Osmair Oliveira dos Santos
Secretaria de Estado da Educação –
SEDUC/RO
osmairsantos@gmail.com
Resumo
O
emprego de aula prática no ensino de geografia é cada vez mais
defendida pelos docentes no momento em que os recursos tecnológicos
passam a ser utilizados de forma acentuada nesse campo do
conhecimento, e no contexto do ensino e aprendizagem. É também uma
forma de motivar os alunos a vivenciarem fenômenos das mais variadas
formas existentes no meio ambiente. O calculo de vazão na disciplina
de hidrologia é uma pratica já enraizada no curso de geografia que
possibilita mostrar aos alunos a aplicação na prática o que é
ensinado de forma teórica na sala de aula. Neste trabalho procuramos
enfatizar nossa ação em aula de campo nessa área do conhecimento,
mostrando que o referido exercício proporciona o entendimento de que
a vazão de um rio abaixo
do esperado pode inviabilizar técnica e economicamente um
determinado empreendimento, além disso, a sua precisão permite
otimizar o uso da água nos mais diversos segmentos. O método do
flutuador, por apresentar as características necessárias ao
objetivo proposto foi utilizado, possibilitando a realização da
atividade e proporcionando o alcance dos resultados esperados.
- Introdução
Recentemente
muito se discute sobre a importância da água como forma de
manutenção da vida no planeta. As discussões premeiam os mais
variados temas, entre eles a necessidade de conscientizar as pessoas
da quantidade limitada de água doce disponível. No entanto,
entendemos que embora sendo a água um recurso limitado é possível
utilizá-la de forma consciente através do planejamento do uso e da
gestão da sua disponibilidade .
Neste
sentido, podemos considerar que a importância em conhecer a vazão
de um corpo de água consiste em uma prática fundamental para o
planejamento do abastecimento de uma região bem como para o
investimento em atividades agropecuárias, industriais e para os
demais segmentos que demandam a utilização desse recurso natural.
Consideramos também, que a questão apresentada em nossos dias e que
requer ação urgente não é simplesmente a disponibilidade ou falta
a de água, mas em particular a sua utilização com racionalidade.
A
experiência como docente de Geografia na Rede Estadual de Educação
de Rondônia e como colaborador das atividades de extensão do Grupo
Ácqua Viva da Universidade Federal de Rondônia, nos tem mostrado a
necessidade de estar sempre buscando aproximar a teoria com a
prática. Isso tem sido possível, através das aulas de campo onde
são apresentados aos alunos variados cenários sobre as formas de
planejamento e utilização dos recursos naturais, entre eles o
cálculo de vazão, um tema de grande importância para o contexto do
planejamento e gestão do uso da água nos mais diversos seguimentos.
Para
Figueiredo e Silva (2009), a aula de campo na disciplina de Geografia
é essencial, pois através dela é possível identificar de fato o
que é estudado na sala de aula e diversas interações do homem e o
meio. Através da aula de campo, um instrumento metodológico que
envolve e motiva, agregando teoria e prática se torna possível ao
docente avaliar se as atividades desenvolvidas em sala proporcionaram
mudanças nos que participaram desse processo.
Em
relação às práticas para fins de cálculo de vazão de um rio,
entendida como sendo o volume de água que passa por uma determinada
seção, de um rio ou canal, num determinado intervalo de tempo
existem
diversos métodos que podem ser aplicado, a utilização do mais
adequado depende de vários fatores como precisão, permanência da
estrutura de medida, economia, simplicidade de operação e perdas
provocadas pela própria estrutura.
Neste
trabalho apresentamos nossa experiência como docente e colaborador
em aulas de campo com os alunos da disciplina de Hidrologia,
ministrada no curso de Geografia da Universidade Federal de Rondônia
sobre a utilização do cálculo de vazão com a utilização do
método do flutuador. O método do flutuador não é o mais indicado
quando se requer incontestável precisão, no entanto, sendo
realizado com rigor metodológico, nos permite uma boa estimativa da
descarga hídrica em um determinado corpo d’água.
Neste
caso específico, a intenção tem sido mostrar aos alunos a
possibilidade de aplicar o que fora apreendido na teoria, em sala de
aula, no exercício de campo. A demonstração prática fora da sala
de aula, também tem sido uma forma de levá-los a aprendizagem da
observação, da descrição dos fenômenos naturais, da comparação
das diversas realidades, do estabelecimento das relações entre os
seres, bem como a representação de cenários como forma de
valorização do espaço.
2. Pressupostos
Teóricos
Vazão
é o volume de água que passa por uma determinada seção em um dado
período de tempo (SANTOS ET AL, 2001 apud PITON, 2007, p. 23).
Normalmente, é expressa em metros cúbicos por segundo (m3/s). Sua
principal influência não advém somente do clima, mais também de
outros fatores como a declividade do curso d’água e a forma da
seção (VIX GEO AMBIENTAL, 2011).
De
acordo com Smith
Schneider (2007), a caracterização de escoamentos passa pela
medição de propriedades locais, integradas e globais. As
propriedades locais podem ser termodinâmicas, como pressão,
temperatura, massa específica, etc., que definem o estado do fluido,
além de sua velocidade em determinados períodos, uma vez
que
o nível dos rios também é influenciado pelas estações do ano,
sendo menor quando as taxas de evaporação são maiores, e pelo
clima, aumentando durante os períodos chuvosos e diminuindo durante
os períodos secos (EMBRAPA, 2007, p.1).
Para
Leopold
e Maddock (1953), complementado por Lewin, (1978) e Bridge (2003), os
parâmetros chaves para estudar as propriedades de um canal fluvial:
são a largura, profundidade e velocidade do fluxo e estas são
facilmente controladas em função de variáveis como o regime do
fluxo, descarga (vazão), declividade, propriedades físicas dos
sedimentos, solo, clima, vegetação, dentre outros parâmetros da
bacia de drenagem.
Hill
(2003) argumenta que a precisão na medida da vazão de um
determinado rio é essencial para garantir uma distribuição
equitativa da água, particularmente se no perímetro desse rio estão
envolvidos vários usuários. Ainda para Hill (2003), um bom manejo
do recurso hídrico disponível é dependente da quantificação do
mesmo com técnicas precisas de medição.
Segundo
Santos (2001, p.198), para a utilização do cálculo de vazão com
flutuadores se faz necessário escolher um trecho retilíneo do rio
com margens paralelas, comprimento mínimo de duas vezes a sua
largura e que apresente boa visibilidade em todos os sentidos (...).
Depende também do volume, do fluxo de água e da precisão desejada.
No
trabalho em epígrafe realizado, utilizamos o método para o cálculo
de vazão com flutuadores, organizado por M. Prochnow (Univeridade
Estadual Paulista – UNESP – Campus de Rio Claro). O modelo foi
adaptado, a partir das primeiras experiências em campo, com termos
utilizados na região Amazônica e fórmulas matemáticas que
facilitam as mensurações dos dados coletados na área trabalhada.
3. Metodologia
do Trabalho
Diante
da proposta em mostrar aos alunos a aplicação prática das
discussões em sala de aula sobre o cálculo de vazão e seus
diversos métodos, procuramos utilizar nas aulas de campo, o método
do flutuador, por ser de baixo custo e de fácil aplicação.
Dessa
forma, para a aplicação deste método foi escolhido um trecho do
curso do Igarapé Santa Barbara, localizado na área urbana da cidade
de Porto Velho/RO, entre as ruas Campo
Sales e Marechal Deodoro
pela facilidade do acesso e por apresentar as características
necessárias para o objetivo da atividade prática.
3.1
Materiais para medições de vazão pelo método do flutuador
Durante
a realização da medição da vazão pelo método do flutuador foram
utilizados os seguintes materiais:
a)
Trena para
medir a largura, a distância entre estacas e as distâncias da
margem e para as medições das profundidades da calha do rio;
b)
Estacas para a marcação do perímetro utilizado para aplicação do
cálculo de vazão.
c)
Linha de nylon ou barbante para delimitações das distâncias;
d)
Flutuador (laranja);
e)
Cronômetro;
f)
Luvas descartáveis;
g)
Calculadora;
h)
Marreta;
i)
Materiais didáticos do aluno para a realização dos cálculos, como
prancheta, lápis, borracha, caneta, etc.
3.2
Procedimentos para a realização da atividade
Antes
de levar os alunos ao local das atividades práticas foram realizadas
explicações da literatura pertinente ao assunto, bem como diversos
exercícios como forma de aprimoramento dos cálculos a serem
utilizados. A fim de proporcionar uma melhor assimilação por parte
dos alunos, os cálculos foram organizados com as seguintes etapas.
-
Escolha de um trecho limpo, de fácil acesso e sem curvas;
-
Preparação do local de medição;
-
Verificação em quanto tempo o flutuador passa pelos dois alinhamentos;
-
Cálculo da velocidade média da água no trecho do igarapé (Vm = ∆ : T);
-
Cálculo da área da seção do igarapé no primeiro alinhamento;
-
Cálculo da área da seção do igarapé no segundo alinhamento;
-
Cálculo da média entre as áreas do primeiro (A) e do segundo (B) alinhamento:
-
Cálculo da vazão do igarapé, multiplicando a área média da seção pela velocidade média;
- 3 Fatores de correção da velocidade média do fluxo
A
velocidade medida pelo flutuador coincide, aproximadamente com a
velocidade máxima do fluxo, situada quase que a superfície. Para se
obter a velocidade média do fluxo, há necessidade de se corrigir a
velocidade pelo flutuador, de acordo com os fatores, dados na tabela
abaixo, que levam em conta a natureza do fundo e paredes laterais do
leito de escoamento (Leopoldo P. R. e Souza, A de Pádua, 1979).
Tabela
1: Fator de correção da velocidade média.
NATUREZA
DO LEITO
|
FATOR
DE CORREÇÃO (f)
V.
média / V. máxima
|
Com
revestimento de cimento
|
0,83
|
Empedrado
|
0,70
|
Com
revestimento de madeira
|
0,92
|
Com
revestimento de tijolos
|
0,82
|
Leito
argiloso
|
0,83
|
Leito
arenoso
|
0,65
|
Cascalho
fino
|
0,77
|
Paredes
irregulares e vegetação
|
0,65
– 0,70
|
Rochoso
|
0,40
– 0,50
|
Fonte: Leopoldo P. R. e Souza, A de
Pádua. Hidrometria. Apostilha. Faculdade
de Ciências agronômicas. UNESP,
Botucatu, 1979.
- Resultados e discussões
A
principal intenção do trabalho de campo nas aulas de hidrologia foi
vivenciar as discussões teóricas se transformando em prática, ou
seja, algo visível onde os alunos pudessem perceber-se autores dos
resultados.
E como consequência leva-los ao entendimento de que é através da
observação e da pratica que se adquire a consciência de que tudo é
formado a partir da relação de interdependência entre os seres em
seus diversos ambientes.
Por
ser o local escolhido de fácil acesso e estar localizado na área
urbana de Porto Velho/RO, a presença dos alunos em todos os eventos
realizados foi de cem por cento, no que os mesmos consideraram sua
importância como forma de
facilitar a visualização, observação e assimilação de conceitos
expostos de forma didática em sala de aula.
Da
mesma forma, as atividades propostas mostraram o fortalecimento da
ideia de que o estudo da vazão de um rio é muito importante para o
entendimento de vários fatores sociais, além de conceber de forma
mais ampla, como um instrumento de análise geográfica permite ao
educando reconhecer, palpavelmente, o objeto estudado, partindo de
investigações reais.
As
aulas ocorrem de forma dinâmica colocando o aluno à frente das
ações, como um meio de envolver a todos na participação e
visualização de todas as etapas do trabalho. Assim, eles mesmos
atuaram desde a escolha e delimitação do perímetro do igarapé
onde se procedeu a ação, medição da área e das profundidades até
a finalização do calculo da vazão.
Utilizou-se
um espaço de 10m do curso do igarapé, que foi devidamente demarcado
os seus extremos e dividida a largura em seis medições considerando
as margens como medida 0 (zero), afim de calcular a média das
profundidades nos dois extremos. Laranjas foram utilizadas como
flutuadores arremessados por três vezes, contando o tempo de um
extremo ao outro do perímetro demarcado, para o cálculo da média
da velocidade do fluxo.
Em
posse das medidas da área, velocidade e profundidade, os alunos
formaram grupos para discussão dos eventos vivenciados e calcular a
vazão média do rio. A ação em grupo decorreu como forma de
enriquecer o aprendizado, uma vez que mutuamente se ajudaram durante
a realização da ação, tendo que aplicar as fórmulas matemática
adequada e a posteriori
nas discussões complementares em sala de aula.
Castrogiovanni
(1998) acredita na importância desse tipo de atividade, pois é uma
forma de aprimorar e dividir conhecimentos, estimulando assim, uma
educação voltada para a cidadania, no que sejam considerados os
valores e os padrões culturais da vida e de aprendizagem dos grupos
sociais. Para esse autor é pela educação que a sociedade pode
expressar sua cultura, seu saber e defendê-los a fim de impedir a
massificação e a globalização de outros valores tidos como certos
e universais.
É
importante ressaltar ainda que o livro didático e as teorias
defendidas em sala de aula devem ser coadjuvantes na aprendizagem. No
século das inovações tecnológicas não se pode de forma alguma se
apegar as leituras e debates do cotidiano acadêmico. É importante
que o educando vivencie práticas contextualizadas do que foi
ensinado na teoria para ter uma noção geográfica do mundo.
Para
Cassol (2009), só poderá ter uma noção sócio-político-cultural
e econômico o educando que souber, literalmente ou por lógica, o
físico racional geográfico. Nesta linha de pensamento é que foram
trabalhadas aulas de campo sobre o calculo de vazão sendo
perceptível o aprendizado dos alunos, bem como o entusiasmo
demonstrado para os demais trabalhos suscitados nas aulas de
geografia.
- Considerações
A
realização do trabalho de campo sobre o calculo de vazão nos
mostrou varias situações a serem consideradas no exercício docente
de geografia. Entre essas situações podemos destacar o aprendizado
do conteúdo, uma vez que o próprio aluno foi o protagonista das
ações que chegaram ao alcance dos resultados.
A
interação com o meio ambiente demonstrando a dinâmica da natureza
e que o estudo da geografia não está dissociado dos demais
contextos sociais, culturais e econômico foi outra valiosa
contribuição ao aprendizado. Neste caso a observação e interação
com o meio foi uma forma de valorizar a interdisciplinaridade na sala
de aula rompendo as fronteiras em as demais disciplinas.
Por
fim, a prática de campo, no que refere ao calculo de vazão serviu
para elevar a autoestima e confiança dos alunos, bem como mostrar
aos mesmos que não existe um medidor para ser usado universalmente
para esse tipo de atividade. Todo medidor de vazão possui vantagens
e limitações inerentes, sendo oportuno para cada situação de uso,
adequar a metodologia no que se refere aos aspectos técnicos,
econômicos e sociais.
-
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