| Resumo: | A construção de usinas hidrelétricas altera significativamente a dinâmica fluvial e os
processos de transporte de sedimentos, impactando a morfologia dos rios e a qualidade da água.
No caso da Usina Hidrelétrica (UHE) de Jirau, localizada no Rio Madeira, a retenção de
sedimentos no trecho de remanso pode reduzir a capacidade do reservatório e afetar o transporte
de material para regiões a jusante. Diante disso, este estudo tem como objetivo avaliar as
mudanças hidrossedimentológicas na zona a montante da barragem de Jirau, utilizando um
modelo morfodinâmico unidimensional para simular os processos de erosão, transporte e
deposição de sedimentos ao longo do tempo.
Para a modelagem, foi utilizado o software HEC-RAS na versão 6.3.1, que permite a
simulação do transporte de sedimentos e da evolução do leito do rio em escala unidimensional.
Foram obtidos e analisados dados hidrológicos e sedimentológicos provenientes de fontes como
Agência Nacional de Águas (ANA), Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos
Naturais Renováveis (IBAMA) e do projeto HYBAM.
O estudo foi dividido em duas etapas principais: análise diagnóstica e prognóstica. Na
análise diagnóstica, foram realizadas simulações para o período de 2011 a 2020, abrangendo
três fases distintas: pré-barragem (2011-2013), enchimento do reservatório (2013-2014) e pós barragem (2014-2020). A calibração dos modelos foi realizada com base nas séries históricas
de vazão, níveis d’água e dados de monitoramento de sedimentos, incluindo informações
obtidas por sensoriamento remoto. Foram testadas diferentes configurações de variáveis que
contém incerteza, incluindo a variação da distribuição granulométrica da carga afluente e
ajustes nos coeficientes da equação de Engelund-Hansen para transporte de sedimentos
arenosos e da equação de Krone-Partheniades para partículas finas. Além disso, devido a
alteração na granulometria do leito ao longo da zona a montante da barragem, passando de um
leito com baixa para uma considerável carga de sedimentos finos, houve uma separação do
trecho de estudo em dois.
O estudo mostrou que o modelo HEC-RAS foi eficaz na estimativa do acúmulo de
sedimentos no Rio Madeira entre 2011 e 2045. Observou-se que a deposição da carga de areia
apresentou baixa variabilidade nos grupos de modelos 2 e 3 na região de influência da UHE
Jirau. Além disso, houve uma retenção significativa de sedimentos entre 2015 e 2020, variando
vi
entre 0,7 e 1,1 giga toneladas entre as medianas dos três grupos. Por fim, verificou-se que a
cheia de 2014 explicou apenas 28% do assoreamento ocorrido até 2020, indicando a influência
de outros fatores no processo.
Na análise prognóstica, foram realizados cenários de simulação para o período de 2021
a 2045, considerando diferentes projeções de vazão e regimes hidrossedimentológicos. Os
resultados indicam que a retenção de sedimentos no reservatório pode comprometer a
capacidade do reservatório ao longo das próximas décadas, com impactos diretos na operação
da usina e no transporte sedimentar para trechos a jusante do Rio Madeira. As projeções
demonstram que, dependendo do regime de vazão e da continuidade do transporte sedimentar,
o assoreamento poderá reduzir significativamente a eficiência do reservatório até o final da
concessão da UHE Jirau, sendo um acúmulo projetado de 2,4 giga toneladas em torno das
medianas apenas no período de 2020 a 2045.
Os resultados deste estudo contribuem para uma melhor compreensão da dinâmica
sedimentar na bacia do Rio evidenciando os impactos da UHE Jirau na retenção de sedimentos
e sua influência na morfologia fluvial a jusante. |
