PROPOSTA DE DIVISÃO HIDROGRÁFICA PARA O MUNICÍPIO DE UMUARAMA - PR Jorge Luiz Barbarotto Junior 1 *; Gabriel Shirassu Kodama 2 ; Pedro Henrique do Amaral Gurgel Alves de Souza 1 ; William Bachega Brito 1 ; Otávio Cristiano Montanher ¹. Resumo As bacias hidrográficas possuem uma grande importância ambiental, assim como social e econômica, principalmente quando utilizadas na captação de água para o abastecimento público. O objetivo deste trabalho é propor uma delimitação das unidades hidrográficas no município de Umuarama. O presente trabalho tem como principal método a utilização do SIG para delimitar as unidades hidrográficas, partindo de um Modelo Digital de Elevação (MDE) do projeto TOPODATA, tendo como critérios para divisão hidrográfica as unidades de gerenciamento do estado do Paraná e os corpos hídricos principais de Umuarama. Os resultados a partir do MDE foram satisfatórios, uma vez que foi possível delimitar todas as sub-bacias no município de Umuarama. Entendendo-se bacia hidrográfica como uma unidade de gestão, a delimitação dessas sub-bacias são de suma importância para o município, uma vez que o mesmo abrange 3 bacias a nível estadual. Palavras-Chave Bacia Hidrográfica; SIG; Umuarama. PROPOSAL FOR HYDROGRAFIC DIVISION FOR THE MUNICIPALITY OF UMUARAMA Abstract The watersheds has a great environmental importance, as social and economics, especially when used in water harvesting for public supply. The objetive of this work is demonstrate a water units in Umuarama. This work has as main metods use geografic information system(gis), to delineate watersheds, using TOPODATA s database and starting from digital elevation mode (DEM), had a criterion to hidrografy share management units of Paraná state and most importantest affluent in Umuarama. The results from DEM make were satisfactory, once it was possible to delimit all Umuarama s sub-basins. If undertanding watershed as unit management, the delimitation of sub-basins were of great importance to the city, once the city cover tree basins in state level. Keywords Watershed; GIS; Umuarama. 1 Afiliação: Departamento de Tecnologia Universidade Estadual de Maringá * Autor Correspondente: jrbarbarotto@hotmail.com XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 1
INTRODUÇÃO Bacia hidrográfica é definida como a área na qual ocorre a captação natural da precipitação (drenagem) gerando um escoamento para um rio principal e seus afluentes devido as suas características geográficas e topográficas. Sua formação ocorre através dos desníveis dos terrenos que orientam os cursos da água, sempre das áreas mais altas para as mais baixas. Assim, as definições propostas para bacia hidrográfica assemelham-se ao conceito dado por Barrella (2001), sendo 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 e do lençol freático. A análise e o conhecimento das bacias hidrográficas são de fundamental importância, pois a água é um recurso natural essencial para a manutenção da vida na Terra. A delimitação de bacias hidrográficas representa uma importante ferramenta para o estabelecimento de eficientes diretrizes na gestão dos recursos hídricos. O reconhecimento dessas bacias pode ser feito através da utilização de diversos métodos de investigação hidrográfica. Neste trabalho será apresentada a utilização do SIG (Sistema de Informação Geográfica) para delimitar as bacias hidrográficas, utilizando o modelo digital de elevação (MDE) do projeto TOPODATA como base fundamental para as delimitações aqui executadas. O SIG é um sistema que envolve desde hardware, software, informação espacial e procedimentos computacionais, que permite e facilita a análise, gestão ou representação do espaço e dos fenômenos que nele ocorrem. É um instrumento poderoso para a gestão de bacias. O modelo digital de elevação atribui um valor de altitude para cada pixel, permitindo a obtenção e análise de características do relevo, tais como declividades e os divisores de água. A Política Nacional dos Recursos Hídricos descreve sobre os múltiplos usos da água, Lei 9433/1997. Em situações de escassez, o uso prioritário dos recursos hídricos é o consumo humano e a dessedentação de animais. Em se tratando do uso da água como recurso para o desenvolvimento/consumo humano, podemos discernir como: uso consuntivo e não consuntivo. O primeiro sendo em casos que com a utilização do recurso renovável, o mesmo não retornará para o ciclo hidrológico, ou seja, é necessário uma licença especial para ter benefício econômico. Segundo, quando o recurso hídrico retirado do meio para benefício da sociedade retorna para o ciclo hidrológico, não necessitando de outorga. Para um bom acesso aos recursos hídricos, faz-se necessário uma boa gestão e adequado processo político (SETTI, ET AL. 2001). Planejamento, no conceito da ciência econômica, onde é bastante empregado, é a forma de conciliar recursos escassos e necessidades abundantes. Em recursos hídricos, o planejamento pode ser definido como conjunto de procedimentos organizados que visam o atendimento das demandas de água, considerada a disponibilidade restrita desse recurso. Todavia, o planejamento de recursos hídricos é especialmente complexo (BARTH, 1987). As Bacias Hidrográficas são unidades que podem ser consideradas verdadeiras células cuja soma dá origem ao tecido chamado superfície terrestre. Os componentes dessas células são os recursos naturais e os homens, sendo que estes, através da sociedade, atuam como verdadeiros gerentes dessas unidades. (NACIF, 1997). Este estudo tem o propósito de apresentar uma delimitação hidrográfica para o município de Umuarama - PR, como forma de contribuição para a gestão ambiental e do recursos hídricos encontrados no município. Cabe considerar a posição de Umuarama tanto física, por se situar em uma área de importantes divisores de bacias, quanto política por ser considerado um polo econômico da região. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 2
MATERIAIS Inicialmente adquiriu-se o modelo digital de elevação (MDE) do TOPODATA para o município de Umuarama - Paraná. O projeto TOPODATA é derivado dos dados SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) do USGS (United States Geological Survey) e são disponibilizados em um site próprio vinculado ao INPE. Os dados TOPODATA tiveram corrigidos os seus ruídos das imagens SRTM e a resolução dos pixels originais de 90 metros, foi reduzida para 30 metros (TOPODATA). Assim, livrando o processamento de erros e adequação da escala do pixel para estudos mais singulares a uma determinada região (VALERIANO, 2008). Segundo, utilizou-se as divisões políticas de municípios disponibilizadas pelo IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística), e a divisão hidrográfica do Estado do Paraná obtida a partir do Instituto das Águas do Paraná. METODOLOGIA Para o processamento dos dados foram usados o software Quantum GIS versão 2.8. As imagens das divisões políticas, divisões de bacias eram referenciadas para o datum WGS 84, e as mesmas foram reprojetadas para o datum SIRGAS 2000 usando a projeção UTM no fuso 22S para padronizar todos os dados e respeitar a resolução do IBGE Nº 1/2005, a qual estabelece este datum como sistema de referência de coordenada nacional. Após a reprojeção das camadas utilizou-se o provedor TAUDEM (Terrain Analysis Using Digital Elevation Mode) e seus respectivos algoritmos. Entretanto, para garantir a consistência da execução da divisão hidrográfica recortou-se o MDE contendo uma área extrapolada ao limite do município de Umuarama, de modo que contivesse no mínimo um trecho do leito principal dos rios que compõe as bacias contempladas pelo município (Figura 1). XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 3
Figura 1 Área de recorte e jusantes A priori foi necessário a composição de um mosaico de três imagens TOPODATA, abrangendo assim todos os principais cursos d água contemplados pelo limite de Umuarama. Feito o mosaico, utilizando os algoritmos TAUDEM realizou-se a remoção das depressões espúrias, que são falhas na representação do relevo da bacia. A partir deste raster corrigido gerou-se a grade de direção de fluxo e declividade. Em seguida gerou-se o raster das áreas de contribuição de todo o polígono no nível dos pixels. Esta etapa atribui a quantidade de recebimento que um determinado pixels receberá dos pixels a montante além de seu próprio recebimento. Usando o resultado da geração de área de contribuição para cada pixel, gerou-se a rede de drenagem com densidade baseada em limiar de pixels de área de contribuição. Testes de diferentes limiares foram realizados até que um limiar se adequasse de maneira que a análise visual fosse satisfatória. Para tal análise utilizou-se o plugin openlayers, o qual visualiza as imagens do Google Earth na área de projeto do Quantum GIS. A próxima etapa foi a realização da delimitação de bacias. Como o município de Umuarama abrange uma área de divisores de três bacias estaduais, foi necessário definir sub-bacias no interior da área municipal, sendo estas sub-bacias trechos que integram as bacias regionais do entorno do município. Para executar a delimitação foram escolhidos pontos de jusante nos rios principais de forma que a área à montante do mesmo abrangesse toda a área de estudo vide Figura 1. Delimitadas as sub-bacias, cada uma foi vetorizada individualmente e depois recortada pelo limite do município de Umuarama. Em seguida todos os vetores das sub-bacias foram unidos em um mesmo arquivo vetorial (shapefile) para gerar o mapa com a divisão hidrográfica do município e para o cálculo de áreas de cada sub-bacias. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 4
RESULTADOS Mediante os processamentos apresentados na metodologia foi gerado o mapa da divisão hidrográfica para o município de Umuarama PR (Figura 2), o qual apresenta o território do município dividido em 6 divisões hidrográficas, sendo denominadas conforme o nome dos principais corpos hídricos que são abastecidos pelas regiões geradas. A Tabela 1 apresenta as 6 divisões hidrográficas e suas respectivas áreas em km 2 e em porcentagem em relação à área total do município. Figura 2: Divisão hidrográfica do município de Umuarama. Tabela 1: Área de bacias. Área (Km²) Área em % Goioerê 196,11 15,74 Veado 392,98 31,55 Xambrê 317,51 25,49 215 e Tiradentes 142,52 11,44 Piava e Antas 130,35 10,46 Paracaí 66,07 5,30 Total 1245,54 100,00 XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 5
Em relação a divisão hidrográfica do Estado do Paraná a divisão proposta mostrou a importância do município de Umuarama para a gestão das bacias estaduais, de modo que 3 bacias estaduais foram abrangidas por afluentes que nascem no território de Umuarama. Sendo a bacia do Ivaí receptora das bacias do ribeirão Piava, rio das Antas, ribeirão Tiradentes e córrego 215; a bacia do Piquiri receptora dos afluentes do rio Goioerê e Xambrê; e a bacia do Paraná 2 receptora do ribeirão Veado e do rio Paracaí. Outro aspecto relevante pode ser notado ao se observar o MDE da Figura 1 na área interna ao limite do município, onde estão situadas as principais nascentes dos pontos de jusante adotados, com exceção apenas do rio Goioerê. Este fato chama a atenção para a responsabilidade que o município de Umuarama deve ter com a proteção das nascentes em seu território de modo que seja evitada a degradação dos recursos hídricos nele originados e os conflitos que possam surgir envolvendo seus usuários à jusante. Por fim, vale citar a reversão de águas entre bacias que há no município, pois a captação para abastecimento urbano é feita no rio Piava, afluente do rio Ivaí, e o lançamento de esgoto é efetuado no rio Pinhalzinho II, um dos afluentes do rio Goioerê, pertencente à bacia estadual do rio Piquiri. CONCLUSÃO Podemos concluir que as partes das bacias hidrográficas de Umuarama é de suma importância para a região visto que se localiza entre três bacias a nível estadual. Entendendo-se as bacias hidrográficas como unidade de gestão, foi sugerida a subdivisão de bacias dentro do limite municipal umuaramense e respeitando todos os fatores relevantes para sua delimitação. Esta é uma proposta inicial para se seguirem novos estudos a respeito dos recursos hídricos de Umuarama. Entre possíveis trabalhos posteriores sugere-se inicialmente a caracterização ambiental individual das bacias delimitadas; uma avaliação do nível de proteção das nascentes dentro do seu território e a avaliação dos impactos trazidos pela reversão de águas do rio Piava para o córrego Pinhalzinho II. Tendo estes trabalhos uma finalidade geral de contribuir com a proteção e gestão dos recursos hídricos do município com grande influência também na região. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 6
REFERÊNCIAS BARRELLA, W. et al.(2001) As relações entre as matas ciliares os rios e os peixes. In: RODRIGUES, R.R.; LEITÃO FILHO; H.F. (Ed.) Matas ciliares: conservação e recuperação. 2.ed. São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo. BARTH, F.T. et al.(1987). Modelos para gerenciamento de recursos hídricos. Ed. Nobel, São Paulo. IBGE,(1998). Anuário estatístico de 1996. Rio de janeiro. Salvador, A. et al. Bacia Hidrográfica Do Rio Itaqueri. <http://www.cdcc.sc.usp.br/bio/itainicial.htm>. Acesso em: 08/06/2015. SETTI, A. A. (2001). Introdução ao gerenciamento de recursos hídricos. Ed. Agência Nacional de Energia Elétrica, Superintendência de estudos e informações hidrológicas. VALERIANO, M. M.(2008). TOPODATA: Guia para utilização de dados geomorfológicos locais. Ed. Instituto Nacional de Pesquisa Espaciais, São José dos Campos. VILLA, M.E.C.D; GASPARETTO, N.V.L (2010). Teores De Metais Pesados Nas Drenagens Da Bacia Do Córrego Pinhalzinho Segundo, Em Umuarama Pr. <http://www.periodicos.uem.br/ojs/index.php/bolgeogr/article/view/10371/6464>. Acesso em: 07/06/2015. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 7