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CENTRO PAULA SOUZA FACULDADE DE TECNOLOGIA DE JAHU CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM MEIO AMBIENTE E RECURSOS HÍDRICOS ALESSANDRO BULGARELI CARACTERIZAÇÃO AMBIENTAL E DIAGNÓSTICO DAS APPs DA BACIA HIDROGRÁFICA DO CÓRREGO DA LAGOA EM BARIRI-SP Jahu/SP 1° Semestre/2017 ALESSANDRO BULGARELI CARACTERIZAÇÃO AMBIENTAL E DIAGNÓSTICO DAS APPs DA BACIA HIDROGRÁFICA DO CÓRREGO DA LAGOA EM BARIRI-SP Jahu/SP 1° Semestre/2017 Monografia apresentada à Faculdade de Tecnologia de Jahu, como parte dos requisitos para obtenção do título de Tecnólogo em Meio Ambiente e Recursos Hídricos. Orientador: Prof. Me. José Carlos Toledo Veniziani Junior Dedico este trabalho à minha filha Sarah, minha melhor parte, quem me motiva todos os dias me tornar uma pessoa melhor. Dedico este trabalho à minha filha Sarah, minha melhor parte, quem me motiva todos dias me tornar uma pessoa melhor. AGRADECIMENTOS A Deus por ter me dado saúde e força para superar as dificuldades. A minha família, meu alicerce, fonte de apoio incondicional. A minha filha Sarah e minha mulher Daviane, por sempre estarem do meu lado, não importa a situação. Ao meu orientador Prof. Me. Kiko, pela confiança, pelo suporte e incentivo, que me fizeram acreditar e tornaram possível а conclusão desta monografia. Aos demais professores do curso de M.A.R.H. da Fatec – Jahu, que fizeram parte dessa jornada: Maria Hermínia, Rosella, Fabiana, Wilson, Pedro Paulo, Valéria, Jozrael, Vera, Flávia, Raquel, Dirceu, Natália Tecedor, Natália Galastri, Marina, Fernando, Dalva, Buga, Rodrigo e a Cris (auxiliar de docente). A todos os amigos que surgiram nesta caminhada, pelos grandes e inesquecíveis momentos compartilhados, sentirei saudades. A todos aqueles qυе de alguma forma estiveram е estão próximos de mim, fazendo esta vida valer cada vez mais а pena. Muito obrigado! “Água que nasce na fonte serena do mundo E que abre um profundo grotão Água que faz inocente riacho E deságua na corrente do ribeirão Águas escuras dos rios Que levam a fertilidade ao sertão Águas que banham aldeias E matam a sede da população Águas que caem das pedras No véu das cascatas, ronco de trovão E depois dormem tranquilas No leito dos lagos No leito dos lagos Água dos igarapés Onde Iara, a mãe d'água É misteriosa canção Água que o sol evapora Pro céu vai embora Virar nuvens de algodão Gotas de água da chuva Alegre arco-íris sobre a plantação Gotas de água da chuva Tão tristes, são lágrimas na inundação Águas que movem moinhos São as mesmas águas que encharcam o chão E sempre voltam humildes Pro fundo da terra Pro fundo da terra Terra! Planeta Água Terra! Planeta Água Terra! Planeta Água” Guilherme Arantes RESUMO O objetivo deste trabalho foi identificar as características ambientais da Bacia Hidrográfica do Córrego da Lagoa, em Bariri – SP e diagnosticar as condições das suas Áreas de Preservação Permanente (APP) através da elaboração do mapa de uso do solo confrontando-o com o mapa de APP, verificando a adequação à Legislação Ambiental vigente. Realizou-se também uma análise do manancial São Luiz, localizado na bacia, verificando a situação em relação a Outorga de Direito de Uso dos Recursos Hídricos. Como fonte de informações foram utilizadas cartas topográficas do IGC, imagem de satélite disponibilizadas no Google Earth e como ferramenta de trabalho o software gratuito nanoCAD. Os resultados mostraram uma bacia predominantemente rural, ocupada em maior parte com cana de açúcar (67%) e pastagem (16,5%), enquanto os remanescentes florestais ocupam apenas 6,6% da área. Suas APPs estão com pouco mais da metade da área irregular, aspecto muito preocupante, principalmente por se tratar de um manancial de abastecimento público. Sobre a adequação da captação de água do manancial, foi verificado, segundo os dados da Regionalização Hidrológica do estado de São Paulo, que o volume outorgável não atenderia a atual demanda, sendo necessária a realização de estudos hidrológicos locais para uma possível ampliação da capacidade outorgável ou até mesmo a busca de novas áreas de captação suprindo o déficit verificado. A situação observada demanda planejamento e ações para uma recuperação ambiental, envolvendo novos estudos hidrológicos e projetos de recuperação das matas ciliares, visando atendimento a legislação e preservação de seus cursos d’água e suas nascentes. Palavras chave: Área de Preservação Permanente - APP; Bacia Hidrográfica; Diagnóstico Ambiental; Manancial; Outorga. ABSTRACT The objective of this work was to identify the environmental characteristics of the Córrego da Lagoa Watershed in Bariri - SP and to diagnose the conditions of its Permanent Preservation Areas (APP) areas through the elaboration of the land use map by comparing it with the APP map, verifying the Compliance with the current Environmental Legislation. An analysis of the São Luís spring located in the watershed was also carried out, verifying the situation regarding the Right to Use of Water Resources. As a source of information, topographic maps of the IGC, satellite imagery made available in Google Earth and as a working tool were used for the free nanoCAD software. The results showed a predominantly rural watershed, mostly occupied by sugarcane (67%) and pasture (16.5%), while forest remnants occupy only 6.6% of the area. Its APPs are with little more than half of the irregular area, aspect very worrying, mainly because it is a source of public supply. Regarding the adequacy of the water catchment of the spring, it was verified, according to the data of the Hydrological Regionalization for the state of São Paulo, that the granting volume would not meet the current demand, being necessary the realization of local hydrological studies for a possible expansion of the capacity or even the search for new catchment areas, supplying the verified deficit. The observed situation demands planning and actions for the environmental recovery, involving new hydrological studies and projects of recovery of the riparian forests, aiming at the compliance with the legislation, and the preservation of its watercourses and their springs. Keywords: Permanent Preservation Area - APP; Watershed; Environmental Diagnosis; Source; Grants. Lista de Figuras Figura 1. Classificação das águas doces segundo CONAMA ...................................28 Figura 2. APPs nas margens de rios, ribeirões e riachos .........................................34 Figura 3. APPs em nascentes e olhos d’água ...........................................................35 Figura 4. APPs em reservatórios ...............................................................................36 Figura 5. Regionalizações hidrologicamente semelhantes do Estado de SP ............43 Figura 6. Localização da Bacia Hidrográfica do Córrego da Lagoa ..........................45 Figura 7. Imagem e localização do recuo dos cursos d’água ...................................49 Figura 8. Área onde se encontrava um curso d’água. Atualmente mata ciliar ...........50 Figura 9. Área onde se encontrava um curso d’água. Atualmente silvicultura ..........50 Figura 10. Precipitação média anual e Vazão média plurianual .................................51 Figura 11. Curva de Permanência .............................................................................52Figura 12. Vazão mínima anual de “d” meses consecutivos ......................................53 Figura 13. Vazão mínima de 7 dias consecutivos com “T” anos de período de retorno ....................................................................................................................................54 Figura 14. Bacia Hidrográfica do Córrego da Lagoa: Mapa de Uso do Solo..............58 Figura 15. Bacia Hidrográfica do Córrego da Lagoa: Mapa de uso do Solo nas áreas de APP .......................................................................................................................61 Lista de Tabelas Tabela 1. Bacia Hidrográfica do Córrego da Lagoa: Características Morfométricas e Índices .......................................................................................................................48 Tabela 2. Área do uso dos solos na Bacia expressas em hectares (ha) e porcentagem (%) .............................................................................................................................59 Tabela 3. Uso dos solos na área de APP expressos em hectares (ha) e porcentagem (%) .............................................................................................................................62 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO .................................................................................................... 11 2. OBJETIVOS ........................................................................................................ 14 2.1 Objetivo Geral .................................................................................................. 14 2.2 Objetivos Específicos ....................................................................................... 14 3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................................... 15 3.1 Bacias Hidrográficas ........................................................................................ 15 3.2 Geoprocessamento .......................................................................................... 18 3.3 Sensoriamento Remoto ................................................................................... 20 3.3.1 Sistemas Sensores .................................................................................... 22 3.4 Sistema de Informação Geográfica .................................................................. 24 3.5 Abastecimento urbano / Qualidade das águas ................................................ 27 3.6 Legislação Ambiental ....................................................................................... 32 3.7 Outorga dos direitos de uso de Recursos Hídricos .......................................... 37 3.8 Regionalização Hidrológica .............................................................................. 42 4. MATERIAIS E MÉTODOS .................................................................................. 44 4.1 Área de Estudo ................................................................................................ 44 4.2 Metodologia ..................................................................................................... 46 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................... 48 6. CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................ 63 7. REFERÊNCIAS ................................................................................................... 66 11 1. INTRODUÇÃO A água sempre foi essencial a qualquer forma de vida, para sua sobrevivência e para seu desenvolvimento. Onde não há água não há vida. Todas as civilizações tanto do passado como do presente sempre dependeram da água doce para seu desenvolvimento cultural e econômico. Mas apesar dessa dependência da água para sua sobrevivência, as sociedades humanas poluem e degradam esse recurso, tanto as águas superficiais quanto as subterrâneas, causando perdas extremamente elevadas em quantidade e qualidade da água. Essa crescente deterioração dos recursos hídricos está relacionada com o crescimento e diversificação das atividades agrícolas, o aumento da urbanização e das atividades antrópicas nas bacias hidrográficas (TUNDISI; TUNDISI, 2011). De acordo com Freire (2007) um fator importante no processo de degradação ambiental, principalmente dos recursos hídricos, é o uso e ocupação do solo em uma bacia hidrográfica. A falta de planejamento do uso e ocupação do solo frente à expansão e o desenvolvimento urbano, sobretudo nas pequenas bacias, torna- se preocupante perante à necessidade de abastecimento de água da população, da demanda industrial, além da manutenção do equilíbrio do ecossistema. Nas três últimas décadas, é substancial o incremento de estudos relativos aos recursos hídricos, dada a importância alcançada pelo recurso água em nossa sociedade industrial moderna, e a utilização da bacia hidrográfica como unidade territorial preferencial desses estudos, subsidiando tanto o planejamento ambiental e territorial quanto fundamentando boa parte da legislação ambiental do Brasil e em muitos países (MACHADO; TORRES, 2012). Segundo Oliveira; Pinto e Lombardi Neto (2005), para uma análise, elaboração e aplicação eficaz de um plano de gestão, sendo adotada a bacia hidrográfica como unidade de observação, é necessário obter-se o máximo de informações e dados referentes a realidade da área, e isso se torna mais viável e prático com auxílio do sensoriamento remoto e dos SIG, respectivamente. 12 A qualidade da água de um manancial reflete o uso e ocupação do solo de sua bacia, onde se encontram os principais fatores de risco da degradação do manancial. Acontece em maior grau, a perda da qualidade das águas pela poluição, e, em menor grau, a perda da quantidade por alterações climáticas e consequentes alterações do ciclo hidrológico devido a própria exploração (CAMARGO, 1997). A disponibilidade da água tanto em quantidade quanto em qualidade é um fator determinante para o desenvolvimento das cidades. Para manter esse recurso sustentável é necessário um planejamento voltado a proteção dos mananciais de abastecimento, pois a qualidade da água bruta depende da forma pelo qual a bacia hidrográfica onde ele está localizado é manejada. Machado e Torres (2012), abordam que a água de um manancial é o resultado da drenagem de sua bacia hidrográfica, sendo assim suas características físicas, químicas, biológicas e ecológicas são sempre dependentes diretamente das ações (uso e ocupação) que se realizam no solo dessa bacia, bem como o grau de controle que se tem (ou não) sobre essas fontes, garantindo a sua qualidade. Afirmam ainda que a falta de planejamento e de gestão adequada dos usos do solo e a utilização indevida dos recursos hídricos, especialmente nas áreas dos mananciais destinados ao abastecimento público, têm gerado graves problemas econômicos e ambientais. Considerando a importância que o uso do solo exerce sobre os mananciais de abastecimento público, é fundamental a adoção de técnicas de manejo adequadas visando garantir a qualidade e quantidade da produção de água. Neste sentido se faz necessária a caracterização ambiental da bacia hidrográfica do córrego da lagoa, ainda mais por se tratar de manancial de abastecimento público, responsável por grande parte da demanda do município de Bariri. A identificação e mapeamento do uso e da ocupação do solo, servirão de base para o planejamento voltado ao manejo sustentável da bacia com o objetivo de garantir a estabilidade da disponibilidade dos recursos hídricos para a população. O uso de tecnologias de mapeamento computacionais possibilita a realização de estudos e análises espaciais,apresentando-se como uma alternativa para realização desse trabalho. O uso do SIG (Sistemas de Informação Geográfica), para o estudo de situações complexas, tem produzidos resultados de grande utilidade e com boa qualidade como aponta Soares et al (2012). Dessa forma, quando se faz 13 necessário mapear, monitorar o uso e ocupação do solo em áreas consideradas especiais e que precisam ser preservadas, o emprego de tecnologias de geoprocessamento é bastante viável na análise do cumprimento da legislação ambiental (SILVA, 2010). A qualidade da água de um manancial está intimamente ligada com seus usos e atividades desenvolvidas na bacia hidrográfica, bem como a situação de suas matas ciliares. A manutenção de um manancial hídrico livre das degradações é uma garantia que o mesmo seja capaz de produzir água em quantidade e qualidade adequadas ao abastecimento público, além de reduzir custos no tratamento da água. Dada a importância da manutenção da quantidade e qualidade da água a ser distribuída para a população, é indispensável um estudo da bacia hidrográfica do Córrego da Lagoa, que engloba o Manancial São Luiz, realizando a caracterização ambiental e mapeamento do uso e ocupação do solo, com auxílio de tecnologias de geoprocessamento e sensoriamento remoto. Como constado por este trabalho estas técnicas são viáveis na análise do cumprimento da legislação ambiental, especialmente, quando se faz necessário mapear e monitorar áreas especiais que necessitam ser preservadas, como é o caso do manancial São Luiz, promovendo a conservação das condições ambientais favoráveis à garantia da produção e reserva de água no manancial e melhoria de suas condições ecológicas. 14 2. OBJETIVOS 2.1 Objetivo Geral Promover a caracterização e diagnóstico ambiental da bacia hidrográfica do Córrego da Lagoa, verificando a adequação do uso do solo nas Áreas de Proteção Permanente (APP) e da Outorga de Direito de Uso dos Recursos Hídricos à legislação vigente. 2.2 Objetivos Específicos • Delimitar a bacia hidrográfica do Córrego da Lagoa e da área de captação de água (Manancial São Luiz) para abastecimento da cidade de Bariri-SP. • Mapear o uso do solo na bacia hidrográfica do Córrego da Lagoa. • Elaborar um mapa de Áreas de Preservação Permanente (APPs Hídricas) segundo o novo Código Florestal, Lei 12.651/2012. • Analisar a adequação do uso do solo em relação a legislação ambiental na bacia do Córrego da Lagoa. • Verificar adequação da captação de água à Lei 9.433/1997 referente a outorga de uso dos recursos hídricos. 15 3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 3.1 Bacias Hidrográficas A bacia hidrográfica compõe-se de um conjunto de superfícies vertentes e de uma rede de drenagem formada por cursos de água que confluem até resultar em um leito único no seu exutório (TUCCI, 1997), ou seja, uma área de captação natural da água de precipitação que faz convergir o escoamento para um único ponto de saída. A bacia hidrográfica é onde se realizam os balanços de entrada proveniente das precipitações e saída de água através do exutório, permitindo que sejam delineadas bacias e sub-bacias. Sobre o território definido como bacia hidrográfica é que se desenvolvem as atividades humanas. Todas as áreas urbanas, industriais, agrícolas ou de preservação fazem parte de alguma bacia hidrográfica. Pode-se dizer que, no seu exutório, estarão representados todos os processos que fazem parte do seu sistema. O que ali ocorre é consequência das formas de ocupação do território e da utilização das águas que para ali convergem (PORTO; PORTO, 2008). Segundo Tundisi e Tundisi (2011) a bacia hidrográfica tem certas características essenciais que a tornam uma unidade muito bem caracterizada e permitem a integração multidisciplinar entre diferentes sistemas de gerenciamento representando a unidade mais apropriada de planejamento e gestão de recursos hídricos, sendo adotada dessa forma em muitos países e regiões. Na área de planejamento ambiental, o conceito de Bacia Hidrográfica tem sido amplamente utilizado como unidade de gestão da paisagem, onde em um estudo hidrológico envolve explicitamente o conjunto de terras drenadas por um corpo d’água principal e seus afluentes e representa a unidade mais apropriada para o estudo qualitativo e quantitativo do recurso água e dos fluxos de sedimentos e nutrientes (PIRES; SANTOS; DELL PRETTE, 2002). De acordo com Garcez e Alvarez (1988), o ciclo hidrológico, é o comportamento natural da água em relação à sua ocorrência, transformações de estado e relações com a vida humana. Este sofre grande influência no seu comportamento, diante das características topográficas, geológicas, geomorfológicas, pedológicas e térmicas da bacia hidrográfica, bem como o tipo de cobertura do seu solo. 16 As bacias hidrográficas são consideradas ótimas unidades de gerenciamento, sejam elementos naturais ou sociais, pois se adotando essa visão, torna-se possível fazer um acompanhamento das atividades antrópicas na área e consequentemente suas respectivas respostas e reações (GUERRA; CUNHA, 1996). Eles ressaltam também que em países desenvolvidos, a adoção da bacia hidrográfica como unidade de gestão torna-se cada vez mais utilizada, uma vez que permite um melhor planejamento para o manejo dos recursos naturais, equidade na distribuição, monitoramento em seus diversos usos e melhorias quali-quantitativas notórias. De acordo com Villela e Mattos (1975) as bacias hidrográficas são necessariamente contornadas por uma linha de separação, um divisor, que separa as precipitações encaminhando-as para um outro sistema fluvial. O divisor define o perímetro da bacia e contorna a área de drenagem, percorre os pontos de máxima cotas entre bacias, o que não impede que no seu interior existam picos isolados com cota superior a qualquer ponto do divisor. Os autores comentam ainda sobre a grande importância das características físicas de uma bacia por causa da estreita relação entre o regime hidrológico e estes elementos. Uma bacia hidrográfica tem como suas principais características físicas: Densidade de Drenagem (Dd) – indica o grau de desenvolvimento do sistema de drenagem, sendo a relação entre o comprimento total dos cursos d’água (L) presentes na bacia (efêmeros, perenes ou intermitentes) com a área total da bacia (A): Índices em torno de 0,5 Km/Km² indicam uma drenagem pobre e índices com 3,5 Km/Km² ou mais indicam bacias bem drenadas, ou seja, quanto maior o índice maior a eficiência de drenagem da bacia (VILELLA; MATTOS, 1975). Rede de Drenagem – constituído pelo curso principal e seus afluentes, indica a maior ou menor velocidade com que a água deixa a bacia hidrográfica. Coeficiente de compacidade (Kc) – um parâmetro adimensional, caracteriza a forma da bacia. É a relação entre o perímetro da bacia (P) e a circunferência de um 17 círculo de mesma área que a bacia. Valores próximos a 1 indicam que a forma da bacia se aproxima de um círculo, com maior tendência a enchentes: Fator de forma (Kf) – é definido pela relação entre a largura média da bacia e o seu comprimento axial (L), que vai da foz ao ponto mais longínquo da área. A largura média da bacia é obtida dividindo-se a área da bacia pelo seu comprimento axial, assim o fator de forma resulta: O fator de forma relaciona a forma da bacia a um retângulo, onde, quanto menor for seu valor, mais comprida é a bacia e consequentemente menos sujeita a picos de inundação. Índice de circularidade (Ic) - estabelece a relação existente entre a área da bacia e a área do círculo de mesmo perímetro. Simultaneamente ao coeficiente de compacidade, o índice de circularidade tende para a unidade à medida que a bacia se aproxima da forma circular. Um coeficiente mínimo igual à unidade corresponderia a uma baciacircular, e para uma bacia alongada, seu valor é significativamente inferior a 1. Ordem dos cursos d’água – classificação que reflete o grau de ramificação e bifurcação dentro de uma bacia; Extensão média do escoamento superficial – distância média que a água da chuva teria que escoar sobre os terrenos da bacia (em linha reta) do ponto da precipitação até o curso d’água mais próximo; Área de drenagem (A) – constitui a área drenada pelo sistema fluvial delimitada por seus divisores topográficos (divisor de águas), projetada em plano horizontal. Perímetro (P) – constitui o comprimento médio ao longo do divisor de águas; 18 Talvegue – linha sinuosa no fundo do vale (curso d’água principal da bacia) hidrográfica. A forma da bacia é uma característica que interfere no comportamento hidrológico, como por exemplo, no tempo de concentração (Tc). Tempo de concentração é definido como sendo o tempo, a partir do início da precipitação, necessário para que toda a bacia contribua com a vazão no exutório ou na seção de controle. Ele está relacionado com a forma, com o comprimento, com a área, e com a declividade da bacia. De acordo com Gonçalves e Araújo (2012), o aproveitamento dos recursos hídricos em uma bacia hidrográfica pode ser feito de maneira mais racional com maiores benefícios à sociedade em geral quando cada bacia é estudada pontualmente. Levando em consideração todas as suas possíveis características e a variabilidade muito grande entre as bacias, é de suma importância a avaliação dos parâmetros que caracterizam fisicamente e funcionalmente as bacias hidrográficas para se ter conhecimento dos fatores que determinam a natureza e que podem fazer comparações entre as bacias. 3.2 Geoprocessamento Com o desenvolvimento da tecnologia da informação, tornou-se possível armazenar e representar informações sobre distribuição geográfica de recursos minerais, propriedades, animais e plantas, que até pouco tempo era feito em documentos e mapas de papel, em ambientes computacionais, abrindo espaço para o surgimento do Geoprocessamento (CÂMARA; DAVIS; 2004). Segundo Mello Filho e Silva (2015) o Geoprocessamento é uma tecnologia capaz de conceder informações completas, precisas (em função da base de dados disponível) e atualizadas, o que possibilita a manipulação eficiente desses dados e orienta à tomada de decisão, para que se atinjam os objetivos definidos por programas de gerenciamento ambiental ou de administração pública. O incentivo a aplicação de instrumentos de Geoprocessamento é essencial para possibilitar novos caminhos que vislumbram atividades de análises ambientais, zoneamento, planejamento e gestão 19 dos recursos ambientais territoriais, estabelecendo metodologias para melhor efetuar o uso mais racional e eficiente dos espaços e regiões. Para Veiga e Silva (2010), o geoprocessamento altera a maneira de coletar, utilizar e compartilhar a informação, possibilitando o monitoramento do desenvolvimento, através de vários meios, como mapas interativos ou imagens de satélites que possam permitir a espacialização da extensão dos efeitos das políticas e ações de desenvolvimento, sobre o espaço abordado e em tempo real. A expressão geoprocessamento abrange um grande campo da geociência, podendo classificar toda atividade associada ao mapeamento da superfície (geo = Terra) ou análise de suas características, como processamento de informações espaciais, pois está ligado à manipulação de dados que resultem em informações ligadas a Terra (BIELENK JÚNIOR; BARBASSA, 2012). Nas palavras de Rocha (2007) o geoprocessamento pode ser definido como uma disciplina pluridisciplinar, capaz de integrar equipamentos, programas, processos, dados, pessoas e metodologias para coleta, tratamento, avaliação e apresentação de informações relacionadas a mapas digitais georreferenciados. De acordo com Câmara e Davis (2004) as ferramentas computacionais para Geoprocessamento, chamadas de Sistema de Informação Geográfica, permitem realizar análises complexas, ao integrar dados de diversas fontes e ao criar banco de dados georreferenciados, utilizando técnicas matemáticas e computacionais para o tratamento da informação geográfica, que vem influenciando de maneira crescente as áreas de cartografia, análise de recursos naturais, transportes, comunicações, planejamento urbano entre outros. Buscando examinar fenômenos ou situações observadas em determinado lugar no espaço, surge a necessidade da informação integrada e especializada que dê dados à tomada de decisão. O fato de o geoprocessamento manipular informações geograficamente confiáveis, de forma acessível, rápida, de grande importância ao planejamento estratégico, sendo estes dados compatíveis as particularidades de cada comunidade e do espaço por elas utilizados ou alterado é sem dúvida, sua contribuição de maior importância (VEIGA; SILVA, 2010). 20 Geoprocessamento é uso automatizado de informações vinculadas a um determinado lugar no espaço, por meio de um simples endereço ou coordenadas, no qual existem vários sistemas que fazem parte do geoprocessamento, e o SIG (Sistema de Informação Geográfica) é o que reúne maior capacidade de processamento e análise de dados espaciais (SILVA, 2010). Rosa (2005) associa o termo geoprocessamento às geotecnologias, as quais se resumem num conjunto de processos destinados a coleta, ao processamento, a análise e ao fornecimento de dados georreferenciados, destacando-se a cartografia, a topografia, o sensoriamento remoto, os sistemas de informação geográfica e os sistemas de posicionamento global, pois auxiliam veemente na tomada de decisões. Para Silva (2010), o geoprocessamento é a junção das tecnologias que produzem informações necessárias para que se tome decisões e ações, seja para o planejamento ambiental ou urbano, com a capacidade de manipular dados ou informações, desde que seus elementos possam ser representados num mapa, como casas, escolas, hospitais, florestas, rios, etc. De acordo com Bielenk Júnior e Barbassa (2012), ao aplicar o geoprocessamento em um determinado assunto como recursos hídricos, é necessário estar apoiado em três pilares: o conhecimento do tema, define as regras e as formas de interação entre os dados; a cartografia, que se atenta a melhor forma de espacializá-los; e a informática, trata da ligação entre as informações e as suas representações espaciais. Zaidan e Silva (2010) dizem que o geoprocessamento permite moldar a realidade ambiental, viabilizando o tratamento, a manipulação e a disponibilização de dados e informações referentes ao alvo desejado de maneira mais ágil e rápida. 3.3 Sensoriamento Remoto A origem do Sensoriamento Remoto está vinculada ao surgimento da fotografia aérea, e está estreitamente ligada ao uso militar, podendo ser dividida no período de 1860 a 1960, e de 1960 aos dias atuais (FLORENZANO, 2002). 21 Ainda segundo este autor, na primeira Guerra Mundial, inicia-se o uso de aviões para realizar fotos aéreas, e na Segunda Guerra Mundial houve um grande desenvolvimento do Sensoriamento Remoto, quando foi desenvolvido o filme infravermelho (para diferenciar vegetação de alvos pintados de verde) e introduzido novos sensores. A partir de 1960, foram tiradas as primeiras fotografias da superfície terrestre através de satélites orbitais, que demonstraram o potencial e as vantagens da aquisição de imagens orbitais, o que incentivou a construção de mais satélites de coleta de dados meteorológicos e recursos terrestres. O Sensoriamento Remoto é um conjunto de atividades capaz de obter informações dos objetos que compõe a superfície da terra, através de sua interação com a energia eletromagnética emitida ou refletida por eles, não havendo nenhum contato direto entre si. Essas interações são definidas pelas propriedades físico- químicase biológicas, tornando passíveis de serem identificadas e interpretadas as imagens e os dados coletados pelos sensores (MORAES, 2002). Em uma definição ampla, a tecnologia que permite a aquisição de informações sobre objetos sem contatos físicos com eles, pode ser definida como Sensoriamento Remoto, ou seja, a utilização de sensores para a aquisição de tais informações. Esses sensores utilizam a energia proveniente do objeto, a convertem em sinal passível de ser registrado e apresenta de forma adequada à extração de informações, segundo Novo (1992). Silva (2010) comenta que, as informações sobre o objeto são derivadas a partir da detecção das modificações que ele impõe sobre os campos de força que o cercam, ou seja, Sensoriamento Remoto utiliza as propriedades físico-químicas dos objetos com base nas interações eletromagnéticas com os alvos e o meio ambiente para aquisição e análise das informações. Figueiredo (2005), diz que cada alvo interage de maneira diferente com a radiação solar incidente na superfície terrestres e as composições físico-químicas dos objetos ou feições terrestres é que determinam a diferença. Cada alvo absorve ou reflete de modo diferente cada uma das faixas do espectro de luz incidente. Para Florenzano (2002) o sensoriamento remoto é um conjunto de tecnologias que nos fornecem imagens e dados pelos sensores eletrônicos instalados em satélites artificiais. Esta radiação é transformada em sinais elétricos, registrados e enviados as 22 estações na terra, sendo posteriormente transformados em gráficos, imagens ou tabelas. Através da interpretação desses dados é possível obter-se informações da superfície da terra e identificar os objetos que nela estão representados. O sensoriamento remoto é a tecnologia que mais fornece dados para estudos e análises de fenômenos espaciais (FITZ, 2008), sendo necessário para a aquisição de dados desejados alguns elementos como a fonte da qual fornecerá energia (radiação), o alvo/objeto desejado e o sensor (sistema de imageamento e detecção). De acordo com Jensen (2011), um dos atributos de grande valia quanto à funcionalidade do sensoriamento remoto, é que este obtém o registro das feições terrestres em um momento específico no tempo. Vários destes registros, de uma mesma feição terrestre, coletadas ao longo do tempo, oferecem juntos a possibilidade de identificação dos processos em evolução, além do mais, auxiliam na realização de previsões quanto esses elementos dinâmicos. No Brasil, os principais fatores para o país aderir e buscar um aprimoramento em relação ao desenvolvimento do sensoriamento remoto, segundo Rosa (2005) foram: a extensão do território brasileiro e o pouco conhecimento da disponibilidade de recursos naturais, isso aliado ao alto custo de obtenção de dados de modo convencional. 3.3.1 Sistemas Sensores Qualquer equipamento capaz de transformar alguma forma de energia (radiação eletromagnética) em um sinal passível de ser convertido em informações sobre o ambiente pode ser definido como sensor. Eles podem ser classificados como sensores passivos e sensores ativos (NOVO, 1992). Os sensores passivos dependem de uma fonte de irradiação externa para que possam operar, eles detectam a radiação solar refletida ou emitida pelos objetos da superfície. Já os sensores ativos produzem sua própria radiação, um bom exemplo são os radares, eles produzem a energia radiante que irá interagir com os objetos da superfície. A definição do termo “sensores” pode ser compreendido como dispositivos capazes de captar energia refletida ou emitida por uma superfície qualquer e 23 memorizá-la na forma de variados dados digitais como imagens, gráficos, dados numéricos, etc., que são susceptíveis de serem acondicionados, manipulados e analisados através de softwares específicos (FITZ, 2008). Também é possível classificar os sensores segundo a função de seu produto originado, diz Fitz (2008), assim eles são classificados em sensores não-imageadores, ou seja, sintetiza os dados coletados e transmite-os na forma de dados digitais diversos, como gráficos e tabelas, e sensores imageadores, onde os dados coletados e as áreas “varridas” por ele são traduzidos no formato de imagens, semelhante a fotografias. Para Figueiredo (2005) um sensor tem a finalidade de captar a radiação eletromagnética e transformá-la em valores digitais proporcionais a intensidade de energia captada ou em pulsos eletrônicos, um sensor pode ser definido como uma máquina fotográfica a qual fica instalada em um determinado ponto fixo ou móvel (satélites). Eles podem ser classificados também segundo a sua fonte: sensores passivos, onde a luz solar é a principal fonte de energia, pois utilizam a radiação eletromagnética emitida e refletida da superfície terrestre; e sensores ativos, os quais utilizam radiação eletromagnética artificial, ou seja, há a necessidade de gerar energia a qual o sensor irá captar. Consiste em emitir energia até atingirem a superfície terrestre, onde interagem com os alvos determinados, refletem e retornam para o satélite. Segundo Florenzano (2002) a energia com qual operam os sensores remotos é a radiação eletromagnética, que pode ser de fonte natural, como a luz do sol e o calor emitido pela terra, ou pode ser de fonte artificial, como, por exemplo, a do flash de uma máquina fotográfica e o sinal produzido por um radar. Essa energia se propaga em forma de ondas eletromagnéticas com a velocidade da luz (300.000 K/s), é medida em “frequência” (número de vezes que uma onda se repete por unidade de tempo, em unidades de hertz-Hz) e “comprimento” (distância entre dois picos de ondas sucessivas, em unidades de metro). A distribuição da radiação eletromagnética é representada pelo Espectro Eletromagnético. Cada objeto na superfície terrestre como a vegetação, a água, o solo, absorvem, refletem e transmitem a radiação eletromagnética de acordo com o comprimento de onda baseado em suas características bio-físico-químicas, e devido 24 as suas variações é possível distinguir os objetos nas imagens de sensores remotos (FLORENZANO, 2002). Figueiredo (2005) esclarece que a menor parcela imageada e indivisível é denominada pixel e é impossível identificar qualquer alvo dentro de um pixel pois seu valor integra todo o feixe de luz proveniente da área do solo correspondente ao mesmo. A dimensão do pixel é denominada de resolução espacial, quanto menor a dimensão do pixel maior é a resolução espacial da imagem. As imagens de maior resolução espacial têm melhor poder de definição dos alvos terrestres, cada sistema sensor tem uma capacidade de definição do tamanho do pixel. Florenzano (2002) comenta que resolução se refere à capacidade de um sensor enxergar os objetos da superfície terrestre, assim a resolução espacial pode ser definida como o menor elemento ou superfície distinguível por um sensor. Segundo Antunes e Centeno (2007) quanto maior a resolução, também maior é a quantidade de informações que podem ser obtidas das imagens. No caso da resolução espacial, a quantidade de detalhes visíveis na imagem aumenta, possibilitando a visualização e identificação de objetos que em uma resolução mais grosseira não seria possível, pois estariam invisíveis. Fitz (2008) explica que a interpretação das imagens geradas por sensoriamento remoto obedece aos princípios básicos da interpretação aerofotogramétrica, pode ser definida como fotointerpretação, uma técnica que busca identificar, interpretar e obter informações de fenômenos e objetos de imagens fotográficas, podendo ser estendida à interpretação de imagens de satélite e radar quando trabalhadas na faixa do visível. Em todos os casos, a interpretação baseia-se na percepção do intérprete, por isso é de fundamental importância a familiarização do local de trabalho e torna-se interessante a realização de umestudo das características geográficas da região do estudo. 3.4 Sistema de Informação Geográfica A ferramenta SIG foi originalmente desenvolvida para facilitar os trabalhos dos cartógrafos, mas hoje é amplamente utilizada no planejamento, modelagem, 25 inventários e estimativas. Seu principal objetivo é o suporte à tomada de decisões para gerenciamento do uso do solo, recursos hídricos, ecossistemas aquáticos e terrestres, ou qualquer entidade distribuída espacialmente, para promover uma conexão entre a localização, a proximidade e a distribuição espacial e melhor aproveitamento do território. Seu campo de aplicação pode variar desde a geografia, geologia, geotecnia, hidrologia, meio ambiente, computação, economia, agrimensura, engenharias (ambiental, florestal e civil) e planejamentos urbanos e regionais (SILVA, 2010). De acordo com Rosa (2005) o SIG é um conjunto de ferramentas para coleta, armazenamento, recuperação, transformação e exibição de dados espaciais do mundo real para um conjunto particular de propósitos. A base cartográfica é o seu ponto de partida, a qual deve ser respeitada alguns princípios na elaboração, como o elipsoide de referência, datum geodésico, precisão gráfica, generalização e a projeção cartográfica. O SIG é uma área do conhecimento que utiliza técnicas matemáticas e computacionais para o tratamento da informação geográfica, é uma ferramenta computacional do Geoprocessamento. O SIG permite armazenar e integrar informações geográficas de diferentes fontes e escalas, essas informações devem ser georreferenciadas, ou seja, com localização geográfica definida através de coordenadas (FLORENZANO, 2002). Em estudos e monitoramento do meio ambiente, no planejamento de cidades, regiões e diferentes tipos de atividades e serviços, é de grande utilidade o uso do SIG. Nas palavras de Lang e Blaschke (2009), o SIG é um sistema composto de hardware, software e dados, usado em tarefas que envolvam arquivo, gestão, manipulação, análise e difusão de dados areolares, é um sistema computacional de alta capacidade que permite manuseio de grandes conjuntos de dados. Para operar a ferramenta SIG, em um contexto institucional, é necessário a compreensão de cinco elementos básicos, segundo Silva (2010): • Hardware: qualquer tipo de plataforma computacional, incluindo computadores pessoais. Quanto aos periféricos de entrada são utilizadas mesas digitalizadoras, scanners, etc. No que se refere a periféricos de saída, são utilizadas impressoras especiais e plotters. 26 • Software: desenvolvido em níveis sofisticados, constituído de módulos que executam as mais variadas funções. • Dado: elemento fundamental para o SIG representam 70% do custo total da implantação do SIG. • Profissional: a pessoa responsável pelo projeto, implantação e uso do SIG, é o elemento mais importante. • Métodos: técnicas e critérios que irão nortear o uso do SIG. Para a utilização de um SIG é necessário a existência de um banco de dados georreferenciados, ou seja, relacionados a um sistema de coordenadas conhecido, esses dados são os que podem ser representados espacialmente (imagens, mapas temáticos ou planos de informações) e podem ser de dois tipos: vetorial ou matricial (FITZ, 2008). O banco de dados é composto pela base de dados física e por programas que gerencia esses dados, ou seja, organizam os mesmos, com a finalidade de agilizar a sua procura, manutenção e controle. As estruturas de representação dos dados espaciais de um SIG podem ser classificadas em raster ou vetorial. A estrutura raster (ou matricial) divide o espaço em elementos discretos e é obtida através de uma malha com linhas verticais e horizontais, formando as células (pixel - picture element ou quadrículas). As dimensões dessas células é que definem a precisão do processo (nível de resolução). A estrutura vetorial, por outro lado, considera o espaço de forma contínua, reduzindo os dados espaciais a três formas básicas: pontos, linhas ou polígonos (FRANÇOSO; FREITAS; MELLO, 1993). Segundo Lang e Blaschke (2009), o modelo vetorial é apropriado para retratar objetos espacialmente discretos, quando todas suas entidades espaciais possam ser delimitadas claramente, como por exemplo tipo de solos, tipo de biótipos, estradas, rios, sistemas em linhas, fontes, etc. No caso do modelo raster, a representação deve ser de fenômenos espaciais com ocorrência contínua, fenômenos que possam assumir um outro valor no espaço. Assim, a área de estudo é dividida em pequenas células, na forma de quadrado mínimos, esse modelo pode ser utilizado na distribuição de substâncias tóxicas, altitude do terreno, valor do pH do solo, por exemplo. 27 Um importante atributo do SIG é a obtenção de novas informações geradas a partir de dados já coletados. Este armazena e manipula, permitindo a inclusão, exclusão, substituição e cruzamento de várias informações georreferenciadas (COSTA; SILVA, 2010). O SIG deve ser capaz de produzir tabelas, mapas, gráficos e relatórios munido de suas características essenciais, com um número mínimo de recursos, deixando os resultados visualmente agradáveis e compreensíveis, para que o produto final possa ser entendido inclusive por leigos (FITZ, 2008). De acordo com Câmara (1995) as aplicações para o uso do SIG são muito amplas, incluindo agricultura, meio ambiente, urbanismo, entre outros, havendo no mínimo três maneiras, não excludentes, de serem utilizados: como ferramenta para produção de mapas, como suporte para análise espacial de fenômenos e como banco de dados geográficos, com funções de armazenamento e recuperação da informação espacial. 3.5 Abastecimento urbano / Qualidade das águas A água para abastecimento urbano é considerada o uso mais nobre e prioritário, a qualidade de vida dos seres humanos depende diretamente da água e de sua qualidade, pois ela é utilizada para o funcionamento adequado do seu organismo, na alimentação, na higiene pessoal, etc. Assim o homem depende de uma oferta adequada de água para sua sobrevivência (GALASTRI, 2015). Os mananciais são fontes de água existentes na natureza que possibilitam atender as necessidades de uso, podendo ser de águas superficiais (rios, lagos, reservatórios) ou subterrâneas. O uso mais recorrente da água para o abastecimento urbano é o proveniente de mananciais superficiais, pois esses dispõem de maior vazão disponível e menor custo de obtenção da água que os mananciais subterrâneos (TUCCI; MENDES, 2006). Ainda segundo estes autores, o homem utiliza a água de diferentes fontes na natureza como rios, lagos, lagoas, reservatórios, poços, da chuva, etc., para satisfazer diversas necessidades como, higiene e limpeza, preparação de alimentos, produção 28 industrial, criação animal (aquicultura), dessedentação de animais, agricultura (irrigação), geração de energia elétrica, lazer, navegação, entre outros. Estes diversos usos requerem padrões de qualidade da água adequados para cada tipo de atividade. Para tanto, existem legislações específicas que estabelecem os limites dos parâmetros permitidos e adequados para os diferentes usos da água. No Brasil o Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), por meio da resolução nº 357, de 17/03/2005, dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, e estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e a Portaria nº 2.914, de 12/12/2011, dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade como pode ser observado na figura 1. Figura 1 - Classificação das águas doces, segundo CONAMA, quanto ao seu uso Fonte: http://www.igam.mg.gov.br/gestao-das-aguas/enquadramento O art. 8° da Resolução 357/2005 diz que o conjunto de parâmetros de qualidade de água selecionadopara subsidiar a proposta de enquadramento deverá ser monitorado periodicamente pelo Poder Público e o art. 10 estabelece que os valores 29 máximos estabelecidos para os parâmetros relacionados em cada uma das classes de enquadramento deverão ser obedecidos nas condições de vazão de referência. Segundo Galastri (2015), nos casos de sistemas de abastecimento público de água, objetiva-se uma produção e o fornecimento de uma água dita potável, ou seja, cujos parâmetros microbiológicos, físicos, químicos e radioativos, atendam ao padrão de potabilidade e não ofereçam riscos à saúde. De acordo com a Portaria nº 2.914, de 12/12/2011, os parâmetros de potabilidade da água estão agrupados em características físicas (turbidez, cor, odor e sabor, sólidos totais, temperatura), químicas (pH, alcalinidade, dureza, condutividade elétrica, cloro, flúor, oxigênio dissolvido - OD, demanda bioquímica de oxigênio - DBO, demanda química de oxigênio - DQO, nitrogênio, fósforo, componentes orgânicos e inorgânicos, agrotóxicos) e biológicas (coliformes, algas e cianobactérias). Para que se possa, portanto, avaliar se uma água oferecida a população é potável, assegurando a manutenção dessa condição, deve-se realizar o controle de qualidade, ou seja, um conjunto de atividades exercidas de forma contínuas pelos responsáveis pela operação do sistema de abastecimento, realizando além das análises e exames laboratoriais, um estudo sobre as características gerais do manancial (GALASTRI, 2015). A capacidade de sobrevivência humana em uma região está diretamente associada à quantidade e qualidade de água disponível. Sua crescente utilização tem levado à redução de sua disponibilidade e à sua degradação, causada pela sua poluição, principalmente pelo lançamento de despejos domésticos e industriais, lixo urbano e detritos (GUZZO, 2002). Machado e Torres (2012) ressaltam que água destinada ao abastecimento urbano é o de uso mais nobre, porém ela apresenta uma variedade de usos que são agrupados em consultivos ou não consultivos. São considerados consultivos aqueles que o uso da água implica no seu consumo, na sua redução quantitativa, como por exemplo a irrigação, o abastecimento humano (urbano e rural), a dessedentação de animais, o uso industrial e a mineração. Já os não consultivos são aqueles que não alteram a quantidade de água disponível para o uso simultâneo ou para outros fins, como por exemplo a navegação, geração de energia, pesca, turismo e recreação. 30 Quando os mananciais de superfície têm a finalidade de abastecimento público e passam a fazer parte de um sistema de captação, deve-se examinar cuidadosamente todos os elementos que digam respeito as condições mínimas de qualidade dessa água, pois os mananciais, raramente estão livres de contaminação, mesmo nas bacias com pouca ou nenhuma atividade antrópica. A ocupação desordenada de uma bacia provoca grandes alterações na qualidade da água devido a poluição gerada pela atividade urbana, como o despejo de esgoto doméstico e industrial, escoamento de águas pluviais, dejetos de animais e também atividades rurais pelo uso de agrotóxicos e excesso de fertilizantes (GASPARINI, 2001). Para informar a população e orientar as ações de planejamento e gestão de qualidade da água, principalmente para abastecimento público, a Agência Nacional de Águas - ANA, constatou a necessidade da utilização de índices de qualidade da água que sintetizem os parâmetros físico-químicos, facilitando a comunicação com a sociedade. Dentre os índices de qualidade da água utilizados no Brasil, destaca-se o índice de qualidade da água bruta para fins de abastecimento público (IAP), ou seja, a água in natura encontrada na natureza, sem qualquer tipo de tratamento. O IAP foi criado por técnicos integrantes da CETESB, da SABESP, de institutos de pesquisa e de universidades, ele é composto por três grupos de parâmetros: • Índice de Qualidade das Águas (IQA): temperatura d’água, pH, oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio, coliformes fecais, nitrogênio total, fósforo total, resíduo total e turbidez; • Índice de Substâncias Tóxicas e Organolépticas (ISTO): a. Parâmetros que avaliam a presença de substâncias tóxicas (teste de mutagenicidade, potencial de formação de trihalometanos, cádmio, chumbo, cromo total, mercúrio e níquel); e b. Parâmetros que afetam a qualidade organoléptica da água (fenóis, ferro, manganês, alumínio, cobre e zinco). Segundo a ANA, a avaliação da qualidade da água obtida pelo IQA apresenta limitações, já que este índice não analisa vários parâmetros importantes para o abastecimento público, tais como substâncias tóxicas (metais pesados, pesticidas, 31 compostos orgânicos), protozoários patogênicos e substâncias que interferem nas propriedades organolépticas da água. De acordo com a Cetesb, a principal desvantagem do IQA consiste na perda de informação das variáveis individuais e da sua interação. O índice, apesar de fornecer uma avaliação integrada, jamais substituirá uma avaliação detalhada da qualidade das águas de uma determinada bacia hidrográfica. Segundo Telles (2013) o índice de qualidade das águas (IQA) foi desenvolvido para avaliar a qualidade da água bruta visando o abastecimento público, após tratamento, utilizando parâmetros indicadores de contaminação causado pelo lançamento de esgotos domésticos. Começou a ser utilizado no Estado de São Paulo pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB) em 1975, hoje é o principal índice de qualidade da água utilizada no Brasil. Foi criado nos Estados Unidos pela National Sanitation Foundation. No Brasil, das 27 unidades da Federação, apenas 17 possuem redes de monitoramento da qualidade da água, de acordo com a ANA, o que totaliza 2.259 pontos de coleta, com um número variado de parâmetros analisados. O índice de qualidade da água (IQA) vem sendo utilizado por décadas como o principal indicador de qualidade da água no país, ele foi desenvolvido para avaliar a qualidade da água visando ao abastecimento público. Os nove parâmetros que compõe o IQA são: oxigênio dissolvido, coliformes fecais, potencial hidrogeniônico (pH), demanda bioquímica de oxigênio (DBO), temperatura, nitrogênio total, fósforo total, turbidez e resíduo total. Desde 2002, a CETESB utiliza índices específicos para cada uso do recurso hídrico: • IAP - Índice de Qualidade de Águas Brutas para Fins de Abastecimento Público; • IVA - Índice de Preservação da Vida Aquática; • IB – Índice de Balneabilidade. O IAP, comparado com o IQA, é um índice mais fidedigno da qualidade da água bruta a ser captada. Do mesmo modo, o IVA foi considerado um indicador mais adequado da qualidade da água visando a proteção da vida aquática, por incorporar, 32 variáveis mais representativas, especialmente a toxicidade e a eutrofização. Observou-se, ainda, que ambos os índices poderão ser aprimorados com o tempo, com a supressão ou inclusão de variáveis de interesse. 3.6 Legislação Ambiental No Brasil, a partir de 1934, com a sanção do “Código das águas” e do primeiro “Código Florestal”, é que o país começou a dar maior importância as questões ambientais, principalmente sobre a águas. Um pouco depois, em 1965, o segundo Código Florestal Brasileiro, impôs limites e condições para ocupação da terra e uso dos recursos hídricos Lei n° 4.771/1965. O Novo Código Florestal Brasileiro surgiu do projeto de Lei nº 1.876/99 e veio para substituir o Código Florestal Brasileiro de 1965. A reforma por meio de uma nova lei já era debatida entre ruralistas e ambientalistas desde a década de 90. Antes de ser aprovado, o Novo Código tramitou na Câmara dos Deputados por 12 anos. Atualmente está em vigor o novo Código Florestal, a Lei Federal n° 12.651/2012 aprovada pelo Congresso Nacional, porém sancionada com diversos vetos pela Presidenteda República e depois de vários imbróglios jurídicos finalmente está sendo aplicada, apesar de ainda existir muitos questionamentos a seu respeito, principalmente pelos que são defensores do meio ambiente. O Novo Código Florestal estabelece normas gerais sobre a proteção da vegetação, Áreas de Preservação Permanente e as áreas de Reserva Legal, a exploração florestal, o suprimento de matéria-prima florestal, o controle da origem dos produtos florestais e o controle e prevenção dos incêndios florestais, e prevê instrumentos econômicos e financeiros para o alcance de seus objetivos. As áreas de preservação permanente, cujos conceitos são áreas protegidas, cobertas ou não por vegetação nativa, com a função ambiental de preservar os recursos hídricos, a estabilidade geológica e a biodiversidade, beleza da paisagem, facilitar o fluxo gênico de fauna e flora, proteger o solo e assegurar o bem-estar das populações humanas, são determinadas no Código Florestal 12.651/12, considerando-se: http://www.infoescola.com/meio-ambiente/reserva-legal/ http://www.infoescola.com/ecologia/incendio-florestal/ 33 • As faixas marginais de qualquer curso d’água natural perene e intermitente, excluídos os efêmeros, desde a borda da calha do leito regular, em largura mínima variável de 30 a 500 metros, de acordo com a largura do curso d’água; • As áreas no entorno dos lagos e lagoas naturais, em faixa com largura mínima de 100 metros em zonas rurais e 30 metros em zona urbana; • As áreas no entorno dos reservatórios d’água artificiais, decorrentes de barramento ou represamento de cursos d’água naturais, na faixa definida na licença ambiental do empreendimento; • As áreas no entorno das nascentes e dos olhos d’água perenes, independentes de topografia, num raio mínimo de 50 metros; • As encostas ou partes destas com declividade superior a 45°, equivalente a 100% na linha de maior declive; • As restingas, como fixadoras de dunas ou estabilizadoras de mangues; • Os manguezais; • As bordas dos tabuleiros ou chapadas, até a linha de ruptura do relevo, em faixa nunca inferior a 100 metros em projeções horizontais; • No topo de morros, montes, montanhas e serras, com altura mínima de 100 metros e inclinação média maior que 25°; • As áreas em altitude superior a 1.800 metros, qualquer que seja a vegetação; • Em veredas, a faixa marginal, em projeção horizontal, com largura mínima de 50 metros, a partir do espaço permanentemente brejoso e encharcado. De acordo com a Lei Florestal 12.651/2012 artigo 4° inciso I, são consideradas áreas de preservação permanente (figura 2) em relação as faixas marginais de qualquer curso d’água natural perene ou intermitente, excluído os efêmeros, desde a borda da calha do leito regular em largura mínima de: a) 30 metros – cursos d’água inferior a 10 metros de largura; b) 50 metros – cursos d’água entre 10 e 50 metros de largura; c) 100 metros – cursos d’água entre 50 e 100 metros de largura; d) 200 metros – cursos d’água que tenham entre 200 e 600 metros de largura; e) 500 metros – cursos d’água com largura acima de 600 metros de largura. http://www.infoescola.com/biomas/restinga/ http://www.infoescola.com/geografia/dunas/ http://www.infoescola.com/geografia/mangues-manguezal/ 34 Figura 2 - APPs nas margens de rios, ribeirões e riachos Fonte: www.ciflorestas.com.br Ainda no mesmo Artigo, inciso III, as áreas no entorno de reservatórios d’água artificiais, na faixa definida na licença ambiental do empreendimento, são áreas de preservação permanente, exceto nos casos em que os reservatórios artificiais de água não resultem de barramento ou represamento de cursos d’água. No entorno de reservatórios artificiais situados em áreas rurais com até 20 hectares, a área de preservação permanente precisa ter no mínimo 15 metros. O Art. 4º considera Área de Preservação Permanente, em zonas rurais ou urbanas, as áreas no entorno das nascentes e dos olhos d’água perenes, qualquer que seja sua situação topográfica, no raio mínimo de 50 (cinquenta) metros, como mostra a figura 3: 35 Figura 3 - APPs em Nascentes e olhos d’água Fonte: www.ciflorestas.com.br Segundo a Lei Florestal 12.651/2012 artigo 3°, inciso XVII, XVIII e XIX, define- se: • Nascente: afloramento natural do lençol freático que apresenta perenidade e dá início a um curso d’água; • Olho d’água: afloramento natural do lençol freático, mesmo que intermitente. • Leito regular: a calha por onde correm regularmente as águas do curso d’água durante o ano. O Artigo 5° da Lei Florestal 12.651/2012, diz que para o caso de reservatórios destinados à geração de energia elétrica ou abastecimento público, as Áreas de Preservação Permanente também serão definidas no ato do licenciamento ambiental, no entanto terão de obedecer aos seguintes parâmetros (figura 4): • Em zona rural a largura da faixa deverá medir entre 30m e 100m; • Em zona urbana, a largura da faixa deverá medir entre 15m e 30m. 36 Figura 4 - APPs em reservatório Fonte: https://www.ecodebate.com.br No caso de reservatórios artificiais de água destinados a geração de energia ou abastecimento público que foram registrados ou tiveram seus contratos de concessão ou autorização assinados anteriormente à Medida Provisória nº 2.166-67, de 24 de agosto de 2001, a faixa da Área de Preservação Permanente será a distância entre o nível máximo operativo normal e a cota máxima maximorum. Segundo Artigo 5°, capítulo 1°, na implantação de reservatório d’água artificial destinado a geração de energia ou abastecimento público, é obrigatória a aquisição, desapropriação ou instituição de servidão administrativa pelo empreendedor das Áreas de Preservação Permanente criadas em seu entorno. Deverá também ser apresentado no âmbito do licenciamento ambiental, o “Plano Ambiental de Conservação e Uso do Entorno do Reservatório, em conformidade com o termo de referência expedido pelo órgão do Sistema Nacional do Meio Ambiente - SISNAMA não podendo seu uso exceder a 10% do total da Área de Preservação Permanente. 37 Toda a vegetação situada em Áreas de Preservação Permanente deverá ser mantida pelo proprietário da área, possuidor ou ocupante a qualquer título, pessoa física ou jurídica, de direito ou público ou privado, como diz o Artigo 7° da Lei Florestal 12.651/2012. 3.7 Outorga dos direitos de uso de Recursos Hídricos A Política Nacional de Recursos Hídricos - PNRH foi instituída pela Lei Federal n° 9.433, de janeiro de 1997. No seu Artigo 2° inciso I tem como um dos seus objetivos assegurar à atual e às futuras gerações a necessária disponibilidade de água, em padrões de qualidade adequados aos respectivos usos. No seu Artigo 5°, da Lei Federal 9.433/1997 estabelece os instrumentos da Política Nacional dos Recursos Hídricos, que são: I. Os Planos de Recursos Hídricos; II. O enquadramento dos corpos de água em classes, segundo os usos preponderantes da água; III. A outorga dos direitos de uso de Recursos Hídricos; IV. A cobrança pelo uso de Recursos Hídricos; V. O Sistema de Informações sobre Recursos Hídricos. A PNRH, Lei Federal n° 9.433/1997, no seu Artigo 11 diz que a outorga dos direitos de uso de Recursos Hídricos tem como objetivo assegurar o controle quantitativo e qualitativo dos usos da água e o efetivo exercício dos direitos de acesso a água. O Art. 13 estabelece que “Toda outorga estará condicionada às prioridades de uso estabelecidas nos Planos de Recursos Hídricos e respeitar a Classe em que o corpo hídrico estiver enquadrado e a manutenção de condições adequadas ao transporte aquaviário, quando for o caso”. Segundo a ANA (2011) um instrumento que pode condicionar a análise das outorgas é o enquadramento dos corpos d’água em classes, uma forma de classificar 38 os corposd’água conforme o uso preponderante. As principais finalidades desse instrumento são assegurar qualidade compatível com a sua destinação e reduzir custos de combate à poluição. A outorga de direito de uso ou interferência de recursos hídricos é um ato administrativo, de autorização ou concessão, mediante o qual o Poder Público faculta ao outorgado fazer uso da água por determinado tempo, finalidade e condição expressa no respectivo ato. Se uma pessoa, empresa ou organização quiser fazer uso das águas de um rio, lago ou mesmo de águas subterrâneas, terá que solicitar uma autorização, concessão ou licença (Outorga) ao Poder Público (DAEE, 2016). Segundo a Lei Federal n° 9.433/1997, Artigo 12, estão sujeitos a outorga pelo Poder Público os direitos dos seguintes usos de Recursos Hídricos: I. Derivação ou captação de parcela da água existente em um corpo d’água para consumo final, inclusive abastecimento público, ou insumo de processo produtivo; II. Extração de água de aquífero subterrâneo para consumo final ou insumo de processo produtivo; III. Lançamento em corpo de água de esgotos e demais resíduos líquidos ou gasosos, tratados ou não, com o fim de sua diluição, transporte ou disposição final; IV. Aproveitamento dos potenciais hidrelétricos; V. Outros usos que alterem o regime, a quantidade ou a qualidade da água existente em um corpo d’água. A outorga para captação de águas superficiais pode ser aplicada de derivações ou captações realizadas a fio d’água em rios córregos ou ribeirões, com retiradas de água diretamente do curso d’água ou de pequenas barragens com reservatório de volume desprezível. A análise quanto à disponibilidade hídrica é avaliada em função da adoção de vazões de referência mínimas ocorridas naturalmente nos cursos de água ou em decorrência de intervenções hidráulicas como barragens. Outro grupo de outorgas para captação de águas trata de reservatórios para a regularização de vazões. Nesse caso, a vazão outorgável é aquela regularizada, mas que permite, ao mesmo tempo, a manutenção de vazões mínimas a jusante do reservatório para 39 atendimento das demandas ambientais e outros usos antrópicos porventura existentes, nesse caso de captações em reservatórios, o objetivo principal é dividir a vazão regularizada para os usuários existentes ou previstos em seu entorno (ANA; 2011). O mesmo Art. 12, §1º, estabelece que algumas formas de uso da água podem ser consideradas insignificantes, tirando, com isso, a obrigatoriedade da outorga, mas não a responsabilidade de computá-las e quantificá-las nos balanços quali- quantitativos, pois um conjunto de usos insignificantes pode tornar-se significativo. Não são objeto de outorga de direito de uso de recursos hídricos, mas obrigatoriamente de cadastro no CNARH - Cadastro Nacional de Usuários de Recursos Hídricos: • O uso de recursos hídricos para a satisfação das necessidades de pequenos núcleos populacionais, distribuídos no meio rural; • As derivações, captações e lançamentos considerados insignificantes; • As acumulações de volumes de água consideradas insignificantes. Para o usuário que não cumprir as normas relativas à outorga, a Lei Federal n° 9.433/97 caracterizou, em seu artigo 49, as infrações às normas de utilização de recursos hídricos e no Art. 50, definem-se as penalidades aos infratores, que incluem advertência por escrito, multas que podem alcançar os dez mil reais, dependendo da gravidade da falta cometida, embargo, provisório ou definitivo, além da reposição, no seu antigo estado, dos recursos naturais degradados por força da infração cometida. A Lei n° 9.984/2000, que criou a Agência Nacional de Águas – ANA, conferiu a esta Agência a competência para emitir outorgas de direito de uso dos recursos hídricos de domínio da União. A maioria dos Estados e o Distrito Federal possuem órgãos próprios com competência legal para emitir as outorgas de direito de uso das águas de seus domínios. No Estado de São Paulo cabe ao DAEE o poder outorgante, por intermédio do Decreto 41.258, de 31/10/96, de acordo com o artigo 7º das disposições transitórias da Lei Estadual 7.663/91. Além da outorga, o DAEE também tem outras atribuições http://www.daee.sp.gov.br/legislacao/arquivos/799/DECRETO_412581996.pdf http://www.daee.sp.gov.br/legislacao/arquivos/748/LEI_76631991.pdf 40 como fiscalização, planejamento, cadastramento, participação e suporte técnico aos Comitês de Bacias Hidrográficas. De um modo geral (DAEE, 2016), quem deve pedir a outorga é todo usuário que fizer uso ou interferência nos recursos hídricos na implantação de qualquer empreendimento que demande a utilização de recursos hídricos (superficiais ou subterrâneos), na execução de obras ou serviços que possam alterar o regime (barramentos, canalizações, travessias, proteção de leito, etc.), na execução de obras de extração de águas subterrâneas (poços profundos), na derivação de água de seu curso ou depósito, superficial ou subterrâneo (captações para uso no abastecimento urbano, industrial, irrigação, mineração, geração de energia, comércio e serviços, etc.), no lançamento de efluentes nos corpos d'água. Para a emissão de outorgas de direito de uso de recursos hídricos, é preciso conhecer e/ou estimar as disponibilidades hídricas em determinada bacia hidrográfica e, por meio de critérios técnicos, verificar a possibilidade de atender às demandas dos diversos usuários da água, ou seja, precisa-se saber a quantidade de água a ser disponibilizada, considerando os seus múltiplos usos e a capacidade de suporte do corpo hídrico em questão (ANA, 2016). Assim, são utilizados dados probabilísticos como as vazões de referência, que são vazões mínimas e de permanência, de forma a caracterizar uma condição de garantia de água no manancial, de modo que quando essas vazões mínimas ocorram, os usuários, ou os usos prioritários mantenham suas retiradas de água. A partir daí se calcula a vazão outorgável, aquela disponível para ser liberada para outorga, disponibilizada para diversos usos. A vazão de referência é o estabelecimento de um valor de vazão que passa a representar o limite superior de utilização da água em um corpo hídrico (RIBEIRO, 2000). As vazões de referência mais utilizadas para outorga e gestão de recursos hídricos são: • Vazão mensal (Qmens) – média mensal das vazões diárias de determinado mês; 41 • Vazão média de longo período (Q) – uma das variáveis fundamentais nas funções de regionalização para estimativa das vazões mínimas; • Vazão específica média (Qesp) – estimada pela relação entre a vazão média de longo período (Q) e a respectiva área de drenagem (Km²); • Vazões com 90% e 95% de permanência (Q90 e Q95) – representa a vazão que é igualada ou superada em 90% e 95% do tempo, respectivamente; • Vazão mínima ecológica ou de preservação ambiental Q7,10 - vazão mínima de 7 dias de duração e 10 anos de tempo de recorrência, com um risco de 10% de ocorrer valores menores ou iguais a este em qualquer ano. São vazões mínimas necessárias para garantir a sobrevivência dos ecossistemas, inclusive o aquático. O Estado de São Paulo, através da Lei 9.034/1994, no seu Art. 13 estabelece que a vazão de referência para orientar a outorga de direitos de recursos hídricos é calculada com base na média mínima de 7 dias consecutivos e 10 anos de período de retorno (Q7,10) e nas vazões reguladoras por reservatórios, descontadas as perdas por infiltração, evaporação e outros processos físicos, decorrentes da utilização das águas e as reversões de bacias hidrográficas. O Art. 14 estabelece ainda que, quando a soma das vazões captadas em uma determinada bacia hidrográfica, ou em parte desta, superar 50% (cinquenta por cento) da respectiva vazão de referência, a mesma será considerada crítica e haverá gerenciamento especial. Os critérios para outorga de águasuperficial do Brasil variam dependendo do órgão outorgante, no caso do Estado de São Paulo o DAEE-SP utiliza como vazão máxima outorgável 50% da Q7,10 por bacia e até 20% da Q7,10 para cada usuário. Com relação a outorgas em nascentes, sabendo-se que as mesmas constituem áreas de preservação permanente (CONAMA nº 303, de 20/03/2002, que dispõe sobre parâmetros, definições e limites de áreas de preservação permanente), é necessário, para que seja autorizada intervenção nessas áreas, um Decreto de Utilidade Pública, para o caso de obras (por exemplo, hidrelétrica), ou Declaração de Interesse Social, para o caso de captações de água para abastecimento humano. 42 Independentemente do tipo de intervenção nas áreas de nascentes, o empreendimento deverá possuir a correspondente licença ambiental. É preciso atentar que a outorga é um instrumento estruturado com o Plano de Recursos Hídricos, o Enquadramento dos Corpos D’água e a Cobrança pelo Uso da Água, uma vez que os critérios de destinação da água serão definidos pelo Plano, esses critérios deverão respeitar as metas de qualidade do Enquadramento e, ainda, deverão determinar os montantes a serem arrecadados pela Cobrança. 3.8 Regionalização Hidrológica A Regionalização Hidrológica consiste em um conjunto de ferramentas que exploram ao máximo os dados disponíveis, para estimar variáveis hidrológicas em locais sem dados ou com dados em quantidade insuficiente (TUCCI, 2002). O autor descreve as etapas recomendadas, para diferentes tipos de informações hidrológicas a serem regionalizadas: • Definição dos limites da área a ser estudada; • Determinação das variáveis dependentes e das explicativas envolvidas na regionalização; • Seleção dos dados e cálculo de todas as variáveis; • Elaboração das relações regionais e definição das regiões com comportamento hidrológico semelhante. De acordo com Wolff (2013), o termo regionalização está ligado ao de regiões homogêneas, ou seja, aquelas que apresentam comportamento hidrológico similar, que por sua vez é função da reunião de fatores climáticos e físicos. A regionalização hidrológica é uma ferramenta que possibilita a avaliação de maneira rápida, em conformidade à agilidade que a administração dos recursos hídricos requer para suas decisões. Desde os anos de 1980 o Departamento de Águas e Energia Elétrica do Estado de São Paulo (DAEE) vem realizando estudos para estimar a disponibilidade hídrica 43 das bacias hidrográficas paulistas, que não disponham de dados hidrográficos observados. A metodologia da Regionalização Hidrológica no Estado se São Paulo foi proposta por intermédio da elaboração da carta de isoietas médias anuais para o estado e da análise conjunta das variáveis hidrológicas, foram definidas 21 regiões hidrologicamente homogêneas no Estado de São Paulo, identificadas por letras maiúsculas de “A” a “U” (Figura 5). Figura 5 - Regionalizações hidrologicamente semelhantes do Estado de SP Fonte: Liazi et.al., (1988) apud Wolff (2013) Através de simulações e ponderações, a metodologia permite a avaliação da disponibilidade hídrica em qualquer curso d’água do território paulista, permitindo a avaliação em locais onde não existe série histórica de vazões, ou se existe, a extensão da série é pequena, é sem dúvida uma ferramenta de grande importância no gerenciamento dos recursos hídricos. Os estudos foram apoiados nos totais anuais 44 precipitados em 444 postos pluviométricos, 219 estações fluviométricas para as descargas mensais e 88 postos fluviométricos para observação das séries históricas de vazões diárias e tornando possível estimar as seguintes variáveis hidrológicas: vazão média de longo período; vazão mínima de duração variável de um a seis meses associada à probabilidade de ocorrência; curva de permanência de vazões; volume de armazenamento intra-anual necessário para atender dada demanda, sujeito a um risco conhecido; vazão mínima de sete dias associada à probabilidade de ocorrência (DAEE, 2016). 4. MATERIAIS E MÉTODOS 4.1 Área de Estudo A área de estudo escolhida foi a bacia hidrográfica do Córrego da Lagoa que se localiza nas coordenadas geográficas entre as Latitudes 22° 03’ 59” e 22° 05’ 13” e entre as Longitudes 48° 43’ 14” e 48° 40’ 19” (figura 6). É uma microbacia com uma área de 5,31 Km², de 2ª ordem e com uma rede total de drenagem de 3,84 Km, seu curso d’água principal com 2,86 Km de extensão. Nesta bacia hidrográfica encontra-se o Manancial São Luiz, ocupando uma área total na zona rural de 35,33 ha, é a principal fonte de abastecimento de água do município de Bariri-SP, com capacidade de produção de água superior a 400 m³/h (0,11 m³/s ou 111,11 L/s), de acordo com o SAEMBA – Serviço de Água e Esgoto do Município de Bariri. No manancial, o afloramento das águas é difuso, formando um grande número de nascentes por toda a área, segundo o SAEMBA, o manancial é responsável por cerca de 45% do abastecimento de água da cidade. A água das nascentes é represada e captada por bombas, recebe uma pré-filtragem e uma pré- cloração e é transportada através da rede adutora cerca de 2,5 Km até a ETA – Estação de Tratamento de Água, onde recebe tratamento completo e em seguida a água é enviada aos reservatórios e depois distribuída para população. De acordo com o SAEMBA, a quantidade média estimada de água que é tratada na ETA por dia é de 5.600 m³ (233,33 m³/h ou 0,064 m³/s ou 64,81 L/s). Bariri encontra-se nas coordenadas geográficas Latitude 22°04’28” S e Longitude 48°44’25” W, coordenadas UTM (Universal Transversa de Mercator) E 45 733173, N 7557212 na zona 22, a uma altitude de 447 metros do nível do mar, possui 441,7 km², cercados pelo bioma Cerrado e Mata Atlântica, com clima subtropical, precipitação média anual de 1.120 mm por ano e temperatura média de 21,5°C e com uma população de 31.603 (IBGE, 2010). Inserido na bacia hidrográfica Tietê-Jacaré que corresponde a Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos (UGRHI) 13. Figura 6 – Localização da Bacia Hidrográfica do Córrego da Lagoa Fonte: Mapa elaborado por Alessandro Bulgareli e Prof. Me. José Carlos T. Veniziani Jr. 46 4.2 Metodologia O método empregado é o da pesquisa descritiva, que busca verificar os fatos e dados em um determinado período. Para a obtenção da base cartográfica utilizada neste trabalho foram utilizadas as cartas topográficas do IGC (Instituto Geográfico Cartográfico), na escala 1:10.000, as folhas n° 056/072 sob o código SF-22-Z-B-II-2-NO-C do ano de 1980 (Bariri II), n° 056/073 sob o código SF-22-Z-B-II-2-NO-D do ano de 1980 (Paina), nº 057/072 sob o código SF-22-Z-B-II-2-NO-E do ano de 1980 (Lagoa do Muriaé), n° 057/073 sob o código SF-22-Z-B-II-2-NO-F do ano de 1980 (Bairro dos Alves). Estas cartas foram inseridas no software NanoCAD e ajustadas ao sistema de coordenadas UTM da Zona 22 do hemisfério Sul com Datum SIRGAS 2000. Para isso, foi necessário proceder a transformação das coordenadas de referência do Sistema original da carta (UTM 22 S - Córrego Alegre) para o sistema UTM 22 S - Sirgas 2000. Para esta conversão foi utilizado a Calculadora Geográfica, uma ferramenta on line disponibilizada no site do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais). Os valores obtidos da conversão das coordenadas foram utilizados para o ajuste das cartas ao sistema UTM 22 S - Sirgas 2000. Foram então vetorizadas as informações referentes a rede de drenagem, as represas e as curvas de nível e pontos cotados e na sequência foi traçado o divisor de águas. Foram também calculadas a área, perímetro, a extensão do talvegue principal e da rede de drenagem, densidade de drenagem e ordem da bacia, sendo calculados também, o Fator de Forma (Kf), o Coeficiente de Compacidade (Kc) conforme metodologia disponível em Christofoletti
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