A new methodology for presenting hydrodynamics data from a large river confluence

Confluences are very complex fluvial networks where the combination of matter (water and sediment) and energy (flow strength) from two different channels take place.The confluence of Rio Negro, with is black waters, and the Rio Solimões, with its suspended white sediments, is one of the biggest confluences on the earth and attracts thousands of tourists every year near by the city of Manaus, Amazonas – Brazil. This paper presents the application of a new method to analyze the ADCP data which is using an in-house FORTRAN code in combination with the Tecplot and Surfer Softwares. The method was applied to ADCP transects collected on this confluence within the EU-funded Clim-Amazon Projectin two different periods of the hydrological cycle: low flow conditions on 30 and 31 October 2014, during the FS−CNS1 campaign, and relatively high flow conditions on 29 and 30 April 2015, during the FS−CNS2 campaign, both of them included 23 transects. These data were first extracted with WinRiver II software to produce ASCII files. The ASCII files were first processed using the code to derive input files containing the three velocity components, the average backscatter as well as the secondary currents from the Rozovskii method. These data were plotted in Tecplot to gain cross-sectional profiles. Furthermore, as past investigations were limited to the analysis of the depth-averaged quantities, the FORTRAN code was used even to extract the values of the velocity components as well as the backscatter along three layers in the channel: near the bed, at mid-depth and near the water surface. The data were then used to prepare Surfer maps, in a plane contour map format, of these quantities. The analysis of the data along these three layers can provide further findings into the complex three-dimensional structure of the flow at the Negro/Solimões confluence

DETECÇÃO DA VARIABILIDADE DO NÍVEL DO RIO BRANCO (RR) E DO RIO JAMARI (RO) POR SATÉLITES ALTIMÉTRICOS

O uso da altimetria radar é uma forma de monitorar o nível de grandes rios e lagos da bacia Amazônica através de satélites que tem sido utilizada os últimos dez anos com grande eficiência. Embora estações fluviométricas convencionais possuam grande série histórica de dados, diversas áreas da planície amazônica ainda permanecem sem informações sobre nível do rio. Testes em áreas com estações terrenas têm sido realizados, porém ainda há muitas áreas da Amazônia para serem investigadas. Este artigo avalia o uso de dados altimétricos das missões ENVISAT e JASON-2 em dois rios da bacia Amazônica, o Rio Branco (tributário do rio Negro) e o Rio Jamari (tributário do rio Madeira), em cujas bacias há pouca informação altimétrica validada. O processamento dos dados altimétricos foi realizado através do programa Virtual ALtimetry Station (VALS). Dados fluviométricos de campo da rede hidrométrica da Agência Nacional de Águas (ANA) foram usados para identificar o ciclo hidrológico e avaliar os níveis de água derivados dos radares altimétricos nos rios analisados. Como resultado, encontrou-se elevada concordância entre as medições de campo e aquelas derivados dos radares altimétricos. As análises sugerem que dados do nível de água derivados da altimetria radar em rios represados possuem maior precisão em relação aos dados derivados de rios não represados

Padrão sazonal dos casos de malária e a relação com a variabilidade hidrológica no Estado do Amazonas, Brasil

INTRODUCTION: Malaria is an infectious disease of high transmission in the Amazon region, but its dynamics and spatial distribution may vary depending on the interaction of environmental, socio-cultural, economic, political and health services factors. OBJECTIVE: To verify the existence of malaria case patterns in consonance with the fluviometric regimes in Amazon basin. METHOD: Methods of descriptive and inferential statistics were used in malaria and water level data for 35 municipalities in the Amazonas State, in the period from 2003 to 2014. RESULTS: The existence of a tendency to modulate the seasonality of malaria cases due to distinct periods of rivers flooding has been demonstrated. Differences were observed in the annual hydrological variability accompanied by different patterns of malaria cases, showing a trend of remodeling of the epidemiological profile as a function of the flood pulse. CONCLUSION: The study suggests the implementation of regional and local strategies considering the hydrological regimes of the Amazon basin, enabling municipal actions to attenuate the malaria in the Amazonas State.INTRODUçÃO: A malária é uma doença infecciosa de alta transmissão na região amazônica, porém sua dinâmica e distribuição espacial podem variar, dependendo da interação de fatores ambientais, socioculturais, econômicos e políticos e serviços de saúde. OBJETIVO: Verificar a existência de padrões de casos de malária em consonância com os regimes fluviométricos da bacia amazônica. MÉTODOS: Foram utilizados métodos de estatística descritiva e inferencial nos dados de casos de malária e nível d’água para 35 municípios do estado do Amazonas, no período de 2003 a 2014. RESULTADOS: A existência de uma tendência que module a sazonalidade dos casos de malária, devido a períodos distintos de inundação dos rios, foi demonstrada. Diferenças foram observadas na variabilidade hidrológica anual, acompanhada por diferentes padrões de casos de malária, mostrando uma tendência de remodelação do perfil epidemiológico em função do pulso de inundação. CONCLUSÃO: O estudo sugere a implementação de estratégias regionais e locais, considerando os regimes hidrológicos da Bacia Amazônica, possibilitando ações municipais de atenuação da malária no estado do Amazonas

DETECÇÃO DA VARIABILIDADE DO NÍVEL DO RIO BRANCO (RR) E DO RIO JAMARI (RO) POR SATÉLITES ALTIMÉTRICOS

O uso da altimetria radar é uma forma de monitorar o nível de grandes rios e lagos da bacia Amazônica através de satélites que tem sido utilizada os últimos dez anos com grande eficiência. Embora estações fluviométricas convencionais possuam grande série histórica de dados, diversas áreas da planície amazônica ainda permanecem sem informações sobre nível do rio. Testes em áreas com estações terrenas têm sido realizados, porém ainda há muitas áreas da Amazônia para serem investigadas. Este artigo avalia o uso de dados altimétricos das missões ENVISAT e JASON-2 em dois rios da bacia Amazônica, o Rio Branco (tributário do rio Negro) e o Rio Jamari (tributário do rio Madeira), em cujas bacias há pouca informação altimétrica validada. O processamento dos dados altimétricos foi realizado através do programa Virtual ALtimetry Station (VALS). Dados fluviométricos de campo da rede hidrométrica da Agência Nacional de Águas (ANA) foram usados para identificar o ciclo hidrológico e avaliar os níveis de água derivados dos radares altimétricos nos rios analisados. Como resultado, encontrou-se elevada concordância entre as medições de campo e aquelas derivados dos radares altimétricos. As análises sugerem que dados do nível de água derivados da altimetria radar em rios represados possuem maior precisão em relação aos dados derivados de rios não represados

Estimating the hydrodynamic and morphodynamic characteristics using Entropy theory at the confluence of Negro and Solimões Rivers

When two mega rivers merge the mixing of two flows results in a highly complex threedimensional flow structure in an area known as the confluence hydrodynamic zone

CARACTERIZAÇÃO HIDROLÓGICA DOS SISTEMAS LACUSTRES DO ARQUIPÉLAGO DE ANAVILHANAS COM BASE EM SENSORIAMENTO REMOTO: Hydrological characterization of Anavilhanas Archipelago Lake Systems by remote sensing

This study characterized the Anavilhanas Archipelago lake systems and evaluated the spatial variation of the water surface under conditions close to the interannual fluviometric averages for each period, using Landsat 08 images and Rio Negro fluviometric data. The seasonal variation observed for the entire archipelago was around 10%. For lake systems and “dead water” areas it was 17%. For 447 lakes identified, 46% are connected to the archipelago canals during the low water period and 54% are isolated during this period. Three domains were pointed to the Archipelago. In domain A (upstream) the river is relatively narrow and the islands and lakes are smaller. In domain B (center) the river is relatively wider and the islands and lakes are large. In domain C (downstream) the river is similar in width to domain A and the narrow, elongated and winding islands with elongated and open lakes. The C domain presented less seasonal variation and a larger number of connected lakes, which may be associated with the geomorphological characteristics and hydraulic conditions given by the influence of the Solimões River hydraulic bus.Este estudo caracterizou os sistemas lacustres do Arquipélago de Anavilhanas e avaliou a variação espacial da superfície de água em condições próximas as médias fluviométricas interanuais para cada período, utilizando imagens do Landsat 08 e dados fluviométricos do Rio Negro. A variação sazonal observada para todo o arquipélago foi na ordem de 10%. Para os sistemas lacustres e áreas de “águas mortas” foi de 17%. Para 447 lagos identificados, 46% possuem conexão com os canais do arquipélago durante o período de águas baixas e 54% ficam isolados neste período. Foram apontados três domínios para o Arquipélago. No domínio A (montante) o rio é relativamente estreito e as ilhas e lagos são menores. No domínio B (centro) o rio é relativamente mais largo e as ilhas e lagos são de grandes extensões. No domínio C (jusante) o rio apresenta largura semelhante ao domínio A e as ilhas estreitas, alongadas e sinuosas com lagos alongados e abertos. O domínio C apresentou menor variação sazonal e um maior número de lagos conectados, o que pode estar associado às características geomorfológicas e as condições hidráulicas dadas pela influência do barramento hidráulico do Rio Solimões

Study of the variability in suspended sediment discharge at Manacapuru, Amazon River, Brazil

The Manacapuru hydrometric gauge station has been used for more than 30 years by the Brazilian National hydrometric network to provide data on the Solimões-Amazon River. At this place, the Solimões river average water discharge is about 103,000 m³ s-1, the mean width is 3,000 m and the mean depth is 20 m. The gauge station record represents the whole upstream contribution of the total suspended solids (TSS) from the Solimões basin, whose total area is approximately 2 x 106 km2, representing a runoff of 0.48 m³ s-1 km-2. TSS annual flow is approximately 400 x 106 t. The systematic TSS sampling procedures traditionally used at the Brazilian hydrometric network has limitations, some of them being related to local effects affecting the TSS flow. This article aims to study the local variability of TSS flow at Manacapuru station. The study was conducted in the scope of MESASOL and PIATAM IV projects, whose objectives are precisely to consider alternative methods for TSS flow assessment in the Amazon basin. It was identified that local geologic-geomorphologic features are related with the TSS flux spatial variability at the vicinity of the Manacapuru section. This results induce a new interpretation to the general sediment flux for the Solimões river basin, were local flux can’t be see as a total flux from the hole up-stream river basin

Variable backwater and channel roughness: effects on Solimões River discharge

Historically, streamflow daily values are obtained indirectly by applying a rating curve on water level data. In several Amazon basin stations, a backwater effect impacts the flow, thereby invalidating the rating curve method. To account for this effect, we generated a daily discharge data series by applying the Manning equation to daily water level data from the Manacapuru station located on the Solimões River. Each Manning parameter had to be established based on its relationship to the water level. The roughness coefficient was obtained by inverting the Manning equation for each discharge measurement, and a “coefficient–stage” relationship was established. The slope of the energy line was estimated by the water-surface slope between two fluviometric stations. Discretizing the equations for each parameter enhanced the discharge estimation for the Manacapuru station, thereby generating an accurate discharge data series