Sedimentation analysis of a small reservoir: Case study reservoir Boqueirão, Aiuaba, Ceará

The multiplication of the number of small reservoirs in the semiarid northeastern causes a considerable impact on water availability of medium and large river basins, thus becoming a hindrance to good management of this resource. Moreover, the small damming has an important role in the retention of sediments from the erosion of the basin, minimizing the impacts to the accumulation of sediment in strategic reservoirs, and the consequent reduction in water availability. We have analyzed the sedimentation of the Boqueirão reservoir, located in the Experimental Basin of Aiuaba - BEA, through studies of bathymetry, hydrosedimentological assessment in the watershed and characterization of the deposited material and its distribution in the reservoir. The silting of the reservoir was calculated as the difference between bathymetry of 2003 and 2009 and, by regression, we estimated the sedimentation since 1934, the time of its construction. Five trenches were made along the slope of the hydraulic basin, allowing to assess the silting of the reservoir through soil parameters. Finally, the retention efficiency of the reservoir was determined by the ratio of sedimentation estimated for the period 1934-2009 and sediment yield obtained by the hydrosedimentological model Hidrosed - 1. The sedimentation mass was calculated as 3613 t for the period of 76 years. We obtained a value of 6.5% organic matter content as the threshold between the material of original material and the silting material. According to our analysis, only 7% of the sediment yield of basin are retained in the outlet reservoir. Therefore, it is concluded that the annual volume of reservoir sedimentation is the order of 0.056%, with a reduction in the accumulation capacity of the reservoir of 4.5% since the time of its construction. It also shows the content of organic matter as a good indicator of siltation of the reservoir, as the silted assessed using the organic matter threshold (6.5%) was only 15% higher than that obtained by bathymetry. The low retention efficiency might be explained by the low volume-catchment area ratio, suggesting that much of the sediment that is produced in the basin is exported through its outlet during the extreme runoff events.A multiplicação da quantidade de pequenos reservatórios no semiárido nordestino provoca um impacto considerável na disponibilidade hídrica das médias e grandes bacias hidrográficas, tornando-se assim, um impeditivo no bom gerenciamento deste recurso. Por outro lado, a pequena açudagem tem um importante papel com a retenção de sedimentos oriundos da erosão da bacia hidrográfica, fazendo com que haja a minimização dos impactos causados com o acumulo de sedimento nos reservatórios estratégicos, causadora da conseqüente redução na disponibilidade de água. Desta forma, buscou-se analisar o assoreamento do açude Boqueirão, situado na Bacia Experimental de Aiuaba – BEA, através de estudos de batimetria, avaliação hidrossedimentológica na bacia hidrográfica e a caracterização do material depositado e sua distribuição no reservatório. O assoreamento do reservatório foi calculado pela diferença entre as topobatimetrias de 2003 e 2009, e através de regressão linear, avaliou-se o assoreamento desde 1934, época de sua construção. Cinco trincheiras foram feitas ao longo do talude da bacia hidráulica do reservatório, permitindo avaliar o seu assoreamento açude através de parâmetros do solo. A eficiência de retenção do reservatório foi determinada através da razão entre o assoreamento estimado no período de 1934 a 2009 e a produção de sedimentos obtida pólo modelo hidrossedimentológico Hidrosed – 1. O assoreamento volumétrico foi calculado em 3.613 t para o período de 76 anos. Obteve-se valor de 6,5 % de teor de matéria orgânica como sendo o limiar entre o material de assoreamento e o material original do terreno. Salienta-se ainda que apenas 7 % do material de assoreamento que foi produzido pela bacia hidrográfica ficaram retidos em seu exutório. Portanto, conclui-se que o assoreamento volumétrico anual do reservatório é da ordem de 0,056 %, causando uma redução na capacidade de acumulação do reservatório de 4,5 % desde a época de sua construção até os dias atuais. Evidencia-se, ainda, o teor de matéria orgânica como um bom indicador do assoreamento do reservatório: o volume assoreado, considerando-se como tal o solo com teor de matéria orgânica maior que 6,5%, foi apenas 15% superior ao obtido através de batimetria. A eficiência de retenção baixa pode ser explicada pela reduzida razão entre o volume do reservatório e sua bacia hidrográfica. Isto sugere que grande parte do sedimento que é produzido na bacia é exportado além do exutório através de eventos fluviométricos extremos