XXIII SIMPÓSIO BRASILEIRO DE RECURSOS HIDRÍCOS
CARACTERIZAÇÃO MORFOMÉTRICA DA BACIA DO RIBEIRÃO DO QUATI – PR
Rafael dos Santos 1 ; Eudes Jose Arantes 2
RESUMO – Este trabalho tem por objetivo contribuir com os estudos que tangem a questão da caracterização da bacia do Ribeirão do Quati. Bacia esta que fica próxima à cidade de Nova Londrina, no estado do Paraná, e que é sub-bacia do rio Paranapanema. Sendo necessária caracteriza-la para a conhecer melhor, para então se fazer estudos no que se refere à sustentabilidade hídrica da mesma. A referida bacia apresentou-se como uma bacia de ordem dois, que nos mostra que ela possui um baixo grau de ramificações , como também, demonstrou ter uma densidade de drenagem um pouco pobre. No entanto, se mostrou com declividade suavemente ondulada, que vem a ser um fator positivo.
ABSTRACT– The objective of this work is to contribute with the studies that deal with the characterization of the Ribeirão do Quati basin. This basin is located near the city of Nova Londrina, in the state of Paraná, and is the sub-basin of the Paranapanema River. It is necessary to characterize it in order to get to know it better, so that studies can be carried out regarding the water's sustainability. The basin was presented as a basin of order two, which shows that it has a low degree of ramifications, as well as, it has been shown to have a rather poor drainage density.
However, it was shown with gently undulating declivity, which comes to be a positive factor.
Palavras-Chave – Caracterização. Bacia hidrográfica.
INTRODUÇÂO
O estado do Paraná, assim como diversos estados do país, esta em crescimento, portanto faz- se necessárias verificações da sustentabilidade hídrica de suas bacias hidrográficas. Se os estudos, da presente pesquisa, se mostrar eficiente, estes vem a contribuir para se ter um melhor controle, teórico, do potencial hidrológico da bacia do Ribeirão do Quati. Ainda vem a contribuir para se fazer projeções sobre o futuro hídrico da mesma.
DESENVOLVIMENTO
Devido ao crescimento populacional e industrial, acentua-se a necessidade de se obter mais informações sobre os recursos hídricos disponível em cada região do país. Pode ocorrer que pequenas bacias hidrográficas sofram impactos devido ao crescimento urbano, pois, por vezes, este é acelerado e desordenado. Crescimento este que, por vezes, avança sobre os rios e mananciais buscando atendimento para elevada demanda de água. A área de estudo, com aproximadamente 200 km², é a bacia do Ribeirão do Quati. Bacia esta que fica próxima à cidade de Nova Londrina, no estado do Paraná, e que é sub-bacia do rio Paranapanema.
Segundo Chioqueta (2011) “ Em uma bacia hidrográfica, qualquer alteração realizada sem estudo prévio,pode se tornar desastrosa, causando uma alteração no nível da água e na sua qualidade, promovendo assim problemas de abastecimento, ou ainda, a total inutilização da bacia como manancial”.
Ainda conforme Chioqueta (2011) “ Ao estudar uma bacia hidrográfica, é preciso estudar primeiramente a sua morfometria. Para isso é necessário conhecer sua área e seu perímetro”.
Segundo Silva (2011) “A morfometria através da quantificação, representada pelos parâmetros morfométricos, possibilitou a qualificação e interpretação dos fenômenos físicos que ocorrem nas bacias”.
Imagens da localização da bacia do Ribeirão do Quati, que se situa no Brasil, no estado Paraná, próximo à cidade de Nova Londrina. Na referida bacia será feita a caracterização morfométrica que é o principal objeto de estudo da presente pesquisa.
(A) (B) Figura 1 – Localização do Ribeirão do Quati.
Fonte (A): Site Cidade Brasil.
Fonte (B): Site SNIRH.
Na Figura 2-a é apresentada uma imagem via satélite que contempla a bacia do Ribeirão do Quati , a elipse vermelha esta delimitando grosseiramente a bacia. Na Figura 2-b é apresentada a imagem da carta topográfica, em DWG, que se encontra no site do ITCG -PR, parte dos dados do presente trabalho foi extraídos desta carta.
(a) (b) Figura 2 – Ribeirão do Quati (a) Carta topográfica (b).
Fonte (a): Site Satelites.Pro. Fonte (b): Site ITCG Paraná.
encontrado no site topodata, a configuração e geração do mapa foi realizada no software QGIS (Figura 3).
Figura 3 – Mapa hipsométrico ( em metros ) da bacia do Ribeirão do Quati.
Fonte: Autores.
Foram auferidos dados, para a caracterização da bacia, de um arquivo tipo DWG que continha a planta da bacia. O arquivo fora encontrado na pagina de internet do ITCG - PR. A ferramenta computacional de leitura e extração de dados foi o software chamado AutoCAD. Algumas das equações que são usuais no meio acadêmico e que foram usadas para as presentes analises foram:
Tabela 1 – Equações tradicionalmente usuais para a caracterização de bacias hidrográficas
Parâmetros morfométricos
Variaveis Equações
Densidade de drenagem Dd = Lt / Ab Fator de forma da bacia Ff = Ab / Lp2
Índice de compacidade KC = 0,28* ( P / √ Ab ) Índice de circularidade Ic = 12,57 *( Ab / P ² )
Índice de sinuosidade I sin = Lp / Le ( vista superior ) Índice de rugosidade Ir = Hb x Dd
Coeficiente de manutenção Cm = ( 1 / Dd ) x 1000
Declividade média Im = ( ∑ LC * Dist. LC ) / Ab *100
Tempo de concentração tc = 57. ( L3 / ∆H ) 0,385 ( Equação de Kirpich ) Velocidade média Vm = D / T
Fonte: Autores.
A fonte usada para a equação de Kirpich foi Cohn (2014) e para o caso especifico, o valor adotado para L foi o valor de Lp , o valor adotado para ∆H foi o valor de Hp. Referente a equação
da velocidade média, para o caso especifico, o valor adotado para a variável D foi o valor de Lp , o valor adotado para a variável T foi o valor de tc.
Como também se esclarece que o grau da bacia foi estimado pelo método comumente conhecido como método de Strahler.
Área da bacia ( Ab ); Comprimento total dos rios ( Lt ); Comprimento do rio principal ( Lp );
Perímetro da bacia ( P ); Comprimento do eixo do rio principal ( Le ); Amplitude altimétrica da bacia ( Hb ); Amplitude altimétrica do rio principal ( Hp ); Linhas de cotas ( LC ); Distancia ( D );
Tempo ( T ); Densidade de drenagem ( Dd ); Fator de forma da bacia ( Ff ); Índice de compacidade ( KC ); Índice de Circularidade ( Ic ); Índice de sinuosidade ( I sin ); Índice de rugosidade ( Ir );
Coeficiente de manutenção ( Cm ); Declividade média ( Im ); Tempo de concentração ( tc );
Velocidade média ( Vm ).
Segundo Christofoletti ( 1969 apud COLLARES, 2000, p.98 ) as densidade de drenagem podem ser classificadas de seguinte maneira:
Dd < 7,5 Km/ Km² - Baixa Dd 7,5 - 10 Km/ Km² - Média
Dd > 10 Km/ Km² - Alta
Conforme Embrapa ( 1979 apud GALDINO, 2012, p.47) as classes de declividade podem ser da seguinte maneira:
Plano (< 3%) Suave ondulado (3 - 8%)
Ondulado (8 - 20%) Forte ondulado (20 - 45%)
Montanhoso (45 - 75%) Escarpado (> 75%)
Imagens do contorno da bacia do Ribeirão do Quati, linhas de cotas, rio principal, afluentes e seus respectivos graus. Observando que o grau da bacia foi estimado pelo método comumente conhecido como método de Strahler. O software utilizado para fazer tais mapas se chama AutoCAD.
(a) (b)
Figura 4 – (a) Delimitação da Bacia do Ribeirão do Quati. (b) Ordem da Bacia do Ribeirão do Quati.
Fonte: Autores.
A ferramenta computacional de leitura e extração de dados foi o software chamado AutoCAD. A partir destes dados foram determinadas as características da bacia do Ribeirão do Quati. Os dados obtidos durante a caracterização da bacia, em valores aproximados, foram:
1. Área da bacia ( Ab ) = 201 630 895 m² 2. Perímetro da bacia (P) = 63 676 m
3. Comprimento total dos rios ( Lt ) = 40 868 m 4. Comprimento do rio principal ( Lp ) = 25 173 m 5. Comprimento do eixo do rio principal ( Le) = 23 165 m 6. Amplitude altimétrica do rio principal ( Hp ) = 100 m 7. Amplitude altimétrica da bacia ( Hb ) = 224 m
8. Densidade de drenagem ( Dd ) = 0,2 Km-1 9. Fator de forma da bacia ( Ff ) = 0,31 10. Índice de compacidade ( KC ) = 1,25 11. Índice de circularidade ( Ic ) = 0,62
12. Índice de sinuosidade ( I sin ) = 1,08 ( vista superior ) 13. Índice de rugosidade ( Ir ) = 0,045
14. Coeficiente de manutenção ( Cm ) = 5.106 m 15. Declividade media ( Im ) = 4,1%
16. Tempo de concentração ( tc ) = 401 min.
17. Velocidade média ( Vm ) = 1 m/s 18. Bacia de segunda ordem
CONCLUSÕES
A bacia do Ribeirão do Quati possui uma densidade de drenagem (Dd) de 0,2 Km-1 que vem a ser baixa segundo Christofoletti ( 1969 apud COLLARES, 2000). O coeficiente de manutenção (Cm) é de 5.106 metros, pela experiência pode se considerar que este índice é um pouco elevado, isto nos diz, também, que a bacia esta bastante sujeita a pequenos alagamentos. O Índice de compacidade (KC) igual a 1,25 e o Índice de circularidade (IC) igual a 0,62 significa que a bacia é pouco circular, logo pouco sujeita a enchentes no exutório, no entanto, as margens do rio principal estão sujeito alagamento, pelo possível congestionamento de água. A declividade media da bacia (Im) é de 4,1 %, logo a bacia pode ser considerada suavemente ondulada conforme Embrapa ( 1979 apud GALDINO, 2012). O tempo de concentração do rio principal foi estimado em aproximadamente 7 horas, isto resultaria em uma velocidade de escoamento de aproximadamente 1 m/s, que é uma velocidade razoável para rios do porte do Ribeirão do Quati. Esta bacia é de ordem 2, ou seja, tem pouca ramificação. A bacia em questão apresenta características de uma bacia um pouco achatada.
Uma drenagem pobre e um coeficiente de manutenção um pouco elevado, são características que tendem a desvaloriza a bacia. No entanto ter um terreno com uma declividade suavemente ondulada é uma característica que torna a bacia mais acessível para plantio e moradia.
AGRADECIMENTOS
O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001, agradeço também ao Programa de Mestrado Profissional em Rede Nacional em Gestão e Regulação de Recursos Hídricos - ProfÁgua, Projeto CAPES/ANA AUXPE No. 2717/2015, pelo apoio técnico científico aportado até o momento. Agradeço a Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR pelo apoio recebido.
REFERÊNCIAS
CHIOQUETA, Jorge Eduardo. Diagnóstico ambiental da bacia hidrográfica do rio pato branco.
Monografia, curso de Engenharia Civil. Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Pato Branco- PR, 2011.
SILVA, Rafael Cerqueira. Análises morfométricas e hidrológicas das bacias hidrográficas do córrego teixeiras, ribeirão das rosas e ribeirão yung, afluentes do rio paraibuna, município de Juiz de Fora/MG. Monografia, Especialização em Análise Ambiental. Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora - MG, 2011.
GALDINO, Sérgio. Estimativa da perda de terra sob pastagens cultivadas em solos arenosos da bacia hidrográfica do alto taquari – MS/MT. Tese, Engenharia Agrícola na área de concentração Planejamento e Desenvolvimento Rural Sustentável. Universidade estadual de Campinas, Campinas - SP, 2012.
COLLARES, Eduardo Goulart. Avaliação de alterações em redes de drenagem de microbacias como subsídio ao zoneamento geoambiental de bacias hidrográficas: aplicação na bacia hidrográfica do rio Capivari –SP . Tese, Doutorado em Geotécnica. Universidade de São Paulo, São Carlos - SP, 2000.
COHN, Júlia de Menezes. Modelagem de escoamento superficial com base no hidrograma tempo- área geoprocessado. Dissertação, Mestrado em Engenharia Civil. Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro – RJ, 2014.
Site Cidade Brasil, disponível em: <https://www.cidade-brasil.com.br/estado-parana.html >. Acesso em 24 de outubro de 2018.
Site SNIRH, disponível em: <http://www.snirh.gov.br/hidroweb/publico/mapa_hidroweb.jsf>. Acesso em 24 de outubro de 2018.
Site Satellites.Pro, disponível em: <https://satellites.pro/#G-22.817960,-52.804070,11>. Acesso em 24 de outubro de 2018.
Site ITCG Paraná, disponível em: <http://www.itcg.pr.gov.br/modules/conteudo/conteudo.php?
conteudo=51>. Acesso em 24 de outubro de 2018.
Site Webmapit, disponível em: <http://www.webmapit.com.br/inpe/topodata/>. Acesso em 24 de outubro de 2018.
