Autores

Diniz, A. (PUC-RJ) ; Silva, T. (PUC-RJ) ; Pinto, R. (PUC-RJ) ; Souza, R. (PUC-RJ) ; Freitas, M. (PUC-RJ)

Resumo

Dentre as diversas formas de estudos das bacias hidrográficas, destacam-se os parâmetros morfométricos que dão entendimento à dinâmica hidrogeomorfológica. Este trabalho buscou estudar a morfometria da Bacia do Rio Cachoeira, Rio de Janeiro, Brasil. Os dados foram trabalhados em ambiente SIG para analisar as propriedades morfométricas e relacioná-los com a configuração dos sistemas de drenagem. Os dados utilizados no estudo foram área da bacia, hipsometria, declividade, densidade de drenagem, hierarquização da drenagem e o perfil longitudinal. A partir dos dados, constatou-se que a bacia possuí área de 22,49km² com comprimento total de canais de 52,6 km. Observou-se também que a declividade mais representativa na bacia é forte-ondulado (39,8%) seguido do padrão montanhoso (29,07%). A amplitude topográfica da bacia do rio Cachoeira é de 1.015m, contudo, o perfil longitudinal do rio demonstra amplitude de relevo de aproximadamente 650m.

Palavras chaves

Propriedades morfométricas; Bacia de drenagem; Rio Cachoeira.

Introdução

Na geomorfologia muitos trabalhos utilizam a bacia de drenagem como unidade de escala, uma vez que, no entendimento dos processos hidrológicos e erosivos, a bacia de drenagem constitui-se na unidade de análise da paisagem. Segundo Coelho Netto (2001), a bacia de drenagem se caracteriza como um sistema hidrogeomorfológico, onde as mudanças de ordem natural ou antrópicas que operam no fornecimento de energia causam um reajuste nas formas e processos, de acordo com suas intensidades. Dentre as análises geomorfológicas de bacias de drenagem, destacam-se os parâmetros morfométricos, uma que vez que refletem o padrão quantitativo do relevo e dos sistemas de drenagem (GUERRA & CUNHA, 2013). Além disso, são de extrema importância no planejamento e em outras aplicações, pois podem auxiliar na análise do arranjo espacial das vertentes e do sistema de drenagem, bem como, no ordenamento territorial, evitando a ocupação em áreas suscetíveis à deslizamentos de encostas ou inundações (SALLES, 2010). O avanço de ferramentas SIGs, proporcionou a geração e análises de dados morfométricos mais confiáveis, pois permite realizar análises complexas, ao integrar dados de diversas fontes e ao criar bancos de dados georreferenciados. Ou seja, possibilita o cruzamento de informações proporcionando assim uma visão integrada da situação. Neste sentido, os parâmetros morfométricos passaram a ser mais utilizados, uma vez que a geração e análise dos dados tornaram-se importantes para o melhor entendimento de eventos geomorfológicos. Este presente trabalho tem por objetivo analisar os parâmetros morfométricos da bacia do rio Cachoeira – RJ, em ambiente SIG e inferir sua correlação com a morfologia do relevo e a conformação dos sistemas de drenagens. Além disso, pretende-se avaliar diferentes padrões morfométricos da bacia e compreender a dinâmica hidrogeomorfológica da bacia do rio Cachoeira na cidade do Rio de Janeiro. A bacia de drenagem está localizada na Cidade do Rio de Janeiro, no maciço da tijuca, nos bairros do Itanhangá e Alto da Boa Vista. O rio cachoeira é um dos principais rios do Parque Nacional da Tijuca (Figura 1). O parque é uma Unidade de Conservação urbana, com uma área de aproximadamente 3.958 hectares (ICMBIO,2008). Segundo Coelho Netto (2006), o Maciço da Tijuca apresenta um clima definido como tropical de altitude, com precipitação média anual em torno de 2.200mm, e temperatura média anual de 22 °C. Figura 1: Mapa de Localização da Bacia de Drenagem do rio Cachoeira. Com o intuito compreender a dinâmica hidrogeomorfológica da bacia de drenagem do rio Cachoeira, sucedeu um estudo com obtenção de resultados básicos na análise da bacia hidrográfica. Pensando nisso, escolheu-se a bacia pois é um sistema de drenagem localizado em um parque nacional e desemboca na Lagoa/laguna da Barra, na Barra da tijuca, um bairro em expansão. 1- Plano de manejo parque nacional da tijuca volume I, ICMBIO.

Material e métodos

Para o presente trabalho foi realizada pesquisa bibliográfica sobre a temática de parâmetros morfométricos e informações da bacia do rio Cachoeira. Posterior ao levantamento bibliográfico, foram desenvolvidas atividades no laboratório em ambiente SIG para obtenção e análise dos dados. Diante do levantamento, foram definidos os seguintes parâmetros morfométricos para a bacia do estudo: Área da bacia, hipsometria, declividade, densidade de drenagem, hierarquização da drenagem e o perfil longitudinal. A área da bacia foi definida a partir do ambiente SIG e utilizada para correlacionar com os dados hipsométricos e declividade. Os dados hipsométricos foram obtidos na base de dados do IPP 1999, e foi criado um TIN das curvas de níveis. A partir do TIN, foram obtidos os dados de declividade da bacia, sendo utilizado a classificação da Embrapa (2006) para definir os intervalos das classes, sendo elas: 0-3, 3-8, 8-20, 20-45, 45-75 e acima de 75. Com os dados hipsométricos e de declividade, foram calculadas as áreas de cada classe para caracterização dos aspectos do relevo da bacia. A densidade de drenagem foi feita de acordo com o autor Horton (1945). E o resultado obtido através da equação Dd = Lt/ A, em (km/km2). No qual, (Lt) é o comprimento total dos cursos fluviais e (A) a área da bacia. Para a definição da ordem da bacia, foi utilizado como base a proposta de hierarquização de Strahler (1957). O perfil longitudinal do curso fluvial principal relaciona a altitude em metros do canal fluvial com as suas distâncias representando o perfil longitudinal do rio principal da sua nascente até a exutória. A análise dos perfis longitudinais é uma ferramenta bastante importante para os estudos geomorfológicos e são bastante utilizados para a identificação de mudanças abruptas ou não na declividade dos rios.

Resultado e discussão

A bacia do rio cachoeira possui área total de 22,49km², tendo sua nascente na cota de aproximadamente 780 metros e foz na cota de 5 metros. O curso principal, possui como afluentes os Rios Tijuca e Gávea Pequena e drena no sentido sul próximo à nascente e, posteriormente, passa a drenar na direção sudoeste. O relevo da bacia apresenta uma altitude máxima de 1020 metros, a mínima de 5 metros, tendo amplitude altimétrica de 1015 metros. Os dados hipsométricos demostram que os compartimentos mais altos do relevo (800-1020m) situam-se nas porções a norte da bacia onde são encontrados os maiores picos do município do Rio de Janeiro, como o bico do Papagaio. Já as porções mais baixas (5-200m) são encontradas na parte sul da bacia, próximo a lagoa da Tijuca. Figura 2: Mapa hipsométrico da bacia do rio Cachoeira. Em relação à geologia, a bacia do rio Cachoeira é composta, predominantemente, por rochas associadas à unidade geológica Arco Magmático Rio negro sendo formadas à aproximadamente a 600 milhões de anos atrás com a orogênia colisional. Sendo assim, as rochas formadas são decorrentes desse processo, gerando rochas metamórficas ortoderivadas e paraderivadas, como os gnaisses e kinzigitos, e rochas magmáticas intrusivas pela fusão parcial do material na crosta, como os granitos (HEILBRON et al.,1995). O relevo apresenta fraturas, falhas, e alinhamentos que facilitam o curso d ´agua, estas fraturas e falhas foram formadas na separação do continente Gondwana, no final do jurássico e início do cretáceo com a abertura do oceano Atlântico (RICCOMINI et al.,2010). As estruturas geológicas, possuem orientação preferencial NE-SW, sendo esta orientação de extrema importância na direção do eixo de drenagem do rio Cachoeira. Em relação ao solo, as classes predominantes no Parque Nacional da Tijuca são, predominantemente, de Latossolo e solos pedolíticos. Contudo, são observadas outras classes de solo presentes na bacia do rio Cachoeira, como os Cambissolos e Neossolos Litólicos¹. Figura 2: Mapa de Declividade da Bacia de Drenagem do rio Cachoeira. De acordo com os dados de declividade, a classe de maior representatividade da bacia do rio Cachoeira é forte ondulado. As maiores declividades da bacia do rio Cachoeira situam-se nas porções mais elevadas próximas aos divisores de drenagem, em sua maioria, são representados por blocos rochosos arredondados, como o Pico da Tijuca. As áreas de baixa declividade situam-se no baixo curso do rio Cachoeira próximo à sua foz (Figura 2). Após a interpretação dos dados representados no mapa e de acordo com a classificação da Embrapa 2006, foi possível ao chegar os seguintes resultados com uma área total de 22,49 km² (Tabela 1). FORMA DO RELEVO ÁREA EM KM² PORCENTAGEM % Plano (0 – 3) 1,52 6,7% Suave Ondulado (3,1– 8) 0,59 2,6% Ondulado (8,1–20) 2,47 10,9% Forte Ondulado (20,1–45) 8,96 39,8% Montanhoso (45,1–75) 6,54 29,07% Forte Montanhoso (>75) 2,41 10,7% Tabela 1: Distribuição dos intervalos de declividade por área da bacia. O padrão de drenagem da bacia é dendrítico e o canal principal possui comprimento de 9,49 km, e o comprimento total dos canais da bacia é de 52,6 km. De acordo com Villela e Mattos (1975), a bacia do rio Cachoeira apresenta uma significativa densidade de drenagem e baixa transmissibilidade, que caracteriza um terreno com moderado grau de infiltração. Para Milani e Canali (2000), a densidade de drenagem reflete a propriedade de transmissibilidade do terreno e, consequentemente, a suscetibilidade a erosão. A hierarquização da bacia do rio Cachoeira é de 5ª ordem. Área da Bacia 22,49 km² Comprimento canal principal 9,49 km Comprimento total dos canais 52,6 km Densidade de Drenagem 2,3 km/km² Ordem da bacia 5ª ordem TABELA 2 – Características da rede de drenagem. O perfil longitudinal apresenta 2 knickpoints (níveis de base locais) mais expressivos, à 450m, 350m, estes desníveis topográficos são representados por cachoeiras ao longo do rio Cachoeira, como pode ser evidenciado pela Cachoeira das Almas e a Cascatinha de Taunay. Estas cachoeiras influenciam na energia de transporte e comportamento hidráulico do Rio Cachoeira, na qual, sua nascente está a 650m de altura e o rio percorre 7,5 Km até desaguar na lagoa da tijuca. O material depositado no eixo de drenagem do rio Cachoeira é influenciado pelos níveis de base locais, apresentando sedimentos de granulometria variada à montante do desnível. Figura 4: Perfil Longitudinal do rio Cachoeira em metros.

Mapa hipsometrico da bacia do Rio Cachoeira com seus cursos d'água


Mapa de declividade seguindo as classes propostas pela Embrapa com os cursos d'água da bacia do rio cachoeira


Figura 4: Perfil Longitudinal do Rio cacheira feito em ambiente sig


figura 1: mapa com os bairros, cursos d'água e o limite da bacia.

Considerações Finais

Diante do exposto, pode-se dizer que os dados obtidos em ambiente SIG contribuem para a compreensão e análise dos parâmetros morfométricos da bacia do rio Cachoeira. A caracterização e análise dos dados obtidos possibilitaram uma primeira aproximação da dinâmica hidro-geomorfologógica da bacia hidrográfica do Rio cachoeira. Neste sentido, pretende-se realizar novas análises dos parâmetros morfométricos para fornecer informações que possam auxiliar no planejamento e gestão desta bacia situada dentro dos limites do Parque Nacional da Tijuca. Além disso, o presente trabalho não tem objetivo de finalizar as discussões referentes aos processos ambientais existentes na bacia. Pois a pesquisa proporcionou um diagnóstico preliminar, fornecendo subsídios para futuros trabalhos na área, afim de melhor analisar os processos naturais e antrópicos

Agradecimentos

Referências

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