SEBASTIO ALVES DA SILVA

AVALIAO DO ASSOREAMENTO DO LAGO BONSUCESSO, JATA GO.

Dissertao apresentada como requisito parcial obteno do grau de Mestre em Geologia Ambiental, ao Setor de Cincias da Terra, Curso de Ps-Graduao, Geologia da Universidade Federal do Paran. Orientador: Prof. Dr. Luiz Alberto Fernandes UFPR Co-orientador: Prof. Dr. Alberto Pio Fiori UFPR Co-orientador: Prof. Dr. Hildeu Ferreira de Assuno UFG

CURITIBA 2007

Silva, Sebastio Alves da Avaliao do assoreamento do Lago Bonsucesso, Jata GO / Sebastio Alves da Silva. - Curitiba, 2007. xi, 96 f. : il., tabs. Orientador: Luiz Alberto Fernandes Co-orientadores: Alberto Pio Fiori Hildeu Ferreira de Assuno Dissertao (Mestrado) Universidade Federal do Paran, Setor de Cincias da Terra, Curso de Ps-Graduao em Geologia Inclui Bibliografia. 1. Assoreamento. 2. Sedimentologia. 3. Fragilidade ambiental. 4. Eroso Bonsucesso, Lago. I. Fernandes, Luiz Alberto. II. Ttulo. III. Universidade Federal do Paran. CDD 551.303

DEDICATRIA

A Deus pela concepo da vida e a oportunidade de evoluir intelectualmente. Com respeito s pessoas, humildade, dedicao, esforo e por ter aumentado o crculo de amigos, que foram ingredientes importantes para o xito da concluso do curso. Aos meus pais, Onrio (in memoriam) e Olmpia, por terem ensinado o caminho certo da vida a ser trilhado. Aos meus irmos: Hilda, Jnio, Elda, Gizelda e Lizelda, pelo apoio e incentivos. Em especial a famlia: Telma, esposa e companheira, Taynara e Tayane, minhas filhas, pelo amor, carinho e compreenso na minha ausncia, nesse perodo de estudos, por no participar de momentos de alegrias e dificuldades. A todas as pessoas que contriburam de uma forma ou de outra para a realizao do mestrado, principalmente aquelas pessoas, que por ventura no foram lembradas. ii

AGRADECIMENTOSAo Prof. Dr. Luiz Alberto Fernandes, que se disps a orientar uma pessoa que no conhecia, teve pacincia, empenho nas correes e sugestes para aperfeioar o texto. Conduziu o desenvolvimento da Dissertao com profissionalismo, abriu novos horizontes, enriquecendo o meu conhecimento cientfico e pessoal. Hoje, um grande amigo. Ao Prof. Dr. Hildeu Ferreira de Assuno (Co-orientador) que no mediu esforos na parte de Geoprocessamento, trabalhos de campo, e principalmente pela oportunidade de desenvolver a pesquisa no Departamento de Geografia do Campus Avanado de Jata da Universidade Federal de Gois (CAJ-UFG). Ao Prof. Dr. Alberto Pio Fiori pela gentileza da co-orientao. Ao companheiro e amigo, Prof. Dr. Joo Batista Pereira Cabral que incansavelmente me ajudou, antes mesmo de eu descobrir que deveria seguir a vida acadmica como pesquisador. Ao Prof. Dr. Iraci Scopel pela amizade e apoio nos trabalhos de campo, principalmente na descrio dos solos. Aos demais professores do CAJ-UFG, como: Dra. Zilda Mariano, Dr. Dimas Peixinho, Dr. Washington Mendona Moragas, Dra. Dinalva Donizete Ribeiro, doutoranda Rosana Moragas, doutorando Mrcio Rodrigues, pelas palavras de estmulo e ajuda moral. Tambm aos funcionrios, bolsistas e alunos do Departamento de Geografia do CAJ-UFG pelos auxlios diversos. A todos os professores do Departamento de Geologia da Universidade Federal do Paran, em Curitiba, pelo conhecimento adquirido nas disciplinas ministradas, em destaque a Profa Dr. Eleonora Vasconcellos, coordenadora do curso de psgraduao em Geologia. E tambm a todos os funcionrios, principalmente a Sarita Pavin, secretria da ps-graduao. Aos integrantes do 3 Sub Grupamento de Bombeiros pelas trocas de servios durante a pesquisa. Em especial ao Tenente Coronel Mcio Ferreira dos Santos (comandante da Unidade de Jata), por suas palavras sbias de incentivo a estudar cada vez mais. Pelo apoio logstico, como viatura, equipamentos de mergulho e embarcao, nas coletas de sedimentos. Aos meus companheiros e amigos Capito Ulisses, Sub Tenente Flvio, 2 Sargento Eisenhower, Cabo Cleber, que ajudaram de forma direta e indireta na pesquisa.

iii

Ao comando do Corpo de Bombeiros do Paran pela concesso de alojamento e alimentao em Curitiba durante os estudos. Tambm aos oficiais e praas desta instituio pela amizade. A todos os colegas de ps-graduao, pela amizade e troca de conhecimentos, em especial, ao doutorando Claudinei Silveira Taborda, doutorando Jos Carlos Branco, Msc. Willian Vargas Flrez e mestranda Camile Urban. Ao doutorando da UFG Tiago Morato pela disponibilidade de operar o Ecobatmetro na realizao da batimetria no lago Bonsucesso. Aos professores membros da banca de qualificao, Prof. Dr. Adalberto Aurlio Azevedo do Instituto de Pesquisas Tecnolgicas do Estado de So Paulo e Prof. Dr. Leonardo Jos Cordeiro dos Santos do Departamento de Geografia da UFPR pelas sugestes que ajudaram a enriquecer este trabalho. Ao Prof. Dr. Marco Aurlio (Coordenador) e ao Cleomar (tcnico) do Laboratrio de Solos do Setor de Cincias Agrrias do CAJ-UFG, pela oportunidade de realizar as anlises granulomtricas. A todos do Laboratrio de Anlise de Minerais e Rochas (LAMIR) da UFPR, em nome do Prof. Dr. Jos Manoel dos Reis Neto (coordenador), e principalmente ao Rodrigo Secchi e Luciane Lemos do Prado pela disponibilidade nas anlises granulomtricas de sedimentos. Ao Laboratrio de Estudos Sedimentolgicos e Petrologia Sedimentar (LabEsed) da UFPR, pelas informaes fornecidas nas anlises granulomtricas. Ao Fbio Antnio Pozzi, gerente da Nacional Expresso Ltda. em Uberlndia, pelas concesses de passagens de nibus Curitiba com finalidade de efetuar estudos, em destaque aos motoristas da empresa pela camaradagem. Ao Rui Alves da Silva gerente da Viao So Luiz em Cassilndia (MS), pela liberao de viagens que proporcionou a realizao de disciplinas na UFPR. Agradeo imensamente s pessoas que no foram mencionados, que de certa forma colaboram, at mesmo com palavras simples de moral e conforto.

iv

A educao no cria o gnio, mas oferece-lhe, por vezes, oportunidade para se revelar. Leoni Kaseff

v

SUMRIOLISTA DE FIGURAS................................................................................................. LISTA DE TABELAS................................................................................................. LISTA DE QUADROS............................................................................................... RESUMO................................................................................................................... ABSTRACT............................................................................................................... 1 INTRODUO........................................................................................................ 1.1 Objetivo geral....................................................................................................... 1.2 Objetivos especficos........................................................................................... 1.3 Localizao da rea de estudos.......................................................................... 1.4 O histrico do lago Bonsucesso e a problemtica ambiental.............................. 2 CONCEITOS E NOMENCLATURA ADOTADA..................................................... 2.1 Processos erosivos.............................................................................................. 2.1.1 Tipos de eroso................................................................................................ 2.1.2 Escoamento hdrico.......................................................................................... 2.1.3 Depsitos sedimentares em reservatrios....................................................... 2.1.3.1 Tipos de depsitos sedimentares em reservatrios...................................... 2.2 Assoreamento de lagos e reservatrios.............................................................. 2.3 Levantamentos batimtricos................................................................................ 2.4 Difratometria e fluorescncia de raios X em argilo minerais............................... 2.4.1 Princpios da difrao de raios X...................................................................... 2.4.2 Tcnica da fluorescncia de raios X................................................................ 2.4.3 Argilominerais................................................................................................... 2.5 Eroso em bacias hidrogrficas e deposio em reservatrio............................ 2.5.1 A erodibilidade e a erosividade no processo da eroso................................... 2.5.2 Suscetibilidade eroso e classes de declividade.......................................... 2.5.3 Rede de drenagem........................................................................................... 2.5.4 Transporte de partculas por correntes de gua.............................................. 2.5.5 Fragilidade Ambiental....................................................................................... 3 MATERIAIS E MTODOS..................................................................................... 3.1 Materiais............................................................................................................. 3.2 Metdos............................................................................................................... 3.2.1 Procedimentos de campo................................................................................. 3.2.1.1 Amostragem com draga de Peterson............................................................ 3.2.1.2 Amostragem com equipamento do tipo CLS.............................................. 3.2.1.3 Levantamento de perfis batimtricos............................................................. 3.2.2 Procedimentos de laboratrio........................................................................... 3.2.2.1 Anlises granulomtricas............................................................................... 3.2.2.2 Anlise em sedimentos pelticos................................................................... 3.2.3 Procedimentos de escritrio............................................................................. 3.2.3.1 Mapas da rea de estudos............................................................................ 3.2.3.2 Anlise estatstica de parmetros granulomtricos....................................... 3.2.3.3 Distribuio dos resultados da granulometria............................................... 3.2.3.4 Mapa de Fragilidade Ambiental e Emergente............................................... viii ix ix xi xii 1 2 2 2 4 7 7 7 8 9 10 11 12 12 12 12 13 13 14 15 16 18 19 21 21 22 22 22 23 24 25 25 28 30 30 31 31 31

vi

4 RESULTADOS E DISCUSSES........................................................................... 4.1 Anlises dos aspectos fisiogrficas da bacia...................................................... 4.1.1 Geologia........................................................................................................... 4.1.2 Clima................................................................................................................. 4.1.3 Hidrografia........................................................................................................ 4.1.4 Geomorfologia e altimetria................................................................................ 4.1.4.1 Classes de declividade.................................................................................. 4.1.5 Pedologia.......................................................................................................... 4.1.6 Uso e ocupao do solo................................................................................... 4.1.7 Fragilidade Ambiental da ................. ............................................................... 4.1.7.1 Fragilidade Potencial Erosivo........................................................................ 4.1.7.2 Fragilidade Emergente.................................................................................. 4.2 Caracterizao granulomtrica dos sedimentos de fundo.................................. 4.2.1 Classificao dos sedimentos.......................................................................... 4.2.2 Distribuio dos resultados granulomtricos.................................................... 4.2.2.1 Distribuio de areias e pelitos...................................................................... 4.2.2.2 Dimetro mdio............................................................................................. 4.2.2.3 Seleo.......................................................................................................... 4.2.2.4 Assimetria...................................................................................................... 4.2.3 Composio granulomtrica de solos das proximidades do lago.................... 4.2.4 Anlise de mineralogia dos pelitos................................................................... 4.2.5 Anlise dos perfis verticais............................................................................... 4.2.6 Anlise do levantamento batimtrico................................................................ 4.2.7 Caracterizao do assoreamento e provveis reas-fonte.............................. 4.2.8 reas de contribuio do assoreamento ................................................................ 5 CONCLUSES....................................................................................................... 7 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS....................................................................... Anexo 1A, 1B, 1C, 1D e 1E: Perfis verticais de depsitos de fundo do lago............

34 34 34 36 37 39 40 42 44 46 46 49 51 52 53 53 54 55 57 58 59 61 62 64 76 82 86 92

vii

LISTA DE FIGURASFigura 1: Mapa de localizao da rea de estudos, principais vias e referncias geogrficas........... Figura 2: Vista erea, da jusante para montante, do lago Bonsucesso no ano 2001......................... Figura 3: Exemplos de uso e ocupao do terreno nas margens lago Bonsucesso........................... Figura 4: Depsitos de sedimentos formados nos reservatrios e principais problemas decorrente.. Figura 5: Ordem da rede de drenagem............................................................................................... Figura 6: Draga de Peterson, equipamento utilizado na coleta de sedimentos de fundo do lago....... Figura 7: Equipamento CLS, com cano de PVC para coleta de amostras verticais de sedimentos fundo do lago....................................................................................................................................... Figura 8: A) Corte dos tubos de PVC em duas meia-canas para descrio dos testemunhos; B) material exposto para caracterizao granulomtrica, feies texturais e estruturas sedimentares....................................................................................................................................... Figura 9: Equipamentos utilizados no levantamento de dados batimtricos....................................... Figura 10: A) Material aps secagem em estufa; B: bqueres com amostra pronta para quantificao de teor de matria orgnica........................................................................................... Figura 11: A) Misturador mecnico de hlice utilizado na homogeneizao da amostra e dissoluo do defloculante; B) material utilizado na pipetagem.......................................................... Figura 12: A) Elutriao da amostra para posterior peneiramento, aps secagem; B) agitador mecnico rot up com jogo de peneiras................................................................................................ Figura 13: A) Material peneirado para retirar restos matria orgnica; B) Equipamento para pulverizar materiais das amostras....................................................................................................... Figura 14: A) Homogeneizao do material com cera para ser prensada; B) Equipamento para prensar material................................................................................................................................... Figura 15: Mapa geolgico da bacia.................................................................................................... Figura 16: A) Fragmentos de rochas baslticas, nas proximidades do crrego Bom Sucesso, lado esquerdo mdio da bacia; B) Rochas com esfoliao esferoidal, decorrente de fraturamento e processos intempercos superficiais, corte de estrada no mdio da bacia; C) Mataces de basalto em relevo encosta com declive acentuado, parte superior da escarpa, lado direito da bacia; D) Basaltos da Fm. Serra Geral, expostos na margem direita do crrego Bom Sucesso, entre o crrego do Aude e a montante do lago.............................................................................................. Figura 17: A) Afloramento de arenitos da Fm. Botucatu; B) Exposio de colvio arenoso na rea de transio das formaes Serra Geral e Botucatu........................................................................... Figura 18: Classificao dos elementos de drenagem........................................................................ Figura 19: A) Crrego Bom Sucesso com margens protegidas por vegetao, entre os crregos da Vertente Comprida e do Poo; B) Queda dgua no crrego Bom Sucesso sobre basalto acima da montante do lago............................................................................................................................ Figura 20: Mapa geomorfolgico da bacia.......................................................................................... Figura 21: Mapa altimtrico da bacia................................................................................................... Figura 22: Mapa de declividade da rea de estudos........................................................................... Figura 23: A) Vista do mdio/alto do curso do crrego Bom Sucesso; B) Vista da escarpa direita do lago Bonsucesso............................................................................................................................. Figura 24: Mapa de solos da bacia..................................................................................................... Figura 25: A) LEd1 solos argilosos e espessos; B) AQd solos arenosos e inconsolidados................ Figura 26: Mapa de uso do solo da rea de estudos........................................................................... Figura 27: A) Resultados do avano da lavoura mecanizada ocupando espao da vegetao nativa; B) reas de pastagem para criao de animais, na margem esquerda do crrego Bom Sucesso............................................................................................................................................... Figura 28: A e B) reas nas margens do lago pisoteadas por animais, sujeitas remoo de partculas............................................................................................................................................. Figura 29: Mapa de classes de fragilidade com base nos tipos de solos............................................ Figura 30: Mapa de classes de fragilidade com base na declividade terreno..................................... Figura 31: Mapa de Fragilidade Potencial Erosivo.............................................................................. Figura 32: Mapa de classes de fragilidade devido ao uso do solo...................................................... Figura 33: Mapa de Fragilidade Emergente........................................................................................ Figura 34: Localizao dos locais de coleta de sedimentos de fundo................................................. Figura 35: Resultados das anlises granulomtricas, segundo classificao de Sherpard................ Figura 36: Diagrama dos resultados granulomtricas......................................................................... Figura 37: Distribuio de areias de pelitos no lago............................................................................ Figura 38: Resultados de anlises granulomtricas, de acordo com o dimetro mdio..................... Figura 39: Mapa dos resultados granulomtricos, de acordo com dimetro mdio............................ Figura 40: Diagrama com resultado do grau de seleo..................................................................... 3 4 6 10 17 22 23

24 25 26 27 28 29 30 34

35 36 37

38 39 40 41 42 43 43 44

45 46 47 47 48 49 50 51 53 53 54 54 55 56

viii

Figura 41: Mapa dos resultados granulomtricos, de acordo com a seleo...................................... Figura 42: Diagrama dos resultados granulomtricos, de acordo com a assimetria........................... Figura 43: Mapa dos resultados granulomtricos, de acordo com a assimetria.................................. Figura 44: Mapa e pontos de coletas de solos nas proximidades do lago.......................................... Figura 45: A), B), C) e D) Difratogramas de raios X de sedimentos da frao silte-argiloso,.............. Figura 46: A) Partculas de areia em matriz argilosa; B) Partcula composta por argilominerais aglutinados por xidos/hidrxidos de ferro. ........................................................................................ Figura 47: Sees batimtricas realizadas nesta pesquisa................................................................. Figura 48: Modelo topogrfico do fundo do lago................................................................................. Figura 49: Mapa de localizao das sees topogrficas obtidas por batimetria................................ Figura 50: Parte de montante da seo longitudinal AB...................................................................... Figura 51: Parte de seo da jusante longitudinal AB......................................................................... Figura 52: Parte da seo longitudinal CD a margem esquerda......................................................... Figura 53: Parte da seo longitudinal CD a margem direita.............................................................. Figura 54: A) Vista da praia do Thermas Clube Beach Park; B) feies de eroso provocado no perodo chuvoso na praia do referido clube......................................................................................... Figura 55: Seo transversal EF......................................................................................................... Figura 56: Feies de eroso do perodo chuvoso e afloramento do aqfero fretico, entre a praia da Torre e a jusante............................................................................................................................. Figura 57: Seo transversal GH......................................................................................................... Figura 58: Seo transversal IJ........................................................................................................... Figura 59: A) Praia, canal e ilha do Pequi; B) Remoo de partculas de margem provocados por embarcao......................................................................................................................................... Figura 60: Seo transversal LM......................................................................................................... Figura 61: Pisoteio do gado na margem, sujeito remoo de partculas............................................ Figura 62: Seo transversal NO........................................................................................................ Figura 63: Distribuio dos depsitos de assoreamento do lago, com base nas espessuras das medidas dos perfis verticais................................................................................................................. Figura 64: Mapa de distribuio dos depsitos de assoreamento, segundo a granulao obtida nas anlises dos perfis verticais.......................................................................................................... Figura 65: gua do lago com cor vermelho-amarelada...................................................................... Figura 66: A) Remoo de solos para evitar o escoamento de gua das chuvas; B) Nivelamento do terreno da praia da Torre por mquinas......................................................................................... Figura 67: A e B) Feies de eroso do tipo cone (pequenos deltas) formadas na praia do Pequi.... Figura 68: Tipos de processos erosivos identificados nas margens do lago Bonsucesso.................. Figura 69: A) Pessoas na praia e ilha do Pequi para dia de lazer; B) Veculos estacionados na praia do Pequi......................................................................................................................................

56 57 58 59 61 62 63 63 64 65 66 68 69 70 70 71 71 72 73 74 74 75 76 77 78 79 79 80 81

LISTA DE TABELASTabela 1: Granulao, profundidade de coleta e tempo utilizados na pipetagem............................... Tabela 2: Parmetros e distribuio em classes granulomtricas das amostras coletas com draga. Tabela 3: Classes granulomtricas obtidos das anlises granulomtricas de solos........................... Tabela 4: Percentagem dos compostos qumicos em cada amostra analisada................................. Tabela 5: Espessura dos materiais amostrados em perfis verticais................................................... 27 52 58 60 76

LISTA DE QUADROSQuadro 1: Principais fatores envolvidos na eroso do solo pela gua................................................ Quadro 2: Graus de limitao por suscetibilidade eroso................................................................ Quadro 3: Classes de uso do solo de acordo com as limitaes ambientais...................................... Quadro 4: Fases de um rio com as caractersticas hidrulico-sedimentolgicas relacionado com o ciclo erosivo......................................................................................................................................... Quadro 5: Fragilidade dos tipos de solos da ...................................................................................... Quadro 6: Fragilidade das classes dos nveis de declividade............................................................. Quadro 7: Fragilidade das classes de uso e ocupao do terreno...................................................... Quadro 8: Parmetros morfomtricos calculados para a bacia do lago Bonsucesso......................... Quadro 9: Classificao do uso do solo da rea de estudos............................................................... Quadro10: Classes de Fragilidade Potencial Erosivo e percentagem na rea de estudos................. Quadro 11: Classes de Fragilidade Emergente e percentagem na rea de estudos.......................... 14 15 15 17 32 32 33 38 45 48 50

ix

Quadro 12: Escala verbal para grau de seleo de sedimentos......................................................... Quadro 13: Escala verbal do grau de assimetria dos sedimentos....................................................... Quadro 14: Composio cristalogrfica das anlises de fluorescncia de raios X............................. Quadro 15: Siglas utilizadas para descrio dos sedimentos de fundo do lago Bonsucesso............. Quadro 16: Critrios utilizados na descrio visual dos perfis verticais..............................................

55 57 60 62 62

x

RESUMOA pesquisa teve como objetivo avaliar o assoreamento do lago Bonsucesso, mediante estudos da caracterizao do material depositado, sua distribuio e avaliao da provvel procedncia, com anlise de fragilidade ambiental da bacia para identificar reas de maior potencial contribuio dos sedimentos. O lago possui espelho dgua de 74 ha, foi construdo para lazer e recreao no ano 2000. Situa-se na bacia hidrogrfica do crrego Bom Sucesso, com rea de 147 km. Localiza-se a 10 km da cidade de Jata, Gois, rumo noroeste, no sentido de Caiapnia. Para caracterizao dos sedimentos de fundo foram realizadas campanhas de coleta, com amostradores draga de Peterson e CLS (piston core). As amostras foram analisadas pelo mtodo de peneiramento e pipetagem; e descrio visual dos perfis verticais. A topografia do fundo do lago atual foi obtida por levantamentos batimtricos. Para avaliao dos processos erosivos e provveis reas-fonte de material, foram confeccionados mapas de fragilidades potencial erosivo e emergente da bacia. Verificou-se pelos resultados da distribuio granulomtrica dos depsitos, que o dimetro mdio predominante silte. 44% do material pobremente selecionado e 40% muito pobremente selecionado. Das 38 amostras, 82% dos sedimentos possuem curva granulomtrica com desvio da normalidade, com assimetria muito negativa em 61%. Pelas imagens de sedimentos finos obtidas com MEV identificou-se aglutinaes argila por xidos/hidrxidos de ferro atribudas a processos pedogenticos (laterizao) atuantes nas reas-fonte, o que explica o teor elevado de silte nos sedimentos. Pelos dados batimtricos, a profundidade do reservatrio varia de dois a oito metros, da montante a barragem. Os tipos eroso identificados foram: em sulcos, por impactos de ondas, por enxurradas, por afloramento do aqfero fretico. Verificou-se que os depsitos de assoreamento predominantes na parte montante do lago Bonsucesso so pelitos (silte e argila), acumulados com at 16 cm de espessura. No centro e prximo da barragem, as reasfonte destes sedimentos so de alterao de basaltos que predominam na bacia, com contribuio das eroses de margens. Os depsitos de assoreamento de areia com at 30 cm de espessura, predominam prximo da ilha e praia do Pequi, menos espesso na praia da Torre e do clube Thermas Beach Park, sedimentos provenientes de eroso atuantes nas praias. As anlises da Fragilidade Potencial Erosivo da bacia indicaram graus muito baixo e baixo em quase toda a rea, e mdia em solo arenoso, onde h pastagem como proteo vegetal, que possibilita maior risco de eroso. Na Fragilidade Emergente, registrou-se as classes mdia e alta em 69% da rea, sobretudo devido interferncia antrpica. Estima-se que o volume de assoreamento do lago em 5 anos de existncia de 38 mil metros cbicos, com taxa mdia mxima de espessura nos depsitos arenosos com 6 cm/ano nas proximidades da ilha e praia do Pequi, e mdia mnima de 1 cm/ano ao centro e jusante de sedimentos finos. As reas de maior assoreamento so de areias nas praias, foram observados pontos do estreitamento do lago, devido os processos erosivos. Medidas de controle e mitigao do assoreamento, para aumentar a vida til do lago, podem ser tomadas a partir de estudos dos problemas, planejamento e monitoramento.

Palavras-chave: assoreamento, Sedimentologia, fragilidade ambiental, eroso, Bonsucesso, lago.

xi

ABSTRACTThe research had as aim evaluate the silting of Bonsucesso lake, by means of studies regarding to deposited material characterization, its distribution and evaluation of probable material proceeding, with analysis of the microbasin environment fragility in order to identify areas of bigger sediments contribution potencial. The lake has water sheet of 74 ha and was constructed to leisure and recreation in the 2000 year. It locates in the Bom Sucesso drainage microbasin, with area of 147 km. It localizes 10 km from Jata city, Gois State, toward northeastern, in Caiapnia direction. To characterization of bottom sediments, had been realized two campaigns to collect bottom sediments, using Petersons and CLS (piston core) drag sampling. The samples had been analysed by its granulometry; and visual description of vertical profiling. The topographic data to characterize the currently lake bottom morphology were obtained by batimetric survey. To evaluate the erosive process and probable source-areas of material contribution, had been done erosive potential and emergent fragility maps of the microbasin. The results of granulometric distribution of the deposits indicate that the predominant medium diameter is silt. 44% of analyzed material is poorly selected, and 40% very poorly selected. From 38 samples, 82% of the sediments have granulometric curve with normality deviation and very negative asymmetry in 61%. The fine sediments images obtained from MEV had been used to identify Fe oxides/hydroxides agglutinations, attributed to pedogenetic process (laterization) operating in the sourceareas, which explains the high silt content in the sediments. Through batimetric survey, the reservoir deepness varies from two to eight meters, from upstream to the dam. It had been identified erosion types such as: ridges, wave impacts, by torrents, freatic aquifer exposure. It had been verified that the predominant silting deposits in Bonsucesso lake are pelites (silt and clay), accumulated with even 16 cm thickness. In the center and nearby the dam, the source-areas of these sediments are derived from basalts alteration, which predominates in the microbasin, along margin erosion contribution. The sand silting deposits with even 30 cm thickness predominate nearby Pequi island and beach, and less thickness in Torre beach and Thermas Beach Park club. These deposits are derived from beach erosion. The basin Erosive Potential Fragility analysis indicated very low and low degrees in almost all area, and medium in the sandy soil, with pasture as vegetal protection, makes possible a bigger risk of erosion. The Emergent Fragility registered medium to high fragility in 69% of the area, over all due to anthropic interference. It is estimate that the lake silting rate in five years will be 38.000 m3, with thickness in maximum average in sand deposits between 6 cm/year in the island and Pequi beach proximities, and minimum average of 1 cm/year in the center and downstream of fine sediments. The bigger silting areas are beach sands. It had been observed points with narrowing of the lake, due to erosive process. Control measurements and mitigation of the silting, in order to increase lakes useful life, might be taken from problems studies, planning and monitoring.

Key-words: silting, Sedimentogy, environmental fragility, erosion, Bonsucesso, lake.

xii

1

1 INTRODUOAs necessidades de consumo da sociedade fazem com que os recursos naturais sejam cada vez mais explorados. As modificaes realizadas sem o devido cuidado com as aptides e limitaes ambientais tm gerado grandes desequilbrios nos ecossistemas. Um dos recursos naturais bastante explorados no Brasil so os cursos dgua para construo de barragens, com a finalidade de formar reservatrios e lagos, para atender diversas necessidades, tais como: gerao de energia eltrica, irrigao, abastecimento de gua, e ou/recreao. Em todo territrio brasileiro, o potencial eltrico gerado por aproveitamento hidreltrico, setor que atualmente enfrenta uma grande crise, por razo das hidreltricas em operao funcionarem com seus reservatrios no limite de gua. Com a finalidade de suprir demanda crescente de energia eltrica, pequenas centrais hidreltricas (PCH) esto em fase de construo, alm de projetos para outras em vrios rios do pas. Tais reservatrios, alm do seu potencial energtico sero tambm utilizados como reas de lazer para a populao. Existem poucos trabalhos referentes ao estudo da vida til de reservatrios no pas. Somente a partir da dcada de 80 foi dado maior enfoque a este problema ambiental. Diversos corpos dguas se encontram total ou parcialmente assoreados, principalmente dentre os reservatrios de mdio e pequeno porte. Este tipo de problema ambiental se deve ao fato de no se considerar previamente o potencial erosivo das bacias e bacias hidrogrficas, bem como os estudos a respeito da vida til destes reservatrios. O assoreamento um dos motivos da perda da capacidade de gerao de energia hidreltrica. causado, principalmente por processos erosivos na bacia hidrogrfica, acelerados pela interferncia antrpica. Pois nestes locais que se concentram um dos maiores problemas ambientais, sobretudo, pela prtica intensiva agropastoril. A ao humana faz com que a degradao dos recursos naturais, principalmente do solo e da gua, aumente a cada dia. Hoje atinge nveis preocupantes que se refletem na deteriorao notvel do meio natural. Neste sentido, os estudos do assoreamento do lago Bonsucesso, justificam-se como subsdio ao planejamento adequado de futuras obras regionais, sobretudo devido previso da construo de outros pequenos e mdios reservatrios, pela abundncia de drenagens, em diversas partes do sudoeste do estado de Gois. A pesquisa visou

2 caracterizar os depsitos do reservatrio e discutir suas fontes na bacia hidrogrfica, para compreender os processos de assoreamento. Para avaliar este tipo de degradao ambiental, segundo Ponano et al. (1981), as medidas corretivas e preventivas do assoreamento requerem estudos especficos, considerando-se a dinmica sedimentar, desde as reas-fonte at as reas de deposio. Essas pesquisas devem incluir estudos diretos, por exemplo: amostragem de depsitos de fundo com draga e piston core e indiretos, tais como levantamentos geofsicos. Ensaios laboratoriais devem complementar a caracterizao dos depsitos. Outro fator relevante levado em considerao so as fragilidades do meio fsico, de suma importncia para um planejamento ambiental sustentvel. A caracterizao dos ambientes naturais, suas fragilidades potenciais e emergentes proporcionam melhor estimativa das potencialidades erosivas em cada bacia.

1.1 Objetivo geralA pesquisa teve como objetivo avaliar o estado de assoreamento do lago Bonsucesso, mediante estudos da caracterizao do material depositado, sua distribuio e avaliao da provvel procedncia do material.

1.2 Objetivos especficosForam definidos os seguintes objetivos especficos: a) caracterizar a composio granulomtrica dos sedimentos de fundo do lago; b) avaliar os processos de sedimentao no lago, determinando as reas de maior aporte e sedimentao; c) analisar os processos erosivos atuantes na bacia hidrogrfica para identificar as reas-fonte potenciais de material.

1.3 Localizao da rea de estudosO lago Bonsucesso e seu complexo turstico est localizado direita da BR 158, a 10 km da cidade de Jata, rumo ao noroeste, no sentido de Caiapnia. A barragem situa-se pouco acima do encontro do crrego Bom Sucesso com Ribeiro Paraso (figura 1). A rea de estudos corresponde a bacia do lago Bonsucesso, que abrange cerca de 147 km. Localiza-se entre as coordenadas de 416351 m a 430610 m de latitude Leste e 8026938 m a 8047852 m de longitude Norte do fuso UTM na folha de Jata (SE-22-V-D-V-3-NE).

Figura 1: Mapa de localizao da rea de estudos, principais vias e referncias geogrficas.

3

4 O municpio de Jata situa-se no sudoeste de Gois. Faz limites com os municpios de Caiapnia ao norte, Rio Verde a leste, Aparecida do Rio Doce ao sudeste; Ca e Itarum ao sul, Serranpolis a sudoeste, Mineiros ao oeste e Perolndia a noroeste. A cidade de Jata fica distncia de 327 km de Goinia, capital do estado. O acesso a Jata se faz pelas rodovias federais BR 060 (Braslia a Jata), BR 364 (So Simo/GO a Cuiab/MT), BR 158 (Jata a Aragaras/GO), e a estadual GO 184 (Jata Serranpolis/GO).

1.4 O histrico do lago Bonsucesso e a problemtica ambientalO lago Bonsucesso (figura 2) considerado de pequeno porte. Possui cerca 74 hectares de espelho dgua, com aproximadamente de 2.300 metros de extenso. O lago tem cerca de 600 metros na parte mais larga do reservatrio, e varia de dois metros de profundidade, em mdia, na parte mais montante, a oito metros nas proximidades da barragem. O reservatrio abastecido pelo crrego Bom Sucesso, que percorre toda bacia.

Figura 2: Vista area, de jusante para montante, do lago Bonsucesso no ano 2001. (Autor desconhecido).

O lago Bonsucesso faz parte do Complexo Turstico Vale do Paraso. Foi construdo no ano 2000 pela prefeitura de Jata, com objetivo de oferecer lazer para a

5 populao local e aos turistas, assim como desenvolver o turismo na regio. A margem esquerda do lago est sendo intensamente ocupada por empreendimentos imobilirios, como a obra de um hotel fazenda, loteamento para casas de recreio e um clube de recreio com guas termais. O uso do terreno na margem esquerda do reservatrio (figura 3) constitui-se de empreendimentos imobilirios como o clube Thermas Beach Park, que capta guas com at 40C no primeiro poo perfurado, na dcada de 1970 pela Petrobrs. Mais a montante, na margem esquerda do lago, localiza-se o Hotel Fazenda Thermas Bonsucesso Ltda, uma obra de alto custo, prevista para ser inaugurada em 2007. Na margem direita h uma pista de aeromodelismos, duas praias pblicas - do Pequi e da Torre - utilizadas para praticar esportes e banho, passeios de embarcaes, pistas para ciclismo, pescaria, dentre outros. Em 2001 a barragem rompeu-se, aps uma precipitao torrencial no perodo chuvoso, por no suportar o grande volume dgua. Desde a sua construo em 2000 at hoje, o reservatrio apresentou vrios problemas, dentre eles o assoreamento devido a processos erosivos provocados principalmente por falta de um gerenciamento do uso dos terrenos nas proximidades do lago. So visveis vrias feies erosivas. notvel o avano da borda do lago para o interior do mesmo, principalmente nas praias do Pequi e da Torre. Na margem direita predomina substrato da alterao das rochas arenticas (Areias Quartzosas). O solo arenoso sem cobertura vegetal possibilita a remoo das partculas arenosas e sua deposio no lago.

Figura 3: Exemplos de uso e ocupao do terreno nas margens lago Bonsucesso.

6

7

2 CONCEITOS E NOMENCLATURA ADOTADA 2.1 Processos erosivosA eroso um fenmeno natural, em que a superfcie terrestre sofre desgaste e se afeioa por ao de processos fsicos, qumicos e biolgicos (Suguio 2003). Alm dos agentes naturais de intemperismo, as atividades humanas podem influenciar nas causas da eroso de forma expressiva, pelo desmatamento, abertura de estradas e modificaes do regime de fluxo de gua natural, como em barragens. Salomo (1991) classifica os processos erosivos em eroso natural e antrpica. A primeira a somatria dos resultados da influncia dos agentes naturais que atuam na remoo de materiais da crosta, destacando-se a gua corrente (incluindo-se escoamento da gua da chuva). A segunda a eroso antrpica, aquela em que a desagregao dos materiais, principalmente do solo, se d em conseqncia da interveno humana no meio fsico.

2.1.1 Tipos de erosoA eroso pode ser provocada por vrios agentes, sem a interferncia antrpica, tais como as guas pluviais e fluviais (eroso hdrica), ventos (eroso elica) e ondas (conjunto de vento e gua). A eroso hdrica o tipo de eroso mais importante e preocupante, pois desagrega e transporta o material erodido com grande facilidade, principalmente em regies de clima mido, onde seus resultados so mais drsticos. O impacto de gotas de chuvas no solo provoca um tipo de eroso, quando este est desprovido de vegetao. Neste processo as partculas so desagregadas e tornam-se facilmente transportveis pelas enxurradas. A eroso por desabamento tem sua principal incidncia em terrenos arenosos. Os sulcos deixados pelo escoamento da gua de chuva provocam remoo de partculas, conseqentemente o desmoronamento. Estes sulcos aumentam suas dimenses com o passar do tempo e formam as voorocas. Este tipo de eroso origina-se da combinao de processos erosivos superficiais e subsuperficiais. A eroso superficial laminar a eroso do solo que atua diretamente na forma do terreno de diversas maneiras, depende da natureza do solo, da intensidade das precipitaes e do tipo de cobertura vegetal. Uma das principais formas da eroso por guas pluviais a desagregao das partculas do solo e seus arraste por escoamento superficial difuso (laminar).

8 O impacto das gotas de chuva tende a romper os agregados em partculas menores, capazes de ser arrastadas pelo escoamento em superfcie (Bigarella & Mazuchowski 1985). Nos terrenos descobertos, principalmente em declive, as chuvas intensas provocam um grande movimento nas partculas ladeira abaixo. As gotas de chuva ao carem sobre finas lminas de gua removem partculas do terreno, fazendo com que este liquido torne-se argiloso. As partculas de solo so removidas por filetes interligados, que s vezes no deixam marcas perceptveis na rea. Os canais e ravinas so formados pelo escoamento das guas das chuvas no terreno. Apresentam sulcos sinuosos ao longo dos declives. A eroso laminar pode evoluir para eroso em sulcos, embora no necessariamente uma tenha se iniciado em virtude da outra. Vrios fatores influenciam para o seu surgimento. Um deles a exposio do solo, por exemplo, aps arao do terreno em declive para cultivo. A eroso elica consiste no transporte areo ou por rolamento das partculas removidas do solo por ao do vento. Sua importncia grande onde so comuns ventos fortes. Um dos principais danos por este tipo de eroso o soterramento de solos frteis. Os materiais transportados mesmo de longas distncias sedimentam-se encobrindo camadas frteis. A eroso causada por ondas formada pela ao conjunta de vento e gua. Seus efeitos so notados em ambientes lacustres, litorneos e margens de rio. O choque de fluxo e refluxo das guas nas margens provoca a desagregao de partculas. Estas partculas permanecem suspensas temporariamente e so

depositadas mais tarde no fundo dos lagos, reservatrios, rios e oceanos.

2.1.2 Escoamento hdricoA capacidade de infiltrao da gua constitui fator de considervel importncia na eroso e de instabilidade dos solos e rochas. Nos solos arenosos as guas penetram mais rapidamente. Em terrenos argilosos, sobretudo os bem compactados, a gua no infiltra com facilidade. Em razo disto, neste ltimo caso, ocorre maior volume de escoamento superficial (run-off), aumentando a probabilidade de remoo de material do terreno. O solo mais resistente eroso aquele que apresenta o mximo de coerncia entre as partculas e o mximo de taxa de infiltrao. Assim, as principais caractersticas dos solos relacionadas com a erodibilidade so: a textura (proporo relativa das fraes granulomtricas que compe a massa do solo) e a estrutura (agregao das partculas primrias do solo em unidades estruturais compostas). Por

9 exemplo, em solos arenosos de estrutura pequena e muito pequena (areia mdia a fina), os pequenos grnulos apresentam baixa coerncia (coeso) entre si, e so facilmente transportados devido ao fato de ter densidade menor. Ao contrrio do que acontece com os solos argilosos, a estruturao destes aumenta sua resistncia disperso e ao transporte, devido alta coeso entre as partculas. O processo erosivo por escoamento hdrico promove a remoo do material da superfcie do terreno. Este pode ocorrer de forma quase imperceptvel, ou ainda manifestar-se como sulcos, formados em decorrncia da concentrao de pequenos canais de escoamento. Os sulcos, de acordo com o tipo de solo, podem evoluir para ravinas e at mesmo voorocas. Segundo Guerra (1998), em reas agrcolas o escoamento superficial pode ser mais acentuado, devido ao remanejamento de partes do subsolo no preparo do terreno para a agricultura. Isto pode gerar impacto, como a diminuio da espessura da camada superficial original do solo, o empobrecimento das reas agrcolas e diminuio nos teores de matria orgnica. Aumentos nas taxas de escoamento superficial podem, por sua vez, ocasionar aumentos nos fluxos de gua, tanto nas reas drenadas como nos canais fluviais, alm de proporcionarem condies favorveis para a elevao das taxas de produo de sedimentos nas bacias em casos de chuvas constantes.

2.1.3 Depsitos sedimentares em reservatriosNaturalmente, os cursos dgua apresentam capacidade de transporte de material. Mas quando construda uma barragem, tal capacidade se altera a partir da rea do remanso do reservatrio. O fluxo de material particulado, ao encontrar guas com menor velocidade, perde a capacidade de transporte e passa a depositar sua carga. O processo inicia pelas fraes de maior dimetro como seixos e areia grossa. Posteriormente, a areia fina e silte grosso vo se depositar. As partculas menores como silte fino e argila, adentram o lago em suspenso. O sistema lacustre criado constitui um eficiente meio de reteno de sedimentos, assim impede a passagem da maior parte do material particulado para jusante. O assoreamento dos problemas principais no prolongamento do efeito de remanso, com conseqente elevao de nveis de enchente a montante, devido deposio de material mais grosso na entrada do lago, uma vez que o prolongamento de remanso implica na perda efetiva da capacidade til (Lopes 1993).

10 Vrios problemas surgem aps o fechamento da barragem de um reservatrio. A figura 4 mostra os depsitos formados e problemas decorrentes dos desequilbrios que afetam o curso dgua, tanto a montante quanto a jusante de uma barragem.

Figura 4: Depsitos de sedimentos formados nos reservatrios e principais problemas decorrentes (fonte: Carvalho 1994).

De acordo com Ramos (1999), o material transportado em suspenso, ao adentrar o reservatrio podem se depositar, dependendo do tempo de residncia da gua ou de fatores de natureza fsicoqumica que possam favorecer a decantao. A argila, frao mais fina, pode manter-se em suspenso por mais tempo, em forma de suspenso coloidal, e ultrapassar os limites do barramento, no chegando a assorear o lago. 2.1.3.1 Tipos de depsitos sedimentares em reservatrios Alm das modificaes fsicas, os sedimentos depositados no fundo do lago produzem alteraes da fauna e flora do leito (Carvalho 1994). A gua que escoa para a jusante da barragem provoca modificaes na fauna e na flora, entre a parte da montante e a barragem, com reflexos ambientais em todo o curso dgua. Quando as caractersticas hidrulicas do trecho anterior e posterior tambm barragem artificial de um lago ou reservatrio so alteradas pela construo. A velocidade decrescente da corrente fluvial faz com que as partculas de maior tamanho,

11 como seixos, grnulos e areias grossas se depositem mais prximas da entrada do reservatrio. As fraes de menor dimetro, dependendo da energia e da viscosidade do meio, que exercem papel relevante durante o transporte, sero depositadas no trecho inferior do reservatrio ou permanecero em suspenso (Carvalho 2000). Os depsitos de remanso constituem material depositado na regio de menor velocidade de escoamento do reservatrio e posiciona-se acima do nvel de gua represado junto barragem. Quando o nvel de gua do reservatrio decresce, uma parte do material depositado em remanso pode ser removido e transportado para interior do ambiente lacustre. Os depsitos deltaicos podem ser constitudos totalmente de sedimentos da frao do tamanho dos grnulos e areias ou tambm podem conter um grande volume de sedimentos de dimetros menores, como silte. Este tipo de depsito tem uma grande parcela de partculas que se movem por arraste e pequena frao de materiais em suspenso. Quanto menor a velocidade do fluxo e menor tamanho das partculas, mais para o interior do reservatrio a deposio se processa.

2.2 Assoreamento de lagos e reservatriosO estudo da eroso, do transporte de partculas nos cursos dgua e a deposio desses materiais so essenciais para determinar a vida til de reservatrio em processo de assoreamento. Avalia-se a fonte dos sedimentos estudando a fragilidade do terreno, assim como o tipo de material depositado. Pesquisas relacionadas a assoreamento de lagos e reservatrios foram publicadas com maior freqncia na literatura internacional a partir do incio da dcada de 1930. No Brasil os estudos desenvolvidos com maior enfoque no problema de assoreamento, surgiram no final dos anos de 1970/comeo dos anos 1980 (Ponano et al. 1981, Gimenez et al. 1981 e Carlstron Filho et al. 1981). Neles so apresentados mtodos de anlise de assoreamento de reservatrios aplicados em estudos desenvolvidos pelo Instituto de Pesquisas Tecnolgicas do estado de So Paulo, nos reservatrios de Capivari (PR), Passo Real e Ernestina (RS). medida que a deposio de sedimentos aumenta, a capacidade de armazenamento do reservatrio diminui. A influncia do remanso aumenta para montante. As velocidades no lago aumentam e maior quantidade de sedimentos passa a escoar para jusante. A eficincia de reteno das partculas diminui. Assim, a evoluo do fundo do reservatrio interfere na geometria do reservatrio, e tamanho do material depositado (Morris & Fan 1997).

12

2.3 Levantamentos batimtricosO princpio fundamental de funcionamento de um ecobatmetro consiste em que um feixe de ondas sonoras seja emitido verticalmente por um dispositivo instalado na embarcao. O feixe atravessa o meio lquido e atinge o fundo submerso, reflete e retorna para superfcie, onde captado por um receptor. A batimetria serve para posterior gerao de um modelo topogrfico do relevo, da superfcie do terreno submerso. Para que o modelo de terreno seja mais fiel realidade, essencial que o levantamento batimtrico atinja a maior rea possvel. No levantamento batimtrico realizam-se medies de profundidades do fundo de corpos dgua, visando entre outras, a representao destas reas em uma carta. As profundidades so de extrema importncia para que se possam representar as linhas isobticas, as quais permitiro a representao em cartas da topografia submersa. Diversos instrumentos podem ser empregados na medio de

profundidades, dentre eles: o prumo de mo, a mquina de sondar, as estdias e os ecobatmetros (Krueger et al. 2003). O monitoramento sistemtico de lagos por perfis batimtricos com ecobatmetro no Brasil relativamente recente.

2.4 Difratometria e fluorescncia de raios X de argilominerais 2.4.1 Princpios da difrao de raios XOs raios X ao atravessarem um cristal so dispersos pelos eltrons dos tomos, sem mudana de comprimento de ondas eletromagnticas. As difraes resultantes compreendem posies e intensidades caractersticas das linhas de difrao, que uma propriedade fsica fundamental da substncia, servindo no s identificao como tambm ao estudo de sua estrutura.

2.4.2 Tcnica da fluorescncia de raios XA utilizao de tcnicas diversas de excitao possibilita aos elementos qumicos em geral a emisso de luz na regio do espectro eletromagntico correspondente aos de raios X. Em condies adequadas, as radiaes produzidas podem ser utilizadas para fins de identificao e estimativa de concentraes de elementos em amostras de minerais e rochas. Os grandes avanos tecnolgicos ocorridos nas duas ltimas dcadas tornaram a tcnica de anlise de raios X um importante recurso de anlise geoqumica de minerais e rochas, com diversas vantagens, como: simplicidade do espectro gerado,

13 comportamento previsvel dos elementos, preciso, reprodutividade boa, o valor de limite de sensibilidade baixo (da ordem de partes por milho), ampla capacidade de deteco (cobre um nmero considervel de elementos em concentraes que variam de algumas partes por milho a 100%), grande versatilidade analtica (amostras na forma lquida, fragmentos ou sob forma de p) e carter no destrutivo, que fazem da fluorescncia um mtodo analtico universal (Dutra & Gomes 1984).

2.4.3 ArgilomineraisUma das grandes aplicaes da difrao de raios X consiste na identificao de argilominerais. Os argilominerais so em geral de granulao inferior a 2 mcrons. Nesse sentido o pesquisador lana mo de mtodos de maior capacidade de ampliao, como a difrao de raios X e microscopia eletrnica.

2.5 Eroso em bacias hidrogrficas e deposio em reservatrioBacias so unidades sistmicas que permitem a identificao e o conhecimento das inter-relaes dos fluxos de energia e dos demais fatores envolvidos no processo produtivo, com vistas a compatibilizar as atividades humanas com a preservao ambiental. A delimitao da rea de estudos determinada por uma rede de drenagem dos principais canais fluviais de fluxo permanente contendo os afluentes do rio com maior expresso regional. Esta forma de delimitar a bacia hidrogrfica usada principalmente quando o enfoque estiver relacionado a projetos conservacionistas, execuo de programas de controle de eroso do solo e preservao de recursos hdricos. A bacia hidrogrfica vem sendo adotada como unidade de trabalho preferencial para o planejamento conservacionista e para a execuo de programas de controle de eroso do solo e preservao de recursos hdricos (Sparovek et al. 1999). No Brasil, o estado de So Paulo foi um dos pioneiros no estudo de eroso em bacia hidrogrfica, coordenado pelo Instituto de Pesquisas Tecnolgicas do Estado de So Paulo (IPT) em parceria com Instituto Agronmico de Campinas (IAC) e o Instituto de Pesquisa Espaciais (INPE). Segundo Stein et al. (2003) vrios trabalhos foram realizados no estado paulista na escala de abordagem regional, visando discriminar reas naturalmente favorveis ao desenvolvimento de eroso e as variaes dessa tendncia em decorrncia de interferncia antrpica. O estudo pioneiro no estado revelou que a bacia do rio Santo Anastcio era a mais suscetvel e comprometida por processos erosivos, conseqentemente com maior impacto nos recursos hdricos.

14 Na bacia do rio Santo Anastcio elaborou-se inventrio dos processos decorrentes do escoamento pluvial e dos depsitos de assoreamento associados, tanto nas reas urbanas como rurais (Stein et al. 2003). A eroso em uma bacia hidrogrfica, como fenmeno natural, inicia-se pela ao das gotas de chuva chocando-se contra a superfcie do solo sem proteo. Desenvolvem-se processos de destruio, em trs etapas: desagregao das partculas do solo, separao das partculas e arraste dessas partculas sob forma de enxurrada (Paiva 1993). O assoreamento de reservatrios est associado aos processos erosivos na medida em que consiste no destino final da quase totalidade dos sedimentos desagregados, removidos e transportados de reas erodidas no interior de sua bacia vertente. A quantidade de sedimentos que se deposita nos lagos e reservatrios, ou seja, a produo de sedimentos da bacia contribuinte, determinada pela diferena entre o total de partculas desprendidas nas reas-fonte e total de partculas depositadas ao longo da prpria bacia vertente. A razo entre o volume de material produzido e o volume de material liberado para os corpos dgua caracterizada como relao de liberao de sedimentos (Oliveira 1994).

2.5.1 A erodibilidade e a erosividade no processo da erosoA erodibilidade a caracterstica do solo que corresponde a sua susceptibilidade eroso. Pode ser definida como a quantidade de material que removido por unidade de rea quando os fatores determinantes da eroso permanecem constantes. O potencial das chuvas em provocar eroso denominado de erosividade. A ao da chuva no fenmeno de eroso depende de trs caractersticas das precipitaes: intensidade, quantidade e freqncia. O quadro 1 apresenta os principais fatores envolvidos na eroso do solo pelas guas, a erosividade e a erodibilidade. A erodibilidade varia segundo os grandes grupos de solos: solos superficiais, pedologicamente evoludos, tm baixa erodibilidade. O horizonte C, situado entre a rocha-matriz e os solos superficiais, so mais erodveis que os primeiros. Os solos amolgados (deformados e compactados) tm erodibilidade condicionada forma de compactao a qual foram submetidos (IPT 1993). A taxa de eroso depende de muitos fatores, como: o clima (caractersticas das chuvas: total, distribuio e intensidade), o relevo, da forma e a natureza da vertente, o

15 tipo de solo (perfis edficos), o tipo de cobertura vegetal e a ao antrpica na paisagem (Bigarella 2003).Quadro 1: Principais fatores envolvidos na eroso do solo pela gua (Fonte: Cooke & Doornkamp 1990 apud Bigarella 2003).

2.5.2 Suscetibilidade eroso e classes de declividadeA suscetibilidade eroso uma caracterstica, que estar sujeito remoo de partculas, caso o solo esteja sem qualquer tipo de medida de conservao. Segundo Ramalho Filho & Beek (1995) influi na suscetibilidade eroso por: a) falta de medidas conservadoras; b) fatores climticos (especialmente do regime pluviomtrico); c) propriedades do solo, tais como textura, estrutura, permeabilidade, profundidade, capacidade de reteno de gua, presena ou ausncia de camada compacta e pedregosidade; d) condies do relevo como declividade, extenso da pendente e micro relevo; e) cobertura vegetal.

16 No quadro 2 apresenta-se a classificao dos nveis de declividade de acordo com as formas de relevos e com os graus de limitao por suscetibilidade eroso.Quadro 2: Graus de limitao por suscetibilidade eroso proposta por Ramalho Filho & Beek (1995). classe de declive 0 a 3% 3 a 8% 8 a 13% 13 a 20% 20 a 45% >45% Tipo de relevo plano/praticamente plano suave ondulado moderadamente ondulado Ondulado forte ondulado montanhoso/escarpado grau de limitao nulo (N) solos no suscetveis eroso ligeiro (L) solos que apresentam pouca suscetibilidade eroso moderado (M) solos que apresentam moderada suscetibilidade eroso forte (F) solos que apresentam forte suscetibilidade eroso muito forte (MF) solos com suscetibilidade maior que a do grau forte extremamente forte (EF) solos que apresentam severa suscetibilidade eroso

Lepsch et al. (1991) entendem que o uso intensivo do solo com agricultura de ciclo anual, como milho, soja, arroz etc., tende a exp-lo a maior risco de eroso e perda da produtividade, ao passo que, com menor intensidade de uso como manuteno da mata e outras formaes vegetais naturais, o solo estaria mais protegido dos agentes erosivos. Baseados nessa premissa, Ramalho & Beek (1995) classificam as classes de uso em funo das limitaes ambientais existentes em determinada rea (quadro 3).Quadro 3: Classes de uso do solo de acordo com as limitaes ambientais, segundo Ramalho Filho & Beek (1995). classes de uso I II III IV V VI VII VIII limitaes ambientais No existe qualquer impedimento a qualquer tipo de uso agrcola, portanto, as reas mapeadas com essa classe podem ser utilizadas no nvel mximo. Pode indicar, dependendo da subclasse, que sero necessrias aes de controle erosivo ou melhoria da fertilidade dos solos para essas reas. mais restritiva que as anteriores e permitem o uso de agricultura, utilizando o padro moderno de agricultura, desde que tomadas significativas medidas de preveno e manejo para evitar depauperamento do solo e prejuzo de outros recursos naturais. Permite apenas agriculturas perenes, decorrentes dos riscos erosivos. No recomenda atividades agrcolas pelo risco de alagamento dos cultivos, por se situarem, de acordo com esta classe, em terrenos mal drenados. Como as condies ambientais so mais frgeis quanto susceptibilidade eroso e perda de potencial produtivo do solo, os usos vo ficando mais restritos. Nesta classe so permitidos apenas o pastoreio o reflorestamento e a manuteno da vegetao natural. Somente indicada atividade de reflorestamento e manuteno da vegetao original. A manuteno da vegetao original, portando no permite outros usos pela extrema fragilidade do meio.

2.5.3 Rede de drenagemA anlise dos sistemas de drenagem fluvial sempre teve grande utilidade nos estudos da geomorfologia e rede hidrogrfica (Christofoletti, 1980). A medio dos canais de drenagem e as anlises quantitativas das caractersticas das bacias hidrogrficas se denominam morfometria da bacia.

17 Os canais tributrios so classificados como: de primeira ordem, os menores canais, sem tributrios, estendendo-se desde a nascente at a primeira confluncia; de segunda ordem so os que se originam da confluncia de dois canais de primeira ordem; os de terceira ordem originam-se da confluncia de dois tributrios de segunda ordem e podem receber os de segunda e primeira ordem; os de quarta ordem surgem na confluncia de dois canais de terceira ordem, e podem tambm receber tributrios das ordens inferiores (Strahler 1952; figura 5).

Figura 5: Ordem da rede de drenagem conforme classificao proposta por Strahler (1952).

Quanto aos padres de drenagem, estes podem ser caracterizados em funo de parmetros morfomtricos dos canais, como sinuosidade, grau de entrelaamento e relao entre largura e profundidade (Suguio & Bigarella 1990). A forma dos canais de drenagem da bacia expressa freqentemente esta interao: canais retilneos, por exemplo, esto associados aos leitos de origem rochosa de alta resistncia eroso, podendo ser controlados por zonas fraturadas de origem tectnicas, como falhas ou fraturas. Os canais entrelaados caracterizam-se por apresentar grande volume de carga de fundo, com a divagao do talvegue de uma margem a outra, pontos de grandes e pequenas profundidades, nestes locais situam zonas de acumulao de sedimentos. Os canais meandrantes so encontrados com maior freqncia nas reas midas cobertas por vegetao ciliar, formam curvas sinuosas, largas, harmoniosas e semelhantes entre si. Seu desenvolvimento ocorre em gradientes moderadamente baixos; fluxos contnuos e regulares; cargas em suspenso e de fundo em quantidades mais ou menos equivalentes. Nesses canais o padro meandrante caracterstico de rios com gradiente moderadamente baixo (Suguio & Bigarella 1990). A declividade das encostas tambm merece destaque no estudo de bacias hidrogrficas. Em terrenos de declive acentuado o fluxo lateral pode formar canais por

18 onde a gua escoa preferencialmente. Estes canais podem escoar gua somente durante um evento de chuva ou durante algum tempo depois, e/ou cessam o escoamento to logo a gua infiltra no solo (curso influente). Outros canais, por sua vez, permanecem constantemente escoando gua (curso efluente), a menos que, por algum motivo, o nvel do aqfero fretico venha a baixar fazendo que o canal fique acima da zona de saturao (Guerra 1998).

2.5.4 Transporte de partculas por correntes de guaO rio durante o seu percurso passa por diferentes fases. Juvenil a primeira, aquela que se caracteriza pelo excesso de energia, que quando erode transporta, situado em geral das cabeceiras. A fase de maturidade estabelece-se quando a declividade tal, que a energia suficiente apenas para o transporte, porm no erode mais o fundo, apenas as margens. Com pouca declividade e energia insuficiente para o transporte, h deposio dos detritos mais grossos no fundo do rio, o vale tende a alargar-se, formando-se extensa plancie. Esta a chamada fase senil. Desta forma os cursos dgua podem ser divididos em trechos cujas caractersticas hidrulico-sedimentolgicas correspondem bem s fases do ciclo de eroso. Estas fases caracterizam os trechos naturais de um rio, o escoamento possui tendncias erosivas, de equilbrio de transporte sedimentar e deposicionais, respectivamente, resumidas no quadro 4.Quadro 4: Fases de um rio com as caractersticas hidrulico-sedimentolgicas relacionado com o ciclo erosivo (Davis 1909 apud Wilson Jnior 1992).CARACTERSTICAS DO ESCOAMENTO CARACTERSTICAS MORFOLGICAS CARACTERSTICAS DOS SEDIMENTOS TENDNCIAS

fluxo turbulento torrencialJUVENTUDE

declividade irregular acentuada; vale em forma de V; cachoeiras e corredeiras

carga sedimentar pouco volumosa; granulao mais grossa: pedregulhos, cascalhos, areia grossa; zona de eroso equilbrio sedimentar; leito aluvional; areias grossa, mdia e fina; eroso lateral transporte de sedimentos finos: silte e argila; zonas de deposio sedimentar

APROFUNDAMENTO DO VALE

MATURIDADE

equilbrio hidrodinmico; escoamento permanente e uniforme escoamento lento; baixa turbulncia ou regime laminar

SENILIDADE

declividade mais suave; vale mais largo; configuraes de fundo regulares: dunas, rugas e ondulaes declividade reduzida ou nula; vales amplos; plancies de inundao

PREENCHIMENTO DO VALE COM SEDIMENTOS

MEANDRAMENTO

19 O transporte do material particulado por guas fluviais e pluviais pode ser de trs formas: suspenso, arrasto ou saltao. O transporte em suspenso ocorre devido turbulncia da corrente lquida, que transporta as partculas menores (silte e argila). Neste caso, as partculas so transportadas independentes da forma do leito do rio. A segunda forma, o transporte por arrasto, est relacionado com as tenses tangenciais que atuam nas partculas mais grossas, causadas pela gua em movimento. O arrasto das partculas ocorre por ao de efeito das tenses cisalhantes provocadas pela passagem da corrente. O transporte por saltao aquele em que as partculas avanam ao longo do leito fluvial por saltos curtos. Este transporte movimenta partculas maiores, principalmente areias. O transporte por saltao pode ser considerado como processo intermedirio entre o transporte por arrasto e suspenso.

2.5.5 Fragilidade ambientalO estudo de fragilidade ambiental se fundamenta em observar como um ambiente, que naturalmente pode apresentar graus de fragilidade, se comporta ou pode vir a se comportar com a interferncia da ao humana. Um dos precursores do mtodo de estudo da fragilidade ambiental J. Tricart, onde no livro Ecodinmica, 1977, analisa as trocas entre fluxos energticos no meio natural e as inter-relaes dos fatores ambientais ligados aos processos

morfogenticos, ou seja, processos responsveis pelo modelamento do relevo. Neste estudo o autor elabora o conceito de ecodinmica, definido como relao entre os aspectos ecolgicos e suas interaes com os seres vivos, e outros fundamentais ao estudo ambiental, como ecologia, ecossistema e sistema, que permite avaliar diferentes alteraes quantitativas e qualitativas nos diversos ambientes. A partir dos estudos de Tricart (1977), Ross (1991) elaborou-se uma diviso em unidades ecodinmicas, segundo o grau de instabilidade, categorizadas em: a) unidades ecodinmicas estveis, aquelas em equilbrio dinmico, sem incluir das aes antrpicas, denominada de Fragilidade Potencial, e b) unidades ecodinmicas instveis, aquelas em equilbrio dinmico instveis, potencialmente com aes humanas, denominada de Fragilidade Emergente. Ross (1991) props um mtodo para classificar a fragilidade dos ambientes naturais em que relaciona os aspectos do meio fsico (clima, solo, constituio geolgica e relevo) e bitico (vegetao). A anlise integrada destes aspectos retrata a Fragilidade Potencial que apresenta as condies naturais de cada ambiente, e a partir

20 do resultado, integrando-o s diferentes formas de uso e ocupao do solo, obtm-se a Fragilidade Emergente que apresenta os problemas ocasionados pela ao humana sobre o meio fsico natural. Em anlise emprica da fragilidade dos ambientes naturais e antropizados sugerida por Ross (1994), utiliza-se a bacia hidrogrfica como delimitao de rea onde as intervenes antrpicas devem ser planejadas com o objetivo de um correto ordenamento territorial. Suas premissas foram dados de potencialidades dos recursos naturais e a fragilidade dos ambientes. Como concepo terica props o estudo da dinmica dos ambientes naturais com ou sem interveno humana e a elaborao do zoneamento ambiental como base cartogrfica til a anlise da fragilidade. O mtodo proposto da fragilidade emprica por Ross (1994) fundamenta-se no princpio de que a natureza apresenta funcionalidade intrnseca entre suas componentes fsicas e biticas. Os procedimentos operacionais para a sua construo exigem num primeiro instante os estudos bsicos do relevo, solo, geologia, clima, uso da terra e cobertura vegetal etc. Posteriormente, essas informaes so analisadas de forma integrada gerando um produto sntese que expressa os diferentes graus de fragilidade que o ambiente possui em funo de suas caractersticas fsicas e vegetao. Diante dos diferentes estados de equilbrio dos ambientes, Ross (1994) sistematizou uma hierarquia nominal de fragilidade representada por cdigos: muito fraca (1), fraca (2), mdia (3), forte (4) e muito forte (5). Estas categorias expressam especialmente a fragilidade do ambiente em relao aos processos erosivos. Os mtodos elaborados por Tricart (1997) e Ross (1990, 1994 e 1996) foram aplicados por vrios pesquisadores de diferentes reas, dentre eles: Maximiano (1996), Rodrigues (1998), Crepani (1999), Sporl (2001), Boiko (2004), Kawakubo (2005).e Silveira (2005) em alguns casos sofreram modificaes e em outros foram usadas em sua ntegra. Para Boiko (2004) o mtodo de anlise da fragilidade dos ambientes naturais e antrpicos so muito utilizados. Isto comprova a sua eficincia em analisar a fragilidade do meio natural e as aes antrpicas sobre este, sendo ainda um mtodo que no fechado em si, e permite a insero de outros parmetros fisiogrficos no estudo ambiental.

21

3 MATERIAIS E MTODOS 3.1 Materiaisa) Mapas A confeco de mapas de trabalho da bacia na escala de 1:50.000, baseou-se em: cartas topogrficas na escala 1:50.000 (IBGE 1978); cartas digitais geolgicas na escala de 1:500.000 e de solos na escala de 1:250.000. As cartas digitais foram desenvolvidas pela Superintendncia de Geologia e Minerao da Secretaria de Indstria e Comrcio de Gois (GOIS 2003); mapas do RADAM BRASIL (BRASIL 1983) e imagem de satlite LANDSATTM (LANDSATTM 7 2004). b) Campo Para coletas de sedimentos de fundo do lago, levantamentos batimtricos e reconhecimento da rea de estudos, foram empregados: embarcao de 5 metros com motor-de-ppa e equipamento de mergulho, amostrador vertical CLS (adaptao do piston core com canos de PVC, draga de Peterson, dispositivo manual GPS, cmara fotogrfica digital, GPS-Ecossonda modelo GP-1650F digital conectado a um computador, trado para amostragem de solos, enxado e cavadeira). c) Anlise de laboratrio Nas anlises de granulometria foram usados: estufa com aquecimento entre 10 e 100 0C, balana eletrnica digital com preciso de 0,01g, balana eletrnica digital com preciso de 0,0001g, agitador mecnico tipo rot-up com peneiras, agitador mecnico a hlice, provetas e pipetador com escala mtrica, bquer de plstico de 1.000 mL, bquer de vidro de 50 mL, perxido de hidrognio de 130 volumes, pirosfosfato de sdio, funil de vidro com capacidade de 1 litro e serra eltrica, lupa e escala na classificao granulomtrica visual. d) Trabalhos de escritrio No processamento de dados foram utilizados: microcomputador com

processador Pentium 4, placa me Asus, Windows XP 2000, 256 Mbytes de memria ram, disco rgido de 80 Gbytes, Scanner, e os softwares Microsolf Excel, Microsolf Golden Surfer 8.0, Microsolf Word 2002, Digger V3. 02 e Corew Draw V12.

22

3.2 Mtodos 3.2.1 Procedimentos de campoOs procedimentos de campo tiveram por finalidade coletar materiais para anlise em laboratrios e reconhecer os aspectos fisiogrficos da rea de estudos. Foram divididos em trs etapas: 1) amostragem de depsitos de fundo com a draga de Peterson; 2) amostragem de depsitos de fundo com equipamento do tipo CLS e 3) levantamento de perfis batimtricos. As coletas de sedimentos com a draga de Peterson e com equipamento CLS, foram realizadas simultaneamente, com intuito de obter amostras de materiais depositados em locais previamente estabelecidos. 3.2.1.1 Amostragem com draga de Peterson A coleta de sedimentos de fundo foi realizada em duas campanhas, utilizando-se a draga de Peterson (figura 6) para realizao de anlises granulomtricas e de teor de matria orgnica. Na primeira foram efetuadas coletas em 19 locais no lago, em junho de 2004. Na segunda etapa foram coletadas 21 amostras de sedimentos, em maio de 2005.

Figura 6: Draga de Peterson, equipamento utilizado na coleta de sedimentos de fundo do lago.

Para a coleta, a draga foi lanada de um barco. Este amostrador funciona da seguinte maneira: ao tocar o fundo do reservatrio a draga, aberta, crava-se no

23 material incosolidado. Quando recolhida, um dispositivo acionado fechando-o antes da subida. Assim o equipamento retm em seu interior o material da poro superior dos depsitos de fundo. As amostras extradas com a draga foram acondicionadas em sacos plsticos e levadas ao laboratrio de solos do CAJ/UFG para anlises granulomtricas e para a quantificao do teor de matria orgnica. 3.2.1.2 Amostragem com equipamento do tipo CLS A amostragem de sedimentos de fundo foi realizada com o equipamento adaptado do piston core, denominado CLS (figura 7). Foram obtidos testemunhos em colunas verticais para descrio visual dos sedimentos, por cravao no fundo do lago. Utilizaram-se tubos de PVC de 50 mm de dimetro, segundo tcnicas descritas por (Ponano et al. 1981, Lopes 1993 e Saunitti 2003).

Figura 7: Equipamento CLS, com cano de PVC para coleta de amostras verticais de sedimentos de fundo do lago.

As coletas foram feitas em duas etapas. A primeira, em junho de 2004. A segunda, de 21 amostras, realizou-se em maio de 2005. As amostras foram armazenadas em posio vertical para evitar que as estruturas internas do material viessem a sofrer deformaes por carga, assim como para extrair a gua presente nos poros. Depois de secas as amostras, os canos foram cortados em duas meia-canas, com serra eltrica (figura 8A). Abertos os tubos (figura 8B), as amostras foram

24 descritas segundo cor, granulao, textura e estruturas sedimentares presentes. Para a descrio visual dos sedimentos foi utilizada lupa e escala com a classificao granulomtrica proposta por Wenthwort (1992), confeccionada pelo Laboratrio de Estudos Sedimentolgicos e Petrologia Sedimentar (LabeSed), que pertence ao Departamento de Geologia da Universidade Federal do Paran. A Bcm 15 14 12 10 8 6 4 2 0

Figura 8: A) Corte dos tubos de PVC em duas meia-canas para descrio dos testemunhos; B) material exposto para caracterizao granulomtrica, feies texturais e estruturas sedimentares.

3.2.1.3 Levantamento de perfis batimtricos Os mapas elaborados em levantamentos batimtricos so recursos de grande importncia para o conhecimento das caractersticas morfolgicas do fundo de corpos dgua. No caso de reservatrios, os mapas batimtricos mostram-se teis na caracterizao da forma do fundo do reservatrio, tornando-se um importante subsdio para a realizao de estudos de eroso/sedimentao (Meurer 2003). Os levantamentos batimtricos (figura 10) foram realizados para obter dados topogrficos e as caractersticas morfolgicas de fundo do lago. Os perfis foram obtidos com a emisso de pulsos com freqncias de 50 kHz ou 200 kHz. O equipamento utilizado possui um transdutor submerso (sonar) que foi responsvel pela recepo do sinal refletido na superfcie de fundo. O pulso de alta freqncia emitido pelo sonar no penetra os substratos sedimentares, o que possibilita a obteno de informaes topogrficas da superfcie de fundo. O intervalo de tempo decorrido entre a emisso do sinal e a recepo do eco refletido do fundo submerso convertida em medida de profundidade, visto que a velocidade do som na gua conhecida. O transdutor calcula a profundidade pela diferena de tempo entre a emisso e a recepo do pulso. Est apto a medir profundidades entre 0,5 m e 800 m, com uma preciso de 0,1 m. O equipamento foi instalado numa embarcao com motor-de-ppa (figura 9), para levantamento de perfis logintudinal e latitudinal do lago. O barco deslocou-se com

25 velocidade mxima cerca de 5 km/h, para no haver interferncia da emisso do sinal na recepo dos pulsos. Foram realizados levantamentos de perfis batimtricos longitudinais,

transversais e em zigzag. Os levantamentos longitudinais constituram-se em trs sees: uma na margem direita, uma na margem esquerda e a outra no centro do reservatrio. Os perfis perpendiculares correspondem a sees a montante, no meio e a jusante, no lago. Sees denominadas de zigzag foram realizadas com objetivo de adensar a malha de informaes sobre a topografia de fundo.

Figura 9: Equipamentos utilizados no levantamento de dados batimtricos.

Nas sees transversais, perpendiculares a linhas marginais do lago, a varredura foi realizada em sees com espaamento de 10 a 15 m, em toda extenso do reservatrio. As cotas batimtricas obtidas, foram processadas com uso do programa Surfer 8, conforme proposto por Vilhena et al. (2003).

3.2.2 Procedimentos de laboratrioOs sedimentos do fundo do lago foram levados para laboratrio de solos para anlises granulomtricas (pipetagem e peneiramento). 3.2.2.1 Anlises granulomtricas A caracterizao granulomtrica dos sedimentos de fundo foi feita pela conjugao de dois mtodos: pipetagem e peneiramento. Obtiveram-se pesos das

26 fraes, depois convertidos em porcentagens. Os pelitos foram quantificados por pipetagem. As classes mais grossas (areias e grnulos) foram quantificadas por peneiramento, segundo mtodo descrito por Suguio (1973), Coimbra (1976) e Coimbra et al (1999). A pipetagem utiliza-se de alquotas de 20 mL retirada de soluo com pipetas, segundo intervalos de tempos com base na lei de Stokes (Suguio 1973, Coimbra 1976 e Coimbra et al. 1999). a) Preparao de amostras Aps a coleta, as amostras foram colocadas em pratos de alumnio e levadas a secagem (figura 10A) em estufa por 24 h, em temperatura de 40 C. Depois de secas foram quarteadas em desagregador mecnico, com cuidado de no fragmentar partculas. Posteriormente foram pesados 50 g de um material com balana eletrnica digital, e colocados em bquer de 1000 mL, para quantificao de teor de matria orgnica (MO). O clculo foi feito por diferena entre o peso final e inicial, aps a oxidao da matria orgnica com perxido de hidrognio H2O2 a 130 vols. (figura 10B). A B

Figura 10: A) Material aps secagem em estufa; B) bqueres com amostra pronta para quantificao de teor de matria orgnica.

Aps a queima da MO o material foi desagregado em um almofariz de porcelana com pistilo. Em seguida, colocado em misturador mecnico com gua destilada por at 15 minutos (figura 11A). Depois de agitado o material foi transferido para uma proveta (figura 11B) de 1000 mL, adicionando-se 1 g de pirofosfato de sdio (defloculante).

27 A B

Figura 11: A) Misturador mecnico de hlice utilizado na homogeneizao da amostra e dissoluo do defloculante; B) material utilizado na pipetagem.

b) Quantificao da frao peltica (pipetagem) Aps interromper-se agitao do material na proveta com misturador manual, feita para colocar as partculas em suspenso, teve incio a contagem de tempo de decantao com cronmetro. A coleta de cinco alquotas de 20 mL com pipeta graduada seguiu tempos estipulados segundo a Lei de Stokes (1851) apud Suguio (1973), Coimbra et al. (1999), para partculas entre 0,062 e 0,004 mm de dimetro (tabela 1).Tabela 1: Granulao, profundidade de coleta e tempo utilizados na pipetagem. dimetro (mm) 0.062 0.031 0.031 0.016 0.016 0.008 0.008 0.0004 < 0.004 profundidade de coleta (cm) 20 20 10 10 10 tempo 58 s 3min 52s 07min 44s 31 min 2h03min

Colocado em bqueres de vidro de 50 mL, o material peltico pipetado foi levados estufa com a temperatura de 40C. Aps seco foi pesado em balana digital de preciso de 0,001 g. A concentrao de partculas entre 0,062 e 0,031 mm foi determinada subtraindo-se o peso do material desta classe, do peso dos sedimentos da classe 0,031-0,016 mm. O primeiro volume pipetado contm alm dos sedimentos entre 0,062 e 0,031 mm tambm partculas de todas as outras classes granulomtricas de dimenses inferiores. O volume seguinte contm alm dos sedimentos entre 0,031 e 0,016 mm, partculas com dimetros menores que esses, porm no mais os sedimentos da classe inicial, pois estes j ultrapassarem o nvel de coleta. Assim, quando se procede subtrao do peso da classe de 0,031-0,016 mm determina-se o

28 peso de sedimentos entre 0,062 e 0,031 mm presente em um volume de 20 mL (Coimbra et al. 1999). c) Quantificao da frao psamtica (peneiramento) Depois da pipetagem, o material da proveta foi colocado em funil com capacidade de 1 litro, para realizar a elutriao (figura 12A). A elutriao a remoo, por passagem de fluxo de gua, das fraes pelticas (dimetro menor que 0,062 mm) das fraes de dimetro maior que 0,062 mm. O material elutriado foi colocado na estufa a 40 C, para secagem e posterior peneiramento (figura 12B). A B

Figura 12: A) Elutriao da amostra para posterior peneiramento, aps secagem; B) agitador mecnico rot up com jogo de peneiras.

O peneiramento foi feito colocando-se o material de dimetro acima de 0,062 mm, em jogo de 11 peneiras com malha padronizada, seguindo a escala granulomtrica de Wentworth (1922). As peneiras foram sobrepostas com as medidas em ordem de 2,830; 2,000; 1,410; 1,000; 0,707; 0,500; 0,354; 0,250; 0,177; 0,088 e 0,062 mm. O conjunto de peneiras foi colocado no dispositivo de base vibratria durante 15 minutos. O material retido em cada peneira foi pesado para obter-se a composio das fraes grnulos e areia da amostra. O mtodo de peneiramento separa gros de acordo com o dimetro intermedirio em partculas com trs dimenses desiguais: alongado, esfera e cubo (Coimbra et al. 1999). O dimetro que permite a passagem entre a o maior e menor frao em relao a abertura de cada peneira. 3.2.2.2 Anlise em sedimentos pelticos As anlises por difratometria de Raios X e fluorescncia de Raios X de amostras de sedimentos silte-argilosos (amostras 20, 22, 9 e 12; vide figura: 35), coletadas pela

29 draga de Peterson, foram realizadas no Laboratrio de Anlise de Minerais e Rochas (LAMIR) do Departamento de Geologia da Universidade Federal do Paran. a) Difrao de Raios X Anlises de mineralogia foram realizadas com objetivo de identificar possveis hipteses de processos de cimentao em partculas de argila do material coletado pela draga de Peterson do fundo do lago. As amostras in natura secas e desagregadas (desagregador mecnico), com cuidado de no fragmentar partculas, foram peneiradas para retirar restos de matria orgnica (figura 13A), quarteadas, em seguida pulverizadas (figura 13B). Em seguida foi realizado a tcnica do p prensado (esfregao) para efetuar a difratometria de raio X (determinar a mineralogia). A B

Figura 13: A) Material peneirado para retirar restos matria orgnica; B) Equipamento para pulverizar materiais das amostras.

A determinao mineralgica, por medio de parmetros cristalinos, foi realizada por meio da difrao de raios X, pelo Mtodo designado como do P, utilizado o difratmetro Philips modelo PW 1830 (figura foto do difratmetro). Na interpretao dos resultados aplicou-se o software X`Pert Highscore, da Philips (figura da imagem na tela do software). b) Fluorescncia de raios X Anlises de fluorescncia de raio X nas quatro amostras mencionadas, foram efetuadas para identificar elementos qumicos presentes em cada amostra coletadas pela Draga de Peterson. Os ensaios foram para comprovar a possibilidade das partculas de argila estarem aglutinados por processo de cimentao com Fe. Para realizar anlise de fluorescncia foi necessrio prensar o material em forma de pastilhas. Para isto, as amostras foram pulverizadas e secas a 100 C, colocados

30 em frascos de vidros de 50 mL pesados 7 g do material e 1,4 g de cera (composto orgnico) em balana de preciso. Posteriormente, efetuado a homogeneizao (mistura do material com a cera) em cpsula de gata e pistilo (figura 14A) e colocado o material na prensa hidrulica (PFAFF) para comprimir com presses que chegam 30.000 libras (figura 14B). Depois de prensado o material fica na forma de pastilhas para a fluorescncia. A B

Figura 14: A) Homogeneizao do material com cera para ser prensada; B) Equipamento para prensar material.

A anlise qumica foi executada com pastilhas prensadas do material e analisada atravs do mtodo de fluorescncia de raios X (Dutra & Gomes 1984) em equipamento da Philips, modelo PW 2400 usando o software Super IQ+ semi quantitativo.

3.2.3 Procedimentos de escritrio3.2.3.1 Mapas da rea de estudos Os mapas da bacia foram produzidos para compilar informaes e servir de meio para anlises das caractersticas fisiogrficas com ferramentas descritas no item 4.1. Os mapas do lago e proximidades foram feitos como propsito de auxiliar na discusso da distribuio dos materiais sedimentados. Os mapas confeccionados foram importantes nas anlises dos processos erosivos da rea de estudos, como na identificao qualitativamente das fragilidades potenciais ambientais, possveis contribuies de materiais para o assoreamento do lago.

31 3.2.3.2 Analise estatstica de parmetros granulomtricos Aps a pesagem das fraes e sua converso em porcentagens, foram calculados os parmetros granulomtricos dimetro mdio, seleo e assimetria. A partir da composio granulomtrica foram confeccionadas curvas granulomtricas e grficos de distribuio, com auxlio do software Sysgran 2.4, desenvolvido por Camargo (1999). 3.2.3.3 Distribuio dos resultados da granulometria Os resultados de anlises das amostras das duas campanhas de campo foram digitados em planilhas do software Excel para determinao da composio granulomtrica, dos parmetros granulomtricos, com uso do software Sysgran 2.4. Os dados da classificao em classes granulomtricas e os parmetros texturais foram localizados em mapas. Para tanto, utilizou-se o arquivo de leitura grid no

subitem data do programa Surfer 8, para interpolar os dados editados (X, Y e Z) nas planilhas do Excel. Os resultados foram interpolados pelo programa pelo mtodo de krigagem. 3.2.3.4 Mapas de Fragilidade Potencial Erosivo e Emergente Os mapas de fragilidade potencial erosivo e emergente da bacia foram elaborados a partir da combinao das informaes obtidas do mapa de solo, declividade e uso dos solos e ocupao do terreno. O mapa de Fragilidade Potencial Erosivo, que a integrao da fragilidade dos tipos de solos com a fragilidade dos nveis de declividade. Com os dados obtidos no mapa da fragilidade potencial com a correlao da fragilidade do uso e ocupao do terreno, obtm-se o mapa da Fragilidade Emergente. A confeco desses mapas temticos para anlise qualitativa da bacia baseou-se no mtodo emprico de fragilidade desenvolvido por Ross (1994). Os valores utilizados para as classes de fragilidades nesta pesquisa, correspondem a 5 classes hierarquizadas, representadas por cdigos, com base na proposta de fragilidade ambiental apresentad