ÍNDICES MORFOMÉTRICOS

O estudo dos índices morfométricos é relevante no sentindo de contribuir como mais uma ferramenta para o conhecimento da dinâmica fluvial e avaliação das condições destes ambientes. Diante disto, o presente trabalho baseou-se na organização dos índices proposto por Tonello (2005), onde a autora divide a morfometria em diferentes escalas de análise; a bacia hidrográfica, onde define características geométricas da bacia, como: área, perímetro e padrões de drenagem.

Na escala do relevo determina os parâmetros de declividade (mínima, média e máxima), altitude (máxima e mínima - amplitude altimétrica) e declividade média do canal principal. A morfometria da rede de drenagem é definida por índices de comprimento total dos canais, comprimento do canal principal, hierarquia fluvial, densidade da drenagem, sinuosidade do canal principal, relação declividade e extensão e relação fundo e altura do vale. Para a obtenção desses produtos fez-se necessário à utilização de fórmulas matemáticas que serão descritas posteriormente. Para isso a pesquisa em questão apoia-se nos trabalhos de Christofoletti, (1980), Horton (1945), Souza, (2016), Strahler (1952) e Tonello (2005) para a produção destes índices.

4.2.2 Características geométricas

Análise geométrica consiste em definir uma análise de bacias a partir da sua geometria e da sua forma plana, alguns índices são incorporados nessa etapa como: área, perímetro da bacia de drenagem e padrão de drenagem, conforme especificado abaixo.

4.2.2.1 Área da bacia de drenagem

Área da bacia: é o total que compreende toda área que compõem o sistema de drenagem de uma bacia hidrográfica, projetada em um plano horizontal (CHRISTOFOLETTI, 1980), sendo definida por meio do processo de delimitação de bacia, no ArcMap 10.1, através da ferramenta Calculate Geometry.

4.2.1.2 Perímetro da bacia de drenagem

Constitui-se na maior distância em linha reta da foz a um determinado ponto do perímetro, e também o comprimento da linha imaginária ao longo do divisor de água (TONELLO, 2005). Aqui obtido o valor pela ferramenta Calculate Geometry.

4.2.1.3 Padrões de drenagem

Segundo Christofoletti (1980) o padrão de drenagem é a organização espacial dos cursos fluviais. Um padrão pode ser formado por uma ou mais bacias de drenagem, sendo este padrão é determinado a partir do critério geométrico, um importante elemento para classificação de bacias hidrográficas. Esses padrões podem ser (Figura 09):

 Dendrítico: assemelha-se a configuração de uma copa de árvore;

 Treliça: caracterizado pela formação de ângulos retos nas suas confluências;  Retangular: sofre influências das falhas ou sistemas de juntas ou diaclases;

 Paralela: acontece quando os cursos de uma determinada bacia correm quase que paralelamente uns aos outros;

 Radial: as correntes fluviais estão dispostas como se fossem os raios de uma roda;

 Anelar: tem a assimilação de anéis, esse rio principal tem padrões circulares, e os seus canais com ângulos retos.

Figura 09 - Principais tipos de padrão de drenagem

Fonte: Christofoletti, 1980

4.2.2 Características do relevo

A pesquisa em questão utilizou-se de alguns elementos que servirão de base para a confecção de mapas temáticos, sobretudo relacionados ao relevo, sendo estes elementos a representação hipsométrica e as curvas de nível e declividade, utilizando como base o modelo de elevação SRTM. Importante ressaltar que o MDE é um raster que permite a geração de vários produtos que contribuem no estudo dos padrões de relevo e da rede drenagem, todos gerados no ArcGis 10.

4.2.2.1 Altitude – máxima e mínima

A representação da hipsometria é definida, no ArcGis 10.1, a partir do próprio modelo de elevação (MDE), sendo confeccionada uma classe de cores que representam a variação altimétrica da bacia hidrográfica do rio Jaboatão, indicando as medições de altitudes em um

4.2.2.2 Declividade

A declividade é expressa pela inclinação da superfície do terreno em comparação a horizontal, expõe a relação da diferença de altitude entre dois pontos e a distância horizontal desses mesmos pontos (IBGE, 2017). A confecção da declividade é realizada a partir do MDE, imagem SRTM, utilizando a ferramenta Slope, presente no Arctoolbox, do ArcGis 10.1. Após a extração da declividade é importante determinar as classes que serão utilizadas. Para essa pesquisa a declividade foi reproduzida em Graus, utilizando-se as classes de declividade

proposta pela EMBRAPA (2006), que relaciona a declividade em porcentagem com o relevo a partir das classes de:

Tabela 03 - classes de declividade em porcentagem

DECLIVIDADE (%) CLASSIFICAÇÃO 0 – 3% Plano 3 – 8% Suave-ondulado 8 – 20% Ondulado 20 – 45% Forte-ondulado 45 – 75% Montanhoso > 75% Escarpado Fonte: Embrapa, 2006

4.2.3 Características da rede de drenagem

A drenagem foi extraída a partir do modelo digital de elevação, utilizando as ferramentas do ArcHydro, obedecendo os seguintes processos: Fill Sinks – Flow Direction – Flow Accumulation – Stream Definition – Stream Segmentation – stream to feature, para a definição na quantidade de canais de drenagem foi utilizado o número 1000 para a células, isto por que quanto menor o valor atribuído maior o nível de detalhe da drenagem, diante disto foi utilizado o valor mais adequado para a pesquisa.

4.2.3.1 Comprimento do canal principal

Após a extração da drenagem da bacia foi possível delimitar o comprimento de todos os canais, como também apenas do canal principal, essa medição foi feita a partir da ferramenta Calculate Geometry e o somatório total dos canais a partir da ferramenta Statistics.

4.2.3.2 Hierarquia fluvial

A hierarquia fluvial consiste na classificação de um curso d’água, que determina a ordem e grau dos canais fluviais que estão presentes em uma bacia hidrográfica. Segundo Horton (1945) canais de primeira ordem não possuem nenhum afluente, canais de segunda ordem só recebem tributários de primeira ordem, os canais de terceira ordem recebem afluentes de segunda ordem e também de primeira e os canais de quarta ordem recebem tributários de ordens menores.

Strahler (1952) propôs outra classificação, em que os canais de primeira ordem são os menores e não recebem tributários, canais de segunda ordem ocorrem da junção de dois canais de primeira ordem, os canais de terceira ordem surgem da confluência de dois canais de segunda

ordem e assim sucessivamente, podendo eles receberem afluentes de menor ordem (Figura 10) (CHRISTOFOLETTI, 1980).

Figura 10 - Esquemas para hierarquias de bacias: Método de Horton (A) e Stralher (B).

Fonte: Christofoletti, 1980.

Os dois autores confirmam que se um canal entrar em confluência com outro aumenta a ordem. Em ambos os modelos é possível observar uma ordenação dos segmentos da rede fluvial, a junção desses segmentos e a sua forma de organização origina uma bacia de drenagem, contribuindo para o agrupamento desta rede de canais, como também para um melhor estudo e interpretação destes ambientes (CHRISTOFOLETTI, 1980; LASZLO e ROCHA, 2014). No caso do método de Strahler, este pode ser obtido através da ferramenta Stream Order disponíveis no software Arcgis.

4.2.3.3 Densidade da drenagem

A densidade de drenagem é um parâmetro morfométrico importante na análise das condições de drenagem de uma bacia hidrográfica, ou seja, avalia-se o quanto essa drenagem é eficiente em relação a capacidade de escoamento. Ela é expressão a partir da relação entre o comprimento total dos canais com a área total da bacia de drenagem (CHISTOFOLETTI, 1980: STEVAUX, 2017). Para estabelecer essa densidade é utilizado a formula, proposta por Horton (1945).

Dd =

𝐿𝑡

𝐴

4.2.3.4 Sinuosidade do canal principal (SI)

Segundo Chistofoletti (1980) o índice de sinuosidade do canal é expresso pela relação entre o comprimento do canal e a distância do eixo do vale. Expressa pela formula:

Is =

𝐿

𝐷𝑣

Onde lê-se Is é o índice de sinuosidade, L é o comprimento do canal principal e Dv é a distância vetorial entre os pontos extremos do canal principal (comprimento em linha reta). (Schumm, 1963). Para a classificação (Figura 11) considera-se que valores acima de 1,5 os canais são sinuosos (meândrico) e abaixo desse valor eles tendem a serem mais retilíneos.

Figura 11 - Índice de Sinuosidade

Fonte: Dury, 1969 apud Christofoletti, 1980