RELATÓRIO TÉCNICO DO LEVANTAMENTO...

RELATÓRIO TÉCNICO DO LEVANTAMENTO

TOPOBATIMÉTRICO NO RIO IGUAÇU E AFLUENTES – REGIÃO DO APROVEITAMENTO HIDRELÉTRICO UHE BAIXO

IGUAÇU

SERRANÓPOLIS DO IGUAÇU/PR – MATELÂNDIA/PR – CÉU AZUL/PR – CAPANEMA/PR – CAPITÃO LEÔNIDAS

MARQUES/PR

CURITIBA/PR, DEZEMBRO DE 2017

RELATÓRIO TÉCNICO DO LEVANTAMENTO TOPOBATIMÉTRICO NO RIO IGUAÇU E AFLUENTES –

REGIÃO DO APROVEITAMENTO HIDRLÉTRICO UHE BAIXO IGUAÇU.

SERRANÓPOLIS DO IGUAÇU/PR – MATELÂNDIA/PR – CÉU AZUL/PR - CAPANEMA/PR – CAPITÃO LEÔNIDAS

MARQUES/PR

CONTRATANTE: ELABORAÇÃO E

RESPONSABILIDADE:

EQUIPE TÉCNICA

Coordenação Geral

André Luciano Malheiros, MSc. Eng. Civil – CREA PR-67038/D

Helder Rafael Nocko, MSc. Eng. Ambiental – CREA PR-

86285/D

Equipe

Wallington Felipe de Almeida

Gabriel Araujo Teixeira

Eduardo Araujo Teixeira

Equipe de Apoio

Saulo de Tibagi Stadler

Gilberto de Carvalho Souza

DIVULGAÇÃO RESTRITA

APRESENTAÇÃO

Apresentamos ao Consórcio Empreendedor Baixo Iguaçu, o presente

RELATÓRIO DE ATIVIDADES – “LEVANTAMENTO TOPOBATIMÉTRICO NO RIO

IGUAÇU E AFLUENTES – REGIÃO DO APROVEITAMENTO HIDRELÉTRICO UHE

BAIXO IGUAÇU”, referente ao contrato de “PRESTAÇÃO DE SERVIÇOS DE

MONITORAMENTO HIDROSSEDIMENTOLÓGICO NA ÁREA DE INFLUÊNCIA

DIRETA E INDIRETA DA UHE BAIXO IGUAÇU”.

EnvEx Engenharia e Consultoria S/S LTDA EPP

RELATÓRIO TÉCNICO DO LEVANTAMENTO TOPOBATIMÉTRICO NO RIO IGUAÇU E AFLUENTES – REGIÃO DO APROVEITAMENTO HIDRLÉTRICO UHE

BAIXO IGUAÇU.

EnvEx Engenharia e Consultoria S/S Ltda EPP | CNPJ 08 .418.789/0001 -07

Rua Doutor Jorge Meyer F i lho, 93 – Jard im Botânico | CEP 80210 -190 | Cur i t iba – PR Tel : (41)3053 -3487 | envex@envexengenhar ia .com.br | www.envexengenhar ia .com.br

SUMÁRIO

SUMÁRIO ......................................................................................................................................................4

LISTA DE FIGURAS ......................................................................................................................................5

LISTA DE TABELAS .....................................................................................................................................6

1. Introdução .............................................................................................................................................7

2. Área de Estudo .....................................................................................................................................8

3. Preparação para o Levantamento Topobatimétrico das Seções ...................................................... 11

3.1. Metodologia ................................................................................................................................ 11 3.1.1. Planejamento e Operações em Campo – Posicionamento Tridimensional GPS .............. 11 3.1.2. Controle de ondulação do geoide....................................................................................... 13 3.1.3. Determinação da ondulação geoidal (N) ............................................................................ 14 3.1.4. Apoio Básico ....................................................................................................................... 15 3.1.5. Transformação de Coordenadas ........................................................................................ 15 3.1.6. Equipamentos e Programas de Cálculos ........................................................................... 16 3.1.7. Transporte de Coordenadas “E”, “N” e Altitudes; ............................................................... 19 3.1.8. Monografia do marco base da usina .................................................................................. 25 3.1.9. Monografia dos marcos que foram implantados, substituídos e corrigidos neste estudo. 26

4. Levantamento Batimétrico ................................................................................................................. 42

4.1. Definição ..................................................................................................................................... 42 4.2. Planejamento do levantamento batimétrico ............................................................................... 42 4.3. Equipamentos e Software Utilizados .......................................................................................... 43 4.4. Execução do levantamento batimétrico ..................................................................................... 44 4.5. Processamento do levantamento batimétrico ............................................................................ 46

5. Topografia Convencional ................................................................................................................... 48

5.1. Equipamentos de Topografia Utilizados ..................................................................................... 48 5.2. Software de Processamento ...................................................................................................... 50

5.2.1. Processamento dos dados Topográficos ........................................................................... 50 5.3. Resultado do Levantamento Topográfico .................................................................................. 51


BAIXO IGUAÇU.



LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Mapa de localização da UHE Baixo Iguaçu. Fonte: Envex (2017). ...............................................9

Figura 2: Mapa de localização das seções de topobatimetria na região do aproveitamento hidrelétrico UHE Baixo Iguaçu. Fonte: Envex (2017). .................................................................................................. 10

Figura 3: Representação da altitude elipsoidal ou altitude geométrica (h), altitude ortométrica (H) e ondulação geoidal ou altura geoidal (N). Fonte: Envex (2016) .................................................................. 13

Figura 4: Tela do software MapGeo2015. Sistema de interpolação de ondulação geoidal utilizado no presente levantamento. Fonte: Envex (2016) ............................................................................................ 14

Figura 5: Tela do software TCGeo. Sistema de transformação de coordenadas utilizado no presente levantamento. ............................................................................................................................................. 16

Figura 6: RTK R4 – Trimble........................................................................................................................ 17

Figura 7: RTK ZENITH 25 – Geomax ........................................................................................................ 18

Figura 8: Tela do software Trimble Business Center. Fonte: Envex (2017). ............................................. 19

Figura 9: Tela do software Geomax GeoOffice. Fonte: Envex (2017). ...................................................... 19

Figura 10: Dimensões e configuração de instalação do marco de concreto. ............................................ 21

Figura 11: Ecobatímetro SyQwest Bathy 500MF ....................................................................................... 43

Figura 12: Esquema demonstrativo do funcionamento de um ecobatímetro. ........................................... 45

Figura 13: Processamento de dados batimétricos no software HydroPro. Fonte: EnvEx (2017) .............. 47

Figura 14: Estação Total Trimble M3. Fonte: Trimble (2017) .................................................................... 49

Figura 15: Prisma Leica GPR111. Fonte: LEICA (2017) ........................................................................... 50

Figura 16: Modelo de planilha no softawe de processamento de dados. .................................................. 51

Figura 17: Levantamento topobatimétricos com estação total e prisma. ................................................... 52

Figura 18: Coleta de informações de cotas da margem com estação total. .............................................. 52

Figura 19: Perfil da margem após processamento dos dados. .................................................................. 53


BAIXO IGUAÇU.



LISTA DE TABELAS

Tabela 1: conferência e instalação dos marcos topográficos. ................................................................... 21

Tabela 2: Resultados dos processamentos GNSS (sirgas 2000). ............................................................. 23

Tabela 3: Resumo de atividades realizadas nas quatorze seções de levantamentos. ............................. 53


BAIXO IGUAÇU.



1. INTRODUÇÃO

O presente levantamento topobatimétrico é o primeiro de duas campanhas de

topobatimetria a serem realizadas na região do aproveitamento hidrelétrico UHE Baixo

Iguaçu e tem como finalidade identificar o comportamento do leito do rio Iguaçu e

afluentes nesse trecho. Essas duas campanhas irão subsidiar dados necessário para a

modelagem hidrodinâmica e de transporte de sedimentos nesses rios, visando atender

aos critérios para obtenção da licença ambiental.

A citada região localiza-se ao sul do Parque Nacional do Iguaçu, no estado do

Paraná, compreendendo território dos municípios de Serranópolis do Iguaçu,

Matelândia, Céu Azul, Capanema e Capitão Leônidas Marques. Para tanto, definiram-

se quatorze seções de levantamentos topobatimétricos. Os levantamentos registrados

no presente relatório ocorreram entre os dias 28/11/2017 e 07/12/2017.

.


BAIXO IGUAÇU.



2. ÁREA DE ESTUDO

A área de estudo abrange o trecho do Rio Iguaçu e afluentes localizados a

jusante da UHE Baixo Iguaçu, compreendendo parte dos territórios dos municípios de

Serranópolis do Iguaçu, Matelândia, Céu Azul, Capanema e Capitão Leônidas

Marques.

A Figura 1 apresenta a localização do empreendimento, os municípios próximos

e a localização do Parque Nacional do Iguaçu. Percebe-se que o empreendimento

encontra-se próximo dessa unidade de conservação de proteção integral. O acesso ao

empreendimento, especificamente o canteiro de obras, é feito pelo município de

Capanema, margem esquerda do rio Iguaçu.


BAIXO IGUAÇU.



Figura 1: Mapa de localização da UHE Baixo Iguaçu. Fonte: Envex (2017).

Para tanto, definiram-se quatorze seções de topobatimetria, sendo treze destas

utilizadas em levantamentos anteriores e uma nova seção instalada no rio Gonçalves

Dias. Estas seções ficam localizadas em locais coincidentes e à jusante do

aproveitamento hidrelétrico UHE Baixo Iguaçu (Figura 2).


BAIXO IGUAÇU.



Figura 2: Mapa de localização das seções de topobatimetria na região do aproveitamento hidrelétrico UHE Baixo Iguaçu. Fonte: Envex (2017).


BAIXO IGUAÇU.



3. PREPARAÇÃO PARA O LEVANTAMENTO TOPOBATIMÉTRICO DAS

SEÇÕES

Partindo-se de referências oficiais do IBGE, fez-se o transporte de coordenadas

UTM e altitudes ortométricas através de GPS geodésico. Os dados de GPS levantados

em campo foram posteriormente processados, alterando-se o sistema de coordenadas

para o DATUM SIRGAS 2000. A presente instrução tem por objetivo registrar os dados

obtidos através de GPS via satélite e registros das profundidades com ecobatímetro, a

fim de fornecer subsídios que possibilitem a avaliação ambiental das seções fluviais

monitoradas.

3.1. Metodologia

Para estabelecer a metodologia do trabalho realizado, considerou-se a sua

finalidade básica e dimensões, enquadrando-o em acordo com as exigências das

DIRETRIZES PARA ELABORAÇÃO DE SERVIÇOS DE CARTOGRAFIA E

TOPOGRAFIA, RELATIVOS A ESTUDOS E PROJETOS DE APROVEITAMENTOS

HIDRELÉTRICOS, elaborado pela SGH/ANEEL.

3.1.1. Planejamento e Operações em Campo – Posicionamento Tridimensional GPS

Elaborou-se o planejamento do levantamento sobre a base cartográfica para a

região. Nesta foram marcadas aproximadamente as posições dos pontos a serem

implantados e a localização dos marcos de referencias de níveis (RN) já existentes.

Em campo, os RN’s foram procurados com o auxílio das cópias da restituição

aerofotogramétrica. Orientou-se com um aparelho GPS de navegação e coordenadas

aproximadas dos pontos lançados nas cartas. Os pontos ocupados tiveram suas

posições fotografadas.


BAIXO IGUAÇU.



O tipo de posicionamento utilizado para determinar as coordenadas dos pontos

de interesse foi o posicionamento no modo estático diferencial, onde dois ou mais

receptores trabalham ao mesmo tempo, recebendo os sinais dos mesmos satélites.

Este planejamento possibilitou a análise de fatores que racionalizaram os trabalhos e

aperfeiçoaram o rastreio e o número de missões executadas.

Os dados obtidos sofreram, desde a tomada das informações de campo até o

pós-processamento, correções de frequência, transformações de referência e

ajustamento global pelo método dos mínimos quadrados, obtendo-se as coordenadas

finais geodésicas e UTM no referencial SIRGAS 2000.

Um dos receptores foi colocado no ponto com coordenadas conhecidas,

chamado de BASE, enquanto que o outro posicionado no ponto ou alinhamentos onde

se desejam conhecer ou determinar suas coordenadas tridimensionais.

Cada ponto foi ocupado em campo por um período suficiente de forma que

garantisse o posicionamento FIXO no pós-processamento, utilizando receptores GPS

Geodésico de dupla frequência Zenith 25 da Geomax e o R4 da Trimble, de

processamento diferencial do código e portadora L1/L22. Após a conclusão dos

rastreamentos, os dados armazenados nas memórias dos aparelhos foram baixados

em um notebook e copiados em "backup". As listagens completas de processamento e

relações de coordenadas, bem como as fotografias tiradas dos pontos levantados pelas

equipes de topografia serão entregues em anexo a este documento.

Estes receptores possuem 220 canais independentes. Este tipo de equipamento

permite a definição de alguns parâmetros para o planejamento da fase de coleta de

dados no campo, sendo que para estes serviços foram adotados:

Rastreio simultâneo de no mínimo 4 (quatro) satélites;

Coleta de dados de satélites com elevação superior ou igual a 15 graus

acima do horizonte de maneira a garantir a qualidade da medição;

Intervalo de gravação dos sinais a cada 1 segundo; e


BAIXO IGUAÇU.



PDOP – configuração geométrica dos satélites – igual ou inferior a 5

(cinco).

Todos os pontos, entre a estação base e a estação itinerante,

independentemente das distâncias, utilizaram-se do Método Diferencial Estático. Os

parâmetros de cálculo estão demonstrados nos relatórios de processamento.

O processamento foi feito com alturas geométricas. Uma vez que as alturas

ortométricas dos pontos podem ser solicitadas no decorrer do projeto, utilizou-se o

software MAPGEO2015, fornecido pelo IBGE, para obter essas informações.

3.1.2. Controle de ondulação do geoide

No caso específico da determinação de coordenadas e altitudes dos pontos

transportados, tendo-se em vista que as observações com GPS são conduzidas sobre

um elipsoide, e as altitudes requeridas para os pontos devem estar relacionadas ao

geoide (nível médio dos mares referente ao marégrafo de Imbituba – SC), se faz

necessária à correção da ondulação do geoide local, ao longo da poligonal, e os erros

inerentes à precisão nominal dos receptores (Figura 3).

Figura 3: Representação da altitude elipsoidal ou altitude geométrica (h), altitude ortométrica (H) e ondulação geoidal ou altura geoidal (N). Fonte: Envex (2016)


BAIXO IGUAÇU.



Uma modelagem local em base a alguns pontos cujas altitudes, ou alturas

ortométricas são conhecidas, igualmente ocupados com GPS cujas alturas geométricas

relativas são conhecidas. A aplicação destes pontos como controle durante o

ajustamento permite a obtenção de altitudes com confiabilidade compatível com a

precisão intrínseca ao método. O sistema de interpolação de ondulação geoidal

utilizado foi o software MapGeo2015 (Figura 4), programa disponibilizado pelo IBGE.

Figura 4: Tela do software MapGeo2015. Sistema de interpolação de ondulação geoidal utilizado no presente levantamento. Fonte: Envex (2016)

3.1.3. Determinação da ondulação geoidal (N)

O cálculo do valor de “N” (ondulação geoidal) foi realizado utilizando o software

MAPGEO 2015 (SIRGAS 2000), objetivando comparar o valor de “N” assim calculado,

com o valor de “N1” obtido pela diferença entre a altitude ortométrica (fornecida pelo


BAIXO IGUAÇU.



IBGE) e a altitude geométrica determinada nos levantamentos de campo, ao qual será

denominado de “N1” verdadeiro.

3.1.4. Apoio Básico

Nesse projeto não se utilizou transporte de coordenadas de uma referência

permanente do IBGE, já que a área de estudo contava com diversos marcos

implantados, de forma que foi possível empregá-los como referências.

Os RN’s instalados foram referenciados a partir do marco base da usina, uma

vez que os marcos existentes foram instalado tendo essa mesma orientação.

3.1.5. Transformação de Coordenadas

Todos os pontos do levantamento foram amarrados a uma poligonal básica

referenciada a coordenadas UTM. Para a transformação das coordenadas UTM em

coordenadas geográficas, utilizou-se o programa TCGeo (Figura 5) disponibilizado no

site do IBGE, como sistema de transformação de coordenadas.


BAIXO IGUAÇU.



Figura 5: Tela do software TCGeo. Sistema de transformação de coordenadas utilizado no presente levantamento.

3.1.6. Equipamentos e Programas de Cálculos

Para o transporte das coordenadas pelo método estático diferencial, utilizaram-

se dois rastreadores de satélites geodésicos de dupla frequência L1/L22, sendo um o

R4 da marca Trimble (Figura 6) e o outro o Zenith 25 da marca Geomax (Figura 7).

Abaixo são apresentadas algumas características do R4 – Trimble:

Precisão de 3 mm + 0.1 ppm RMS na Horizontal e 3,5 mm + 0,4 ppm

RMS na Vertical; 220 canais GNSS, memória Interna de 11 MB, resistente

a prova d’água e poeira, categoria IP67;

A prova de quedas de até 2 m com equipamento desligado;

Resistente a vibrações conforme padrão militar MIL-STD-810-F;


BAIXO IGUAÇU.



Mala rígida de transporte Trimble; Bateria de Lithium-Ion recarregável,

carregador de Baterias, cabo USB para transferência de dados;

Sistema GNSS para Levantamentos Cinemáticos em Tempo Real (RTK)

estáticos e cinemáticos pós-processados com alta precisão;

Receptor GNSS L1/L2 e L2C (GPS e GLONASS). Sistema de 220 canais

com a tecnologia de rastreamento de satélite Trimble R-Track.

Figura 6: RTK R4 – Trimble

Já o ZENITH 25 – GEOMAX apresenta as seguintes especificações técnicas:

Precisão de 3 mm + 0.1 ppm RMS na Horizontal e 3,5 mm + 0,4 ppm

RMS na Vertical; Possui 120 canais para rastreamento das constelações

GPS/GLONASS/GALILEO*/BEIDOU*; Resistente à prova d’água e poeira,

categoria IP68;

Totalmente integrado (receptor, antena, rádio UHF, modem GSM/GPRS e

bateria); Taxa de atualização de 5 Hz e 20Hz*; Rádio interno UHF de 1W,

406-480 MHz;


BAIXO IGUAÇU.



Cinemático horizontal em 10 mm + 1 ppm (RMS) e vertical em 20 mm + 1

ppm (RMS).

Figura 7: RTK ZENITH 25 – Geomax

Os dados armazenados na memória dos receptores R4 e Zenith 25 foram

transferidos via cabo para o computador e processados através dos seus respectivos

programas.

Os pontos coletados com o R4 – Trimble foram processados pelo software

Trimble Business Center (Figura 8).


BAIXO IGUAÇU.



Figura 8: Tela do software Trimble Business Center. Fonte: Envex (2017).

Já os pontos Coletados com o Zenith 25 – Geomax foram processados pelo

software Geomax GeoOffice (Figura 9).

Figura 9: Tela do software Geomax GeoOffice. Fonte: Envex (2017).

3.1.7. Transporte de Coordenadas “E”, “N” e Altitudes;


BAIXO IGUAÇU.



Referências Geodésicas

Apoio geodésico altimétrico

Conjunto de referências de nível, materializadas no terreno, que proporciona o

controle altimétrico dos levantamentos topográficos e o seu referenciamento ao Datum

(origem) altimétrico do país.

Apoio geodésico planimétrico

Conjunto de pontos, materializados no terreno, que proporciona aos

levantamentos topográficos o controle de posição em relação à superfície terrestre

determinada pelas fronteiras do país, referenciando-os ao Datum planimétrico do país.

Marco de referência

Materialização

Todos os marcos ocupados nas áreas foram materializados antes do processo

de medição, sendo representado por monumentos artificiais implantados. Os marcos

implantados seguiram as seguintes prescrições (Figura 10):

Confeccionado em concreto com traço 1:3:4 e alma em ferro de 4,2 mm

de diâmetro;

Forma tronca piramidal com dimensões 10 cm x 10 cm na parte superior e

20 cm x 20 cm na base, com 70 cm de estaca sob a mesma, aflorando 15

cm do solo; e

Apresentar em seu topo uma chapa em alumínio contendo a identificação

do vértice.


BAIXO IGUAÇU.



Figura 10: Dimensões e configuração de instalação do marco de concreto.

Elaborou-se uma monografia para cada marco implantado, partindo de locais

conhecidos, descrevendo os caminhos percorridos, com distâncias e localidades

identificáveis no trajeto, para garantia da unicidade de informação e precisa localização

e identificação do marco.

Objetivando orientar os futuros levantamentos, implantou-se na nova seção

topobatimétrica, um par de marcos geodésicos na margem do rio Gonçalves Dias.

Todas as seções batimétricas utilizadas nos estudos de 2016 contavam com

pares de marcos anteriormente rastreados, sendo corrigidas suas respectivas

coordenadas com base no referencial da UHE Baixo Iguaçu. Desta forma, fez parte

deste estudo a verificação e substituição de marcos, caso os mesmo estivessem

danificados.

A Tabela 1 apresenta os marcos que necessitaram ser substituídos e os que

foram implantados neste estudo.

Tabela 1: conferência e instalação dos marcos topográficos.

Identificação da seção Marcos topográficos implantados em 2016

Marcos topográficos implantados em 2017

S01 S01_M01_ME S01_M12_ME

S01_M01A_ME S01_M12A_ME


BAIXO IGUAÇU.



Identificação da seção Marcos topográficos implantados em 2016

Marcos topográficos implantados em 2017

S02 S02_M02_ME S02_M13_ME

S02_M02A_ME

S03 S03_M03_ME S03_M14_ME

S03_M03A_ME S03_M14A_ME

S04 S04_M04_ME

S04_M04A_ME S04_M15_ME

S05 / S06 S05_M05_ME

S05_M05A_ME

S07 S07_M07_ME

S07_M07A_ME

S08 S08_M08_ME S08_M18_ME

S08_M08A_ME

S09 S09_M09_ME

S09_M09A_ME S09_M19_ME

S10 S10_M10_ME

S10_M10A_ME

S11 S11_M11_ME

S11_M11A_ME

SILVA 1

SLA_MS01_ME

SLA_MS02_MD

FLORIANO 1

F01_MF01_ME

F01_MF02_ME

GONÇALVES DIAS

GD_M17_ME

GD_M17A_ME

MONTEIRO

MTR_M16_MD

MTR_M16A_MD

Os marcos de referências de níveis implantados ano de 2016, para

levantamentos batimétricos, são apresentado na segunda coluna da Tabela 1. Por sua

vez, a terceira coluna apresenta os marcos implantados para este estudo, juntamente

com os que necessitaram de manutenção ou até mesmo a substituição.

Cada marco de RN que sofreu algum tipo de alteração passou pelos

procedimentos de rastreamento novamente, visando corrigir qualquer deslocamento de


BAIXO IGUAÇU.



sua coordenada. Este procedimento garante que o sinal de correção emitido pelo RTK

esteja com a precisão necessária para os levantamentos topobatimétricos da região.

Procedimentos

A partir dos marcos de referências existentes, onde foram instaladas as bases

dos equipamentos, através do transporte geodésico, rastreando simultaneamente em

período suficiente para obter uma solução fixa para o ponto transportado. Assim foram

feitos os transportes de coordenadas dos marcos danificado e das RRNN nas seções

do Rio Iguaçu e seus afluentes.

Após a coleta de informações com GPS, iniciou-se o processamento dos dados

obtidos em campo. Para isso utilizou-se os softwares Trimble Business Center,

Geomax GeoOffice, conforme mencionado anteriormente. A Tabela 2 apresenta os

resultados obtidos no processamento destes pontos.

Tabela 2: Resultados dos processamentos GNSS (sirgas 2000).

IDENTIFICAÇÃO DA SEÇÃO MARCOS LATITUDE (S) LONGITUDE (O) ALT. ELIP. ONDULAÇÃO ALT. ORTO

S01 S01_M12_ME 25° 30' 27.1678" 53° 40' 44.1352" 267.5170 3.4000 264.1170

S01_M12A_ME 25° 30' 28.3457" 53° 40' 44.4494" 269.2120 3.4000 265.8120

S02 S02_M13_ME 25° 32' 15.7249" 53° 42' 04.6650" 236.7750 3.4800 233.2950

S02_M02A_ME 25° 32' 18.13566" 53° 42' 03.25154" 242.6610 3.4800 239.1810

S02_E0_ME 25° 32' 14.3046" 53° 41' 53.6132" 242.8010 3.4700 239.3310

S02_E1_ME 25° 32' 13.16324" 53°41' 51.77757" 241.1870 3.4700 237.7170

S03 S03_M14_ME 25° 33' 13.52182" 53° 42' 47.82772" 246.7320 3.5100 243.2220

S03_M14A_ME 25° 33' 13.88272" 53° 42' 46.31311" 246.7690 3.5100 243.2590

S04 S04_M04_ME 25° 34' 53.99414" 53° 44' 00.70626" 233.6930 3.5600 230.1330

S04_M15_ME 25° 34' 53.52118" 53° 44' 01.95487" 234.2530 3.5600 230.6930

S05 / S06 S05_M05_ME 25° 33' 51.25978" 53° 45' 21.51314" 235.9220 3.5900 232.3320

S05_M05A_ME 25° 33' 51.07346" 53° 45' 22.50873" 240.0060 3.5900 236.4160

S05_E1_ME 25°33'46.22844" 53°45'30.77269" 257.8990 3.5900 254.3090

S05_E0_ME 25°33'47.23052" 53°45'31.62464" 260.4890 3.6000 256.8890

S06_E1_ME 25° 33' 29.98023" 53° 45' 01.34945" 225.4539 3.5800 221.8739

S06_E0_ME 25° 33' 29.53395" 53° 45' 01.60724" 227.6343 3.5800 224.0543

S07 S07_M07_ME 25° 35' 26.56786" 53° 46' 36.05572" 231.6060 3.6500 227.9560

S07_M07A_ME 25° 35' 27.88784" 53° 46' 36.10346" 231.7490 3.6500 228.0990

S07_E1_ME 25°35'23.85409" 53°46'35.34052" 231.1330 3.6400 227.4930

S07_E0_ME 25°35'24.14790" 53°46'33.63942" 228.9080 3.6400 225.2680


BAIXO IGUAÇU.



IDENTIFICAÇÃO DA SEÇÃO MARCOS LATITUDE (S) LONGITUDE (O) ALT. ELIP. ONDULAÇÃO ALT. ORTO

S08 S08_M18_ME 25° 34' 32.07716" 53° 48' 56.62037" 222.6290 3.7200 218.9090

S08_M08A_ME 25° 34' 32.57412" 53° 48' 57.48015" 227.9290 3.7200 224.2090

S08_E1_ME 25° 34' 28.40922" 53° 48' 54.33742" 227.7712 3.7100 224.0612

S08_E0_ME 25° 34' 28.30514" 53° 48' 55.09177" 232.4280 3.7100 228.7180

S09 S09_M09_ME 25° 33' 31.54448" 53° 50' 12.98342" 225.9910 3.7400 222.2510

S09_M19_ME 25° 33' 32.44506" 53° 50' 14.23633" 225.5410 3.7400 221.8010

S10 S10_M10_ME 25° 34' 48.55597" 53° 55' 19.78157" 223.9250 3.9600 219.9650

S10_M10A_ME 25° 34' 47.78191" 53° 55' 20.84224" 224.2780 3.9600 220.3180

S11 S11_M11_ME 25° 35' 20.92698" 53° 59' 05.47049" 222.4790 4.0900 218.3890

S11_M11A_ME 25° 35' 20.65968" 53° 59' 06.96464" 222.5500 4.0900 218.4600

SILVA 1 SLA_MS01_ME 25° 34' 40.46928" 53° 53' 31.46025" 220.3097 3.8800 216.4297

SLA_MS02_MD 25° 34' 39.66275" 53° 53' 32.24926" 220.1604 3.8800 216.2804

FLORIANO 1 F01_MF01_ME 25° 30' 59.12828" 53° 47' 24.11746" 220.4496 3.6400 216.8096

F01_MF02_ME 25° 30' 58.77119" 53° 47' 23.82493" 221.6428 3.6400 218.0028

GONÇALVES DIAS 1 GD_M17_ME 25° 29' 13.20465" 53° 41' 38.83925" 255.8330 3.4200 252.4130

GD_M17A_ME 25° 29' 12.50745" 53° 41' 40.01652" 255.6120 3.4200 252.1920

MONTEIRO 1 MT_M16_MD 25° 28' 47.47372" 53° 38' 30.66325" 265.8233 3.3200 262.5033

MT_M16A_MD 25° 28' 48.36010" 53° 38' 32.74370" 262.5165 3.3300 259.1865


BAIXO IGUAÇU.



3.1.8. Monografia do marco base da usina

NOME DO MARCO:

EQUIPAMENTO UTILIZADO:

DATUM HORIZONTAL: SIRGAS 2000 DATUM VERTICAL: IMBITUBA

LONGITUDE: E: 231059.748

LATITUDE: N: 7175919.402

h (ELIPSOIDAL): 284.5730 FUSO: -22

281.2756 M. CENTRAL 51

3.3900

DIFERENÇA DE “ N1” - “ N” -0.0926

DESCRIÇÃO DO MARCO:

ITINERÁRIO:

Partindo do trevo na rodovia PR 163 com a PR, entrada de Capanema/PR, seguimos pela rodovia no sentido ao

Município de Cap. Leônidas Marques, percorremos 22.4km até um trevo à esquerda. Deixamos a rodovia à esquerda e

por uma estrada com calçamento de pedras irregulares, seguimos por 3.0km até uma vila. Constinuamos pela mesma

estrada,com 6.5km, entramos à esquerda, e com 10.7km chegamos a uma Vila, onde entramos à direita e com 11.5 km

chegamos à estrada de acesso à direita. Pelo acesso com 0.95km chega-se à portaria da UHE Baixo Iguaçu. O Marco

Base Usina, está localizado à 1.0km da portaria, próximo do eixo da Barragem .

OBSERVAÇÕES:

Marco implantado na margem esquerda do Rio Iguaçu.

ONDULAÇÃO GEOIDAL (N) (MapGeo2015):

BLOCO DE CONCRETO: Topo: 0,10m x 0,10m - Base:

0,20m x 0,20m - Altura:0.70m, cravado no terreno

CROQUI DE LOCALIZAÇÃO:

25o 30' 34.49151"

53o 40' 32.46554"

H (ORTOMÉTRICA):

VISTA GERAL DO MARCO:

TEMPO DE RASTREIO: RESPONSÁVEL/EMPRESA:

GPS GEODÉSICO-GTR-G2 09:06:10 LOLIS Topografia e Geodésia Ltda

COORDENADAS GEOGRÁFICAS UTM

MONOGRAFIA DO MARCO

LOCALIDADE: MUNICÍPIO: DATA:

Marco_USINA RIO IGUAÇU CAPANEMA / PR 17/02/16


BAIXO IGUAÇU.



3.1.9. Monografia dos marcos que foram implantados, substituídos e corrigidos neste estudo.


BAIXO IGUAÇU.




BAIXO IGUAÇU.



NOME DO MARCO:




LATITUDE: N: 7178384.096

h (ELIPSOIDAL): 255.833 FUSO: -22 252.413 M. CENTRAL 51

3.4200 DIFERENÇA DE “N1”-“N” -0.0926


ITINERÁRIO:


Partindo do Município de Capitão Leônidas Marques pela Rua Clementina Mioti, segue a Oeste por aproximada-.

Mente por 7 quilômetros pela estrada principal, após isso se deve virar a direita por uma estrada vicinal por mais 3

quilômetros, onde se localiza a sede de uma fazenda, o marco M17A e o M17 margeando a margem esquerda do rio Gonçalvês Dias.

OBSERVAÇÕES: Marco implantado na esquerda do Rio Gonçalves Dias .

25 o 29' 13.20465"

53 o 41' 38.83925"

H (ORTOMÉTRICA): ONDULAÇÃO GEOIDAL (N) (MapGeo2015):


BLOCO DE CONCRETO: Topo: 0,10m x 0,10m - Base: 0,20m x 0,20m - Altura:0.70m, cravado no terreno


R4 - TRIMBLE 00:10:02 TAG - Topografia


MONOGRAFIA DO MARCO

LOCALIDADE: MUNICÍPIO: DATA: GD1_M17_ME RIO GONÇALVES DIAS CAPANEMA / PR 06/12/17


BAIXO IGUAÇU.



NOME DO MARCO:




LATITUDE: N: 7178404.890

h (ELIPSOIDAL): 255.612 FUSO: -22 252.192 M. CENTRAL 51

3.4200 DIFERENÇA DE “N1”-“N” -0.0926


ITINERÁRIO:


Partindo do Município de Capitão Leônidas Marques pela Rua Clementina Mioti, segue a Oeste por aproximada-

Mente por 7 quilômetros pela estrada principal, após isso se deve virar a direita por uma estrada vicinal por mais 3

quilômetros, onde se localiza a sede de uma fazenda, o marco M17A e o M17 margeando a margem esquerda do rio Gonçalvês Dias.

OBSERVAÇÕES: Marco implantado na esquerda do Rio Gonçalves Dias .

25 o 29' 12.50745"

53 o 41' 40.01652"

H (ORTOMÉTRICA): ONDULAÇÃO GEOIDAL (N) (MapGeo2015):


BLOCO DE CONCRETO: Topo: 0,10m x 0,10m - Base: 0,20m x 0,20m - Altura:0.70m, cravado no terreno


R4 - TRIMBLE 00:10:01 TAG - Topografia


MONOGRAFIA DO MARCO

LOCALIDADE: MUNICÍPIO: DATA: GD1_M17A_ME RIO GONÇALVES DIAS CAPANEMA / PR 06/12/17


BAIXO IGUAÇU.




BAIXO IGUAÇU.



4. LEVANTAMENTO BATIMÉTRICO

4.1. Definição

A batimetria é a medição da profundidade e é expressa cartograficamente por

curvas batimétricas que unem pontos da mesma profundidade com equidistâncias

verticais, à semelhança das curvas de nível topográfico. A intenção deste projeto é

facilitar a visualização gráfica dos pontos medidos utilizando o aparelho chamado

ecobatímetro. Para que as medições sejam realizadas com sucesso o ecobatímetro

utiliza sensores de ultrassom, para assim ser capaz de medir a distancia da superfície

até o fundo do ambiente que está sendo medido.

4.2. Planejamento do levantamento batimétrico

Analisando a precisão do ecobatímetro e do RTK, estabeleceu-se uma escala de

levantamento de 1/500, com base nesta escala, foi planejado o levantamento

batimétrico das seções.

Com o software HydroPro, a partir de coordenadas pré-definidas de inicio e fim

de cada seção, inseriu-se as linhas guias possibilitando a orientação durante o

procedimento de coleta dos pontos, garantindo uma melhora coleta de pontos nas

regiões pré-definidas.

Nas seções já havia marcos de referência com coordenadas corrigidas,

possibilitando que o equipamento GPS-RTK tivesse alcance do rádio e corrigisse os

pontos coletados pelo ecobatímetro simultaneamente com o GPS estivessem suas

posições reais corrigidas.


BAIXO IGUAÇU.



4.3. Equipamentos e Software Utilizados

O levantamento batimétrico foi realizado a partir de uma estação móvel

composta principalmente pela embarcação de sondagem, o ecobatímetro SyQwest

Bathy 500MF (Figura 11), receptores GPS RTK R4 - Trimble (Figura 6), antena para a

recepção do sinal RTK, um notebook com o software HydroPro Navigation e o software

HidroPro Navedit em execução, uma chapa metálica para calibração do ecobatímetro e

baterias para alimentar os equipamentos.

Figura 11: Ecobatímetro SyQwest Bathy 500MF

As sondagens foram determinadas pelo ecobatímetro que permite leituras

digitais de profundidade, é portátil e possui precisões que atendem ou excedem todos

os requisitos atuais da DHN para levantamentos monofeixe.

Operação em multi-frequência;

Compatibilidade com os programas de Hydrografia;

Impressora térmica;

Resolução de 1cm em profundidade;

Tela de cristal líquido;


BAIXO IGUAÇU.



Saída RS232/422;

Integração GPS/NAV;

Entrada NMEA 0183;

Frequência de operação selecionável via menu - 33, 40, 50, 200kHz;

Alimentação 11-30VDC, 115/230V, 50/60Hz, < 40watts.

4.4. Execução do levantamento batimétrico

Os levantamentos batimétricos foram referenciados a marcos de concreto,

materializados na margem. Procurou-se partir dos pares de marcos instalados em cada

seção. Os locais onde os marcos estavam distantes das seções foram implantados

dois pontos de partidas, de forma que suas coordenadas foram coletadas e corrigidas

para serem utilizados temporariamente no cadastro topobatimétrico.

A batimetria foi realizada com aparelho equipado com sonar, ecobatímetro

monofeixe, interligado com RTK, que corrige o posicionamento em tempo real de uma

estação móvel através das correções diferenciais geradas na estação de referência,

GPS instalado sobre o marco, com coordenadas e altitudes pré-processadas, na

margem do rio, próximo da seção de medição (Figura 12).


BAIXO IGUAÇU.



Figura 12: Esquema demonstrativo do funcionamento de um ecobatímetro.

A transmissão dos dados para a estação móvel é de extrema importância e

realizado via link de rádio com gravação em intervalos de 1s, procurando manter o

deslocamento em 1 m/s.

Para a obtenção das profundidades com o ecobatímetro é necessário somar aos

valores das sondagens a altura de imersão do transdutor do ecobatímetro, conhecido

como “draft”. O valor do “draft” está associado à montagem da estação móvel e o peso

em seu interior. Sendo assim, o “draft” foi medido quando todos os equipamentos e

componentes da equipe (timoneiro, operador e auxiliar) estavam a bordo da

embarcação de sondagem e em seus devidos lugares. A calibração do ecobatímetro

ocorreu no inicio e no final das sondagens, resultando em uma velocidade média do

som de 1481 m/s.

O posicionamento planimétrico das profundidades coletadas foi realizado através

do sistema RTK, a partir da correção de sinal enviada continuamente em tempo real via

sinal de rádio por uma estação de referência. O sistema de posicionamento RTK foi

interligado com o ecobatímetro SyQwest Bathy 500MF através do software HydroPro,

registrando simultaneamente, em tempo real, o posicionamento planimétrico e a

sondagem a uma taxa de 10 milissegundos.


BAIXO IGUAÇU.



O HydroPro também gera continuamente uma simulação visual em tempo real

da navegação, com base na posição calculada pelo sistema RTK, possibilitando, desta

forma, a interação do operador e do timoneiro para manter a embarcação de sondagem

navegando ao longo das linhas planejadas, podendo-se, inclusive, visualizar o

afastamento da margem. Os pontos são gravados automaticamente na memória no

hardware do notebook.

Como nas seções levantadas não há variações bruscas do nível da lâmina

d’água, foram feitas apenas duas leituras: uma no início e outra no final do

levantamento. Entretanto, durante o levantamento não houve variações consideráveis

do nível d’água, desta forma, adotou-se como nível de redução (NR) o nível da

superfície d’água no dia do levantamento, altitude em relação ao datum de Imbituba –

SC, esta foi obtida através do transporte geodésico inicial, a partir de uma RN 1713E e

estação de monitoramento contínuo RBMC PRCV de Cascavel/PR do IBGE.

4.5. Processamento do levantamento batimétrico

O tratamento dos dados batimétricos iniciou-se com processamento no software

HydroPro. A primeira etapa consistiu-se em verificar a ocorrência de clarões na área

sondada. Esse processo foi realizado analisando os arquivos brutos de forma manual.

O processamento continuou com a edição das linhas sondadas no módulo

editing do HydroPro Navegation (Figura 13). Esse processo corresponde à visualização

do ecograma digital para retirada de profundidades espúrias (spikes) e erros de

posicionamento (tops) Neste processo também foi possível visualizar e editar a rota

percorrida pela embarcação de sondagem.


BAIXO IGUAÇU.



Figura 13: Processamento de dados batimétricos no software HydroPro. Fonte: EnvEx (2017)

O resultado final do processamento e devidamente georreferenciados ao

sistema geodésico SIRGAS 2000, foi um arquivo contendo as coordenadas

planimétricas e as respectivas altitudes profundidades já corrigidas. Com o mesmo foi

possível gerar a planta batimétrica.


BAIXO IGUAÇU.



5. TOPOGRAFIA CONVENCIONAL

O Objetivo dos levantamentos topográficos dessa campanha foi complementar

as seções batimétricas realizadas com o ecobatímetro. Buscou-se coletar informações

de níveis e cotas das margens em cada seção de batimetria. Para isso, consideraram-

se desníveis de aproximadamente 5 metros, quando possível.

5.1. Equipamentos de Topografia Utilizados

Para o levantamento planialtimétrico cadastral foi utilizado o equipamento

Estação Total Trimble M3 (Figura 14).

Precisão de medição de distâncias:

o Com alvo refletor 5 cm x 5 cm: 1", 2" em 1,5 m a 270 m e 3", 5” em

1,5 m a 300 m;

o Com um prisma 6,25 cm (2,5 pol): 1", 2” em 1,5 m a 3 000 m e 3",

5” em 1,5 m a 5 000 m;

Medição de ângulos com Precisão DIN 18723 (horizontal e vertical) em 1",

2"/0,5 mgon e 3"/1,0 mgon, 5"/1,5 mgon;

Campo de visão da luneta em 1°20' e poder de resolução em 3", 5";

128 MB de memória RAM e 128 MB de memória Flash;

Intervalo de temperatura de funcionamento entre –20 °C e +50 °C

Correção de pressão barométrica de 400 mmHg a 999 mmHg/533 hPa a

1 332 hPa;

Proteção contra pó e água IP66


BAIXO IGUAÇU.



Figura 14: Estação Total Trimble M3. Fonte: Trimble (2017)

Para coletar as informações de cotas das seções, utilizou-se em conjunto com a

estação total um prisma topográfico Leica GPR111(Figura 15). Este equipamento é um

espelho circular, de duas faces, utilizado acoplado a um bastão graduado e que tem

por finalidade refletir o sinal emitido pela estação total, precisamente na mesma direção

em que foi recebido, proporcionando assim que o equipamento calcule à distância de

reflexão.


BAIXO IGUAÇU.



Figura 15: Prisma Leica GPR111. Fonte: LEICA (2017)

5.2. Software de Processamento

O processamento das poligonais e irradiações foi realizado no Sistema Posição.

Este, por sua vez, é um aplicativo profissional integrado ao AutoCAD, que permite a

elaboração de cálculos e desenhos de levantamentos topográficos com funções que

abrangem desde a transferência e/ou digitação de dados de Estações Totais e GPS até

a edição final dos desenhos.

O aplicativo Posição (módulo de topografia e volumes) foi utilizado para baixar

os arquivos da Trimble M3, onde foram processados os dados a partir das

coordenadas geradas pelo GPS, gerando toda a grade de pontos já apresentadas

anteriormente.

5.2.1. Processamento dos dados Topográficos

Os dados de caderneta, planilha de cálculo de poligonais e resultado das

irradiações são apresentados em planilhas dentro do software. A Figura 16 apresenta o

modelo de como são organizadas essas planilhas.


BAIXO IGUAÇU.



Figura 16: Modelo de planilha no softawe de processamento de dados.

5.3. Resultado do Levantamento Topográfico

Nas seções dos rios Silva Jardim, Gonçalves Dias e Floriano a batimetria foi

realizada com utilização da estação total, devido às baixas profundidades.

Para isso, o prisma foi posicionado em várias verticais da seção, de forma que

fosse possível obter as informações de cotas do leito (Figura 17). Anotou-se a altura da

lâmina das réguas em todas essas seções para obter assim a profundida dos rios.

Tomaram-se partidas nos marcos implantados, uma vez que foi feito o nivelamento das

réguas e realizado o levantamento topobatimétrico na seção inteira, de margem a

margem dos afluentes.


BAIXO IGUAÇU.



Figura 17: Levantamento topobatimétricos com estação total e prisma.

A Figura 18 demonstra o momento das coletas de pontos planialtimétricos de

topografia convencional.

Figura 18: Coleta de informações de cotas da margem com estação total.


BAIXO IGUAÇU.



Como resultado dos trabalhos de topografia, produziu-se uma restituição

topográfica do terreno. A Tabela 3 apresenta um resumo das atividades realizadas nas

quatorze seções do estudo.

Tabela 3: Resumo de atividades realizadas nas quatorze seções de levantamentos.

Complemento das seções Batimétricas 11 Seções

Levantamentos Topobatimétricos 3 Seções

Nivelamento de réguas 1

Datum Horizontal SIRGAS2000

Datum Vertical Marégrafo de Imbituba-SC

Equidistância de curvas de nível 1m (auxiliares), 5m (mestras)

Através dos levantamentos planialtimétricos realizados na área em estudo foi

possível obter com exatidão os complementos dos perfis das seções batimétricas

obtendo as informações não apenas do fundo do rio, mas também dando continuidade

as seções até as ombreiras de cada seção. Bem como o cadastramento do modelo

topográfico do terreno.

O resultado deste levantamento é uma linha de pontos com coordenadas E, N, Z

(leste, norte e altitude), apresentando nas linhas de cor marrom da Figura 19, a partir

do qual foi elaborada uma restituição topográfica com curvas de nível equidistantes em

1,0 m, que fornece informações com precisão suficiente para a concepção do arranjo,

bem como levantamentos quantitativos de volumes dos perfis.

Figura 19: Perfil da margem após processamento dos dados.


BAIXO IGUAÇU.



6. RESULTADOS

Os dados brutos e processados referentes à instalação dos RN’s, aos

levantamentos batimétricos e à topografia convencional das margens, serão

encaminhados em anexo a este documento.


BAIXO IGUAÇU.



7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ANEEL, Superintendência de Gestão e Estudos Hidroenergéticos – SGH. Diretrizes para elaboração de serviços de cartografia e topografia, relativos a estudos e projetos de aproveitamentos hidrelétricos. Brasília: ANEEL, 2009.

BRASIL, Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Recomendações para Levantamentos relativos estáticos – GPS. Brasília: IBGE, 2008. p.35.

RELATÓRIO TÉCNICO DO LEVANTAMENTO...

Documents

Transcript of RELATÓRIO TÉCNICO DO LEVANTAMENTO...