Análise dos Parâmetros Morfométricos da Bacia Hidrográfica do Rio Acará/PA como subsídio ao Planejamento Ambiental
Filipe Gomes Dias Universidade Federal do Pará dias.filipe@live.com Aline Maria Meiguins de Lima Universidade Federal do Pará ameiguins@ufpa.br
INTRODUÇÃO
Nas ações de planejamento e gestão ambiental faz-se necessário identificar e compreender o funcionamento e a dinâmica ambiental de uma bacia hidrográfica. A bacia hidrográfica é considerada como importante unidade de análise, planejamento e gestão ambiental, pois sua delimitação expressa as interações sistêmicas entre os aspectos socioeconômicos e as suas características físico-naturais (RODRIGUEZ et al., 2011).
A análise morfométrica é um conjunto de procedimentos metodológicos de suma relevância que objetiva caracterizar os componentes físicos de uma bacia hidrográfica. Haja vista, tais características físicas atuam de forma preponderante no desempenho de variáveis como a infiltração, deflúvio, evapotranspiração e o escoamento superficial, que influenciam no comportamento hidrológico das bacias (TONELO, 2005).
As técnicas de geoprocessamento e sensoriamento remoto, em ambiente SIG, têm sido ferramentas bastante utilizadas para analisar os parâmetros morfométricos de bacias hidrográficas. Nesse sentido, Borges et al. (2007) expõe que para análise espacial, o Modelo Digital de Terreno (MDT) possibilita a extração dos parâmetros e atributos da paisagem, permitindo compreender sua organização e entender sobre os seus demais componentes geoambientais.
Portanto, o presente trabalho tem como objetivo analisar os parâmetros morfométricos da bacia hidrográfica do rio Acará, localizada na mesorregião do Nordeste Paraense, Amazônia Oriental, como subsídio ao planejamento ambiental. A área de estudo justifica-se pela ausente ou pouca informação em literaturas dessa temática
produzidas, e o processo de mudanças do uso da terra advindas através da implantação de grandes projetos de monocultivo na mesorregião do estado do Pará.
METODOLOGIA
A Bacia Hidrográfica do Rio Acará está localizada na mesorregião do Nordeste Paraense (Figura 1), sendo composta por nove municípios, entretanto sua área está predominantemente inserida nos municípios de Acará, Tailândia e Tomé-Açu, correspondendo 98% da área total. Compõe a unidade morfoestrutural do Planalto Rebaixados da Amazônia, sendo a planície de inundação, baixos platôs, tabuleiros e colinas as unidades morfológicas presentes. O substrato rochoso é caracterizado pela origem sedimentar, com a presença de coberturas detrito-lateríticas e das Formações Itapecurú e Barreiras (VASQUEZ; ROSA-COSTA, 2008). Os Latossolos e Plintossolos são os principais tipos de solos na bacia. O clima é quente e úmido, caracterizado por elevadas temperaturas e forte precipitação anual. A floresta ombrófila densa aluvial e de terras baixas são os dois tipos vegetacionais presentes.
Figura 1: Mapa de localização da bacia hidrográfica do rio Acará.
Os procedimentos metodológicos perpassados para obtenção dos parâmetros morfométricos foram baseados nas propostas estabelecidas por Christofoletti (1980) e Tonelo (2005), onde são analisados a hierarquia fluvial, aspecto areal, aspecto linear e
características do relevo. O Quadro 1 apresenta os parâmetros, equações e a conceituação dos parâmetros utilizados.
A base cartográfica da rede de drenagem e limite da bacia foi obtida por meio da Agência Nacional de Águas (ANA), na escala de 1:250.000. Dessa forma, utilizou-se um software de Sistema de Informações Geográficas para os cálculos dos parâmetros morfométricos e processamento das imagens SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) (OLIVEIRA et al., 2010), obtendo-se, assim, os mapas de declividade e hipsometria.
Quadro 1: Parâmetros morfométricos.
Parâmetros Equação Definição
Hie ra rqui a F luvi
al Ordem dos canais
1ª ordem 2ª ordem 3ª ordem 4ª ordem (...) Modelo de classificação dos canais dentro da rede que drena a área de uma bacia
proposto por Strahler. Aná li se Ar ea l
Área da Bacia A Área drenada por
um rio principal e seus tributários. Perímetro da Bacia (P) P
Fator de Forma (Kf) Kf = A/L²
Relação entre a área da bacia (A) e
o quadrado do comprimento do rio principal (L). Indica maior ou menor propensão para ocorrência de enchentes. Índice de Circularidade (IC) IC = 12,57.A/P²
Indica se o formato da bacia é mais aproximadamente
circular ou alongado. Densidade de Drenagem Dd = Lt/A
Relação entre o comprimento total dos canais e a área
total da bacia.
Densidade Hidrográfica Dh = 𝑛/A
Relação entre o número de canais e
a área da bacia. Indica a capacidade
de gerar novos cursos. Coeficiente de manutenção Cm = 1/Dd.1000 Indica a área necessária para manter 1 m de canal de drenagem em 1 Km².
Quadro 1 (cont.): Parâmetros morfométricos.
Aná
li
se
Line
ar
Extensão do canal principal L
Distância entre a nascente e a desembocadura do
canal.
Razão de bifurcação Rb = Nu/Nu + 1
Relação entre o número de canais de determinada ordem e o número de canais de ordem posterior. Indica o grau de dissecação do relevo. Extensão do percurso superficial Eps = ½.Dd Distância média percorrida da água da chuva entre o interflúvio e o canal de drenagem. Índice de sinuosidade Is = L/d Relação entre o comprimento do rio com a distância dos pontos extremos do canal principal, ou seja, entre a nascente e a foz. C ara cte rísti ca s do R elevo Amplitude Altimétrica máxima Hmax = H-h Diferença entre a altitude máxima e a mínima. Resulta da combinação entre a
Índice de Rugosidade Ir = H.Dd declividade do terreno da bacia com a densidade de
drenagem.
RESULTADOS PRELIMINARES
As características morfométricas da bacia hidrográfica do rio Acará estão dispostas no Quadro 2.
A hierarquização fluvial da bacia do rio Acará foi realizada de acordo com a proposta de Strahler (1957). Nessa etapa, busca-se analisar os números e a espacialização dos canais que compõem a rede hidrográfica (RODRIGUES; LIMA, 2016). A Figura 2 demonstra a hierarquia fluvial dos canais da bacia.
De acordo com o Quadro 2, a bacia do rio Acará é de 4ª ordem (considerando a escala de extração da rede de drenagem de 1:250.000), sendo bem ramificada, com padrão de drenagem dendrítico, apresentando 94 canais de 1ª ordem, 18 canais de 2ª ordem e 2 canais de 3ª ordem.
Os valores obtidos da análise areal - Fator de forma (0,31), Índice de circularidade (0,30) e Coeficiente de compacidade (1,828), Densidade de drenagem (0,17) e Densidade hidrográfica (0,008), apontam que a bacia do rio Acará possui um formato alongado, porém as condições de médias a baixas declividades, composição do substrato rochoso e perfil de alteração derivado, propiciam um baixo escoamento superficial e maior infiltração, características que desfavorecem a ocorrência de enchentes em níveis normais de precipitação (VILELA; MATTOS, 1975; CHRISTOFOLLETI, 1980, TONELO, 2005).
Sendo composta pelos sedimentos arenosos e areno-argilosos das formações Itapecurú e Barreiras, o escoamento superficial, segue a direção preferencial N-S, com padrões de drenagem localmente dendríticos, mas no geral, ocorre a presença de canais com estrutura linear, alguns configurando ângulos de 90° (favorecendo os padrões treliça e angular), com tendência NW-SE e E-W. Observa-se que o canal principal apresenta em seu médio curso em direção a foz, comportamento meandrante, sendo que este apresenta uma mudança de comportamento próxima a foz com uma forte alteração de direção para NW-SE.
Quadro 2: Resultados dos parâmetros morfométricos da bacia hidrográfica do rio Acará.
Parâmetro Valor Hierarquia Fluvial Ordem Comprimento Nº de Canais 1ª ordem 1.471,67 94 2ª ordem 291,59 18 3ª ordem 461,23 2 4ª ordem 67,36 1 Total 2.291,85 115 Análise Areal Área da Bacia 13.537,56 Km² Perímetro da Bacia 760,00 Km Fator de Forma 0,31 Índice de Circularidade 0,30 Densidade de Drenagem 0,17 km/Km²
Densidade Hidrográfica 0,008 C/Km² Coeficiente de compacidade 1,828
Análise Linear
Extensão do canal principal 398,7 Km Razão de Bifurcação 1ª ordem 5,2 2ª ordem 9 3ª ordem 2 4ª ordem - Extensão do percurso superficial 0,085 Km Índice de sinuosidade 2,02 Características do Relevo Altitude mínima 5 m Altitude máxima 103 m Altitude média 51,34 m Amplitude Altimétrica 98 m Declividade mínima 0% Declividade máxima 20,4% Declividade média 2,49% Índice de rugosidade 9,86
Em relação à análise linear, a razão de bifurcação da bacia hidrográfica do rio Acará apresenta valores entre 2 e 9. De acordo com Horton (1945), estes valores indicam que a bacia apresenta relevo dissecado e colinoso. O índice de sinuosidade da rede de drenagem indica que os canais da bacia apresentam formas transicionais e tortuosos.
A Extensão do percurso superficial diz respeito ao reflexo da ação da água da chuva ao percorrer o trajeto entre o interflúvio e o leito de qualquer canal da bacia. O escoamento entre esses dois pontos age diretamente na modelagem da bacia, o que acarretará no comportamento hidrológico (RODRIGUES; LIMA, 2016). Dessa forma, tomando o rio Acará como canal de análise, têm-se 0,085 Km para que o escoamento superficial percorra até atingir o leito do rio.
A declividade da área da bacia do rio Acará está representada na Figura 3. Ela atua diretamente no comportamento do escoamento superficial e infiltração da água da chuva no solo (CARDOSO et al., 2006). A declividade da bacia foi reclassificada de acordo com a proposta de EMBRAPA (1979), apresentando quatro classes. A Tabela 1 demonstra a quantificação das classes de declividade do terreno da bacia do rio Acará.
Tabela 1: Classes de declividade da bacia hidrográfica do rio Acará.
Declividade (%) Relevo Área (Km²) % Bacia
0-3 Plano 9.162,72 67,68
3-8 Suavemente Ondulado 4.007,42 29,60
8-20 Ondulado 367,21 2,71
20-45 Fortemente Ondulado 0,01 0,001
Observa-se na Tabela 1 que a bacia do rio Acará possui 97,28% de terreno suavemente ondulado e plano. As áreas com relevo mais íngreme são praticamente inexpressivas com menos de 3%. A declividade máxima do terreno é de 20,6%, a declividade mínima é igual a zero e a declividade média é de 2,49%, sendo o terreno da bacia predominantemente plano. Isso indica grande possibilidade para o manejo agrícola, e baixas tendências para a erosão hídrica, uma vez que o escoamento superficial é mais lento.
A Figura 4 representa a altimetria da bacia hidrográfica do rio Acará. A altimetria máxima foi de 103 m, a altimetria mínima de 5 m e a altimetria média de 51,34 m, sendo a amplitude Altimétrica da bacia de 98 m.
Figura 4: Altimetria da bacia hidrográfica do rio Acará.
A altitude do relevo é responsável por influenciar diretamente na evapotranspiração, temperatura e precipitação (TONELLO, 2005). Desse modo, Duarte et al., (2007) demonstrou tal relação comparando o mapa de altimetria com um de temperatura e precipitação da bacia do rio Tapacurá/PE, e concluiu que a temperatura e precipitação variavam espacialmente à medida que a altimetria do relevo aumentava.
A Tabela 2 apresenta as classes altimétricas da bacia hidrográfica do rio Acará. As classes altimétricas possuem proporções aproximadamente equivalentes em termos areais, sendo um pouco mais de 40% da área da bacia está nas classes de relevo relativamente baixo (< 50m), e quase 18% nas áreas mais elevadas (> 75m). Portanto, a bacia hidrográfica do rio Acará não apresenta variação altimétrica significativa do relevo, não acarretando em variações da evapotranspiração, temperatura e precipitação.
Tabela 2: Classes altimétricas da bacia hidrográfica do rio Acará.
Altitude (m) Área (Km²) % Bacia
5-25 1.105,92 8,16 25-34 1.117,31 8,25 34-42 1.600,02 11,81 42-50 2.103,05 15,53 50-58 1.884,50 13,93 58-67 1.989,21 14,70 67-75 1.374,00 10,15 75-83 984,89 7,27 83-103 1.377,01 10,20
O Índice de Rugosidade de 9,86 da bacia hidrográfica do rio Acará reforça os demais parâmetros morfométricos anteriormente expostos, os quais indicam que a bacia não é propensa para ocorrência de eventos de cheias em condições normais de precipitação, além do baixo risco de degradação.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Os parâmetros morfométricos indicam que a bacia hidrográfica do rio Acará possui uma hierarquia fluvial de 4ª ordem, com padrão de drenagem com formas transicionais e tortuosos, sendo bem ramificada. Os parâmetros areais apontam que a bacia apresenta um formato alongado, que em condições normais de chuva, não é susceptível ao processo de enchentes.
Os índices também assinalam que a bacia é pouca propensa ao processo erosivo, com a declividade concentrando cerca de 97,28% do terreno em suavemente ondulado e plano, possibilitando maior infiltração da água no solo. Além disso, a bacia possui um relevo dissecado e colinoso, com a altitude mínima de 5m e altitude máxima de 103m, sendo pouca significativa na alteração da temperatura média.
A partir da compreensão dos parâmetros morfométricos, pode-se traçar ações de planejamento e gestão ambiental da bacia hidrográfica do rio Acará, que visem o manejo e a utilização dos recursos naturais de maneira sustentável.
BIBLIOGRAFIA
BORGES, M. E. S.; CARVALHO JUNIOR, O. A.; MARTINS, E. S.; ARCOVERDE, G. F. B.; GUIMARÃES, R. F.; GOMES, R. A. T. Emprego do Processamento Digital dos
Parâmetros Morfométricos no Mapeamento Geomorfológico da Bacia do Rio Preto. Espaço & Geografia, v. 10, n. 2, p. 401-429, 2007.
CARDOSO, C. A.; DIAS, H. C. T.; SOARES, B. C. P.; MARTINS, S. V. Caracterização morfométrica da bacia hidrográfica do Rio Debossan, Nova Friburgo-RJ. Revista Árvore, v. 30, n. 2, p. 241-248, 2006.
CHRISTOFOLETTI, A. Geomorfologia. 2ª Ed. São Paulo: Edgard Blucher, 1980. DUARTE, C. C.; GALVÍNCIO, J. D.; CORRÊA, A. C. B.; ARAÚJO, M. S. B. Análise fisiográficas da bacia hidrográfica do Rio Tapacurá-PE. Revista de Geografia, v. 24, n. 2, p. 50-64, 2007.
EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA – EMBRAPA, Serviço Nacional de Levantamento e Conservação de Solos. In: reunião Técnica de Levantamento de Solos. 1ª Ed. Rio de Janeiro: Micelânea, 1979, 83 p.
HORTON, R. E. Erosional development of streams and their drainage basins: a hydrophysical approach to quantitative morphology. Geol Soe. Am. Bull., v.56, n.3, p. 275-370, 1945.
OLIVEIRA, P. T. S.; SOBRINHO, T. A.; STEFFEN, J. L.; RODRIGUES, D. B. B. Caracterização Morfométrica de Bacias Hidrográficas através de Dados SRTM. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 14, n. 8, p. 819-825, 2010.
RODRIGUES, J. M. D.; LIMA, E. C. Aplicação dos parâmetros morfométricos na Sub-Bacia Hidrográfica do Rio Bom Jesus – Taperuaba – Sobral (CE) como subsídio ao planejamento ambiental. In: SILVA, C. N.; BORDALO, C. A. L.; SILVA, E. V. Planejamento, Conflitos e Desenvolvimento Sustentável em Bacias Hidrográficas: Experiências e Ações. 1ª Ed. Belém: GAPTA/UFPA, 2016, v. 1, p. 129-154.
RODRIGUEZ, J. M. M.; SILVA, E. V.; LEAL, A. C. Planejamento ambiental em bacias hidrográficas. In: Silva, E. V.; Rodriguez, J. M. M.; Meireles, A. J. (Org.). Planejamento ambiental e bacias hidrográficas Tomo I Planejamento e Gestão de Bacias Hidrográficas. 1 ed. Fortaleza_Ceará: Edições UFC, 2011, v. 1, p. 29-47.
STRAHLER, A. N. Quantitative analysis of watershed Geomorphology. Transactions American Geophysical Union, v. 38, n. 6, p. 913-920, 1957.
TONELLO, K. C. Análise Hidroambiental da Bacia Hidrográfica da Cachoeira das Pombas, Guanhães, MG. 2005. 69 f. Dissertação (Mestrado) – Curso de Mestrado em Ciências Florestais, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2005.
VASQUEZ, M. L.; ROSA-COSTA, L. T. (Org.). Geologia e recursos minerais do estado do Pará: texto explicativo. Escala 1:1.000.000. Programa Geologia do Brasil - PGB. Belém: CPRM, 2008, 328 p.
VILELA, S. M.; MATTOS, A. Hidrologia Aplicada. São Paulo: McGraw-Hill do Brasil, 1975, 245 p.
