Methodological proposal for the estimation of sediment yield in large river basins: case study Upper Jaguaribe, CE

• Main Author: Mario Cesar Wiegand
• Other Authors: Jose Carlos de AraÃjo
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal do Cearà 2009
• Subjects: ProduÃÃo de sedimento; Grandes bacias hidrogrÃficas; Pequena aÃudagem.; Sediment yield; Large river basins; Small dams.; IRRIGACAO E DRENAGEM
• Online Access: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=5218

Estimation of sediment yield in large river basins has great importance for the analysis and monitoring of water availability and, consequently, for water resources management. However, there are several difficulties related to such estimation. Thus, the scope of this study was to propose a methodology to estimate sediment yield in large river basins with a large number of dams. The study basin is located within the Upper Jaguaribe basin and presents an area, obtained by SRTM data, of 20,670 kmÂ. The sediment yield estimation was based on a suspended sediment rating-curve, obtained by measurements of liquid and solid discharges at the basin outlet. The bedload was estimated using the model of Einstein and Brown. Also, the estimation of sediment retention in reservoirs located upstream the basin outlet was carried out. They were classified as small dams (< 50 hmÂ), which were grouped into five classes according to their storage capacity, and strategic dams (> 50 hmÂ). Note that sediment yield was obtained for a 25-years period (1984-2008). The results obtained for total sediment yield within the basin was about 450 t.km-Â.year-1. From this total, about 130 t.km-Â.year-1 reach the basin outlet, of which 79% correspond to suspended sediment and 21% is bedload. On the other hand, approximately 320 t.km-Â.year-1 are retained in the surface reservoirs: 91% are trapped in small reservoirs and 9% are trapped in the large dams of the basin. It can be concluded that the results obtained in this study for the total sediment yield in a large river basin is in agreement to that obtained by other authors in South America. It should also be pointed out that the small dams play an important role in the region, not only in relation to the accumulation of water, but also to the retention of sediment generated in the basin. Such retention prevents that the sediment reaches the strategic dams (OrÃs, for instance), reducing their sedimentation rates and thus, minimizing the impact of sedimentation on overall water availability in the basin. === A estimativa da produÃÃo de sedimentos em grandes bacias hidrogrÃficas possui vasta importÃncia para a anÃlise e o monitoramento da disponibilidade hÃdrica e, por consequÃncia, para a gestÃo dos recursos hÃdricos. Todavia, vÃrios sÃo os Ãbices relacionados a tal estimativa. Desta forma, o escopo geral deste estudo foi propor uma metodologia para estimar a produÃÃo de sedimentos em grandes bacias hidrogrÃficas com nÃmero elevado de aÃudes. A bacia estudada encontra-se inserida na bacia do Alto Jaguaribe e apresentou uma Ãrea, obtida atravÃs do SRTM, de 20.670 kmÂ. A estimativa da produÃÃo de sedimento foi realizada com base na curva-chave de sedimento em suspensÃo, obtida atravÃs de mediÃÃes de descargas lÃquidas e sÃlidas no exutÃrio da bacia. A carga de sedimento de leito foi estimada aplicando-se o modelo Einstein e Brown. Procedeu-se, ainda, a estimativa do total de sedimento retido em reservatÃrios a montante do exutÃrio da bacia monitorada. Estes foram classificados em pequenos aÃudes (<50 hmÂ), os quais foram agrupados em cinco classes de acordo com sua capacidade total de acumulaÃÃo, e aÃudes estratÃgicos (>50 hmÂ). Salienta-se que a produÃÃo de sedimento foi obtida para uma sÃrie histÃrica de 25 anos (1984-2008). O resultado encontrado para a produÃÃo de sedimento total dentro da bacia foi da ordem de 450 t.km2.ano1. Desse total, cerca de 130 t.km-2.ano-1 passam pelo exutÃrio da bacia, dos quais 79% correspondem a sedimento em suspensÃo e 21% a sedimento de leito. Por sua vez, 320 t.km-2.ano-1 ficam retidos nos reservatÃrios, sendo que 91% ficam presos nos pequenos reservatÃrios e 9% ficam presos nos grandes aÃudes da bacia. Conclui-se, desta forma, que o resultado encontrado neste estudo para a produÃÃo total de sedimento em grandes bacias aproxima-se do obtido por outros autores para a AmÃrica do Sul. Ressalta-se, ainda, que a pequena aÃudagem exerce um papel de grande relevÃncia na regiÃo, nÃo somente em relaÃÃo ao acÃmulo de Ãgua para dessedentaÃÃo e irrigaÃÃo, mas tambÃm, quanto à retenÃÃo de sedimento erodido na bacia. Tal retenÃÃo evita que o sedimento chegue aos aÃudes estratÃgicos (OrÃs, por exemplo) diminuindo sua taxa de assoreamento e, portanto, minimizando a reduÃÃo da disponibilidade hÃdrica na bacia.