Caracterização da variação temporal de sólidos em suspensão da água em PCHs no rio Ivaí-RS a partir de dados limnológicos e de sensoriamento remoto

Abstract

Os reservatórios hidrelétricos, além da geração de energia, apresentam outros benefícios socioeconômicos como a estocagem de água para usos futuros, controle de inundação, e abastecimento de água. Dentre os recursos naturais, a água é um dos que mais sofre alterações em suas características naturais, estas mudanças são devido às formas de exploração, degradação e erosão da bacia de captação. Neste sentido, o presente estudo tem por objetivo caracterizar a variação espaço-temporal dos constituintes opticamentes ativos, a partir da integração de dados de Sensoriamento Remoto orbital, em Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs) no rio Ivaí-RS, as PCHs Ernesto Dreher, Cascata do Ivaí e Henrique Kotzian. Para a análise espaço-temporal foram utilizadas nove imagens do satélite Landsat 8-OLI. A área de estudo foi amostrada considerando o período de um ano hidrológico (junho de 2015-maio de 2016). Os dados de sólidos em suspensão foram obtidos em trabalhos de campo na mesma data de passagem do satélite. A partir das imagens Landsat obteve-se os dados de reflectância e foi aplicada a análise dos componentes principais. Dados de precipitação pluviométrica nas PCHs foram utilizados para complementar dados da área de estudo. Verificou-se que os valores de precipitação pluviométrica devem ser levados em consideração na análise dos dados de Sensoriamento Remoto e limnológicos, pois associados ao uso da terra apresentam fortes influências no transporte de material para a bacia de captação. No que se refere a análise dos componentes principais esta mostrou-se ser uma ferramenta estatística de extrema importância em estudos físico-químicos de águas, pois possibilitou a identificação de compartimentos aquáticos bem definidos. Outro item abordado foi a estimativa dos Totais de Sólidos Suspensos (TSS) em função da imagem de reflectância, sendo que nesse cenário de pequenos barramentos o modelo proposto mostrou-se indicado para a estimativa da concentração de sólidos suspensos. Desta forma, verificou-se que o estudo nos reservatórios das PCHs utilizando técnicas de Sensoriamento Remoto foi de grande importância na extração e espacialização de informações, pois facilita o armazenamento e manipulação dos dados, favorecendo as análises como a disponibilização de produtos cartográficos, tais como mapas e figuras contendo os resultados.

The hydropower plants, besides generating power, present other social-economic benefits such as the water storage for future uses, flood regulation and water supply. Amongst all the natural resources, water is one that most suffers changes on its natural characteristics. These changes are due to forms of exploitation, degradation and erosion of the river basin. Seen in these terms, the present study aims to characterize the temporal variation of the optically active constituents from the data integration of the Orbital Remote Sensing in Small Hydropower Plants (SHPs) in Ivaí River - Rio Grande do Sul: Ernesto Dreher, Cascata do Ivaí and Henrique Kotzian. For spatiotemporal analysis, 9 images from the Landsat 8-OLI satellite were used. The area of study was sampled considering the period of a hydrological year (june 2015-may 2016). The data from the suspended solids were obtained in field research on the same date of the satellite passage. From the Landsat images, the reflectance data and the Analysis of the Main Components was obtained. Rainfall data in the SHPs were used to complement field research data. The rainfall data values should be taken into consideration in the Remote Sensing and Limnological data, as those, associated to land use, present strong influence on the transportation of material for the river basin. In relation to the Analysis of the Main Components, it shows to be a statistic tool of extreme importance in physical-chemical studies of water, as it enables the identification of well-defined water compartments. Another item approached was the total suspended solids (TSS )estimation in relation to the image of reflectance being that in the scenario of small plants, the proposed model shows itself to be indicated for the concentration of Suspended Solids estimation. Thus, it was verified that the study in the reservoirs of the SHPs using techniques of Remote Sensing was of great importance in the extraction and spatialization of information as it facilitates storage and manipulation of data, promoting analysis such as the provision of map products, for example: maps and figures on the results.