MORFOMETRIA DA DRENAGEM DO ALTO CURSO DA BACIA HIDROGRÁFICA DO ANIL, SÃO LUÍS/MA

Autores

Oliveira Rodrigues, T. (UEMA) ; Duarte da Silva, Q. (UEMA)

Resumo

A análise morfométrica de uma região hidrográfica é entendida como um conjunto de procedimentos metodológicos que levam à investigação científica dos componentes naturais. Porém o aumento populacional, sem planejamento, pode gerar modificações nas condições naturais. Neste sentido, objetivou-se compreender a dinâmica morfométrica da bacia, utilizando modelos numéricos relacionando-os com o uso do solo na área de estudo. Para tal, foi escolhida a área do alto curso da bacia do rio Anil que se encontra no quadrante noroeste do município de São Luís. A área foi subdividida em 9 unidades hidrográficas, a partir dessa subdivisão, utilizou-se as propostas de Villela e Mattos (1975), Christofoletti (1980), Antoneli e Thomaz (2007), focalizando nos seguintes parâmetros considerados significativos para os objetivos do trabalho em questão: área (A), perímetro (P), densidade de drenagem (Dd), índice de sinuosidade (Is), índice de circularidade (Ic) e fator de forma (Kf).

Palavras chaves

Morfometria; Região hidrográfica do Anil; São Luís-MA

Introdução

Muito se tem estudado sobre as bacias de drenagem utilizando modelos morfométricos para caracterizar inúmeros parâmetros necessários para se entender o sistema de uma bacia hidrográfica (CHRISTOFOLETTI, 1999). A análise morfométrica de uma região hidrográfica é definida como um conjunto de procedimentos metodológicos que levam à investigação e compreensão científica dos componentes naturais de uma área. Esses estudos podem levar ao esclarecimento de várias questões acerca da morfodinâmica da paisagem, tendo em vista que a rede de drenagem assume papel de destaque na compartimentação do relevo (IBGE, 2009). Neste sentido, entende-se que uma região hidrográfica é o espaço territorial brasileiro compreendido por uma bacia, grupo de bacias ou sub-bacias hidrográficas contíguas com características naturais, sociais e econômicas homogêneas ou similares, com vistas a orientar o planejamento e gerenciamento dos recursos hídricos (Resolução CNRH, n. 32 de 15 de out. 2003). Horton (1945) postulou as leis principais da composição da drenagem para entender de forma mais abrangente os elementos que compõe uma região hidrográfica. A partir de Horton, outros trabalhos apresentaram parâmetros para entender e representar matematicamente a evolução e configuração de regiões hidrográficas: Strahler (1952), Schumm (1956), Strahler (1957, 1958), Chorley (1962), Chorley e Kennedy (1971) Villela e Mattos (1975), Christofoletti (1980), Antoneli e Thomaz (2007). A partir destes autores é possível contribuir no estudo das regiões hidrográficas através de modelos matemáticos e desta maneira entender que o aumento do contingente populacional, sem planejamento, pode ocasionar maior susceptibilidade aos fenômenos de inundações, enxurradas, entre outros, modificando as condições naturais de uma região hidrográfica. Portanto, o crescimento populacional desordenado das áreas urbanas, origina o aumento da impermeabilização do solo e a deficiência no sistema hídrico por diversos fatores, ou seja, são determinantes para abrandar a infiltração do solo, aumentar o escoamento superficial, colaborando para que os fenômenos citados ocorram com maior frequência e ocasionem danos mais intensificados. A área de estudo escolhida para esta pesquisa é a do alto curso da bacia hidrográfica do Anil, que se encontra no quadrante noroeste (NW) da Ilha do Maranhão, município de São Luís – MA. A área apresenta um contingente populacional bastante significativo que vem aumentando conforme a crescente especulação imobiliária que avança de forma alarmante em toda Ilha do Maranhão. Conforme os dados de Silva (2012), a bacia hidrográfica do Anil apresenta uma área de 42,01 km²; a partir desta área subdividiu-se a região hidrográfica do alto curso do rio Anil em nove unidades hidrográficas, facilitando a compreensão dessas unidades a partir da análise morfométrica e subsequente compreensão do comportamento da bacia de drenagem.

Material e métodos

A base de dados adotada foram as cartas topográficas, georreferenciadas, da DSG/ME – MINTER, em escala de 1:10.000. A região hidrográfica do alto curso do Anil foi delimitada usando o Software ArcGis 10.2, criando-se um shapefiles denominado de limite, para a delimitação levou-se em consideração duas premissas, a primeira foi a topografia da área e a segunda premissa a do canal principal da região e seus tributários. As unidades hidrográficas também foram delimitadas orientando-se pelo canal principal do alto curso e seus tributários, para cada delimitação usou-se como proposta as curvas de nível entre os tributários. Ao todo foram compartimentadas 9 unidades hidrográficas. Para gerar os dados morfométricos destas unidades, utilizou-se Villela e Mattos (1975), Christofoletti (1980), Antoneli e Thomaz (2007). Com base nessas propostas, optou-se por utilizar os seguintes parâmetros, considerados significativos para os objetivos do trabalho em questão: área (A), perímetro (P), densidade de drenagem (Dd), índice de sinuosidade (Is), índice de circularidade (Ic) e fator de forma (Kf). O cálculo da densidade de drenagem (Dd), dada em km/km2, foi realizado a partir da proposta de Christofoletti (1980) através da seguinte equação: Dd = Lt/A, onde, Lt = comprimento total dos canais; e A = área da bacia. O índice de sinuosidade (Is) foi calculado, conforme Antoneli e Thomaz (2007) a partir da equação: Is = Lv/Lr, onde: Lv = comprimento verdadeiro do canal principal (km); Lr = comprimento em linha reta do canal principal. Conforme Silva (2012), o índice de circularidade (Ic) é adimensional e foi proposto inicialmente por Müller (1953) e Schumm (1956) . Este parâmetro foi calculado a partir da equação proposta por Müller (1953) e Schumm (1956), a seguir: Ic = 12,57 x A, onde: P = perímetro. P Subsequente ao levantamento matemático foi-se elaborada uma tabela contendo dados ordenados a fim de identificar o menor e maior número da amostra para cada parâmetro analisado, com o objetivo de calcular a amplitude da amostra, a partir da diferença entre estes números e também para calcular o intervalo de classes, através da fórmula: h = A/K, onde h – é o intervalo das classes; A – a amplitude da amostra e K – o número de classes. Sobre a densidade de drenagem e, a partir da identificação do menor e maior número do rol (amplitude da amostra), tendo optado por seguir a orientação de Ross e Fiers (2005) quanto ao número de classes, ou seja, 5 (cinco), foi possível identificar o intervalo das classes, os limites de cada classe e a classificação de cada região hidrográfica. Para o índice de circularidade (Ic) foi adotada a classificação sugerida por Antoneli e Thomaz (2007). Para o fator de forma (Kf), optou-se por utilizar a proposta de Silva (2012) para a análise morfométrica das bacias hidrográficas da Ilha do Maranhão. Dessa forma, foram identificados o intervalo das classes, os limites de cada classe e a classificação de cada região hidrográfica. Os mapas foram elaborados a partir da análise estatística dos parâmetros morfométricos citados.

Resultado e discussão

A partir dos dados gerados compreende-se que uma região hidrográfica pode ser definida topograficamente, drenada por um curso d’água ou a um sistema conectado de cursos d’água tal que cada vazão ou efluente seja descarregada através de uma saída simples (MACHADO; TORRES, 2012, p. 39). A partir dessa classificação, subdividiu-se a região do alto curso do Anil em unidades de drenagem, delimitando-se nove unidades, conforme o Mapa 1, e subsequente realizando as análises da morfometria. Para a Densidade de drenagem, foram feitos os cálculos e as análises estatísticas necessárias até se obter os números subsequentes na Tabela 1 e a partir de tal compreender o comportamento do sistema de drenagem do alto curso do rio Anil. A Dd informa o comprimento em km de canal fluvial disponível para drenar cada unidade de área da bacia km² e, em consequência, informa também, indiretamente, sobre a disponibilidade do escoamento hídrico superficial (GRANELL-PÉREZ, 2001). A partir da tabela pôde-se perceber que em sua maioria as unidades hidrográficas do alto curso do Anil apresentam baixa densidade de drenagem, ou seja, as unidades 1, 3, 4, 5, 7 e 9 conforme o Mapa 2, apresentam boa capacidade de infiltração da água da chuva, e esta análise permite também, segundo Beltrame (1994), conhecer o potencial da bacia e de seus setores em permitir maior ou menor intensidade nos processos erosivos na esculturação dos canais. Essas unidades hidrográficas que apresentaram baixa Dd podem ser indicadoras de escassa disponibilidade hídrica superficial, solos com boa capacidade de infiltração e maior índice de cobertura vegetal, entretanto o alto curso do rio Anil, atualmente, apresenta uma grande remoção da cobertura vegetal próxima aos canais fluviais, podendo ocasionar fenômenos naturais como as inundações, apenas na unidade hidrográfica 5 e ao longo do canal principal que a mata ciliar ainda é presente. As unidades 6 e 8 que apresentaram alta Dd são indicadoras de alta disponibilidade hídrica em superfície, de solos impermeáveis e de escassa cobertura vegetal. Para a classificação dos canais quanto à sinuosidade, utilizou-se a proposta de Dury (1966), citado por Christofoletti (1980), ou seja, os canais com Is igual ou superior a 1,5 (adimensional) são considerados meandrantes, enquanto que os canais com Is menor que 1,5 são classificados como retos. As unidades hidrográficas, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8 foram consideradas meandrantes; e a unidade 9 foi classificada como reto e/ou de baixa sinuosidade. Como salientam Villela e Mattos (1975), a forma superficial de uma unidade hidrográfica é importante devido ao tempo de concentração, definido como o tempo, a partir do início da precipitação, necessários para que toda a bacia contribua na seção em estudo ou, em outras palavras, tempo que a água dos limites da bacia leva para chegar à saída desta. Vários índices podem ser utilizados para determinar a forma da bacia, sempre as correlacionando com formas geométricas, como o índice de compacidade (Kc), o fator de forma (Kf) e o índice de circularidade (Ic), dentre os quais foram utilizados os índices (Kf) e (Ic). Para o índice de circularidade realizou-se da mesma forma os cálculos morfométricos e análise estatística para cada unidade. Na Tabela 2, pode-se observar quais unidades apresentaram formas geométricas mais alongadas e mais circulares, conforme a forma da bacia, que é utilizada para determinar sua configuração e sua capacidade hídrica. Segundo a tabela anterior percebe-se que a maioria das unidades apresentam bacias com formas alongadas, permitindo um escoamento da água da chuva com melhor distribuição e rapidez, o que diminui risco de inundações súbitas na bacia, no entanto a unidade 3 apresenta forma bastante circular, quanto mais próximo de 1,0 a bacia apresentar sua morfometria, mais circular será sua forma, portanto unidades com formatos circulares tendem a ser sujeitas às inundações súbitas no canal principal quando as precipitações são mais intensas e afetam toda extensão da bacia, pois o porte de água no flúvio, proveniente das vertentes e dos tributários, tende à simultaneidade, concentrando-se num espaço de tempo curto. Nesse tipo de bacia com formato mais circular é necessário preservar a mata ciliar, ter preocupação com as margens do leito, com o índice de erosão e com o assoreamento desses canais. Pode-se dizer que análise morfométrica contribui significativamente para que se descreva as áreas estudas de forma mais abrangente e especifica. Portanto a partir e posteriormente a todas as análises, percebe-se que morfometricamente a maioria das unidades hidrográficas não possui risco a inundações severas, e altas taxas de erosão do solo, entretanto, como todas as unidades do alto curso do Anil encontram-se em maioria urbanizada, a bacia tende a ter um potencial de risco mais elevado, pois a população vem modificando a paisagem e retirando a vegetação ciliar necessária para a proteção dos flúvios.

Considerações Finais

Os estudos das unidades hidrográficas, seja de suas características físicas, de seus modelos de parcelamento do solo ou de seus atributos sociais ou econômicas, são fundamentais para que se proceda ao uso e manejo mais adequado de seus recursos, especialmente os hídricos. Segundo Machado e Torres, 2012, os processos erosivos e inundação, por exemplo, são fenômenos naturais que podem ser significativamente alterados, e intensificados pelo mau uso do solo, assim a análise morfométrica abrange um grande número de parâmetros que permite melhor caracterizar o ambiente de uma bacia, sua predisposição à ocorrência de alguns eventos e sua incompatibilidade com certas atividades humanas. Portanto, a área do alto curso da bacia do rio Anil apresenta um limite de 42, 01 km² e possui 9 (nove) unidades hidrográficas, essas unidades morfometricamente não apresentam riscos e não proporcionam altas sujeições às inundações, enxurradas etc., destacando que apesar da aplicação dos métodos morfométricos possuírem um sistema favorável, a bacia do rio Anil encontra-se impermeabilizada decorrente dos processos de urbanização da área. Parte da vegetação que acompanha os canais fluviais foi retirada para a construção de vias de acesso e obras de engenharia por conta da crescente especulação imobiliária sem planejamento prévio, ocasionando a modificação na paisagem e no sistema de drenagem da região hidrográfica. A pesquisa através da morfometria contribui para uma análise prévia da área de estudo,

Agradecimentos

Agradeço a Deus, por tudo. A minha família. Aos colegas de pesquisa do grupo de Geomorfologia e mapeamento (GEOMAP); a Prfa. Dra. Quésia Duarte da Silva, por orientar este projeto; a Fundação de Amparo a Pesquisa e Desenvolvimento Científico do Maranhão - FAPEMA pelo financiamento da pesquisa. A Universidade Estadual do Maranhão pelo apoio a pesquisa.

Referências

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