CARACTERIZAÇÃO MORFOMÉTRICA DA SUB-BACIA HIDROGRÁFICA DO RIBEIRÃO SÃO PEDRO, JEQUITINHONHA/MG Aline J. Freire 1, Cristiano Christofaro 2

Transcrição

1 CARACTERIZAÇÃO MORFOMÉTRICA DA SUB-BACIA HIDROGRÁFICA DO RIBEIRÃO SÃO PEDRO, JEQUITINHONHA/MG Aline J. Freire 1, Cristiano Christofaro 2 1- Graduanda em Engenharia Florestal pela Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. Bolsista de Iniciação Científica/FAPEMIG. Campus JK Diamantina/MG, CEP , Brasil. alinejardimfreire@yahoo.com 2- Professor Adjunto da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. Departamento de Engenharia Florestal. cristiano.christofaro@ufvjm.edu.br Resumo As características físicas e bióticas de uma bacia exercem importante papel nos processos do ciclo hidrológico influenciando, a infiltração, a quantidade de água produzida como deflúvio, a evapotranspiração e o escoamento superficial e subsuperficial. O objetivo do presente trabalho é caracterizar, a partir de imagens de satélite, a morfometria da sub-bacia Ribeirão São Pedro, que compõem a Bacia do Rio Jequitinhonha, de modo a contribuir para o melhor entendimento dos seus processos hidrológicos. A sub-bacia do Ribeirão São Pedro apresentou área de 944,10 km 2 e o perímetro de 265,70 km. A rede de drenagem apresenta padrão predominantemente dendrítico, com coeficiente de compacidade (Kc) igual a 2,42 e índice de circularidade (IC) igual a 0,17, indicando que a sub-bacia tende a uma forma mais alongada. O Ribeirão São Pedro foi classificado como de 4ª ordem, com um índice de bifurcação de 5,54. A densidade do rio é de 0,18 canais por km 2 e a densidade de drenagem encontrada foi 0,49 Km/ Km 2. Palavras-chave: recursos hídricos, geomorfologia, sensoriamento remoto INTRODUÇÃO A água é um recurso natural fundamental para a sobrevivência humana e o desenvolvimento da sociedade. Nos continentes, em seu estado líquido, a água encontra-se encerrada, de maneira não definitiva em lagoas, lagos, infiltrada no subsolo e nos rios, os quais unidos à rede de drenagem formam a bacia hidrográfica, a qual é delimitada pela topografia do terreno. Nesse compartimento natural, os recursos 1

2 hídricos constituem indicadores das condições dos ecossistemas, no que se refere aos efeitos do desequilíbrio dos respectivos componentes (SOUZA et al., 2002). As bacias hidrográficas são sistemas ambientais cuja análise morfológica envolve a rede de drenagem e o relevo, permitindo interpretar [...] a forma, o arranjo estrutural e a composição integrativa entre esses elementos [...] (CHRISTOFOLLETI, 1999). Portanto, nessa escala de análise, as vertentes e cursos d água são considerados atributos do relevo e da rede de drenagem, respectivamente. A análise das características morfométricas das bacias hidrográficas é muito importante para um melhor entendimento da dinâmica dos recursos. De acordo com TONELLO et al. (2006), as características físicas e bióticas de uma bacia exercem relevante papel nos processos do ciclo hidrológico influenciando a infiltração, a quantidade de água produzida como deflúvio, a evapotranspiração e o escoamento superficial e subsuperficial. No passado uma atividade cara e morosa, que exigia muitas horas de trabalho de campo, a caracterização morfométrica de bacias hidrográficas atualmente é beneficiada pela popularização das técnicas de geoprocessamento. Assim, os estudos de morfometria de bacias podem ser realizados de modo manual ou automático em Sistemas de Informação Geográfica (SIG) (CARDOSO et al., 2006). Objetivo do presente estudo é caracterizar a morfometria da sub-bacia Ribeirão São Pedro, que compõe a Bacia do Rio Jequitinhonha, a fim de contribuir para o conhecimento dos seus processos hidrológicos e, conseqüentemente, para a gestão de seus recursos hídricos. METODOLOGIA Área de estudo O Ribeirão São Pedro, está localizado no município de Medina, o qual está inserido na região nordeste do estado de Minas Gerais, no vale do Jequitinhonha. 2

3 Figura 1: Localização da Sub-bacia Ribeirão São Pedro-MG Análises A partir da análise de imagens SRTM nos softwares Arc-Gis e MapWindow, foram calculadas diversas variáveis morfométricas da sub-bacia, incluindo: área; perímetro; coeficiente de compacidade, índice de circularidade, ordem dos cursos d água, índice de bifurcação, densidade dos rios, densidade de drenagem e a declividade. O Coeficiente de Compacidade (Kc): é a relação entre a forma da bacia com um círculo. De acordo com VILLELA; MATTOS (1975), esse coeficiente é um número adimensional que varia com a forma da bacia, independentemente de seu tamanho. Para a determinação do Kc utilizou-se a equação: K c = 0,28 * Onde: Kc o coeficiente de compacidade, P o perímetro (m) e A é a área de drenagem (m 2 ). O índice de circularidade tende para a unidade 1,0 à medida que a bacia se aproxima da forma circular, diminuindo à medida que a forma torna-se alongada. Utilizou-se a equação: IC= Onde: IC: índice de circularidade, A: área de drenagem (m 2 ) e P: perímetro (m). A ordem do curso d água é uma medida da ramificação dentro de uma bacia. A Relação de bifurcação foi definida por Horton (1945 apud CHRISTOFOLETTI, 1980), como sendo a relação entre o número total de seguimentos de uma determinada ordem e o número total dos seguimentos de ordem superior. Utilizou-se a equação: Rb = 3

4 Onde: Rb: relação de bifurcação; Nu: número de segmentos de determinada ordem; Nu+1: número de segmentos da ordem imediatamente superior. A densidade dos rios é índice que foi desenvolvido por Horton (1945 apud CHRISTOFOLETTI, 1980), e tem a função de mostrar a relação entre o número de cursos de água e a área da bacia hidrográfica. Utilizou-se a equação: Dr = Onde: N é o número total de rios ou cursos de água e A é a área da bacia considerada. A densidade da drenagem consiste na razão entre o comprimento total dos canais e a área da bacia hidrográfica. Segundo CHRISTOFOLETTI (1980), o cálculo da densidade é importante para o estudo das bacias hidrográficas por que apresenta relação inversa com o comprimento dos rios. Equação para encontrar a densidade da drenagem é: Dd = Onde: L é o comprimento total dos canais e A é a área da bacia. Onde: é o comprimento médio dos canais de determinada ordem, e é o comprimento médio dos canais de ordem imediatamente inferior. A declividade de uma área é definida como a variação de altitude entre dois pontos do terreno, em relação à distância que os separa. As classes de declividade geradas neste tema foram reclassificadas em seis intervalos distintos sugeridos pela EMBRAPA, Tabela 1: Classificação do relevo utilizando o critério de declividade média da bacia, segundo a EMBRAPA (1979) Declividade (%) Discriminação 0-3 Relevo plano 3-8 Relevo suave ondulado 8-20 Relevo ondulado Relevo forte ondulado Relevo montanhoso >75 Relevo forte montanhoso 4

5 RESULTADOS E DISCUSSÃO As características morfométricas da sub-bacia do Ribeirão São Pedro são apresentadas na Tabela 2, sendo que esses valores são considerados de importância primária na análise geomorfológica de bacias hidrográficas (ROCHA, 1991). Em termos de densidade de drenagem, verificou-se deficiência de drenagem, conforme o baixo índice. A sub-bacia tende a uma forma alongada, com coeficiente de compacidade de 2,42 e índice de circularidade igual a 0,17, indicando menor concentração de água da chuva e baixa suscetibilidade a enchentes (VILLELA; MATTOS, 1975). Tabela 2: Resultados das análises morfométricas do Ribeirão São Pedro Área (km 2 ) Perímetro (Km) Coeficiente de Compacidade Índice de Circularidade Índice de Bifurcação Ordem Densidade do Rio (canais por km 2 ) Densidade de drenagem (Km/ Km 2 ) Declividade Máxima Declividade Mínima Declividade média 944,1 265,7 2,42 0,17 5,54 4ª 0,18 0,49 22,13 0 2,36 Com a delimitação da sub-bacia do Ribeirão São Pedro (Figura 1) observou uma área de 944,10 km 2 e perímetro de 265,70 km. Figura 1: Delimitação do Ribeirão São Pedro A partir da análise das imagens, o Ribeirão São Pedro foi classificado como de 4ª ordem, sendo que ordem inferior ou igual a quatro é comum em pequenas bacias hidrográficas e reflete os efeitos diretos do uso da terra. Considera-se que quanto mais ramificada for à rede mais eficiente será o sistema de drenagem. O índice de bifurcação foi igual a 5,54 caracterizando um relevo com elevado grau de dissecação. Segundo 5

6 (1952, apud CHRISTOFOLETTI, 1969) o resultado do índice de bifurcação nunca pode ser inferior a dois (Rb 2). A densidade do Rio foi igual a 0,18 canais por km 2. A densidade de drenagem é um fator importante na indicação do grau de desenvolvimento do sistema de drenagem de uma bacia. Sendo assim, este índice, fornece uma indicação da eficiência da drenagem da bacia (ANTONELI; THOMAZ, 2007). A rede de drenagem apresenta padrão predominantemente dendrítico. O resultado obtido da densidade de drenagem foi de 0,49 km/km 2 (Figura 2). Segundo VILLELA; MATTOS (1975), esse índice pode variar de 0,5 km/km² em bacias com drenagem pobre a 3,5 ou mais nas bacias excepcionalmente bem drenadas, indicando, portanto, que a bacia em estudo apresentava baixa capacidade de drenagem. Valores baixos de densidade de drenagem estão geralmente associados a regiões de rochas permeáveis e de regime pluviométrico caracterizado por chuvas de baixa intensidade ou pouca concentração da precipitação TONELLO et al. (2006). Figura 2: Rede de drenagem do Ribeirão são Pedro De acordo com a classificação do relevo adotado (Tabela 1), observou-se que o Ribeirão São Pedro apresenta relevo plano, com declividade média igual a 2,36%. Na figura 3, tem-se a delimitação do Ribeirão São Pedro e a classificação do relevo utilizando os critérios da Tabela 1. 6

7 Figura 3: Classificação em porcentagem do relevo do Ribeirão São Pedro. A declividade média de uma bacia hidrográfica é relevante no planejamento, tanto para com o cumprimento da legislação quanto para garantir a eficiência das intervenções do homem no meio e possui importante papel na distribuição da água entre o escoamento superficial e subterrâneo, dentre outros processos TONELLO et al. (2006). Assim, verifica-se que a sub-bacia do Ribeirão São Pedro apresenta uma eficiente distribuição da água em toda a sua área, sendo que o escoamento superficial não ocorre com rapidez, devido seu relevo plano. Essa característica faz com que a bacia apresente baixo risco de ocorrência de processos erosivos. CONCLUSÃO A partir da análise dos dados, conclui-se que a sub-bacia hidrográfica do Ribeirão São Pedro possui a forma alongada, sendo pouco suscetível a enchentes em condições normais de precipitação. O padrão de drenagem formado pelos cursos d água caracteriza-se como do tipo dendrítico, com baixo grau de ramificação, o que indica uma baixa capacidade de drenagem. A declividade média encontrada na bacia foi de 2,36 %, caracterizando o relevo como plano e drenagem deficiente (Dd = 0,49 km/km 2 ). Uma vez que esses parâmetros têm grande influência sobre o escoamento superficial, a sub-bacia do Ribeirão São Pedro apresenta baixo risco de ocorrência de processos erosivos. 7

8 Diante dos resultados e análises, nota-se que em condições favoráveis de uso e ocupação do solo, e em situações normais de precipitação, processos que prejudicam a qualidade e quantidade da água na sub-bacia tendem a ser pouco significativos. REFERÊNCIAS ANTONELI, V; THOMAZ, E.L. Caracterização do meio físico da bacia do Arroio Boa Vista, Guamiranga-PR. Rev. Caminhos da Geografia, Uberlândia, v.8, n.21, p46-58, jun CARDOSO, C. A.; DIAS, H. C. T.; SOARES, C. P. B.; MARTINS, S. V. Caracterização morfométrica da Bacia Hidrográfica do Rio Debossan, Nova Friburgo, RJ. Revista Árvore, v.30, n.2, p , 2006 CHRISTOFOLETTI, A. Análise morfométrica de bacias hidrográficas. Notícia Geomorfológica. v.18, n. 9, p CHRISTOFOLETTI, A. Geomorfologia. São Paulo: Editora Edgard Blücher / EDUSP, p. CHRISTOFOLETTI, A. Modelagem de sistemas ambientais. São Paulo: Edgard Blücher, 1999, 186p. EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA. Serviço Nacional de Levantamento e Conservação de Solos (Rio de Janeiro, RJ). Súmula da 10. Reunião Técnica de Levantamento de Solos. Rio de Janeiro: p. (Embrapa- SNLCS. Micelânea, 1). ROCHA, J. S. M. da. Manual de manejo integrado de bacias hidrográficas. 2. ed. Santa Maria: UFSM, p. SOUZA. C.G. et al. Caracterização e manejo integrado de bacias hidrográficas. Belo Horizonte: EMATER, p. TONELLO, K. C.; DIAS, H. C. T.; SOUZA, A. L.; ALVARES, C. A.; RIBEIRO, S.; LEITE, F. P. Morfometria da Bacia Hidrográfica da Cachoeira das Pombas, Guanhães MG. Revista Árvore, v.30, n.5, p , 2006 VILLELA, S.M.; MATTOS, A. Hidrologia aplicada. São Paulo: McGraw-Hill do Brasil, p. 8