situação é a possível formação de ondas no lago e a presença de uma variação de temperatura que pode ser desconfortável para a população costeira.

e) Neblina/Brumas

Brumas são um produto da evaporação, mais intensa durante o inverno, quando o ar frio se move sobre a superfície líquida mais quente. A umidade da água por evaporação, ao se acoplar ao ar frio, causa a saturação e condensação. Estes nevoeiros estão concentrados nas partes mais baixas (vales) e, naturalmente, o setor mais provável é aquele que fica na direção predominante do vento.

2. Fatores da Precipitação que Afetam o Escoamento

a) Tipo ou Forma de Precipitação

O tipo ou forma de precipitação é de grande importância na variação do fluxo do rio. Por exemplo, a precipitação de chuva de intensidade e extensão suficiente para influenciar a vazão é sentida quase imediatamente, enquanto que a precipitação de neve, sem atingir a temperatura de fusão, não será sentida.

b) Intensidade da Chuva

Quando a intensidade de precipitação excede a taxa de infiltração do solo, ocorre escoamento superficial devido ao excesso de chuvas. Quanto maior a intensidade da chuva, maior o fluxo de vazão. Pode-se concluir que, depois de ultrapassada a capacidade de infiltração, e o escoamento superficial aumenta rapidamente com o aumento da intensidade da chuva. No entanto, o aumento da vazão do rio não é proporcional ao aumento de chuvas intensas, devido ao efeito de atraso resultante do processo de acumulação.

c) Duração da Precipitação

Chuvas com duração inferior ao tempo de concentração da bacia, independentemente da intensidade, têm praticamente o mesmo período de escoamento superficial. Para chuvas longas, o período de escoamento será maior. Outro efeito da duração da precipitação é que a capacidade de infiltração diminui durante a chuva.

d) Distribuição da Precipitação na Bacia

A distribuição uniforme da precipitação sobre uma bacia hidrográfica acontece raramente. Para pequenas bacias, os fluxos de pico ocorrem devido a chuvas de alta intensidade que cobrem áreas pequenas, enquanto que para grandes bacias, os fluxos de pico ocorrem com chuvas de baixa intensidade, mas que cobrem grandes áreas. Por exemplo, nas Figuras 3.7A e 3.7B, as curvas de mesma alta precipitação (isoietas) de dois eventos de chuva são apresentadas. Supondo-se que os totais de chuvas sejam quase iguais, os hidrogramas resultantes podem ser muito diferentes. No caso da Figura 3.7A, pode ter ocorrido pouco ou nenhum escoamento superficial, dependendo da capacidade de infiltração do solo. No caso da Figura 3.7B, provavelmente na parte inferior, a capacidade de infiltração foi largamente ultrapassada.

e) Direção do Deslocamento da Chuva

A direção em que a chuva se move através da bacia hidrográfica, em relação à direção do fluxo do sistema de drenagem, tem grande influência sobre o pico de fluxo resultante e a duração do escoamento superficial. Assumindo que a intensidade de precipitação 1, 2 e 3 (Figura 3.8) são iguais, os hidrogramas resultantes das chuvas no posto de controle (estação de aferição) serão muito diferentes.

f) Precipitação Anterior e Umidade do Solo

O teor de umidade das camadas de solo influencia a capacidade de infiltração e também na determinação da possibilidade ou não de aumento do nível de água no solo. Quando a umidade do solo é alta, a capacidade de infiltração é baixa, e a bacia de drenagem é suscetível a inundações. Por outro lado, quando a umidade do solo atinge a capacidade de retenção, o escoamento de água pode atingir o lençol freático. Assim, uma chuva que cai pouco depois de uma anterior pode causar um pico de fluxo considerável, enquanto a mesma chuva precipitando após um período de seca não produzirá fluxos de consideração.

Exemplos de como a cobertura vegetal afeta o escoamento:

• Uma área de floresta virgem, que tem uma camada espessa de serapilheira, galhos e capim, pode suportar chuvas altas sem que ocorra escoamento superficial.
• A mesma área, onde foi desmatada e transformada em centro urbano, pode ter o solo compactado pelo tráfego de pessoas e animais e pela chuva, resultando em escoamento superficial que pode causar uma inundação.
• Por outro lado, um campo aberto que é substituído por uma cultura com densa cobertura vegetal pode levar ao aumento da capacidade de infiltração do solo e reduzir o escoamento superficial.