Medir o caudal de um rio sem teleférico

A medição do caudal de um rio pressupõe, normalmente, a existência de alguma infraestrutura no local: um teleférico fixo, um guincho, uma rampa para barcos ou, pelo menos, uma margem a partir da qual se possa trabalhar. Em Dolalghat, no Nepal, uma cidade situada numa das principais vias de acesso a Catmandu, uma equipa de levantamento chegou ao rio Hutkesi e constatou que não havia nada disso. O que tinham era uma ponte rodoviária, um pedaço de corda comprado antecipadamente e equipamento suficientemente leve para ser transportado à mão.

Por que razão um local sem medições é difícil

A medição do caudal não consiste numa única leitura. O instrumento tem de atravessar toda a largura do canal a uma velocidade constante e controlada, mantendo uma linha reta, de modo a que cada secção vertical do fluxo seja amostrada uma e apenas uma vez. Numa estação de medição permanente, esse controlo provém do próprio local: um teleférico transporta o instrumento, um guincho regula a velocidade e uma rampa de lançamento coloca uma embarcação tripulada na água.
 

A maioria dos troços fluviais não dispõe de nada disso. Quando uma equipa precisa de um valor relativo a um troço não medido — e isso acontece cada vez com mais frequência, seja para alertas de cheias, para licenciamento de captação de água ou para estudos sobre energia hidroelétrica —, o percurso tem de ser construído com base no que o local disponibilizar nesse dia. Esse é o verdadeiro trabalho neste tipo de levantamento, e foi isso que esta medição revelou.

Uma secção de medição sem teleférico

A secção de medição situava-se a cerca de 100 metros a jusante da ponte de Dolalghat. Nesse ponto, o rio tem cerca de 20 metros de largura, com uma profundidade inferior a um metro e uma corrente que atinge 2,6 metros por segundo na sua velocidade máxima, com uma média de cerca de 1 metro por segundo. A combinação de águas pouco profundas e corrente forte é complicada. É demasiado raso para um barco tripulado, suficientemente rápido para tornar perigosa a travessia a pé e suficientemente largo para que nada possa ser simplesmente passado de um lado para o outro.

Montagem do cabo de reboque a partir da ponte

O plano inicial era lançar uma corda através do canal e fixá-la na margem oposta. A 20 metros, com a corrente a correr, isso não resultou. Em vez disso, a equipa lançou a corda a partir do tabuleiro da ponte e conduziu-a até à secção de medição; em seguida, fixou a embarcação de levantamento no meio da corda, de modo a que houvesse corda suficiente de ambos os lados para duas pessoas a rebocarem a partir das margens. A embarcação foi rebocada manualmente ao longo da secção a uma velocidade constante, o que seria o que um teleférico teria proporcionado se o local dispusesse de um.

Demasiado raso para ser analisado normalmente

Duas condições neste local impedem uma configuração padrão. A primeira é a profundidade. Um perfilador acústico não mede toda a coluna de água: tanto a distância de supressão abaixo do transdutor como a camada próxima do leito no fundo são inutilizáveis, e o que resta é o que é perfilado. A menos de um metro de profundidade, resta muito pouco. O ADCP RiverStar RS1200 foi utilizado no seu modo de águas pouco profundas e alta velocidade precisamente por esta razão, o que reduz essas margens inutilizáveis e mantém a taxa de amostragem suficientemente elevada para captar uma corrente rápida.

Uma plataforma móvel lê o barco à mesma velocidade

A segunda condição é o próprio leito do rio. Um perfilador acústico normalmente calcula a sua velocidade fazendo ricochetear o som no leito e medindo o desvio, o que pressupõe que o leito permanece imóvel. Num troço de corrente forte que transporta sedimentos, isso não acontece. O material do leito move-se a jusante com a corrente, o instrumento indica a sua própria velocidade em relação ao solo como sendo inferior à real e todas as velocidades na secção transversal são subestimadas. A vazão resulta baixa e nada nos dados parece estar errado.
 

Referenciar a posição da embarcação externamente, com base na localização por satélite em vez de em relação ao leito do rio, elimina essa suposição e, com ela, o erro. Num rio conhecido por transportar sedimentos, isso representa a diferença entre um valor defensável e um valor plausível.

Uma única passagem, menos de dez minutos

A medição foi concluída numa única passagem, em menos de dez minutos. Os dados foram transmitidos para um computador portátil através de uma ligação de rádio, sem necessidade de alimentação elétrica nem de ligação à Internet no local, e foram verificados e exportados no HydroProfiler sob a forma de uma tabela de caudal e de um perfil transversal. Ninguém entrou na água.

Esses dois resultados são a base sobre a qual um programa de hidrologia realmente funciona. A tabela de caudais fornece o valor do caudal para o dia e, repetida em diferentes níveis, constrói a curva de caudais que transforma uma simples leitura do nível da água num registo de caudais para o resto do ano. O perfil transversal documenta a forma do leito em que a medição foi efetuada, o que permite a uma equipa posterior determinar se a secção sofreu erosão ou se encheu e se as leituras anteriores continuam a ser válidas.
 

Onde este método funciona e onde não funciona

Montar a corda foi a parte mais difícil do dia e é a parte que não é escalável. Funcionou aqui porque três fatores se alinharam: uma ponte a montante de onde se podia lançar a corda, um canal suficientemente estreito para que duas pessoas nas margens opostas pudessem manter a tensão e equipamento suficientemente leve para ser transportado até à água à mão. Basta retirar qualquer um desses fatores e a travessia terá de ser feita por outro local.
 

Num rio mais largo, ou num rio sem ponte de onde se pudesse partir, a mesma abordagem não seria viável, razão pela qual a equipa discutiu posteriormente com o grupo da universidade uma configuração de medição de caudal não tripulada e autopropulsada. Uma embarcação que mantém a sua própria linha com propulsão própria não precisa que o local forneça uma. Este ponto mais geral aplica-se a qualquer programa de medição que opere em locais não equipados com medidores: o instrumento raramente é a limitação; a forma como se consegue atravessar a secção costuma sê-lo. As nossas plataformas de levantamento hidrográfico abrangem ambas as abordagens, e o artigo complementar sobre o levantamento da descarga do rio Chao Phraya mostra a mesma medição num grande rio sujeito às marés. Para escolher entre tipos de instrumentos, o nosso guia de equipamento de levantamento hidrográfico explica onde um ADCP se enquadra em relação aos ecossondas e aos sistemas multifeixe.

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