07/10/2019

Inteligência geoespacial e estudos hidrodinâmicos permitem manejo de plantas aquáticas que podem prejudicar a operação de usinas


O Lactec está finalizando uma pesquisa, contratada pela China Three Gorges – CTG Brasil, que trata da criação de um método automatizado para o monitoramento da ocorrência de macrófitas nos reservatórios de usinas hidrelétricas, integrando tecnologias de sensoriamento remoto e modelagem hidrodinâmica. A proliferação desordenada dessas plantas aquáticas demanda custos operacionais adicionais para evitar a obstrução da passagem de água para as turbinas e eventual prejuízo aos equipamentos.

A metodologia consiste, basicamente, na coleta periódica de imagens de satélite (multiespectrais e gratuitas), que permitem identificar, de forma automática, as áreas ocupadas por plantas flutuantes, emergentes e submersas. Complementarmente, há sistemas de monitoramento dos indicadores físico-químicos de qualidade da água e de modelagem dos parâmetros hidrológicos e hidrodinâmicos, que fornecem outras informações sobre as condições propícias ao desenvolvimento e deslocamento de bancos de macrófitas.

A coordenadora do projeto, pesquisadora da área de Geossoluções do Lactec, Danielle Drago, explica que todas essas informações para o monitoramento do reservatório serão reunidas em um sistema de fácil visualização e interpretação. A solução será associada, ainda, a um mecanismo de alerta para situações em que a movimentação das plantas aquáticas represente risco à operação da hidrelétrica.

Imagem de satélite do rio Tietê mostra a área ocupada por macrófitas.

Imagem de satélite do rio Tietê mostra a área ocupada por macrófitas.

Área de estudo

O reservatório da Usina Hidrelétrica Jupiá (1.551,2 MW), localizado no rio Paraná, logo após a confluência com o rio Tietê, entre os estados de São Paulo e Mato Grosso do Sul, foi escolhido como área de estudo. O lago de 330 quilômetros quadrados apresenta um ambiente propício ao desenvolvimento de plantas aquáticas e suas dimensões são um complicador para o monitoramento in loco. Na tomada d’água (estrutura da hidrelétrica que conduz a água da represa para as turbinas), a limpeza do sistema de gradeamento é frequente para manter a vazão ideal ao desempenho da usina e evitar prejuízo às máquinas.

Segundo Danielle, os levantamentos em campo das condições do reservatório foram realizados ao longo de um ano. Esse trabalho exigiu o uso de equipamentos mais sofisticados como sensores multiparâmetros e uma ecossonda para o levantamento batimétrico e identificação das plantas submersas. Também foram feitos aerolevantamentos com veículos aéreos não tripulados (VANTs) para coleta de imagens em locais de difícil acesso. Serão implantadas, ainda, estações flutuantes hidrometeorológicas para coleta de parâmetros da qualidade da água e vento e monitoramento em tempo real.

Imagens da plantas submersas feitas durante levantamento em campo

Imagens da plantas submersas feitas durante levantamento em campo

A bióloga e consultora especialista, Maria Regina Boeger, destacou que o projeto, além de desenvolver uma ferramenta inovadora, como um sistema de alerta no deslocamento de bancos de plantas, gerou um diagnóstico ambiental detalhado sobre o reservatório, que poderá subsidiar futuras pesquisas sobre as macrófitas e organismos associados.

Na fase atual do projeto, os pesquisadores em Tecnologia da Informação trabalham na codificação do sistema, aprimorando a interface gráfica e desenvolvendo o mecanismo de alerta. A pesquisa deverá ser concluída no início de 2020.

Visibilidade internacional

Os primeiros resultados da pesquisa ganharam visibilidade internacional, com a participação do mestrando em Geografia e bolsista do Lactec, Henrique Reisdorfer Leite, e do gerente do projeto pela CTG Brasil, Ronan Max Prochnow, no 26° SPIE Remote Sensing 2019, em Estrasburgo, França, no último mês. Os profissionais apresentaram o artigo “Efeitos naturais no sensoriamento remoto de dados de parâmetros de qualidade da água: um estudo de caso sobre algoritmos disponíveis no reservatório de Jupiá, Brasil”.

O evento reuniu empresas e profissionais de diversas áreas, inclusive de agências espaciais como a Nasa. “Pudemos conhecer as novas técnicas aplicadas no sensoriamento remoto e diversos equipamentos como solução para o controle ambiental de águas superficiais. As recentes tecnologias de satélites e metodologias de análise colocam os horizontes do monitoramento orbital de reservatórios em plena expansão”, afirmou Leite.