Estudos Hidrológicos nos Rios Cuanhe e Cutato | TOPOGIS

Uma leitura integrada do rio e da ponte

Em Dezembro de 2023, a TOPOGIS realizou para a QGMI trabalhos de campo nas pontes sobre os rios Cuanhe e Cutato, na província do Bié. O estudo teve como finalidade caracterizar os cursos de água, determinar vazões nas condições observadas e produzir informação técnica de apoio aos estudos das infra-estruturas rodoviárias associadas às pontes.

Figura 1 - Rio Cuanhe.

Figura 2 - Rio Cutato

A metodologia combinou levantamento topobatimétrico, observação dos níveis de água, recolha de referências de cheias, fotogrametria das pontes e processamento dos dados em ambiente especializado.

Levantamento topobatimétrico e modelação do leito

O levantamento topobatimétrico foi estruturado como um levantamento planialtimétrico, com medição de profundidades em pontos de interesse, perfis transversais do rio e cotas das bermas, do fundo e das zonas superiores. A superfície final do leito foi modelada por interpolação por krigagem, permitindo distribuir os pontos de amostragem e representar de forma contínua a geometria observada do rio.

Fotogrametria 2D e 3D das pontes

Como complemento, foram executadas duas missões fotogramétricas em cada ponte: uma missão orientada para a produção de ortofoto e apoio às plantas 2D, e uma missão circular destinada à reconstrução tridimensional das estruturas. As nuvens de pontos, após processamento, serviram para cadastrar elementos como pilares, tabuleiro e outros componentes das pontes.

Figura 3 - Preparação para o levantamento aerofotogramétrico complementar

Figura 4 - Mapa do relatório técnico com a localização das áreas de estudo

Medição da velocidade e cálculo da vazão

Para determinar a vazão, foi necessário estimar a velocidade da água e relacioná-la com a área da secção transversal molhada. O relatório técnico regista a utilização da metodologia de flutuadores: objectos flutuantes percorrem uma distância conhecida e o tempo de deslocamento é medido para calcular a velocidade. Foram realizados cinco lançamentos em cada rio.

A vazão foi calculada pela relação Q = A × V, em que Q representa a vazão, A a área média da secção transversal e V a velocidade média. Os resultados abaixo correspondem às condições observadas durante as campanhas de campo, realizadas após episódios de chuva.

Níveis de água e memória local de cheias

Além das medições instrumentais, foram levantados níveis de água e cotas de zonas de inundação indicadas por moradores. O inquérito de campo regista uma cheia em Fevereiro de 2023 que, segundo o entrevistado, não atingiu o nível da ponte, embora as variações do curso de água tenham afectado algumas lavras nas margens. Este tipo de informação local pode complementar a leitura de campo e ajudar a identificar marcas históricas relevantes para a análise.

Figura 5 - Levantamento topobatimétrico com receptor GNSS embarcado para medição de pontos no fundo do rio.

Equipamentos e software

·         Receptor GPS Leica 1200.

·         Drone DJI Phantom 4 Advanced.

·         Bastão de rover adaptado para medição do leito.

·         Embarcação para acesso e medições no rio.

·         Flutuadores utilizados na estimativa da velocidade da corrente.

·         AutoCAD Civil 3D com River and Flood Analysis.

·         Agisoft e Recap Pro para processamento fotogramétrico e nuvens de pontos.

·         HEC-RAS, como ferramenta de apoio à análise hidráulica.

Valor do estudo para projectos de pontes

A combinação de topobatimetria, hidrometria, fotogrametria e modelação permite compreender simultaneamente a geometria do canal, a estrutura existente e o comportamento do escoamento nas condições levantadas. Para projectos de pontes e estradas, esta informação contribui para a análise hidráulica, avaliação de áreas susceptíveis a inundação e preparação de bases técnicas para fases posteriores de projecto.

Perguntas frequentes

O que é um levantamento topobatimétrico?

É um levantamento que integra a geometria em planta e altitude com medições do leito submerso, permitindo representar secções e superfícies de rios, canais, albufeiras ou outras massas de água.

Porque são necessárias secções transversais do rio?

As secções permitem estimar a área molhada, compreender a geometria do canal e apoiar cálculos de vazão e análises hidráulicas.

A fotogrametria substitui as medições hidrológicas?

Não. A fotogrametria acrescenta informação espacial e tridimensional, mas a caracterização hidráulica exige medições e parâmetros específicos do escoamento.