relação escoamento superficial –infiltração

A quantidade de rios, as condições para manutenção e formação de canais na bacia hidrográfica, estão diretamente associadas às características climáticas, geológicas e pedológicas, e indiretamente relacionadas a outros fatores, como a vegetação, por exemplo.

O clima que determina o regime e a vazão dos rios; as condições geológicas através do tipo de rochas e a constituição litológica, e as condições pedológicas, por suas características físicas e constituição mineralógica, exercem forte influência sobre a dinâmica de escoamento superficial – infiltração.

Dessa forma, as bacias hidrográficas com presença de rochas permeáveis como substrato arenítico favorecem a ocorrência de menor número de rios em área-padrão, com manutenção dos canais existentes; refletindo melhores condições à infiltração e menores ao escoamento.

Por outro lado, bacias hidrográficas em condições diferentes daquelas citadas quanto à permeabilidade possibilitam a ocorrência de maior número de rios por área e o surgimento de outros canais, refletindo maiores condições ao escoamento superficial.

Os indicativos para esta análise, na área de abrangências das sub-bacias, foram expressos através dos índices de densidade de rios (Dr) e densidade de drenagem (Dd), de

HORTON (1945). Enquanto isso para a intensidade e movimentação dos fluxos nos canais de drenagem, foram analisados os parâmetros de declividade média e conformação do relevo, através dos métodos de WISLER & BRATER (1964) e de rugosidade (Rg) de MELTON (1957), expressados por LIMA (1986).

Mas os fluxos dos canais apresentam aspectos de velocidades associados, entre outros fatores, à declividade e à conformação da superfície. O QUADRO 15 apresenta a situação encontrada para as sub-bacias em estudo.

A relação entre o número total de rios e a área de uma bacia hidrográfica revela a densidade de rios que expressa, em seu resultado, a freqüência (ou quantidade) com que os cursos d’água aparecem em uma área-padrão. No presente estudo, a área-padrão é o km2.

Neste contexto, a freqüência mais acentuada foi apresentada na sub-bacias do riacho Catumbi-0.217 segmentos de rios/km2. As demais expressam 0.145 seg. de rios/Km2 na sub-bacias do riacho Trici; 0.084 seg. de rios/km2 para Carrapateiras e 0,110 para a sub- bacias Cipó.

QUADRO 15: Relação escoamento superficial-infiltração

RELAÇÃO ESCOAMENTO SUPERFICIAL- INFILTRAÇÃO Dr Dr D RN SUB-BACIAS HIDROGRÁFIC AS (km\ km2) % Riacho Cipó 0,11 0,61 4,2 2,56 Riacho Carrapateiras 0,084 0,64 8,09 5,17 Riacho Trici 0,145 0,65 5,1 3,31 Riacho Catumbi 0,217 0,58 3,96 2,29 Dr – Densidade de rios Dd – Densidade de drenagem (km\km2) D – Declividade média da bacia RN – Coeficiente de rugosidade

Pelas condições apresentadas no índice de densidade de rios, considera –se que todas as sub-bacias hidrográficas são analisadas com padrão de baixa freqüência de canais por área padrão, e, por este motivo, em condições naturais favorecem a infiltração.

A partir da relação comprimento total dos rios na bacia hidrográfica com sua área, obteve-se a densidade de drenagem, cujo resultado dá indícios acerca das condições de manutenção ou formação de canais.

Dessa maneira, corrobora-se os achados de HORTON (1945), para quem o resultado de 2,74 é para uma bacia hidrográfica mal drenada, e de 0,73 para uma bacia hidrográfica bem drenada. As sub-bacias hidrográficas em análise estão classificadas no baixo padrão de drenagem, pois apresentaram os seguintes resultados: 0,61 km/km2 para Cipó; 0,64 km/km2 em Carrapateiras; 0,65 km/km2 em Trici; e 0,58 km/km2 para Catumbi.

Sob condições físicas naturais, os fluxos d’água que chegam à superfície são drenados para os canais, caracterizando-as como bem drenadas.

Tem-se a compreensão de que, assim como os demais índices aqui analisados, tanto a densidade de rios como densidade de drenagem estão ajustados às características de área, extensão dos canais e às condições de balanço, escoamento superficial-infiltração.

O resultado da declividade média (Dm) em bacia hidrográfica pode ser relacionado à dinâmica do escoamento superficial, quanto a velocidade e caráter dos fluxos, o que qualifica, entre outros aspectos, o tempo de concentração da água (rápida e/ou lenta) nos canais de drenagem após a precipitação.

Assim, em declividades elevadas, os fluxos que partem das linhas divisórias e/ou pontos a montante para canais adjacentes, geralmente, apresentam tendência a velocidades rápidas, enquanto em declives menos acentuados tendem a velocidades lentas.

Neste âmbito, o quadro 15 demonstra que a sub-bacias do riacho Carrapateiras apresenta 8,09% de declividade média, sendo mais acentuada em relação às demais. Enquanto a sub-bacias do riacho Trici expressa-5,10% , a do em riacho Cipó mostra 4,20% e a sub-bacias do riacho Catumbi- 3,96%.

Assim, nas sub-bacias hidrográficas que apresentaram declividades mais acentuadas, a ação da gravidade favorece o aumento de velocidades dos fluxos em deslocamento para a base ou ponto de equilíbrio da rede de drenagem. Com a redução das declividades nas sub-bacias, as velocidades podem ser atenuadas pelas condições de altitudes menos acentuadas e/ou alongamento das vertentes.

A conformação topográfica, ou seja, a variabilidade na morfologia dos interflúvios, é outro elemento de importância na dinâmica do escoamento superficial-infiltração. No presente estudo, este agente é analisado através do coeficiente de rugosidade (Rg), que demonstrou relação direta com a declividade média.

Assim, a sub-bacias do riacho Carrapateiras apresenta índice mais elevado de rugosidade – 5,17, na sub-bacias do riacho Trici-3,31, na sub-bacias do riacho Cipó-2,56, e, por fim, na sub-bacias do riacho Catumbi- 2,29.

O coeficiente de rugosidade combina as qualidades de declividade e comprimento das vertentes com a densidade de drenagem, de acordo com MELTON (1957) citado por CHRISTOFOLETTI (1986:121).

Neste contexto, fazendo-se inter-relações dos resultados em declividade média e rugosidade, em relação a densidade de drenagem, infere-se que as sub-bacias em análise são constituídas de rampas alongadas, que podem receber fluxos em movimento de caráter turbulento, com velocidades diferenciadas.

Tais características são evidenciadas através dos resultados crescentes expressados pela declividade média e rugosidade entre as mirobacias hidrográficas, que por sua vez, afetam a velocidade. Mas são contra balanceados pela baixa de densidade de drenagem.

Por outro lado a rugosidade também pode ser relacionada ao caráter dos fluxos quanto à tipologia, que pode ser laminar ou turbulento. Em virtude da localização em ambiente semi-árido, onde o caudal dos rios tem volume muito reduzido, com regimes temporários e vazões registradas em período chuvoso na região, e com precipitações irregulares, mal distribuídas e por vezes de caráter torrencial classificam-se os fluxos como turbulentos.

O fluxo turbulento ocorre quando a velocidade excede determinado valor crítico e está caracterizado por uma variedade de movimentos heterogêneos para jusante onde a rugosidade da superfície do canal é um dos fatores que afetam a velocidade (CHRISTOFOLETTI,1989:66).