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CARACTERIZAÇÃO MOFOMÉTRICA DA BACIA DO RIACHO
DOS MACACOS
Candida Eluiza Ferreira ALVES¹; Édila Regina da Costa FRANCELINO²; Milenna Parente SENA³ Faculdade Paraíso do Ceará (FAPCE) Rua da Conceição, 1228 – São Miguel – Juazeiro do Norte – CE – CEP. 63.000. candida.eloiza@aluno.fapce.edu.br¹; edilaregina18@gmail.com²; milenna@aluno.fapce.edu.br³ Introdução O conceito de Bacia Hidrográfica tem sido ampliado cada vez mais, pois a água é um recurso natural essencial para todas as espécies do planeta. Em uma perspectiva de um estudo hidrológico, bacia hidrográfica foi definido Como um conjunto de terras drenadas por um rio e seus afluentes, formada nas regiões mais altas do relevo por divisores de água, onde as águas das chuvas, ou escoam superficialmente formando os riachos e rios, ou infiltram no solo para formação de nascentes de do lençol freático. Barrella (2001 apud TEODORO et al., 2007, p.139). É primordial a delimitação de uma bacia hidrográfica para verificar a ocorrência de enchentes e alagamentos, distribuição da água e sua escassez, para que venha a ser evitado os problemas citados no decorrer dos anos. O estudo morfométrico em microbacias hidrográficas apresenta índices morfométricos que determina os riscos e potencialidades do solo de cada microbacia e ainda avalia os impactos ambientais nelas gerados principalmente pelas atividades antrópicas. Diretamente ligada ao processo de degradação do solo pelo esgotamento de nutrientes, sendo mais conhecido os processos erosivos e salinização. A erosão está associada a problemas de movimentação de massas e desabamento de encosta, e salinização está relacionada com a prática da irrigação que se utiliza de água com elevado teor de sais. Christofoletti (1970) observou que que a análise de aspectos relacionados à drenagem, relevo e geologia pode levar à elucidação e compreensão de diversas questões associadas à dinâmica ambiental local. O intuito deste estudo é a delimitação da bacia hidrográfica riacho dos macacos localizada na região de Juazeiro do Norte-Ce, onde foi feita a sua
análise morfométrica através dos parâmetros: área da bacia, coeficiente de compacidade, fator de forma, declividade média, densidade de drenagem, sinuosidade, perfil longitudinal. Esses parâmetros podem revelar indicadores físicos específicos para determinado local, de forma a qualificarem as alterações ambientais (ALVES e CASTRO, 2003). Métodos Para a realização da análise morfométrica da bacia do riacho dos macacos, localizada no município de Juazeiro do Norte, Ceará e abrange os bairros do barro vermelho e Tiradentes, inicialmente, fez-se a delimitação através do software Arcmap no laboratório da Faculdade Paraíso do Ceará e para a retirada dos dados para morfometria utilizou-se o AutoCad. Primeiramente, analisou-se as curvas de nível da área e, em seguida, iniciou-se o delineado, cortando as curvas de nível, sempre perpendicularmente, buscando entrar e sair do mesmo modo, com o fim de formar um ângulo de noventa graus, e procurando cortar as curvas de nível de cotas mais altas, formando o divisor de águas, definido no momento da precipitação para qual lado a água se dividirá. Após delimitar toda a área, salvou-se a imagem da bacia já delineada com a sua escala em quilômetros, para que os outros dados como comprimento dos rios fossem analisados. Imagem 1 - Bacia delimitada no software Arcmap
maior. Já os que se unem, mas possuem ordens diferentes, prevalece o de maior ordem, a densidade de drenagem (Dd) que relaciona o comprimento total dos cursos d’água e a área total da bacia e a sinuosidade do curso d’água principal, que relaciona o comprimento do rio principal com o comprimento do talvegue da bacia. Esses dados foram retirados do Autocad, transformando as medidas de acordo com a escala da imagem que foi salva do Arcmap. Imagem 4 - Rios delimitados e com ordem dos cursos definidas. Por fim, para caracterizar o relevo da nossa bacia, que define a velocidade de escoamento dentro da região, calculou-se a declividade média da bacia, relacionando o produto entre o somatório do comprimento total das curvas de nível, que foi possível inferir com ajuda do Autocad. Além disso, fez-se o contorno de todas as curvas, com as distâncias entre as curvas de nível, o qual foi definido por nosso orientador como 40m, e este produto foi dividido pela área da bacia em km². Já o outro método utilizado para definir o relevo e velocidade de escoamento foi o perfil longitudinal associa em forma de gráfico as cotas das curvas de nível que corta o rio principal ao longo da sua extensão e relaciona com a distância na qual foi cortada, partindo da desembocadura. Conjuntamente relaciona no gráfico a declividade total da bacia feita por diferença de cotas, da curva de nível da nascente ao exutório, dividindo pelo comprimento entre as
curvas. Para uma análise ainda mais abrangente foi feita a declividade por diferença de cotas para cada curva de nível que corta o rio principal, relacionando cada uma. Variável Morfométrica Símbolo Fórmula Referências Área da bacia A --------- --------- Coeficiente de compacidade Kc Garcez; Alvarez - 1988 Fator de forma Kf ANDRADE. N.L.R. et al. - 2008 Tabela 1 - Variáveis para determinação das características geométricas. Variável Morfométrica Símbolo Fórmula Referências Declividade média Dm Wisler; Brater - 1964 Tabela 2 - Variáveis para determinação das características de relevo. Obs: Na fórmula encontrada no (WISLER; BRATER. 1964) é utilizada a distância de 0,02 para as curvas de nível, porém a distância utilizada foi de 0,04. Variável Morfométrica Símbolo Fórmula Referências Densidade de drenagem Dd Horton (1945) Sinuosidade Sin Vilella e Mattos (1975) Tabela 3 - Variáveis para determinação das características de drenagem.
Resultados e Discussões
Condensação das características físicas da bacia hidrográfica dos macacos: 𝐾𝑐 = 0 , 28. 𝑃 √𝐴 𝐾𝑓 = 𝐴 𝐿^2 Dm= ∑ (^) 𝐿 𝑐𝑢𝑟𝑣𝑎 𝑑𝑒 𝑛í𝑣𝑒𝑙 𝑥 0 , 02 𝐴 Dd= 𝐿 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐴 Sin= 𝐿 𝑟𝑖𝑜 𝑝𝑟𝑖𝑛𝑐𝑖𝑝𝑎𝑙 𝐿 𝑡𝑎𝑙𝑣𝑒𝑟𝑔𝑢𝑒
Imagem 4 - Classificação do relevo segundo a EMBRAPA (1979) As chuvas dentro da bacia têm impacto direto na densidade drenagem, uma vez que em uma área de má drenagem as chuvas são em maiores quantidades, diferente de áreas que possuem uma boa drenagem. Porém existem outros fatores mais importantes, como a capacidade de armazenagem e a resistência inicial do solo, são fatores de extrema importância para a determinação da densidade de drenagem (HORTON,1945). Uma bacia é pobremente drenada se o índice de drenagem for menor que 0,5; entre 0,5 e 3,0 será medianamente drenada e maior que 3,0 é ricamente drenada, de acordo com Villela e Mattos (1975 apud GOEHR et al., 2015, p.4). Partindo da análise dos resultados encontrados e comparando com as definições de drenagem de (CARVALHO. D. F.; SILVA. L. D.) a nossa bacia por possuir uma densidade de drenagem de 0,4199 km/km² a mesma possui uma pobre capacidade de drenagem. Bacias com drenagem pobre Dd < 0,5 km/km Bacias com drenagem regular 0,5 ≤ Dd < 1,5 km/km Bacias com drenagem boa 1,5 ≤ Dd < 2,5 km/km Bacias com drenagem muito boa 2,5 ≤ Dd < 3,5 km/km Bacias excepcionalmente bem drenadas Dd ≥ 3,5 km/km Tabela 5 - Definição de densidade de drenagem segundo (CARVALHO. D. F.; SILVA. L. D.) De acordo com (TEODORO et al., 2007) O índice de sinuosidade indicará se os canais tendem a ser retilíneo, tortuoso ou transicional, regular e irregular. Índices próximos a um (1) apontam que os canais propendem a serem retilíneos, já valores superiores a dois (2) denotam que os canais tendem a
serem tortuosos, já para valores intermediários indicam formas transicionais, regular e irregular. A bacia apresentada possui um valor de 1,15 de sinuosidade, indicando estar próxima de 1 implicando que os canais se aproximam a ser retilíneos. A sinuosidade influencia diretamente na velocidade de escoamento, quanto menor a sinuosidade, mais retilíneo o curso d’água, maior a velocidade. O perfil longitudinal de uma bacia define o relevo da bacia, relacionando as declividades nela possuintes. Segundo (VILLELA, S.M.; MATTOS, A. 1975) a velocidade em que a água escoa depende da declividade dos cursos de água, quanto maior a declividade maior a velocidade e os hidrogramas de enchentes serão mais estreitos. O perfil traçado na imagem 5 relaciona apenas a distância a partir da desembocadura que o rio principal corta cada curva de nível. Imagem 5 – Perfil de cotas e distância. Para analisar com uma melhor precisão foi feito o cálculo da declividade total da bacia, utilizando a cota final de 360 m no exutório e a inicial de 440 m e o comprimento total de 16,7867 km entre as cotas, resultando em uma declividade total de 4,7657 m/km para toda a bacia. Utilizando o método de diferença de cotas o valor encontrado foi aproximado da porcentagem encontrada para toda a bacia pelo método da declividade média utilizado por (WISLER, C.O.; BRATER, E.F., 1964).
coeficiente de compacidade, e que ao ser analisado o fator de forma foi possível perceber que a probabilidade de haver enchentes na bacia é muito baixa, acrescentando também que a ordem dos cursos d’água no valor de 3, implica num rio com poucas ramificações. Partindo do resultado da declividade média classificou a bacia com um relevo suave ondulado e, com os cálculos do perfil longitudinal para toda a bacia foi possível classificar também como uma bacia com baixas inclinações, sendo composta por superfícies mais planas. De acordo com tais resultado, imolavam- se em um maior tempo de concentração da água, possibilitando maiores infiltrações no solo fazendo com que a velocidade da água diminua, consequentemente diminuindo as chances de enchentes dentro da bacia. Com a densidade de drenagem foi possível confirmar a velocidade baixa devido a baixa declividade da bacia, com seu fraco fluxo de água nos cursos, a bacia estudada foi classificada com drenagem pobre. Analisando o valor da sinuosidade foi definido o curso do rio como retilíneo. Por fim ao analisar os dados em conjunto conclui-se que a bacia do riacho dos macacos possui um baixo índice para enchentes na sua extensão.
Referências
WISLER, C.O.; BRATER, E.F. Hidrologia. Tradução e publicação de Missão Norte-Americana pela Cooperação Econômica e Técnica no Brasil. Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico S.A., 1964. HORTON, R.E. Erosional development of streams and their drainage basins; hydrophysical approach to quantitative morphology. Bulletin of the Geological Society of America, v.56, pp. 275-370, 1945. VILLELA, S.M. & MATTOS, A. Hidrologia aplicada. São Paulo: McGraw-Hill do Brasil, 245 p., 1975. ANDRADE. N.L.R. et al. Caracterização Morfométrica e Pluviométrica da Bacia do Rio Manso - MT., São Paulo, UNESP, Geociências, v. 27, n. 2, p. 237-248,
GARCEZ, L. N.; ALVAREZ, G. A. Hidrologia. - 2. ed. rev. e atual. - São Paulo: Blucher, 1988. EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA – EMBRAPA. Serviço Nacional de Levantamento e Conservação de Solos (Rio de Janeiro, RJ). In: REUNIÃO TÉCNICA DE LEVANTAMENTO DE SOLOS, 10., 1979, Rio de Janeiro. Súmula... Rio de Janeiro, 1979. 83 p. (EMBRAPA-SNLCS. Micelânea, 1). CARVALHO , Daniel Fonseca de; SILVA, Leonardo Duarte Batista da (org.). Hidrologia: BACIA HIDROGRÁFICA. Ufrrj. ed. atual. Rio de Janeiro: UFRRJ,
- 32 p. TEODORO, V.L.I_. et al_. Conceito de bacia hidrográfica e a importância da caracterização morfométrica para entendimento da dinâmica ambiental local. REVISTA UNIARA , n.20, 2007. Disponível em:
