15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental PROCESSO DE VOÇOROCAMENTO EM LOANDA: CAUSAS NATURAIS E ANTRÓPICAS

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1 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental PROCESSO DE VOÇOROCAMENTO EM LOANDA: CAUSAS NATURAIS E ANTRÓPICAS Caroline Gonçalves Mangueira 1 ; Thiago Gonçalves Pacheco dos Santos 2 ; Leonardo José Cordeiro Santos 3 ; Débora Cristina de Souza 4. Resumo O presente trabalho tem por objetivo analisar a evolução da voçoroca Vila Vitória, localizada na sub-bacia do Córrego Areia Branca, no município de Loanda - PR, nos anos de 2003, 2011 e 2013, através de imagens disponibilizadas pelo Google Earth Pro. Nesse contexto, também foi possível mensurar a área de contribuição urbana e área impermeabilizada onde o escoamento superficial converge diretamente para a cabeceira da erosão, potencializando sobremaneira o seu crescimento e desenvolvimento. Abstract This study aims to analyze the evolution of gully Vila Victoria, located in the sub-basin Areia Branca stream, in the city of Loanda. - PR, in 2003, 2011 and 2013, through images provided by Google Earth Pro. In this context, it was also possible to measure the area of urban contribution and sealed area where runoff converges directly to the head of erosion, greatly potentializing their growth and development. Palavras-Chave Erosão urbana, planejamento, drenagem urbana Mestranda em Geografia, Universidade Federal do Paraná, caroline.mangueira@hotmail.com Bolsista Iniciação Científica em Geografia, Universidade Federal do Paraná, tgps94@gmail.com Professor Doutor do Departamento de Geografia, Universidade Federal do Paraná, santos.ufpr@gmail.com Engenheira Ambiental, MSc, Concresolo Engenharia Ltda, debora0405@gmail.com 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 1

2 1. INTRODUÇÃO Os processos erosivos lineares mais avançados, conhecidos como voçorocas, atingem a porção noroeste do Paraná por décadas, desde sua colonização em meados da década de 1930, e são responsáveis por importantes perdas de solo e consequentes assoreamentos na rede de drenagem da região, que afetam a agricultura e como resultado, sua produtividade. Contudo, o fenômeno erosivo não se restringe as áreas rurais dos municípios, tendo efetivo surgimento e evolução nos perímetros urbanos e periurbanos, principalmente devido à conformação da ocupação destes espaços, com os núcleos urbanos se instalando nos divisores de águas. As áreas urbanas se expandiram ao longo das vertentes, promovendo a impermeabilização dos solos, acarretando na concentração do escoamento superficial das águas da chuva e acelerando o desenvolvimento dos processos erosivos, acarretando prejuízos para a infraestrutura local. (SANTOS E WESTPHALEN, 2014). O município de Loanda, localizado nesse contexto de ocupação, se destaca pelas grandes feições erosivas localizadas na sua área urbana e pelo rápido e constante desenvolvimento, apesar das tentativas de estabilização promovidas pelo município como as citadas no Plano Diretor do município de Loanda e por órgãos estaduais. O objetivo do trabalho é abordar o crescimento da voçoroca Vila Vitória, localizada a montante da cabeceira do rio Ribeirão Areia Branca, no município de Loanda, através de imagens disponíveis pelo Google Earth Pro, e discutir o papel antrópico no seu desenvolvimento, através da quantificação da área de contribuição e determinação da direção do fluxo do escoamento superficial que drena diretamente para a erosão. 2. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA ESTUDADA 2.1. Processos erosivos lineares O processo erosivo causado, sobre tudo, pelas águas pluviais, é entendido como sinal de instabilidade geomorfológica, seja por fatores naturais ou pela ação antrópica (GUERRA, 1999). A compreensão desta dinâmica, todavia, perpassa pelo entendimento dos processos que atuam na formação da erosão linear (ravinas e voçorocas), como o escoamento superficial e a formação de sulcos; o desenvolvimento desses sulcos através da erosão em túnel (piping); e na caracterização dos ciclos de estabilidade e instabilidade das voçorocas. A ocupação do meio físico através da expansão urbana tem revelado problemas de relativa gravidade, em função do não conhecimento dos fatores físicos que regem o comportamento e a resposta desse componente ambiental frente à ocupação. No caso específico do noroeste do Paraná, porção do estado geologicamente pertencente ao Grupo Caiuá, a cobertura pedológica ocupa papel preponderante no desenvolvimento dos processos erosivos (MARTINS et al, ; ZAPAROLI E GASPARETTO, 2010; CUNHA et al, 1999). Entretanto, o relevo e a própria forma de ocupação e implantação dos centros urbanos colaboram para a intensa erosão linear que atinge a região. A identificação dos mecanismos que determinam o processo erosivo é fundamental para a elaboração de projetos de controle da erosão. Além dos fatores naturais condicionantes à formação das erosões lineares profundas, os fatores antrópicos também exercem grande influencia. A urbanização, como obra que intervém no meio físico, inserindo estruturas pouco permeáveis entre o solo e a água da chuva, faz com que o escoamento seja incrementado pela ineficaz infiltração das águas, promovendo um rearranjo do regime de escoamento local (IWASA e FENDRICH, 1998). Núcleos urbanos, principalmente aqueles que se desenvolveram em planaltos sedimentares, como o caso de Loanda, ocuparam sítios pouco acidentados, com o núcleo no ponto mais alto da maior colina ou espigão. Quando não pavimentas, as cidades instaladas dessa maneira tem o ravinamento iniciado nas próprias ruas, que são as principais adutoras das águas captadas pelos 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 2

3 telhados, somadas às do escoamento local. Essas ravinas tendem a se transformarem em voçorocas, ao interceptar o lençol freático. A urbanização de Loanda, localizada em terreno de alta suscetibilidade aos processos erosivos (NAKASHIMA, 1999), deveria seguir diretrizes de projetos de loteamento que contenham orientações de controle de erosão urbana, principalmente relacionadas às obras de drenagem. Iwasa e Fendrich (1998) enfatizam que dentre as principais causas do desencadeamento e da evolução dos processos erosivos nas áreas urbanas, destaca-se o traçado inadequado do sistema viário (figura 1), muitas vezes agravado pela falta de pavimentação, guias e sarjetas e, juntamente com isso, a deficiência do sistema de drenagem de águas pluviais e servidas (tanto nas formas de captação, como na dissipação). Figura 1. Representação de sistemas viários implantados nas áreas urbanas. A) sistema viário adequado, dissipando a energia das águas pluviais; B) sistema viário inadequado, concentrando as águas pluviais para os pontos de descarga. Fonte: SEDU, Localização O município de Loanda (figura 2), localizado a 580 km da capital do estado, apresenta duas grandes erosões em seu perímetro urbano. A maior e mais conhecida delas, a voçoroca Vila Vitória, foi objeto de estudo de Cancean (2013), onde a autora ressalta a importância do contínuo monitoramento do avanço dessa erosão, uma vez que sua cabeceira encontra-se próximo á residências e os sedimentos por ela gerados causam o assoreamento do rio Ribeirão Areia Branca, afluente da margem esquerda do Rio Paraná. 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 3

4 Figura 2. Mapa de localização do município de Loanda - PR 3. PROCEDIMENTOS METODOLOGICOS Para compreender a evolução da erosão periurbana em Loanda, foi necessário o uso dos softwares Google Earth Pro e ArcGIS Com a imagem retirada do Google Earth foi possível fazer o georreferenciamento usando o banco de dados de imagens base do ArcGIS. A seguir, delimitaram-se os três polígonos de diferentes datas avaliadas. Fez-se um cálculo estimado do aumento da erosão em m², levando em consideração o fato de que o Google Earth é formado por várias imagens de satélite diferentes, o que pode acarretar uma distorção nas imagens, segundo Lopes e Nogueira (2011). Para determinar o papel antrópico no desenvolvimento da erosão Vila Vitória, delimitou-se as sub-bacias hidrográficas dentro do perímetro urbano de Loanda. Identificada a sub-bacia que tem maior contribuição para a erosão, foi calculada a área total das ruas pavimentadas com direção de fluxo direto lançados na voçoroca. 4. RESULTADOS Entre os anos de 2003 e 2011 a área da voçoroca Vila Vitória aumentou ,14 m 2, ou seja, a erosão cresceu 31% num intervalo de oito anos. Já entre os anos de 2011 e 2013, o crescimento foi de ,56 m 2, ou 36% de aumento eu um intervalo de apenas dois anos. Ao total a erosão teve sua área aumentada em 79% num intervalo de dez anos e passou de ,87 m 2 para ,57 m 2 (figura 3). O solapamento da cabeceira dessa erosão, vista pela análise da sua evolução, causa o que chamamos de recuo remontante, que aumenta o comprimento das voçorocas, até que atinjam seu limite estável. Por vezes, esse limite é encontrado já dentro da área urbana, quando se trata de erosões urbanas/periurbanas. 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 4

5 Figura 3. Evolução da erosão Vila Vitória. Um importante aspecto da erosão com relação ao planejamento urbano é o fato de que o seu controle requer certas limitações e restrições no uso da terra, fator este que pode envolver assuntos políticos ou jurídicos, tanto quanto dependente de critérios técnicos. Ao delimitar as sub-bacias da área urbana de Loanda (figura 4), percebemos que os interflúvios principal e secundários dividem a cidade em quatro sub-bacias, sendo que parte das águas pluviais drenam para a sub-bacia do córrego Areia Branca, setor nordeste da cidade e com 4,4 km² de área, e que a erosão estudada se encontra instalada a montante da cabeceira de drenagem do córrego. 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 5

6 Figura 4. As sub-bacias de Córrego Areia Branca e Córrego Água de Mina contém erosões hídricas lineares bastante desenvolvidas e que avançam sentido área urbana. Adaptado de CANCEAN (2013). Na prática da drenagem urbana, em geral, o objetivo é voltado apenas para o dimensionamento de galerias, bueiros e canais destinados à rápida remoção dos volumes de água pluvial da área central da cidade. As águas superficiais, pluviais ou servidas, provenientes da bacia de contribuição, devem ser captadas e conduzidas pelo interior da voçoroca ou desviadas da cabeceira, até um lugar onde sua energia possa ser dissipada (IWASA E FENDRICH, 1998). Na figura 4 podemos entender a direção de fluxo do escoamento superficial proveniente das áreas impermeabilizadas (ruas e avenidas) que escoam diretamente para a erosão. 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 6

7 Figura 5. Representação da direção do fluxo das águas pluviais que contribuem diretamente para a erosão Vila Vitória. Constata-se que a própria localização da cidade e forma de arruamento promove o aumento de energia das águas superficiais em direção á erosão. Ao total, são m² de ruas impermeabilizadas, que drenam diretamente para a cabeceira da erosão. Não apenas o problema do próprio aumento do fluxo de água chegando à voçoroca, também se tem o problema dos sedimentos carregados para erosão e, posteriormente, aos cursos d água. Além dos impactos físicos, o transporte de sedimentos carrega a carga de poluentes agregados a esses sedimentos provenientes dos centros urbanos, reduzindo assim a qualidade da água a jusante da cabeceira da erosão. 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS As erosões urbanas, em geral, estão associadas à falta de planejamento adequado, ou seja, um controle urbano que considere também as particularidades do meio físico e as tendências de desenvolvimento da área. Com a ampliação das áreas construídas e pavimentadas próximas à erosão já instalada, aumenta-se o volume e a velocidade das enxurradas e, por consequência, concentram o escoamento, acelerando os processos de desenvolvimento das erosões. No caso específico do município de Loanda, o sistema viário, com traçado inadequado, contribui com volumes expressivos de águas pluviais em direção à voçoroca Vila Vitória. O escoamento superficial também é agravado especialmente pela expansão urbana e implantação de loteamentos próximos a erosão. Os fatores físicos para o crescimento e desenvolvimento da voçoroca relevo e solos, principalmente ficam em segundo plano quando esta se encontra em perímetro urbano. Sendo assim, a caracterização e mensuração de sua área de contribuição urbana se torna o principal condicionante para a caracterização dos processos de seu desenvolvimento. 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 7

8 AGRADECIMENTOS Os autores agradecem a CAPES e CNPq pelo fomento à pesquisa e às bolsas de pesquisa, e ao Laboratório de Biogeografia e Solos da Universidade Federal do Paraná pelo suporte oferecido. REFERÊNCIAS CANCEAN, M.D.J.G Estudo da Voçoroca Vila Vitória em área periurbana no município de Loanda-PR. PDE. Disponível em < de/artigo_maria_dolores_jodar_gutierrez.pdf>. Acesso em 20/03/2015. CUNHA, J. E.; CASTRO, S. S.; SALOMAO, F. X. T.. Comportamento erosivo de um Sistema pedológico de Umuarama, noroeste do estado do Paraná. In: Revista Brasileira de Ciências do Solo, Viçosa, v.23, n.4, dez Disponível em < Acesso em 24/03/2015. FENDRICH, R. Erosão Urbana. In: FENDRICH, R.; OBLADEN, N.L.; AISSE, M.M; GARCIAS, C.M. Drenagem e Controle da Erosão Urbana. Curitiba: Champagnat, 1997, p GUERRA, A.J.T. Início do processo erosivo. In: GUERRA, A.J.T.; BOTELHO, R.G.M. Erosão e conservação dos solos: conceito, temas e aplicações. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, p IWASA, O.Y; FENDRICH, R. Controle da Erosão Urbana. In: OLIVEIRA, A.M.S; BRITO, S.N.A Geologia de engenharia. São Paulo, Associação Brasileira de Geologia de Engenharia, 1998, p KOHLHEPP, G. Colonização agrária no Norte do Paraná: processos geoeconômicos e sociogeográficos de desenvolvimento de uma zona pioneira subtropical do Brasil sob a influência da plantação de café. Maringá: Eduem, LOPES, E. E.; NOGUEIRA, R. E. Proposta metodológica para validação de imagens de alta resolução do Google Earth para a produção de mapas. In: Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, 2011, Curitiba, Anais do XV Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, Curitiba, 2011, p MARTINS, V.M.; GASPARETTO, N.V.L.; CASTRO, S.S.; SANTOS, M.L. O sistema pedológico LV-PV-RQ e a erosão na região noroeste do Estado do Paraná, Brasil. In: APEGEOM. Publicações da Associação Portuguesa de Geomorfólogos. Porto, v. VII, p NAKASHIMA, P. Cartografia dos Sistemas Pedológicos do Noroeste do Paraná: distribuição e subsídios para o controle da erosão. São Paulo. Tese (Doutorado em Geografia). 162f. FFLCH, USP, OLIVEIRA, M. A. T. Processos erosivos e preservação de áreas de risco de erosão por voçorocas. In: GUERRA, A. J; SILVA, A. S; BOTELHO, R. G. M. Erosão e Conservação dos Solos - Conceitos, Temas e Aplicações. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 1999, p PARANÁ. Secretaria de Estado do Desenvolvimento Urbano. Serviço Social Autônomo Paranacidade. Plano Diretor de Desenvolvimento Urbano do Município de Loanda SANTOS, L.J.C; WESTPHALEN, L.A. Erosão dos Solos no noroeste do Paraná. In: GUERRA, A.J.T; OLIVEIRA, M.C. Degradação dos solos no Brasil. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2014, p º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 8

9 SUCEAM, Superintendência do Controle da Erosão e Saneamento Ambiental. Caracterização do meio físico: subsídios para o planejamento urbano e periurbano. Curitiba, ZAPAROLI, F.C.M.; GASPARETTO, N.V.L. Distribuição de solos e sua relação com o relevo em uma vertente no município de Floraí-PR. In: Boletim de Geografia. Maringá, v. 28, n.2, 2010, p Disponível em < Acesso em 24/03/ º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 9