Batimetria na Construção de Pontes

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Batimetria, levantamento batimétrico e sua utilização na construção de pontes
1.Introdução
O estudo da topografia de um solo é de primordial importância na engenharia civil, através de seus dados o engenheiro pode visualizar melhor as imperfeições do terreno e assim adotar os procedimentos mais adequados e viáveis para a execução de uma obra.
Assim como o estudo topográfico do solo é importante para a execução de obras em superfície, essa ciência também é igualmente utilizada em solos submersos em rios, lagos e oceanos e não apenas em atividades da engenharia civil, mas também tem sua importância nas navegações.
Esse estudo topográfico do relevo do solo de rios, mares e oceanos é denominado batimetria comumente utilizado para construções de: pontes, portos, barragens entre outros tipos de obras e fornece dados para a segurança fluvial mapeando bancos de areia também utilizados para estudos ambientais.
Batimetria, levantamento batimétrico e sua utilização na construção de pontes
2.0 Desenvolvimento
2.1 Definições Gerais
Segundo Pereira, Jógerson Pinto Gomes e Pereira, José Geraldo de Vasconcelos Baracuhy (2008) batimetria é a ciência para determinação e representação gráfica do relevo de fundo de áreas submersas (mares, lagos, rios). É expressa cartograficamente por curvas batimétricas que unem pontos da mesma profundidade, à semelhança das topográficas.
A Etimologia da palavra Batimetria origina-se da língua inglesa Bathmeter (batho + meter) que significa medida de profundidade.
Seu resultado é apresentado normalmente em mapas 2D (bidimensionais) ou 3D (tridimensionais).
Aplicações dos Serviços de Batimetria:
- Dragagens de Leitos;
- Instalação de Dutos Submersos;
- Estudos Hidrológicos (detecção de erosão submersa, análise de fluxo de água em determinado tempo, medição de profundidade e mapeamento de leito);
- Furo Direcional. Suporte para execução de implantação
Na região Amazônica cortada pela maior bacia hidrográfica do mundo a batimetria é de fundamental importância para o mapeamento de novos bancos de areia que se formam com o tempo devido ao desbarrancamento ou desprendimento das margens dos rios com deslocamento de solo para dentro do leito, fenômeno conhecido como “terras caídas”. Esse fenômeno acaba por ocasionar mudanças dos relevos no fundo dos rios proporcionando risco às embarcações que navegam na região diariamente transportando passageiro e mercadorias.
2.2 Métodos:
Devidos aos avanços tecnológicos os métodos de levantamento batimétricos passaram por uma modernização ao longo dos anos. Tais avanços tecnológicos permitiram que esse procedimento que antigamente era feito de maneira manual hoje em dia possa ser feito de maneira computadorizada e com resultado mais precisos.
2.3 Batiscafo
Método mais primitivo feito manualmente destinado à medição das profundezas dos oceanos. Analogamente, é como um balão livre, cujo interior contém um líquido mais leve que a água, desempenhando o mesmo papel do gás em um balão, enquanto uma provisão de granalha, que se desprende, substitui o lastro de areia.
Foto1: Batiscafo Trieste 1960
Foto 2: Ilustração do funcionamento do batiscafo Trieste
2.4 Ecobatimetria
Ecobatimetria é a medição das profundidades submersas com um aparelho denominado de ecobatímetro.
Os ecobatímetros são os equipamentos utilizados pela Batimetria para medir a profundidade que utilizam ondas de radar. O equipamento consiste em uma fonte emissora de sinais acústicos e um relógio interno que mede o intervalo entre o momento da emissão do sinal e o instante em que o eco retorna ao sensor. O som é captado pelo transdutor que consiste basicamente de um material piezoelétrico que converte as ondas de retorno do eco em sinais elétricos. Os ecobatímetros fornecem informações pontuais de profundidade no local imediatamente abaixo do transdutor, ou seja, indica a distância vertical entre o casco do barco, aonde está instalado o sensor, e o piso aquático.
Foto 3: Exemplo de ecobatímetro
Existem dois tipos de ecobatimetria: ecobatimetria monofeixe e ecobatimetria multifeixe.
2.4.1 Ecobatimetria Monofeixe usa de uma a duas frequências, ao longo de um perfil. Pode usar malha para mapeamento de uma área completa. O registro de posição é por DGPS – ou localização por GPS Diferencial Instantânea – que proporciona maior precisão por correção por satélites e software para gerenciamento de posição e captura de dados (Hypack).
 
Foto 4: Exemplo de ecobatimetria monofeixe
2.4.2 Ecobatimetria Multifeixe usa uma faixa (range) de frequências (grupo de frequências conhecidas). Atua por varredura, cobrindo uma determinada área. Atinge o mesmo resultado da Ecobatimetria monofeixe, porém muito mais rápido, sendo indicado para áreas maiores. O registro de posição é por DGPS – ou localização por GPS Diferencial Instantânea – que proporciona maior precisão por correção por satélites e software para gerenciamento de posição e captura de dados (Hypack).
Foto 5: Exemplo de Ecobatimetria Multifeixe
2.5 Topobatimetria
A topobatimetria utiliza o conceito de topografia, porém submerso. Usa um bastão apoiado no leito, com uma estação topográfica na margem colhendo os dados. Geralmente é utilizado em leitos rasos e corpos d’água delgados (rios ou lagos estreitos). Utiliza localização de posição por registro cartográfico (fonte do IBGE) ou outros marcos conhecidos.
Foto 6: Exemplo de topobatimetria
Foto 7: Exemplo topobatimetria
3.0 Levantamentos Batimétricos 
Após a coleta de dados é possível obter determinação e representação gráfica do relevo de fundo de áreas submersas a representação pode ser em 2D ou 3D dependendo do método e tipo de aparelho utilizados para obtenção das informações batimétricas. 
Nos dias atuais exceto em leitos muito rasos, os sistemas de ecobatimetria são mais comuns devido sua praticidade e precisão dos dados coletados. 
Os levantamentos ecobatimétricos consistem na determinação da variação da profundidade do leito do rio em determinadas seções. O material necessário para essa determinação é composto de rastreadores de satélite NAVSTAR, denominado GPS, dupla frequência (L1 e L2), rádios para correções de coordenadas em tempo real, ecobatímetro curvas de nível digital e analógico de registro contínuo, com transdutor instalado em um dos bordos da embarcação.
Foto 8: Exemplo de esquema de ecobatimétrico 
Foto 9: Representação gráfica de ecobatimetria 
4.0 Batimetria na construção de pontes
Uma das grandes utilidades dos dados batimétricos está no auxilio nas construções de pontes sob rios. Seus dados apontam o perfil do solo submerso que receberam os pilares de sustentação, ajudam a determinar a profundidade que as estacas deveram atingir para garantir maior estabilidade para estrutura e até na maneira que esse serviço será executado.
4.1 Ponte Rio Negro
O maior exemplo de ponte construída sob aguas brasileiras está no estado do Amazonas. A Ponte Rio Negro que liga a capital do estado Manaus ao município de Iranduba estendendo-se por 3.955 metros se caracterizando como a maior ponte estaiada do Brasil e a segunda do mundo sendo superado apenas pela ponte sobre o rio Orinoco, na Venezuela.
Segundo Araújo, Daniel de Lima (1999) “desenvolvimento planimétrico e altimétrico de uma ponte é, na maior parte dos casos, definido pelo projeto da estrada. Isso é verdade principalmente quando os cursos de água a serem transpostos são pequenos. No caso de grandes rios, o projeto da estrada deve ser elaborado já levando em consideração a melhor localização da ponte. Dessa forma, deve-se procurar cruzar o eixo dos cursos de águas segundo um ângulo reto com o eixo da rodovia. Além disso, deve-se procurar cruzar na seção mais estreita do rio de forma a minimizar o comprimento da ponte. ”
Assim, para execução de grandiosa obra foram necessários adotar alguns critérios básicos para determinar o local onde deveria ser construída a ponte:
Menor distância entre as margens;
Estrutura viárialocal mais adequada para a implantação dos acessos à ponte;
Menor impacto ambiental às propriedades existentes; 
Permitir a navegação de todos os calados durante o ano inteiro;
Foto10: Ponte Rio Negro e suas margens
Foto 11: Trecho do relevo em que estão apoiados os pilares da ponte
Foto12: Projetos de estacas inseridas no solo submerso 
Conclusão
Concluímos que é de fundamental importância o conhecimento topográfico do relevo de um solo mesmo em diferentes ambientes.
Batimetria é o ramo da ciência que estuda o relevo dos solos submerso em rios, lagos e oceanos.
Os levantamentos batimétricos auxiliam não só apenas a engenharia nas construções de pontes e portos, mas seus dados ajudam a se ter uma navegação pluvial mais seguras e ajudam em pesquisas ambientais.
Os métodos de levantamento batimétrico acompanharam a globalização e informatização que ocasionando uma constante modernização de seus equipamentos proporcionando uma maior precisão em seus resultados.
A Ponte Rio Negro é o maior exemplo de obra sobre um rio brasileiro, sendo necessário um grande estudo para que levantamento dos critérios que definiram sua localização a fim de proporcionar um menor gasto, impacto ambiental e viabilidade para sua execução.
Referências Bibliográficas:
ARAÚJO, Daniel de Lima, Projeto de ponte em concreto armado com duas longarinas. Goiânia: UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS, 1999.
 MARTINS, William Ribeiro, Topobatimetria e geração de modelo digital de terreno no monitoramento da dinâmica fluvial do ribeirão Guaratinguetá. Guaratinguetá: UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA, 2013 
PEREIRA, Jógerson Pinto Gomes; PEREIRA, José Geraldo de Vasconcelos Baracuhy, Ecobatimetria Teoria e Prática. Campina Grande: Gráfica Agenda, 2008.