APLICAÇÃO DO OPERADOR DE FRAGMENTAÇÃO ASSIMÉTRICA (FA) NA CARACTERIZAÇÃO DE CONTROLES GEOMORFOLÓGICOS EM RESERVATÓRIOS HIDROELÉTRICOS

Abstract

ASYMMETRICAL FRAGMENTATION OPERATOR (FA) APPLIED TO CHARACTERIZE GEOMORPHOLOGIC CONTROLS ON HYDROELECTRICAL RESERVOIRS This paper proposes the use of the Asymmetrical Fragmentation Operator (FA) to characterize geomorphologic controls affecting hydroelectrical reservoirs. Landsat-TM images were used to map reservoirs flooded surface. The FA operator was applied to vector files describing reservoirs shape to compute the average FA for each reservoir. The reservoir database was then classified according to reservoirs hydrographic basin and reservoirs size. The FA values were compared to the Shoreline Development Index (D) and to the reservoirs primary productivity data available in the literature. Results show that the FA is able to detect high-resolution geomorphologic features, which are not detected by D. Preliminary results show also that there is a significant relationship between FA and the primary productivity. This fact, however, does not hold for D. Moreover, FA showed no sensitivity to reservoirs size, being more responsive to their position in the cascade system, and therefore to the hydrographic basin geomorphology. Resumo Este trabalho propõe o uso do Operador de Fragmentação Assimétrica (FA) para a caracterização de controles geomorfológicos que afetam reservatórios hidroelétricos. A superfície alagada pelos reservatórios foi determinada a partir de imagens digitais do sensor TM-Landsat. O Operador de Fragmentação Assimétrica foi aplicado ao vetor descritor da superfície alagada de cada reservatório permitindo o cálculo de seu FA médio. Os reservatórios foram então classificados por bacia hidrográfica e dimensão da superfície alagada. Os valores de FA foram cotejados com o índice de desenvolvimento das margens (D) dos reservatórios e com dados de produtividade primária disponíveis na literatura. Os resultados indicam que o FA tem a capacidade de detectar, em alta resolução, estruturas geomorfológicas que passam desapercebidas ao índice D. Análises preliminares indicaram haver relação entre o grau de fragmentação e a produtividade primária nos reservatórios. Os resultados indicaram que ao contrário do D, o FA é pouco sensível à área do reservatório, tendo respondido mais à sua posição na cascata, e conseqüentemente ao arcabouço geomorfológico. Palavras-chave: Operador de Fragmentação Assimétrica, controles geomorfológicos, reservatórios hidroelétricos, bacia hidrográfica, índice de desenvolvimento das margens INTRODUÇÃO Os rios do Brasil, sob o ponto de vista fisiográfico, podem ser classificados como rios de planície e baixos platôs e rios de planalto. Os primeiros, via de regra, possuem um perfil longitudinal de baixo gradiente, isto é com pequeno desnível entre as nascentes e a barragem. Possuem poucas corredeiras e cachoeiras de modo que a velocidade do escoamento da água é basicamente função de seu volume, e, portanto, da dimensão da bacia de captação e do regime pluviométrico regional. Os rios de planalto, por sua vez, apresentam grandes desníveis entre as nascentes e as barragens, e possuem grande potencial hidráulico. No Brasil a Bacia do Paraná e seus afluentes, Parnaíba, Grande, Tietê, Paranapanema e Iguaçu, apresentam desníveis superiores a 1000 m. Outros importantes rios de planalto são o Tocantins-Araguaia e o São Francisco, cujos desníveis das nascentes à foz também se encontram entorno de 1000 m. O suprimento energético do Brasil se concentra basicamente na hidreletricidade. Segundo Müller (1996) a produção constante de energia depende de dois elementos essenciais: 1) um reservatório de acumulação capaz de reter águas no período chuvoso para uso no período de estiagem; 2) um sistema de controle, nas turbinas, para ajustar o caudal às demandas de energia. A área do reservatório representa a superfície do terreno inundada pelo represamento da água de um rio, na cota correspondente ao nível máximo de operação. Os reservatórios se caracterizam pela superfície inundada e pela capacidade de geração de energia. A capacidade de um reservatório depende do volume ativo de água, que é definido pelos níveis máximos e mínimos operativos. Os fatores que favorecem ou dificultam o aproveitamento hidrelétrico são controlados pelas características fisiográficas de uma dada região, uma vez que estas determinam a vazão do rio (velocidade de escoamento da água) e a altura de queda da água. A morfometria e o substrato geológico das bacias que contêm os reservatórios são fatores determinantes nas interações entre os ecossistemas terrestres e aquáticos, que influenciam na qualidade de suas águas. A geomorfologia das bacias se reflete nos eventos físicos, químicos e biológicos que ocorrem nos reservatórios formados em seu interior. As características topográficas e altimétricas controlam o potencial hidrelétrico de uma dada bacia hidrográfica (Müller 1996). O rio Amazonas e todos os seus afluentes possuem uma vazão média anual de 250 mil m 3 s-1 e um potencial hidrelétrico de 54 x 10 6 kW ano-1. O rio Paraná, em Itaipu, tem uma vazão em