Autores
- IDEVAN GUSMÃO SOARESUNICAMPEmail: i203560@dac.unicamp.br
- REGINA CÉLIA DE OLIVEIRAUNICAMPEmail: reginacoliveira@ige.unicamp.br
- LUIZ CARLOS ARAUJO DOS SANTOSUEMAEmail: luizsantos@professor.uema.br
Resumo
Este trabalho tem como área-objeto a bacia do rio Preguiças que fica localizada
na região nordeste do Maranhão. Objetivou-se realizar uma caracterização
morfométrica e dos componentes físicos da bacia, com base em técnicas de
geoprocessamento, no intuito de melhor entender a dinâmica hidrográfica. Para
alcançar o objetivo aplicou-se técnicas de geoprocessamento em ambiente SIG. Os
resultados da densidade de drenagem indicam baixo escoamento superficial e maior
infiltração; o índice de sinuosidade caracteriza o rio Preguiças como sinuoso;
prevalecem elevações entre 60 a 100m; o resultado do fator de forma, índice de
circularidade e coeficiente de compacidade indica que a bacia não favorece a
concentração do fluxo fluvial, seu formato é comprido e tem baixa tendência à
ocorrência de enchentes; o índice de rugosidade evidencia menor risco de
degradação; o gradiente do canal principal demonstra que a área drenada por esse
sistema fluvial, não sofre uma grande pressão pela erosão fluvial.
Palavras chaves
Dinâmica hidrográfica; Geoprocessamento; Características geométricas; Aspectos do relevo ; Rede de drenagem
Introdução
A bacia funciona como um sistema aberto em que qualquer acontecimento que ocorra
repercutirá, direta ou indiretamente, nos rios, configurando-se numa unidade
espacial de análise ideal para estudos geomorfológicos e ambientes. Essa unidade
espacial possibilita ao pesquisador e aos planejadores uma visão integrada e
sistêmica dos diversos componentes, processos e interações presentes na
paisagem (ALMEIDA et al., 2010).
Conhecer o ambiente físico é essencial para subsidiar o processo de ocupação e
manejo dos recursos das bacias hidrográficas, reconhecendo áreas de fragilidade
natural e potencializadas pelo antropismo. Sendo assim, o entendimento das
características físicas destas unidades permite o planejamento da ocupação do
espaço de maneira mais sustentável (ALVES; AZEVEDO; SILVA, 2014).
A caracterização morfométrica de uma bacia é um procedimento executado nas
análises hidrológicas e/ou ambientais, visando clarificar questões sobre o
entendimento das dinâmicas, locais e regionais, da infiltração, da quantidade de
deflúvio, da evapotranspiração e do escoamento superficial e subsuperficial
associando aos elementos físicos e bióticos de uma bacia. Essa caracterização
serve como instrumento para aplicações quantitativas relacionadas aos recursos
hídricos e à dinâmica ambiental, possibilitando o melhor gerenciamento e
aproveitamento dos recursos naturais e nas limitações quanto aos usos (SILVA et
al., 2018).
As intervenções antrópicas passaram a modificar as características do ambiente
natural da bacia, com isso, vários aspectos fisiográficos do ambiente são
alterados como: o relevo, o uso, a vegetação, a fauna, a hidrologia e o clima.
As ações antrópicas têm acelerado e potencializado alterações nas
características fisiográficas por meio da canalização e retilinização de cursos
fluviais, terraplanagem e impermeabilização do solo (VALE; COSTA; PIMENTEL,
2021).
O Sensoriamento Remoto e Sistema de Informações Geográficas, com o avanço da
tecnologia, têm sido amplamente utilizados na morfometria para selecionar bacias
prioritárias ao manejo, avaliar características hidrológicas, geológicas e
topográficas, adotar medidas de conservação dos recursos ambientais, dentre
outros, uma vez que fornecem flexibilidade e precisão na determinação,
interpretação e análise das informações geoespaciais (DOMINGUES et al., 2020).
As técnicas empregadas para identificação dos parâmetros morfométricos
associados as características geométricas, do relevo e da rede de drenagem
possibilitam entender se naturalmente a bacia tem maior tendência a enchentes e
intensificação da erosão fluvial, levando em consideração ainda que o uso da
terra sem o devido planejamento ambiental também pode intensificar a erosão e o
assoreamento do rio Preguiças. Logo, a análise morfométrica subsidiará o
gerenciamento do uso na bacia, pois será evidenciado suas limitações e
potencialidades.
A bacia do rio Preguiças situa-se na região nordeste do Maranhão, entre os
sistemas costeiros das bacias dos rios Periá e Grande, e das bacias dos rios
Novo e Barro Duro. A bacia abrange uma área de 3.957,84 km², e, ao todo, a rede
hidrográfica compreende 319 trechos de drenagem.
A bacia possui um alto potencial turístico devido, principalmente, à presença do
Parque Nacional dos Lençóis Maranhenses e da Área de Proteção Ambiental da Foz
do Rio Preguiças-Pequenos Lençóis-Região Lagunar Adjacente. Essas unidades de
conservação destacam-se pela presença de dunas e de regiões alagadas, assim como
por apresentarem exuberância e diversidade de ecossistemas. O fluxo intenso de
turistas na região da bacia tem por consequência a intensificação da atividade
antrópica na mesma, o que acaba por comprometer a qualidade estética e a
dinâmica natural da área.
Desta forma, o trabalho tem o objetivo de realizar uma caracterização
morfométrica e dos componentes físicos da bacia do rio Preguiças, com base em
técnicas de geoprocessamento, no intuito de melhor entender a dinâmica
hidrográfica.
Material e métodos
Para alcance do objetivo, utilizou-se o shapefile do limite da bacia e da rede
de drenagem obtido do Zoneamento Ecológico-Econômico do Maranhão. Tais dados
encontram-se disponíveis no site do ZEE-MA para download na escala de 1:250.000.
Após aquisição dos dados realizou-se a importação para o QGIS 3.22 onde
procedeu-se a reprojeção para SIRGAS 2000/UTM, Fuso 23S em seguida recorreu-se a
calculadora de campo do SIG para calcular os índices morfométricos.
A análise morfométrica foi feita a partir das características geométricas, de
relevo e das características da rede de drenagem. Na geométrica foram
determinadas a área, o perímetro, o coeficiente de compacidade, o fator de
forma, o índice de circularidade e o comprimento do eixo da bacia.
O coeficiente de compacidade é um índice que relaciona a forma da bacia com um
círculo. Constitui a relação entre o perímetro da bacia a uma circunferência de
área igual ao da bacia.
O fator de forma relaciona a razão entre a largura média e o comprimento axial
da bacia. Esse índice indica a maior ou menor tendência para enchentes. Uma
bacia com um fator de forma baixo tem menos tendência para enchentes que uma
bacia do mesmo tamanho, mas com um fator de forma superior (VILLELA; MATTOS,
1975).
O índice de circularidade relaciona a área da bacia à área de um círculo de
perímetro igual ao da área da bacia. Esse valor tende para unidade à medida que
a bacia se aproxima da forma circular e diminui conforme a mesma se torna mais
alongada.
Em relação ao parâmetro drenagem foram determinadas a densidade de drenagem
(Dd), o comprimento total dos cursos d’água, o comprimento do rio principal, o
coeficiente de manutenção, o índice de sinuosidade, o tempo de concentração, a
extensão do percurso superficial. Já a densidade de drenagem é o resultado da
divisão entre o comprimento total dos cursos d’água pela área da bacia. Esse
índice indica a maior ou menor velocidade com que a água deixa a bacia e mostra
o grau de desenvolvimento do sistema de drenagem.
O coeficiente de manutenção representa uma medida de textura do solo,
utilizando-se do índice Dd, e serve basicamente para determinar a área mínima
necessária para a manutenção de 1m de canal de escoamento permanente (TRAJANO et
al., 2012). Já o índice de sinuosidade relaciona o comprimento verdadeiro do
canal à distância vetorial entre os dois extremos do canal principal (SILVA et
al., 2018). Esse índice expressa a velocidade de escoamento do canal principal.
Quanto maior a sinuosidade, maior será a dificuldade de se atingir o exutório do
canal, portanto, a velocidade de escoamento será menor.
O tempo de concentração é o tempo necessário para que toda a área da bacia
contribua para o escoamento superficial na seção de saída. Corresponde ao tempo
gasto para a gota de chuva se deslocar do ponto mais afastado da bacia até sua
foz. A extensão do percurso superficial representa a distância média percorrida
pelas enxurradas antes de encontrar um canal permanente. O resultado obtido
também serve para caracterizar a textura topográfica.
Para o parâmetro relevo determinou-se a altitude média, as altitudes mínima e
máxima, a declividade média, a amplitude altimétrica, o índice de rugosidade e o
gradiente do canal. O índice de rugosidade relaciona a disponibilidade do
escoamento hídrico superficial a seu potencial erosivo, expresso pela
declividade média. Trata-se de um índice adimensional que corresponde à
diferença altimétrica entre a foz e a maior altitude situada num determinado
ponto da área da bacia, o que indica o desnível médio da bacia (TRAJANO et al.,
2012).
O gradiente de canais é dado pela relação entre a altitude máxima da bacia e o
comprimento do canal principal. Esse índice tem por finalidade indicar a
declividade dos cursos d’água. A vazão específica média de longa duração
relaciona a vazão média de longo prazo e a área de contribuição da estação de
estudo. Representando a capacidade que há na bacia em produzir escoamento
superficial.
Resultado e discussão
O clima da região, conforme classificação de Thornthwaite (1948), caracteriza-se
como subúmido, com totais pluviométricos anuais que variam de 1.456mm a 1.656mm.
A partir do processamento dos dados em ambiente SIG foi possível obter as
características morfométricas da bacia que estão sintetizadas na Tabela 1, esses
parâmetros foram encontrados através de dados geométricos, de relevo e de
drenagem.
A bacia do rio Preguiças apresenta uma área de 3.957,84 km2, um perímetro de
502,90 km, comprimento total dos cursos d’água de 1.570,27 km, sendo o curso
d’água principal com comprimento de 159,89 km. Além desses aspectos, a bacia
apresenta um padrão de drenagem do tipo dendrítico. O canal principal é de 5ª
ordem e a bacia é exorreica.
A densidade de drenagem representa o grau de dissecação do relevo e funciona
como índice demonstrativo do trabalho fluvial de erosão da superfície. Dessa
forma, adquire importância como instrumento de análise da paisagem, sobretudo
para identificar possíveis focos de suscetibilidade geomorfológica (SILVA et
al., 2018).
A Dd encontrada foi de 0,4 km/km², indicando que a bacia apresenta baixa
capacidade de drenagem, ou seja, baixo escoamento superficial e maior
infiltração. “Valores baixos e médios de drenagem, geralmente estão relacionados
a regiões de rochas permeáveis e de regime pluviométrico caracterizado por
chuvas de baixa intensidade ou pouca concentração de precipitação”. (SILVA et
al., 2018, p.253).
O resultado do coeficiente de manutenção da área de estudo foi 2.500 m2/m, ou
seja, é preciso uma área de drenagem de, no mínimo, 2.500 m².m-1 para a
manutenção de um metro de canal de escoamento.
O valor obtido pelo Cm é elevado, necessitando de uma área considerável para a
manutenção (área de recarga) e evolução da drenagem. Este resultado pode ser
corroborado pela densidade de drenagem, o qual foi baixa, sugerindo que a bacia
possui dificuldade na renovação e formação de novos canais. Essa realidade pode
ser entendida ao verificar que a bacia apresenta baixas declividades e baixo
índice de rugosidade, fatores relevantes no escoamento fluvial e formação de
canais (SILVA et al., 2018).
O índice de sinuosidade varia de 1 a 2, indicando que valores próximos ou
inferiores a 1, os cursos hídricos são classificados como canais retilíneos, já
valores superiores a 2,0, indicam cursos de água sinuosos. Valores
intermediários sugerem formas transacionais, regulares e irregulares (SILVA et
al., 2018). O Is obtido é de 2,84 km.km-1, caracterizando o Rio Preguiças como
sinuoso. Segundo Stipp, Campos e Caviglione (2010), Is acima de 2,0 km.km-1
caracteriza-se por redes de drenagem sinuosas, podendo haver acúmulos de
sedimentos, o que pode ser agravado pela ação antrópica.
Conforme Alves et al. (2020, p.3649), “a sinuosidade dos canais é influenciada
pela carga de sedimentos, pela compartimentação litológica, estruturação
geológica e pela declividade dos canais”.
A extensão do percurso superficial, ou seja, a distância média percorrida pelas
enxurradas antes de encontrar um canal permanente, foi de 1,25 m. Para Guerra e
Cunha (1995 apud PINTO JUNIOR; ROSSETE, 2005), a maior parte das observações
comprovam a influência do escoamento superficial que está relacionada a
cobertura vegetal. Isso então coloca peso muito grande na cobertura vegetal,
como fator controlador do escoamento superficial.
A Eps representa o caminho percorrido pela enxurrada do interflúvio até o canal
fluvial, sendo que o valor para essa variável pode refletir na maior ou menor
infiltração da água no solo, uma vez que, quanto maior o percurso entre os
canais de escoamento, maior o contato direto da água com o solo, ficando sujeita
a infiltração (ALVES et al., 2020).
Os valores de declividade se enquadram nas classes plano a forte-ondulado como
definido pela EMBRAPA (1979). As maiores declividades associadas às inclinações
de 8-20% (Ondulado) e 20-45% (Forte-Ondulado) ocupam cerca de 117,47 km² (2,97%)
e estão situadas às margens dos canais de drenagem da bacia (Figura 1). Essas
altas declividades são bastante expressivas na região, que compreende o
município de Barreirinhas e Urbano Santos. As formas de relevo plano (0-3%) e
suave-ondulado (3-8%) predominam, envolvendo 3.840,37 km² (97,03%).
Na área de pesquisa prevalecem elevações entre 60 a 100m, o que envolve 48% da
bacia (Figura 2). As cotas mais baixas estão em altitudes de 0 a 40 m (27,35%),
na qual se encontra a jusante da bacia, especificamente na área drenada pelo rio
Preguiças desde o seu exutório no município de Barreirinhas até as localidades
de Santa Quitéria do Maranhão. Os relevos entre 40 e 60m (15,19%) estão
presentes em Barreirinhas, Santo Amaro do Maranhão, assim como em uma região
mais externa às margens das drenagens. Já as cotas de 100 a 119 m (9,48%) estão
situadas a montante da bacia nos municípios de Santa Quitéria do Maranhão,
Anapurus e Santana do Maranhão. No intervalo de 80 a 119m a montante da bacia,
cultivam-se eucalipto, soja e pastagem, porém, este último é menos expressivo em
área cultivada.
A bacia do rio Preguiças tem um fator de forma de 0,15, seu índice de
circularidade é de 0,20 e coeficiente de compacidade de 2,24. Os resultados
mostraram que a bacia, de modo geral, não favorece a concentração do fluxo
fluvial, seu formato é comprido e tem baixa tendência à ocorrência de enchentes
em condições normais de precipitação.
Em bacias de forma circular, há maiores possibilidades de precipitações
intensas, pois ocorrem simultaneamente em toda a sua extensão, concentrando
maior volume de água no tributário principal, enquanto que em bacias alongadas,
devido ao menor fator de forma, a precipitação atinge toda a área
simultaneamente, evitando concentrações de escoamento superficial (SILVA et al.,
2018).
O Ir de 47,60 é considerado um valor baixo, o que define menor risco de
degradação da bacia do rio Preguiças, uma vez que apresenta pouca variação em
seu relevo, com poucos desníveis entre a cabeceira e a seção de referência
associados à rede de drenagem. O baixo valor identificado indica que a bacia tem
menor risco a enchentes (TRAJANO et al., 2012).
Conforme Silva et al. (2018, p.254), “O índice de rugosidade relaciona a
disponibilidade do escoamento hídrico superficial com o potencial erosivo,
expresso pela declividade média, ou seja, quanto maior for esse índice, maior
será o risco de degradação da bacia quando as vertentes são íngremes e longas”.
O gradiente do canal principal da bacia corresponde a 0,74% demonstrando que
área drenada por esse sistema fluvial, naturalmente não sofre uma grande pressão
pela erosão fluvial, demonstrando a importância dos processos erosivos nas
vertentes, no modelado dessa rede de drenagem (STIPP; CAMPOS; CAVIGLIONE, 2010).
O tempo de concentração da bacia corresponde a 56,32h, tal resultado é
influenciado pela forma da bacia, ou seja, de tipo alongado, também pela
sinuosidade do rio Preguiças, o que aumenta o Tc, assim como a baixa densidade
de drenagem, predomínio de classes de declividades planas e suave-onduladas com
declividade média de 24,48%. Nesse contexto, a vazão média de longa duração foi
17,01 m-3 s-1 e a vazão específica média de longa duração de 0,00430 m-3 s-1.
Considerações Finais
As características geométricas atestam que a bacia em estudo tem condições
naturais a uma conservação. Evidenciada pela baixa tendência à ocorrência de
enchentes em condições normais de precipitação e não favorável à concentração do
fluxo fluvial. Já os aspectos da drenagem, por sua vez, demonstram maior
infiltração, dificuldades para formação de canais decorrente dos resultados do
coeficiente de manutenção e densidade de drenagem; o rio principal é sinuoso o
que favorece o acumulo de sedimentos; além disso é necessário uma área de
drenagem de, no mínimo, 2.500 m².m-1 para a manutenção de 1m de canal de
escoamento. Este valor é elevado, necessitando de uma área considerável para a
manutenção (área de recarga) e evolução da drenagem.
Em relação ao relevo, predominam baixas declividades que favorecem o cultivo
agrícola e o maior tempo de concentração; predomínio de elevações entre 60 a 100
m, o que envolve 48% da bacia; o baixo índice de rugosidade denota menor risco
de degradação e enchente na bacia; o gradiente do canal demonstra que área
drenada por esse sistema fluvial, não sofre maior pressão pela erosão fluvial; o
tempo de concentração corresponde a 56,32h, tal resultado é influenciado pela
forma alongada da bacia, também pela sinuosidade do rio Preguiças, a baixa
densidade de drenagem, predomínio de classes de declividades planas e suave-
onduladas.
O uso dos Sistemas de Informação Geográficas mostrou-se uma ótima ferramenta no
desenvolvimento deste trabalho, também, pode ser utilizado pelos órgãos
competentes para políticas de fiscalização e gestão de recursos hídricos e para
a conservação da bacia hidrográfica, pois são ferramentas que fornecem dados
confiáveis.
Agradecimentos
A Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pelo
financiamento da tese: Análise da Vulnerabilidade Socioambiental da Bacia
Hidrográfica do Rio Preguiças (MA) sob a perspectiva da Geoecologia da Paisagem.
Referências
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