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1 CARACTERIZAÇÃO MORFOMÉTRICA DA MICROBACIA HIDROGRÁFICA DO CÓRREGO TABOQUINHA - DF Cristiane Oliveira de Moura cmoura.geo@gmail.com Dezembro / 2015 RESUMO O objetivo deste trabalho compreende avaliar as características morfométricas da microbacia hidrográfica do Córrego Taboquinhas, Distrito Federal. Para a caracterização morfométrica desta microbacia foram necessárias as delimitações da área, do perímetro e do comprimento axial da bacia, com auxílio da plataforma ArcGIS 10.1; calculados os chamados índices de forma da bacia, traduzidos nos valores de Coeficiente de Compacidade (Kc), Fator Forma (Kf) e Índice de Circularidade (Ic), Ordem dos Cursos D’água, Extensão Média do Escoamento Superficial, Densidade de Drenagem. E ainda foram calculados os índices de Declividade, Hipsometria, e Direção de Fluxo dos Cursos D’Água. Desta forma, o processo de caracterização morfométrica atua como ferramenta essencial no processo de determinação dos parâmetros físicos, podendo ainda auxiliar na avaliação ambiental das bacias hidrográficas. 1. INTRODUÇÃO O processo de ocupação inadequado dos ecossistemas naturais favorecem as ações de degradação do solo, acarretando consequências ao meio ambiente, como contaminação e assoreamento dos rios, diminuição da qualidade dos recursos hídricos, dentre outros, provocado pelo transporte de sedimentos das áreas manejadas incorretamente. As bacias hidrográficas foram instituídas pela Lei Federal N°9.433/97 como unidades territoriais. De maneira simplificada, bacia hidrográfica pode ser entendida como uma área definida topograficamente, drenada por um curso de água ou um sistema conectado de cursos de água, tal que toda vazão efluente seja descarregada por uma única saída (Tucci, 2009). Para alguns pesquisadores, para que seja possível realizar um gerenciamento efetivo das bacias hidrográficas é fundamental que se conheça as características físicas presentes, possibilitando a determinação de indicadores físicos específicos, de forma a qualificarem as alterações ambientais. Para obtenção das características físicas presentes em bacias hidrológicas, as técnicas de geoprocessamento têm sido as mais utilizadas, e possibilitam uma avaliação integrada dos sistemas naturais. O objetivo do presente trabalho engloba a determinação dos parâmetros físicos na microbacia do Córrego Taboquinha, com intuito de fornecer subsídios no planejamento e gestão dos recursos hídricos na área de estudo, favorecendo uma utilização sustentável. 2. MATERIAIS E MÉTODOS Área de Estudo: Está localizada na Bacia Hidrográfica do Rio São Bartolomeu, em sua microbacia Córrego Taboquinha, no Distrito Federal (Figura 01), abrangendo uma área de 19,03km2 e perímetro de 20,27km, compreendida entre as coordenadas geográficas 47°48’ e 47°44’ longitude oeste e 15°50’ e 15°51’ de latitude sul. A área pertence ao domínio mailto:cmoura.geo@gmail.com 2 morfoclimático do Cerrado, caracterizado por Ab’Saber (1977). O clima é caracterizado por sazonalidade intensa, com chuvas concentradas entre os meses de outubro e abril. Enquadra-se como clima tropical úmido de savana, com inverno seco (Aw), segundo a classificação de Köppen. Existe ainda uma variação local com clima tropical de altitude (Cwa e Cwb) nas porções mais elevadas da bacia. A média anual de temperatura máxima oscila entre 27°C e 28°C, enquanto a mínima fica entre 16°C e 17°C em toda a bacia (Silva et al., 2008). As classes de solo presente na microbacia são Neossolos Quartzarênicos, Cambissolos Háplicos, Latossolos Vermelho-Amarelo e Latossolo Vermelho (EMBRAPA, 2013). Materiais: Para realização do trabalho foi utilizado o Modelo Digital do Terreno - MDT proveniente da base de dados da Codeplan (2013), com curvas de nível equidistantes de 5 metros. A plataforma de processamento foi o ArcGIS 10.1. A partir do MDT foram gerados mapas de declividade e hipsometria com intuito de se obter uma compreensão da dinâmica da paisagem. Figura 01 – Localização da Microbacia do Córrego Taboquinha – DF, com destaque para sua rede de drenagem. 3. DETERMINAÇÃO DOS PARÂMETROS MORFOMÉTRICOS Para uma analise que alcance uma melhor compreensão do meio físico é necessário à obtenção de alguns parâmetros, tais como: a área de drenagem, coeficiente de compacidade, fator forma, índice de circularidade, extensão média do escoamento superficial, ordem dos canais, densidade de drenagem. Segue abaixo a descrição destes parâmetros. Área de Drenagem: É a própria área da microbacia, este parâmetro é essencial para obtenção de outros parâmetros fisicos da área de estudo. De acordo com Wisler & Brater (1964) bacias com área inferior a 26 km2 são classificadas como pequenas, e acima deste valor são classificadas como grandes. Coeficiente de Compacidade (Kc): Quanto mais irregular a bacia, maior será o coeficiente de compacidade. Um coeficiente mínimo corresponderia a uma bacia circular e para uma bacia 3 alongada, seu valor é significativamente superior a 1. Uma bacia será mais suscetível a enchentes mais acentuadas quando seu Kc for mais próximo da unidade. Fator Forma (Kf): É a relação entre a largura média e o comprimento axial da bacia. Uma bacia com um Kf baixo é menos sujeita a enchentes. Indice de Circularidade (Ic): Simultaneamente ao Kc, o Ic tende para a unidade à medida que a bacia se aproxima da forma circular e diminui à medida que a forma torna alongada. Extensão Média do Escoamento Superficial: Este parâmetro indica a distância média que a água precipitada teria que escoar sobre uma bacia, em linha reta, do local onde sucedeu sua queda até o ponto mais próximo no leito de curso d’água. Ordem dos Canais: Determinação relacionada ao grau de ramificação presente em uma bacia hidrográfica. O ordenamento dos cursos pode ser determinado de acordo com os critérios de Strahler (1957). Densidade de Drenagem: Este estudo indica a maior ou menor velocidade com que a água deixa a bacia hidrográfica, sendo assim, o índice que indica o grau de desenvolvimento do sistema de drenagem, ou seja, fornece uma indicação da eficiência da drenagem da bacia. 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES O Modelo Digital do Terreno da microbacia Córrego Taboquinha, que compreende uma área de 19,03 km2, está representado na Figura 02. As direções dos fluxos d’água que ocorrem na microbacia de estudo podem ser observadas na Figura 03 e Tabela 01. Na legenda são mostrados os códigos representativos das direções de fluxo d’água. Observa-se direção de fluxo preferencial para as direções Leste e Sudeste (Tabela 01). Os resultados referentes às características morfométricas da microbacia do Córrego Taboquinha (Tabela 02), demostram que, de acordo com Wisler & Brater (1964) deve ser considerada de pequeno porte por compreender uma área inferior a 26 km2. O aspecto não compacto da microbacia com valor de Kc = 1.3 indica menor propensão a enchentes quando comparado a uma bacia circular (Kc = 1). De maneira semelhante ao coeficiente Kc, o Fator Forma (Kf) também sinaliza sobre a susceptibilidade de enchentes. O Kf obtido para a área de estudo foi de 0.42, demostrando a parcialidade da microbacia aos processos de inundações em função de apresentar uma fraca tendência a ser mais alongada. Ou seja, apresenta alguma susceptibilidade a enchentes, em especial, para condições de intensidades anormais de precipitação. Tal observação pode ser corroborada pelo índice de circularidade (Ic) 0.58 que demonstra que a microbacia em estudo apresenta tendência natural a favorecer o escoamento da chuva, o que pouco contribui para os processos de enchentes, devido ao seu formato que tende a ser alongada, características predominantes para valores de Ic menores que 0.51 (Muller, 1953 e Schumm, 1956). A densidade de drenagem obtida foi de 3,57 km/km2 que denota alta capacidade de drenagem (Villela & Mattos,1975). Este índice pode variar de 0.5 km/km2 em bacias com drenagem pobre a 3.5 km/km2, ou maior, em bacias bem drenadas. Desta forma, a densidade de drenagem obtida denota uma menor superfície de contribuição da microbacia em relação à quantidade de canais que a mesma possui. O que pode sinalizar quanto à infiltração de água no solo, o não favorecimento ao abastecimento dos lençóis freáticos, devido a maior velocidade com que se dá o escoamento superficial da água da precipitação para atingir determinado curso d’água. O sistema de drenagem da área em estudo, de acordo com a Hierarquia de Strahler, possui ramificação de quinta ordem (Figura 04 e Tabela 03). 4 Figura 02 – Modelo Digital do Terreno da microbacia Córrego Taboquinha. Figura 03 – Modelo representativo da direção do fluxo d’água na microbacia do Córrego Taboquinha. 5 Tabela 01 – Quantificação das áreas por classes de direção de fluxo d’água para a microbacia Córrego da Taboquinha. Tabela 02 – Parâmetros morfométricos determinados para a microbacia do Córrego Taboquinha. Tabela 03 – Sistema de drenagem da microbacia do Córrego Taboquinha. Direção de Fluxo Área (km2) % Relativa Leste 3615 19 Sudeste 3625 19 Sul 2333 12 Sudoeste 1861 10 Oeste 2318 12 Noroeste 1637 9 Norte 2050 11 Nordeste 1573 8 Características Físicas Resultados Área de drenagem (km2) 19,03 Perímetro (km) 20,27 Comprimento axial da sub-bacia (km) 6,74 Coeficiente de compacidade (Kc) 1,30 Fator de forma (F) 0,42 Índice de circularidade (IC) 0,58 Declividade média (Graus) 11 Altitude máxima (m) 1117 Altitude média (m) 1000 Altitude mínima (m) 880 Extensão média do escoamento superficial (km) 0,07 Comprimento total de todos os canais (km) 67,92 Comprimento do canal principal (km) 10,45 Hierarquia Fluvial 5,00 Densidade de drenagem (km/km2) 3,57 Hierarquia Comprimento (km) % Ordem 1 41 60 Ordem 2 13 19 Ordem 3 5,8 9 Ordem 4 3,5 5 Ordem 5 4,7 7 6 Figura 04 – Ordenamento das drenagens da microbacia Córrego Taboquinha. Figura 05 – Distribuição espacial da declividade na microbacia do Córrego Taboquinha. 7 O MDT foi utilizado como entrada para a geração do mapa de declividade (Figura 05). As classes de declividade foram separadas em seis intervalos distintos, sugeridos pela EMPRAPA (1979), conforme mostrado na Tabela 04. Analisando a altitude da área de estudo, foi possível verificar que existe uma variação de 1117m até 880m nas partes menos elevadas do terreno, apresentando altitude média de 1000 m. Deste modo, sinalizando precipitações bem distribuídas e regulares por sua extensão, contribuindo assim na manutenção da disponibilidade hídrica da região. De acordo com os métodos de classificação de declividade propostos pela EMBRAPA (1979), o Relevo Ondulado é predominante em relação às outras classes com 31% da área total da microbacia em estudo compreendida entre 8 – 20% de declividade (Tabela 04). Tabela 04 – Distribuição das classes de declividade da microbacia do Córrego Taboquinha. A Figura 05 apresenta a distribuição espacial das classes de declividade na área de estudo, onde se observa uma declividade média de 11%. A declividade influencia a relação entre precipitação e o deflúvio da bacia hidrográfica, sobretudo devido ao aumento da velocidade de escoamento superficial, reduzindo a possibilidade da infiltração de água no solo. Na bacia em estudo, embora a baixa declividade seja predominante, em conjunto com a cobertura vegetal, que exerce função hidrológica de interceptação e redistribuição da água da chuva, devem ser consideradas no favorecimento da diminuição de processos erosivos superficiais. A distância média do escoamento superficial, com apenas 0,07 km denota a pouca distância que os afluentes têm que percorrer para entregar sua contribuição ao canal receptor, apresentando uma sinuosidade relativamente baixa. É relevante salientar que as superfícies vertentes da microbacia do Córrego Taboquinha, em virtude de sua elevada declividade, caracterizam-se como possíveis fontes potenciais de degradação do solo e dos cursos d’água da rede de drenagem. Desta maneira, a cobertura vegetal nesta área deve ser adequadamente conservada. A remoção da cobertura vegetal nestas áreas poderá contribuir para o maior impacto da água da precipitação e da velocidade de seu escoamento na superfície, possibilitando a ocorrência de erosões, com consequente assoreamento os curso d’água, além de reduzir a quantidade de água que infiltra no solo e contribui para o abastecimento do lençol freático. 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS De acordo com a caracterização morfométrica da microbacia analisada, pode-se concluir que: A microbacia do Córrego Taboquinha apresenta tendência de forma mais alongada, sendo comprovado pelo Índice de Circularidade (Ic), Coeficiente de Compacidade (Kc) e Fator Declividade (%) Discriminação Área (km2) % 0 - 3 Relevo Plano 1884 10 3 - 8 Relevo Suave Ondulado 4101 22 8 - 20 Relevo Ondulado 5927 31 20 - 45 Relevo Forte Ondulado 5177 27 45 - 75 Relevo Montanhoso 1470 8 > 75 Relevo Escarpado 459 2 8 Forma (Kf). Estes aspectos indicam menores possibilidades de enchentes na microbacia em estudo, desconsiderando-se eventos hidrológicos de intensidades anormais. Contudo, a densidade de drenagem 3,57 km/km2, é considerada como alta, sinalizando maior segurança contra enchentes na ocorrência de eventos hidrológicos adversos. E ainda, uma menor superfície de contribuição da microbacia em relação à quantidade de canais, sendo este um fator de restrição para a infiltração de água no solo. Contudo, este aspecto parece ser compensado pela predominância da classe de declividade Relevo Ondulado que sugere ser menos restritiva para favorecimento da infiltração de água no solo e abastecimento do lençol freático, com declividade média de 11% para a área de estudo. Situação condicionada à necessidade de conservação da cobertura vegetal das superfícies vertentes com objetivo de impedir a degradação dos recursos naturais presentes. 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AB’SABER, A. N. 1997 Os domínios morfoclimáticos na América do Sul: primeira aproximação. Geomorfologia, São Paulo, p. 1 – 22, 1997. EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA – EMPRAPA. 1979. Serviço Nacional de Levantamentos e Conservação de Solos (Rio de Janeiro). Súmula da 10 Reunião Técnica de Levantamentos de Solos. EMBRAPA, 2013 MULLER, C. V. 1983. A quantitative geomorphyc study of drainage basins characteristic in the Clinch Mountain área. Technical Report. Department f Geology, Columbia University. SILVA, F.A.M., ASSAD, E.D., EVANGELISTA, B. A 2008. Caracterização climática do Bioma Cerrado. In: Sano, S.M., Almeida, S. P., Ribeiro, J.F. Cerrado: ecologia e flora. Brasília, DF: Embrapa Informação Tecnológica; Planaltina, DF: Embrapa Cerrados, 2008. V.1, p. 69-87. SHUMM, S. A. 1956. Evolution of drainage system and slopes in badlands of Perth Amboy. Bulletin of Geological Society of American, n. 67, p. 597-646. STRAHLER, S. N. 1957. Quantitative analysis of watershed geomorphology. Transaction of America Geophysics Union, 38: 913-920. TUCCI, C. E. M. (Org.). Hidrologia: ciência e aplicação. 4. ed. 1ª reimp. – Porto Alegre: Editora da UFRGS/ABRH, 2009. 943 p. VILLELA , S. M,. MATOS, A. Hidrologia Aplicada. São Paulo: Editora McGraw-Hill, 1975. 245p. WISLER, C. O.; BRATER, E. F. Hidrologia. Tradução e publicação de Missão Norte-Americana pela Cooperação Econômica e Técnica no Brasil. Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico S.A. 1964. 484p.
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