Estimativa da concentração de sedimentos suspensos com sensores ópticos: revisão / Estimation of the suspended sediment concentration with optical sensors: review

RESUMO Nas últimas décadas, a utilização de sensores ópticos como forma indireta de determinação da concentração de sedimentos suspensos (CSS) tem ganhado destaque nos programas de monitoramento do transporte de sedimentos suspensos em rios. No entanto, a transformação da resposta do sensor em valores de CSS não é simples e a incerteza associada ao método ainda é elevada. A construção de uma relação precisa entre essas variáveis está fortemente ligada à adequada calibração, sendo a resposta do sensor influenciada: a) por características da partícula de sedimento transportada; b) pelas características ópticas e geométricas do instrumento; c) pela presença de determinados componentes na coluna de água; e d) por algumas propriedades do escoamento. Compreender a influência de tais fatores é fundamental no processo de calibração de sensores ópticos e resume o objetivo do presente artigo: apresentar os fatores que influenciam a estimativa dos valores de CSS a partir da utilização de sensores ópticos. São também apresentados os resultados de estudos onde foi analisada a influência desses fatores, determinando-se os parâmetros de maior interferência, que precisam ser considerados no momento da calibração dos sensores ópticos. Discutem-se ainda resultados de estudos realizados no Brasil utilizando essa tecnologia, bem como os principais problemas e perspectivas futuras da implantação desses instrumentos; além de um comparativo dos períodos de dados utilizados para construção de equações de calibração, no Brasil e em outros locais. A caracterização dos fatores mais significativos permitirá a efetiva calibração do sensor e a representatividade das informações coletadas.Turbidez. Calibração de sensores ópticos. Concentração de sedimentos suspensos. Palavras Chave: Turbidez. Calibração de sensores ópticos. Concentração de sedimentos suspensos. ABSTRACT In recent decades, the use of optical sensors as an indirect way of determining the concentration of suspended sediment (SSC) has gained prominence in the monitoring programs of suspended sediment transport in rivers. However, the transformation of values recorded by sensor into CSS values is not simple and the uncertainty associated with this method is still quite high. The construction of a precise relationship between these variables is strongly linked to an appropriate calibration, and the response of the sensors is influenced by: a) characteristics of the transported sediment particle; b) geometric and optical characteristics of the instrument; c) the presence of certain components in the water column; d) some flow properties. Understanding the influence of such factors is critical in the calibration process of optical sensors and summarizes the purpose of the present article: to present the factors influencing the estimation of CSS values based on the use of optical sensors. Also represented were the results of studies where the influence of these factors was analyzed and the parameters of greater interference, which need to be considered at the time of calibration of optical sensors. We discuss further results of studies conducted in Brazil using this technology, as well as key problems and future prospects of the implementation of these instruments; also as a comparison of the data periods used for the construction of calibration equations, in Brazil and elsewhere. The characterization of the most significant factors allows effective sensor calibration and the representativeness of the data collected Keywords: Turbidity. Calibration of optical sensors. Concentration of suspended sediment.