1

2. BACIAS HIDROGR`FICAS

2.1 Abordagem Introdutria

Bacias hidrogrficas so definidas como reas nas quais a gua drena para um

nico ponto de sada. Todos os corpos dgua que nascem nas cabeceiras de uma

bacia fluem para a seo de controle ou exutrio da baci a. Portanto, consiste de uma

rea na qual ocorre o escoamento (drenagem) da gua, a partir de limites geogrficos

conhecidos como divisores de gua com direcionamento do fluxo para a seo de

controle.

Bacias hidrogrficas normalmente fazem parte de outras bacias de maior porte

e assim sucessivamente, at as grandes bacias como do Rio Paran, So Francisco e

Amazonas. Sendo assim, a adoo do termo sub-bacia hidrog rfica mais apropriada,

haja vista que os critrios de definio quanto ao tama nho, so imprecisos. Assim, por

exemplo, dentro Campus da UFLA existem vrias sub-bacias hidrogrficas, as quais

direta ou indiretamente drenam para o Ribeiro Verm elho (que passa prximo ao

Brejo), que por sua vez, integrante de uma bacia maior, a do Rio Grande, que por

sua vez pertence a Bacia do Rio Paran. Observa-se que todos os corpos dgua que

nascem na bacia da UFLA atingiro o oceano Atlntico, na seo de controle da Bacia

do Rio Paran, no rio da Prata, Argentina.

Destacam-se os seguintes elementos fisiogrficos de uma bacia hidrogrfica:

- Divisores de `gua: linha que representa os limites da b acia, determinando o

sentido de fluxo da rede de drenagem;

- Seo de Controle: local por onde toda a gua captada da bacia (enxurrada

e corpos dgua) drenada;

- Rede de Drenagem: constitui-se de todos os corpos dgua da bacia e

canais de escoamento, no necessariamente perenes. So canai s perenes

aqueles em regime permanente de fluxo. So considerado s intermitentes os

corpos dgua que fluem somente na poca das chuvas, ou seja, quando

as nascentes esto abastecidas. Ao chegar a estao de dfi cit hdrico, tais

canais secam; e so efmeros os canais pelos quais fluem gua somente

quando ocorre escoamento originado de precipitao, ou se ja, a enxurrada.

Quando a precipitao termina, o fluxo cessa.

A rede de drenagem extremamente importante para caracterizao e manejo

de bacias hidrogrficas, determinando sua capacidade de produo de gua, as

caractersticas do escoamento superficial e o potencial de produo e transporte de

sedimentos. Observa-se que estas 3 propriedades hidrol gicas so de grande

2

importncia para o manejo da bacia, especialmente no con texto ambiental e so

diretamente influenciadas pelas caractersticas da rede de drenagem.

Cobertura vegetal e classe de solo so ambas fundamentais para

caracterizao do ambiente e controlam a dinmica da gu a dentro da bacia

hidrogrfica. Cada cobertura vegetal exerce uma influncia diferente no tocante s

caractersticas de evapotranspirao e de reteno da pre cipitao. Da mesma forma,

os tipos de solo, que alm do aspecto evaporativo, interferem decisivamente nos

processos de infiltrao de gua e por conseqncia direta, nas caractersticas do

escoamento superficial e transporte de sedimentos.

Igualmente importante, o formato da bacia hidrogrfica. Bacias hidrogrficas

geralmente apresentam 2 formatos bsicos, com tendncia a serem circulares ou

elpticas (alongadas). As formas tm importncia especial no comportamento do

escoamento superficial. As primeiras tm tendncia de promover maior concentrao

da enxurrada num trecho menor do canal principal da bacia, promovendo vazes

maiores e adiantadas, relativamente s bacias alongadas, que produzem maior

distribuio da enxurrada ao longo do canal principal, amenizando, portanto, as

vazes e retardando a vazo de pico (mxima).

2.2 Parmetros fisiogrficos importantes no context o hidrolgico

2.2.1 - Conceitos aplicveis ao estudo de Bacias Hi drogrficas

Pequenas Bacias

O conceito de pequenas bacias controverso. No est somente associado ao

tamanho (rea) das mesmas, mas ao objetivo dos estudos que sero aplicados. Ponce

(1989) citado por Goldenfun (2001) relata as seguintes propriedades para se definir

uma bacia hidrogrfica como pequena:

- uniformidade da distribuio da precipitao em toda a rea da bacia;

- uniformidade da distribuio da precipitao no tempo ;

- o tempo de durao da chuva geralmente excede o temp o de concentrao

da bacia;

- a produo de gua e sedimentos ocorre em grande parte nas vertentes da

bacia e o armazenamento e o fluxo concentrados nos cursos dgua no so

significativos.

Estas propriedades so estabelecidas com o objetivo de facil itar a modelagem

do processo de transformao chuva-vazo. Contudo, h um problema que no pode

ser desconsiderado, que a questo da variabilidade, principalmente espacial, dos

eventos de precipitao e da capacidade de infiltrao de gua no solo, que

3

combinados, produziro grande variao na gerao do es coamento superficial.

Portanto, o conceito de homogeneidade tambm deve ser considerado, especialmente

em funo dos objetivos a serem alcanados. Estes devem ser n orteados em funo

de uma melhor compreenso das relaes fsicas e matemticas que envolvem os

vrios componentes do ciclo hidrolgico.

Bacias Representativas

Tais bacias so definidas de forma que possam representar uma regio

homognea. So instrumentadas com aparelhos para monitoramento e registro dos

eventos hidrolgicos e climticos. Estas bacias so utilizadas para estudos

hidrolgicos sem que haja alterao de suas caractersticas f isiogrficas, em especial

solo e cobertura vegetal, que so mantidas estveis. Assim sendo, h necessidade de

grandes sries histricas em especial de vazo e precipita o.

O principal objetivo de bacias representativas instrumentadas produzir

informaes hidrolgicas e meteorolgicas para toda uma r egio homognea a que

pertencem. Alm de longos perodos de anlise so feitos estudos climticos,

hidrogeolgicos e pedolgicos. Enfim, bacias representativ as instrumentadas tm

como objetivos cientficos, os seguintes estudos:

- avaliao detalhada dos processos fsicos, qumicos e biolg icos do ciclo

hidrolgico, necessitando-se de longas sries histricas e m nima alterao

do meio;

- desenvolvimento de modelos para predio de eventos h idrolgicos

associados ao escoamento superficial, gua no solo e evapotranspirao da

regio homognea, que a bacia representa;

- anlise dos efeitos de mudanas naturais de aspectos fisiogrficos no ciclo

hidrolgico.

Bacias Experimentais

So bacias hidrogrficas que visam basicamente a estudos cientficos dos

componentes do ciclo hidrolgico e eventuais influncias de manejos neste. Neste

caso, pode-se produzir alteraes intencionais nas caracter sticas de uso do solo e

vegetao na bacia. Normalmente, por constiturem-se em reas destinadas

estritamente a pesquisa, havendo-se necessidade de aquisio da rea, o tamanho

destas bacias no ultrapassa 4 km 2, sendo, portanto, de pequenas dimenses. Os

principais objetivos das bacias experimentais so:

- avaliar a influncia de manejos como desmatamento e influncia de

diferentes usos do solo na produo de eroso e no ciclo hidrolgico;

4

- testar, validar e calibrar modelos de previso hidrol gica;

- treinamento de tcnicos e estudantes com os aparelhos de medio

hidrolgica (medidores de vazo, lingrafos, molinete s, etc) e climtica;

- como em bacias representativas, estudos detalhados de processos fsicos,

qumicos e biolgicos do regime hdrico das bacias;

Normalmente, busca-se o estudo comparativo dos efeitos de manejos, portanto,

necessrio que haja mais de uma bacia monitorada.

Bacias Elementares

So bacias de pequena ordem, constituindo-se na menor u nidade

geomorfolgica onde podem ocorrer, de maneira completa , o ciclo hidrolgico

(Goldenfun, 2001). Apresentam reas inferiores a 5 km2, permitindo as seguintes

consideraes:

- uniformidade em toda rea dos eventos pluviomtricos;

- caractersticas de vegetao e pedologia semelhantes em t oda a bacia;

- controle sobre a entrada de sedimentos provenientes de outras reas;

- identificao rpida e precisa de mudanas no horizont e superficial dos solos

que constituem as bacias;

- no haja efeitos significativos da concentrao de gu a e sedimentos nas

calhas dos cursos dgua, quando comparada produo destes nas

vertentes.

Se houver condies de comprovao de tais premissas, pode-se fazer

estudos numricos precisos do ciclo hidrolgico, que ajudaro no entendimento dos

processos envolvidos com o mesmo. Segundo Goldenfum (2001) em bacias

experimentais e elementares pode-se fazer estudos cuja necessidade de informaes

variem de um perodo extenso de anlise (grandes sries histricas) ou perodos

bastante curtos, tudo dependendo dos objetivos. Por exemplo: na avaliao dos

efeitos de diferentes prticas agrcolas pode-se trabalhar com perodos curtos de

anlise; j na avaliao dos efeitos de desmatamento ou funo hidrolgica de

diferentes coberturas vegetais, h necessidade de uma srie maior de dados para se

chegar a resultados conclusivos.

5

2.2.2 Caracterizao Fisiogrfica de Bacias Hidrogr ficas

Divisores de `gua

O divisor de guas delimita a Bacia Hidrogrfica. Existem dois tipos de

divisores: o topogrfico e o geolgico ou fretico. O primeiro diz respeito linha que

une os pontos mais elevados do relevo e o segundo, linha que une os pontos mais

elevados do lenol fretico. O divisor fretico varia ao longo do ano em funo das

estaes (poca de chuva e seca). Normalmente, no h coincidncia entre os dois

tipos de divisores, prevalecendo quase sempre o topogrfico, por ser fixo e de mais

fcil identificao. A Figura 1 mostra uma carta topogrfica com a delimitao de uma

pequena bacia hidrogrfica, com seus principais elementos fisiogrficos.

Figura 1. Carta topogrfica da regio do sul de Minas, com a separao de uma

pequena bacia hidrogrfica e seus principais elementos fisiogrficos.

`rea da Bacia Hidrogrfica

Corresponde rea limitada pelos divisores de gua, conectando-se na seo

de controle. um dos elementos mais importantes da Baci a Hidrogrfica, pois

bsico para quantificao de quase todos os parmetros e g randezas hidrolgicas.

Seo de Controle

Rede de Drenagem

Divisores de `gua

6

Solos da Bacia Hidrogrfica

O Levantamento Pedolgico uma das primeiras etapas do estudo fisiogrfico

e geomorfolgico de uma bacia hidrogrfica. A clara distino entre classes de solo

permite estabelecer como os manejos devero ser implantad os visando ao uso

adequado de cada solo, ou seja, visando aplicao do ma nejo conservacionista, que

objetiva adequar o uso do solo dentro de sua capacidade fsica e qumica e sugerir as

melhores formas de correo de deficincias. Desta forma, pode-se trabalhar e corrigir

problemas associados eroso e cultivo de culturas enquadra das nos limites de cada

solo, caracterizados pela Classe de Capacidade de Uso.

Em termos de pesquisa, o Levantamento Pedolgico de suma importncia

para se implementar experimentos que visem ao estudo de variabilidade espacial e

temporal de parmetros fsico-hdricos do solo e estabele cer uma base de informaes

que sero teis para justificar eventuais comportamentos hidrolgicos na bacia

hidrogrfica.

Pela Figura 2 pode-se observar as classes de solo de uma pequena bacia

hidrogrfica da regio de Lavras, MG, que se constitui na primeira etapa de avaliao

hidrolgica da bacia em questo.

Latosso lo Vemelho-Amarelo Camb issolo Latosso lo Vemelho d istrfico tipco

Solos h idromrficos

0 240 480 720 960-240 m

Figura 2. Mapa de solos de uma bacia hidrogrfica da regio de Nazareno, MG

7

- Forma da Bacia

A forma superficial da bacia hidrogrfica importante pela influncia que

exerce no tempo de transformao da chuva em escoamento e sua constatao na

seo de controle.

Comparando-se bacias de mesma rea e que geram a mesma quantidade de

escoamento (deflvio), aquela cujo tempo de deflvio menor deve possuir

proporcionalmente maior valor para a vazo mxima. Exatamente a forma superficial

da bacia que determina este comportamento diferenciado.

Existem alguns coeficientes que so utilizados para quanti ficar a influncia da

forma no modo de resposta de uma bacia ocorrncia de uma precipitao.

Especialmente, podem-se destacar os seguintes:

a) Coeficiente de Compacidade kc

a relao entre o permetro da bacia e a circunfernci a (permetro) de um

crculo de rea igual da bacia, sendo, portanto, adimensional. Assim, por meio de

manipulao matemtica, pode-se chegar seguinte express o:

(2) DP

(1) A4

D4D

A

c

c2

c

p=p

=p

=

Substituindo 1 em 2 tem-se:

p

p= cc

A2P (3)

Pela definio de kc, tem-se:

PcP

kc BH= (4)

Substituindo 3 em 4, obtm-se:

BH

BH

BH

BH

A

P28,0

A2

Pkc =

p

p= (5)

Em que, Ac a rea do crculo e igual rea da bacia (ABH), Pc o permetro

do crculo, PBH, o permetro da bacia hidrogrfica e D, o dimetro da circunferncia de

rea igual rea da bacia. Normalmente, PBH e ABH so dados em km e km2,

respectivamente.

8

Observa-se que quanto mais prximo de um crculo uma baci a se assemelhar,

maior ser a sua capacidade de proporcionar grandes cheias. Isto ocorre porque h

converso do escoamento superficial, ao mesmo tempo, para um trecho pequeno do

rio principal, havendo acmulo do fluxo. Na Figura 3 pode-se observar o

comportamento do escoamento em uma bacia circular e em uma elipside. Nesta

ltima, o fluxo mais distribudo ao longo de todo o canal principal, produzindo cheias

de volume inferior.

Figura 3. Representao do fluxo superficial em duas baci as, uma circular e outra,

elipsoidal.

Quanto mais prximo da unidade for este coeficiente, mais a bacia se

assemelha a um crculo. Assim, pode-se resumi-lo da seguinte forma:

1,00 1,25 = bacia com alta propenso a grandes enchent es

1,25 1,50 = bacia com tendncia mediana a grandes enchentes

> 1,50 = bacia no sujeita a grandes enchentes

b) Fator de forma kf (ndice de Gravelius)

Expressa a relao entre a largura mdia da bacia e o s eu comprimento axial.

Assim, tem-se:

ax

_

LL

kf = (6)

Em que, L largura mdia e Lax, o comprimento axial da bacia.

A Figura 4 mostra como este ndice pode ser obtido. feito um polgono

contornando a bacia e a partir das dimenses da largura , faz-se uma mdia dos

valores.

9

Figura 4. Representao grfica do clculo do fator de forma.

n

LL

n

1ii

= =-

(7)

O fator de forma pode assumir os seguintes valores:

1,00 0,75 = sujeito a enchentes

0,75 0,50 = tendncia mediana

< 0,50 = no sujeito a enchentes

c) ndice de conformao - Ic

Representa a relao entre a rea da bacia e um quadrado de lado igual ao

comprimento axial da bacia. Este ndice pode ser matematicamente expresso por:

ax2BH

L

AIc = (8)

Este ndice expressa a capacidade da bacia em gerar enchentes. Quanto mais

prximo de 1, maior a propenso enchentes, pois a baci a fica cada vez mais prxima

de um quadrado. No entanto, pode assumir valores acima e abaixo de 1. Se a bacia

possuir a forma de um retngulo, por exemplo, e o comp rimento axial for

correspondente ao menor lado deste retngulo, o ndice poder ser menor que 1. Se

esta mesma bacia apresentar comprimento axial no sentido do maior lado, o ndice

poder ser acima de 1.

L2

L1

Li

Ln

Lax

10

Observa-se que quanto maior o nmero de larguras e quanto mais prximo o

polgono que envolve a bacia se aproximar do formato desta, mais prximos sero o

fator de forma e o ndice de conformao.

Exemplo 1. Calcular os fatores de forma para uma bacia cujo permetro 11,3

km, rea de 800 ha e comprimento axial de 4,5 km. Foram determinados 7 valores de

largura ao longo da bacia, iguais a 1,5 km, 2,6 km, 3,5 km, 4,5 km, 4,3 km, 2,8 km e

1,1 km.

a) Coeficiente de Compacidade

Aplicando-se diretamente a equao 1, obtm-se:

12,18

3,1128,0 ==kc .: Bacia com tendncia alta a grandes enchentes.

b) Fator de forma e ndice de Conformao

( )

40,05,4

8

644,05,49,2

9,27

1,1...5,1

2

_

==

==

=++

=

Ic

kf

kmL

.: Bacia com tendncia mediana a enchentes

Concluso: observa-se que, com base no fator de forma, a bacia ter tendncia

mediana a enchentes. Com base no coeficiente de compacidade, a bacia apresentar

alta tendncia a grandes enchentes. Como o primeiro expressa uma tendncia a

enchentes (no diz respeito grandeza desta enchente) e o segundo expressa a

dimenso das enchentes, os ndices so complementares. Assim, esta bacia

apresentar tendncia mediana a enchentes e se estas ocorrerem, podero ser de

grande vulto.

Sistema ou rede de drenagem

Constituda por um curso dgua principal e seus tributrios, est associada

eficincia de drenagem da rea da bacia e potencialidade para formar picos

elevados de enchente. Podem ser classificados em:

- Perenes: so aqueles nos quais se verifica, durante todo o tempo, mesmo

nas secas mais severas, escoamento da gua. Isto garantido pela

drenagem do lenol fretico, cujo nvel deve situar-se acima do fundo do leito

do rio, para garantir energia para o escoamento.

11

- Intermitentes: so aqueles cujo escoamento no ocorre no perodo das

secas mais severas.

- Efmeros: so aqueles onde se verifica escoamento apenas durante e

imediatamente aps ocorrncia de uma chuva intensa.

a) Classificao dos Cursos dgua

a.1) Mtodo de Horton

Esta metodologia pode ser resumida da seguinte forma:

- Cursos dgua de 1a Ordem: so aqueles que no possuem tributrios;

- Cursos dgua de 2a Ordem: formados pela unio de 2 ou mais cursos de 1 a

ordem;

- Cursos dgua de 3a Ordem: formados pela unio de 2 ou mais cursos de 2 a

ordem, podendo receber cursos dgua de 1a ordem.

Silveira (2001) resume este mtodo da seguinte forma: um canal de ordem u

pode possuir tributrios de ordem u-1 at 1. Isto significa designar a maior ordem ao

rio principal, desde a seo de controle at sua nascente. O mesmo raciocnio valido

para cursos dgua de 2a ordem, ou seja, desde a juno com um de 3 a ordem at sua

nascente. Portanto, tem-se uma subjetividade associada com a localizao desta

nascente. Existe um mtodo para separar a nascente do tributrio de ordem 1, que

consiste em passar uma perpendicular pela juno dos canais e adotar o canal

determinado pelo menor ngulo. Exemplificando:

Como o ngulo y menor que x, tem-se que o canal pr incipal (ordem 2) passa

a ser o de cor azul.

a.2) Mtodo de Strahler

- Cursos dgua de 1a Ordem: so todos os canais sem tributrios, mesmo que

corresponda nascente dos cursos dgua principais;

- Cursos dgua de 2a Ordem: so formados pela unio de 2 ou mais cursos

de 1a ordem, podendo ter afluentes de 1a;

2

1

y X

12

- Cursos dgua de 3a Ordem: so formados pela unio de 2 ou mais cursos

de 2a ordem, podendo receber cursos dgua de 2a e 1a ordens.

Da mesma forma, resume-se este mtodo da seguinte maneira: um canal de

ordem u formado por 2 canais de ordem u-1, podendo receber afluncia de qualquer

ordem inferior. Observa-se que a subjetividade a respeito de nascentes deixa de existir

neste mtodo. Pode-se analisar tambm que, o mtodo de Horton apresentar um

menor nmero de canais. No exemplo anterior, a classificao seria dada da seguinte

forma:

O canal de 2a ordem comea na juno dos de 1 a ordem, ou seja, no h

designao de nascentes.

A ordem a rede de drenagem fornece uma noo do grau de ramificao e

permite inferir-se sobre o relevo da bacia. De modo geral, quanto mais ramificada for a

rede de drenagem, mais acidentado deve ser o relevo.

b) Densidade de Drenagem (Dd)

Reflete as condies topogrficas, pedolgicas, hidrolgi cas e de vegetao da

bacia. a relao entre o comprimento total dos canais ( L ) e a rea da Bacia

Hidrogrfica (ABH).

BHd A

LD = (9)

O valor obtido muito dependente do material utilizado, ou seja, fotografia

area ou carta topogrfica. Podem variar de 0,93 km/km2 a 2,09 km/km2, quando se

utiliza cartas topogrficas, e 5 a 13 quando se utiliza fotografias areas. Pode-se

classificar uma bacia, com base neste ndice, da seguinte forma:

- baixa densidade: 5 km km-2

- mdia densidade: 5-13 km km-2

- alta densidade: > 13 km km-2

Existem controvrsias quanto aos valores absolutos que indicam se a

densidade elevada ou baixa. De toda forma, o que se conclui atravs da

2

1

1

13

comparao das densidades de duas bacias, que, aquela d e maior Dd mais

acidentada e provavelmente, possui cobertura vegetal de maior porte.

c) Densidade da Rede de Drenagem (DR)

Representa a relao entre o nmero de cursos dgua e a rea da bacia.

BHAN

DR = (10)

Em que N o nmero total de cursos dgua.

Pode-se observar que, conforme o mtodo de classificao d a ordem da rede

de drenagem, ser obtido um valor diferente para este coeficiente. O mtodo de

Horton, fornece um nmero menor de cursos dgua e, portanto, uma menor DR.

d) Extenso mdia do escoamento superficial (Cm)

Este parmetro relaciona a densidade de drenagem da ba cia hidrogrfica (ou a

rea desta) com um comprimento mdio lateral da rede de drenagem. A importncia

deste parmetro est no clculo do tempo de concentrao da bacia hidrogrfica.

Existem vrias metodologias para o clculo do tempo de concentrao da bacia, entre

eles, pode-se destacar o mtodo do SCS-USDA, que baseado na velocidade do

escoamento. Assim, dispondo-se da trajetria e da velocid ade do fluxo, determina-se o

tempo de concentrao com base na definio fsica de veloci dade. A Figura 5

exemplifica a forma de obteno deste parmetro.

Figura 5. Representao do comprimento mdio lateral d e uma bacia.

A rea da bacia hidrogrfica pode ser aproximadamente calculada pela

seguinte expresso:

= CmLABH 4 (11)

Cm

14

Combinando-se a equao 9 (densidade de drenagem) com a 11, resulta em:

dDCm

=

41

(12)

Em que Cm obtido em km se a densidade de drenagem for em km/km2.

e) Sinuosidade do Curso dgua principal (S)

Representa a relao entre o comprimento do canal princi pal e o comprimento

de seu talvegue (Lt), medido em linha reta. Observa-se que o fator adimensional. A

Figura 6 representa um curso dgua principal e seu talvegue.

LtL

S = (13)

Figura 6. Representao do curso dgua e seu talvegue.

f) Declividade do Curso dgua principal (`lveo)

Este parmetro de suma importncia para o manejo de bacias haja vista que

influencia diretamente na velocidade de escoamento da gua na calha da bacia e

consequentemente no tempo de concentrao da mesma. Existe m 3 mtodos de

determinao:

f.1) Clculo direto com base na diferena entre cotas da nascente e o da seo

de controle (h1):

( ) 1001%1 = Lh

S (14)

f.2) Clculo com base na altura de um tringulo de rea igual rea sob o perfil

do curso dgua principal.

( ) 1002%2 = Lh

S (15)

Lt

L

15

Tanto S1 quanto S2 so dados em percentagem se h1, h2 e L estiverem na

mesma unidade, normalmente em m.

A Figura 7 exemplifica os clculos acima: `rea sob O, A e L igual rea sob

O, B e L. A primeira pode ser obtida por meio de um planmetro, aps plotagem do

perfil do curso dgua.

Figura 7. Representao grfica dos clculos de declividade pelos dois primeiros

mtodos.

f.3) O terceiro mtodo baseia-se na mdia harmnica ponderada da raiz

quadrada das declividades dos diversos trechos retilneos, tomando-se como peso a

extenso de cada trecho.

S

S=

i

i

i

S

L

LS 2

1

3 (16)

2

3

S

S=

i

i

i

DL

LS (17)

DS i = (18)

i

ii L

dnD = (19)

Em que, dni diferena de cotas entre um trecho e outro; Li o comprimento

do respectivo trecho; Di a declividade do respectivo trecho. A Figura 8 exemplifica

este mtodo.

B

A

O L

h2

Distncia

Alti

tude

h1

16

Figura 8. Representao grfica do mtodo de ponderao pela raiz quadrada das

declividades dos diversos trechos do lveo.

Obs: Vrios autores ressaltam que o clculo mais adequado fornecido pelo mtodo

de ponderao pela raiz quadrada da declividade de cad a trecho. Este mtodo o que

mais se aproxima do perfil do curso dgua principal.

Exemplo 2. Fazer um estudo da rede de drenagem de uma bacia hidrogrfica cujas

caractersticas fisiogrficas (rede de drenagem e curvas de nvel) esto

esquematizadas abaixo. A rea da bacia de 8,5 km2.

830

Li

L2

Foz (seo de controle)

Nascente

L1

900

870

850

810

790

770

B 1,2 km

1,48 km

0,8 km

1,3 km

0,6 km

0,4 km

0,5 km 850

830

810

790

770

750

730

870

17

a) Classificao da Ordem da Rede de Drenagem

N= 11 canais N= 7 canais

b) Densidade de Drenagem

Dispondo todos os canais da rede e por meio de um curvmetro, determina-se o

comprimento total dos canais.

L =14,98 km

76,15,898,14

==dD km km-2

c) Densidade da Rede de Drenagem

Por Strahler:

29,15,8

11==DR canais km-2

Por Horton

82,05,8

7==DR canais km-2

1 1

2

1

1

2

3

1

1 1

2

Mtodo de Strahler

1 2 1

1

2

3

1

Mtodo de Horton

18

d) Extenso mdia do escoamento superficial

142,076,14

1=

=Cm km

e) Sinuosidade do Curso dgua Principal

Lt=5,2 km

L=6,28 km (ver esquema da bacia)

S=1,21 (adimensional)

f) Declividade do Curso dgua Principal

f.1) ( ) 1001%1 = Lh

S

h1 = 870-730 = 140 m

L = 6,28 km = 6280 m

S1 (%) = 2,23 %

f.2) Perfil do Curso dgua principal e tringulo de rea igual rea sob o perfil.

`rea sob o perfil = 460000 m 2

Tringulo de rea igual do perfil:

720 740

760 780

800 820

840 860

880

0 1 2 3 4 5 6 7

Distncia (km)

Alti

tude

(m

)

h2

Perfil do curso dgua

19

m 49,146

4600002

6280

4600002

2

2

2

=

=

=

h

h

hB

( ) % 33,21006280

49,146%2 ==S

f.3) Na Tabela abaixo constam os dados a respeito do comprimento de cada trecho e a

respectiva diferena de nvel.

Trecho Li (m) dni (m) Di ( DiL / )

1 500 20 0,0400 2500,00

2 1200 20 0,0167 9295,16

3 1480 20 0,0135 12731,44

4 800 20 0,0250 5059,64

5 1300 20 0,0154 10480,94

6 600 20 0,0333 3286,34

7 400 20 0,0500 1788,85

6280 45142,37

%95,137,45142

62802

2

3 =

=

=

Di

Li

LiS

- Caractersticas do Relevo da Bacia Hidrogrfica

a) Declividade da Bacia

A declividade da bacia um parmetro importante uma vez que est

diretamente associada ao tempo de durao do escoamento su perficial e de

concentrao da precipitao nos leitos dos cursos dgua. I sto ir afetar a forma e os

valores mximos do hidrograma de projeto da bacia.

Pode-se defin-la matematicamente da seguinte forma:

( ) ( ) 100% = iBH

CNAD

I (20)

20

Em que, I a declividade mdia da bacia (%), D a equidistncia entre as

curvas de nvel (m) e iCN o comprimento total das curvas de nvel (m). A rea da

bacia deve estar em m2.

b) Elevao Mdia da Bacia Hidrogrfica

( )

BH

n

iii

A

ae

E

=

= 1 (21)

Em que, E a elevao mdia da bacia (m), ei a elevao mdia entre duas curvas de

nvel consecutivas (m), ai rea entre as curvas de nvel (km2).

c) Curva Hipsomtrica

A curva hipsomtrica representa a variao da elevao da s reas de uma

bacia hidrogrfica. Esta curva obtida quando se acumula as reas que esto acima

ou abaixo de determinada altitude. A Figura 9 representa o formato de uma curva

hipsomtrica.

Figura 9. Representao da curva hipsomtrica.

0%

Alti

tude

(m

)

% da `rea 100%

% de rea acima de determinada cota

% de rea abaixo de determinada cota

21

Exemplo 3. Faa um estudo das caractersticas do relevo (decl ividade, elevao e

curva hipsomtrica) da bacia do exemplo 2.

a) Declividade mdia da bacia: Soma dos comprimentos de cada curva de nvel.

Esquema do comprimento total das curvas de nvel.

CN Comprimento (km)

730 0,0

750 3,5

770 4,3

790 6,5

810 8,9

830 8,4

850 7,2

870

890

3,1

0,0

41,9

( ) ( ) 100% = iBH

CNAD

I = % 86,9100419008500000

20=

730

850

830

810

790

770

750

870 890

22

b) Elevao mdia da bacia

Curvas e i (m) a i (km2) ei x a i

730-750 740 0,25 185,0

750-770 760 0,82 623,2

770-790 780 1,20 936,0

790-810 800 1,30 1040,0

810-830 820 1,60 1312,0

830-850 840 1,83 1537,2

850-870 860 1,10 946,0

870-890 880 0,40 352,0

8,50 6931,4

( )

BH

n

iii

A

ae

E

=

= 1 = m 5,8155,8

4,6931=

c) Curva Hipsomtrica

Curvas ai (km2) `rea acima

(km2) % rea acima

`rea abaixo

(km2) % rea abaixo

730-750 0,25 8,50 100 0 0

750-770 0,82 8,25 97,1 0,25 2,9

770-790 1,20 7,43 87,4 1,07 12,6

790-810 1,30 6,23 73,3 2,27 26,7

810-830 1,60 4,93 58,0 3,57 42,0

830-850 1,83 3,33 39,2 5,17 60,8

850-870 1,10 1,50 17,6 7,00 82,4

870-890 0,40 0,40 4,7 8,10 95,3

890 0 0,00 0,0 8,50 100,0

23

Grfico da Curva Hipsomtrica

740760780800820840860880900

0 20 40 60 80 100

% `rea

Alti

tude

(m

)

%Acima %Abaixo

2.3. Manejo de Bacias Hidrogrficas

No contexto do planejamento do meio fsico, as bacias hidrogrficas so

unidades de trabalho fundamentais devido aos diferentes aspectos que as

caracterizam, especialmente no tocante aos recursos naturais solo e gua. Manejar

adequadamente a bacia hidrogrfica consiste de uma srie de aes que visam

conciliar o uso dos recursos naturais com o mnimo de impactos sobre a natureza, os

quais transformam por completo a realidade fsica das bacias, o que pode ser notado

pelo empobrecimento das comunidades que a habitam, no curto prazo.

A hidrologia desempenha papel central no que diz respeito ao manejo das

bacias, uma vez que o entendimento da dinmica da gua de fundamental

importncia em todos os aspectos. No entanto, pouco provvel que haja sucesso no

manejo ambiental das bacias hidrogrficas se o comportamento fsico dos solos,

associado cobertura vegetal, no for devidamente estud ado e compreendido. Isto

ocorre porque a participao do solo e seu uso, no ciclo hi drolgico da bacia

hidrogrfica, definem toda a dinmica da gua, destacando-se o reabastecimento de

aqferos, com conseqente gerao do escoamento subterrne o, produo e gnese

das enxurradas e seus efeitos, especialmente na figura do transporte de sedimentos e

inundaes, e, comportamento evapotranspirativo das bacia s hidrogrficas, o qual

est intimamente associado umidade do solo, com conseqncias diretas na

produo agropecuria.

No entanto, os estudos que norteiam o manejo das bacias hidrogrficas

necessitam de ferramentas que esto diretamente ligadas evoluo tecnolgica,

como geoprocessamento e sensoriamento remoto, os quais determinam, com preciso

e em tempo real, o comportamento espacial do uso atual do solo, confrontando-o

sua capacidade de uso ou aptido agrcola, por meio de imagens de satlite e

24

fotografias areas. Alm disto, a aplicao de ferramentas como a geoestatstica para

gerao de mapas do comportamento espacial de atributos fsicos do solo, permite

que sejam feitas anlises com alto nvel de preciso, associando e relacionando estes

atributos ao uso atual, permitindo inferncias fundamentais do diagnstico ambiental

da bacia bem como auxiliando na calibrao de modelos hi drossedimentolgicos, os

quais tambm se constituem de uma ferramenta poderosa no auxlio ao manejo do

solo em escala de bacias permitindo simulao de diferente s cenrios e seus efeitos

na dinmica da gua e sedimentos.

Neste contexto, a seguir ser apresentado um estudo de caso, o qual consiste

de um levantamento bsico de informaes fisiogrficas e estudo da distribuio

espacial dos atributos fsicos mais influenciados pelo manejo, podendo ser referncia

para o manejo de bacias hidrogrficas.

2.3.1 Estudo de caso: caracterizao fisiogrfica e manejo da bacia hidrogrfica

do ribeiro Marcela

1) Caracterizao Fisiogrfica

Caractersticas fisiogrficas bsicas da bacia hidrogrfica do ribeiro Marcela.

Dados: rea = 477,6 ha; permetro = 8,94km; comprimento axial = 2,47km; largura

mdia da bacia = 1,91km; comprimento do talvegue = 3,51km. Na tabela abaixo,

constam valores de rea entre cotas bem como comprimento das respectivas curvas

de nvel.

Cota Ai (km 2) Li (km)

950-960 0,06 0,418

960-980 0,63 1,920

980-1000 1,23 1,021

1000-1020 1,23 0,330

1020-1040 1,07 0,142

1040-1060 0,55 0,000

4,78 3,831

Na Figura 10 tem-se o mapa bsico das caractersticas fisiogrficas da bacia,

na forma georreferenciada, constando rede de drenagem, curvas de nvel e divisores

de gua. interessante destacar tambm a localizao d as nascentes da bacia, as

quais so responsveis pela produo de gua, sendo importantes indicadores da

qualidade ambiental da mesma.

25

Figura 10. Mapa bsico da sub-bacia hidrogrfica do Ribeiro Marcela, constando

curvas de nvel e rede de drenagem.

Levantamento das caractersticas fisiogrficas associadas forma da bacia

a) Coeficiente de Compacidade

Aplicando-se diretamente a equao 1, obtm-se:

14,178,4

94,828,0 ==kc .: Bacia com alta propenso a grandes enchentes.

b) Fator de forma e ndice de Conformao

783,047,2

78,4

773,047,291,1

91,1

2

_

==

==

=

Ic

kf

kmL

.: Bacia com tendncia mediana a enchentes

Baseado no fator de forma da bacia hidrogrfica do ribeiro Marcela pode-se

afirmar que a mesma possui tendncia mediana a enchentes. O coeficiente de

compacidade indica uma alta tendncia a grandes enchentes. Assim, conclui-se que a

bacia apresenta tendncia mediana a enchentes e se estas ocorrerem, podero ser de

grande vulto.

26

Levantamento das caractersticas fisiogrficas associadas rede de drenagem da

bacia

a) Classificao da ordem da rede de drenagem

Mtodo de Strahler Mtodo de Horton

N= 13 canais N= 8 canais

b) Densidade de drenagem

Dispondo-se todos os canais da rede de drenagem determinou-se o comprimento total

dos canais.

L= 8,59Km.

80,178,459,8

==Dd km km-2

Como pode-se observar o valor de 1,80 km km-2 resultado tpico de clculo baseado

em cartas topogrficas.

c) Densidade da rede de drenagem

Por Strahler

2

1

1

1

2 1

3

1

1 1

1 1

1 1

1

1 2

3

3

2

2

27

72,278,4

13==DR canais km-2

Por Horton

67,178,48

==DR canais km-2

d) Extenso mdia do escoamento superficial

139,080,1*4

1==Cm km

e) Sinuosidade do curso dgua principal

09,151,3

831,3==S

f) Declividade do curso dgua principal

h1) ( ) 1001%1 = Lh

S

h1 = 1040-950 = 90 m

L = 3,831 km = 3831 m

%35,2100383190

(%)1 ==S

h2) Perfil do curso dgua principal e tringulo de rea igual rea sob o perfil

920

940

960

980

1000

1020

0,4 0,9 1,4 1,9 2,4 2,9 3,4 3,9

Distncia (km)

Alti

tude

(m

)

H2

Perfil do curso dgua

28

h3) Mtodo da declividade equivalente constante

Cota Li (m) dni (m) Di ( DiL / )

950-960 418 10 0,0239 2702,49

960-980 1920 20 0,0104 18812,08

980-1000 1021 20 0,0196 7294,97

1000-1020 330 20 0,0606 1340,47

1020-1040 142 20 0,1408 378,37

3831 30528,38

%57,138,30528

38312

2

3 =

=

=

Di

Li

LiS

Levantamento das caractersticas fisiogrficas associadas ao relevo da bacia

a) Declividade mdia da bacia

Comprimento total das curvas de nvel =32,59km

( ) ( ) 100% = iBH

CNAD

I = % 64,13100325904778000

20=

b) Elevao mdia da bacia

Curvas e i (m) a i (km2) ei x a i

950-960 955 0,06 53,48

960-980 970 0,63 611,1

980-1000 990 1,23 1219,68

1000-1020 1010 1,23 1242,3

1020-1040 1030 1,07 1106,22

1040-1060 1050 0,55 581,7

4,78 4814,48

29

( )

BH

n

iii

A

ae

E

=

= 1 = m 21,100778,4

48,4814=

c) Curva Hipsomtrica

Curvas ai (km 2) `rea acima

(km 2) % rea acima

`rea abaixo

(km 2) % rea abaixo

950-960 0,06 4,78 100,00 0,06 1,16

960-980 0,63 4,72 98,84 0,69 14,36

980-1000 1,23 4,09 85,64 1,92 40,15

1000-1020 1,23 2,86 59,85 3,15 65,92

1020-1040 1,07 1,63 34,08 4,22 88,40

1040-1060 0,55 0,55 11,60 4,78 100,00

4,78

Grfico da Curva Hipsomtrica

940960980

1000102010401060

0 20 40 60 80 100

% rea

Alti

tude

(m

)

%Abaixo %Acima

30

2) Diagnstico do uso atual da sub-bacia hidrogrfi ca x aptido agrcola

Analisando-se a Figura 11 possvel avaliar a distribuio do uso do solo na

bacia hidrogrfica, constatando-se pequena diversidade de uso pastagem,

principalmente a natural, de baixa capacidade de suporte, apresentando variao da

qualidade do pasto ao longo do ano. A razo pela qua l se destaca a pastagem,

75,78% das terras da bacia hidrogrfica, a forte vocao leiteira da regio, sendo

esta a sua principal atividade econmica. Entretanto, so observados outros usos,

mas com menos expresso quando comparados atividade pecu ria leiteira. Este fato

permite inferir que as terras esto subutilizadas, pois aproximadamente 73% da rea

da bacia apresenta aptido para lavoura em pelo menos um dos trs nveis de manejo,

conforme mapa da Figura 12, e atualmente apenas 17,37% esto sendo utilizadas

com esta atividade (Tabela 1).

TABELA 1. Extenso e distribuio percentual das unidade s de mapeamento na bacia

hidrogrfica do Ribeiro Marcela.

Unidade de mapeamento `rea (ha) Percentual (%)

Pastagem natural e plantada 362,36 75,87

Cultura de milho 79,73 16,69

Fragmentos de mata natural 19,83 4,15

Eucaliptal 9,13 1,91

Lago 3,27 0,68

Cultura de maracuj 1,73 0,36

Canavial 1,53 0,32

Total 477,58 100

Analisando os mapas de aptido agrcola das terras e o ma pa de uso atual, a

primeira informao que se obtm que o uso e ocupao das terras na bacia

hidrogrfica no se do em conformidade com as classes de aptido, evidenciando a

falta de planejamento ou desconhecimento da aptido ag rcola das terras por parte

dos agricultores.

Do ponto de vista econmico, o uso atual das terras pode no estar sendo

vivel aos agricultores, pois estes poderiam estar trabalhando com culturas mais

rentveis (ciclo curto e bons preos) e ou at mesmo melhorar a qualidade das

31

pastagens, o que se traduziria em maior capacidade de suporte, aumentando assim, a

produo de leite.

Analisando-se in loco as condies de manejo do solo na b acia hidrogrfica,

foi possvel perceber a inexistncia de prticas de manejo conservacionista, como

plantio em nvel, terraos, cordes de contorno, rotao do pastejo, controle de eroso

nas estradas, dentre outras. Pde-se verificar ainda, a adoo de queimadas como

tcnica de limpeza permitindo inferir que alm da subutilizao em que as terras se

encontram, os agricultores que nelas trabalham, contribuem paulatinamente para a

degradao do solo.

Durante a fase de campo do presente trabalho, pde-se d etectar a presena de

avanado estado de degradao de algumas partes da pastag em, o que se

caracteriza pela presena de pelados, solos com pouca cobe rtura vegetal e sulcos

de eroso, embora rasos, mas com elevada freqncia, conforme pode-se verificar

pela Figura 13.

0 240 480 720 960-240 m

Estrada Lago Mata Milho Maracuj

Eucalipto Canavial Pastagem Rede de drenagem

NM

FIGURA 11. Mapa de ocupao e uso atual do solo na baci a hidrogrfica do Ribeiro da

Marcela

32

0 240 480 720 960-240 m

5n

5n

5n

5n

5n

5n

5n5n

5n

5n

5n

5n

5n

5n

5n

4(p)4p

2(b)c

4p

4p

4(p)

2(a)b(c)

4p

4p

2(a)b(c)

2(b)c

2(a)bc

2bc

2(b)c

3(b)

3(b)

3(ab)3(b)

3(b)

NM

3(b)

3(b)

2(a)b(c)

2(a)b(c)

2(b)c

2(a)

b(c)

3(b)

3(b)3(b)

3(b)

3(b)

Figura 12. Mapa de aptido agrcola da sub-bacia hidro grfica do ribeiro Marcela.

Fonte: Giarola et al. (1997).

Outro fato que chama a ateno, a inexistncia de mata ciliar ao longo da

rede de drenagem e pouca cobertura vegetal nas proximidades das nascentes,

restringindo-se presena de pequenos fragmentos (Figura 11). Visualiza-se na rea

de recarga de duas nascentes a presena de lavoura de mil ho, na qual no foi

constatada adoo de prticas de manejo conservacionista, o que pode ser um indcio

de que estas nascentes esto sendo assoreadas e ou at mesmo contaminadas

diretamente com agro-qumicos carreados pelas enxurradas. Com relao s

nascentes que se encontram inseridas em meio pastagem, de tecta-se que elas

sofrem diretamente as conseqncias do pastejo em seu entorno, detectando-se

pisoteio do gado e a utilizao de seus prprios olhos o u minadouros como

bebedouros, o que seria facilmente corrigido com o cercamento do seu entorno e

criando-se locais mais apropriados para consumo de gua pelos animais. H de se

ressaltar que o gado pode estar compactando o solo da rea de recarga das

nascentes, o que dificultar o processo de infiltrao, e por conseqncia,

33

reabastecimento de aqferos, propiciando o rebaixament o do mesmo, alm de

favorecer as condies para escoamento superficial, o que consiste em perda da

capacidade de produo hdrica da bacia ao longo do ano, alm de contribuir

diretamente com o assoreamento das mesmas. de se espera r que a dinmica de

uso e ocupao do solo afete a variabilidade de alguns a tributos fsicos do solo,

principalmente daqueles que herdam influncia do manejo, caso da densidade do solo

(DS) e matria orgnica (MO).

3) Avaliao de atributos fsicos susceptveis ao m anejo do solo

Nas Figuras 14, 15 e 16 so apresentados os mapas de super fcie da

variabilidade espacial dos atributos fsicos DS, MO, areia, silte, argila e Argila Dispersa

em `gua (ADA), na bacia hidrogrfica do ribeiro da Marcela, utilizando-se os valores

obtidos por meio de estudos geoestatsticos.

Pela gradao de cores, observa-se que h grande variabilidade para os

atributos estudados ao longo da extenso geogrfica da bacia. Confrontando as

Figuras 11 (uso atual) e 14a (comportamento espacial da Ds), observam-se menores

valores da Ds nas glebas cultivadas com lavouras e sob eucaliptal (1,05gcm-3), sendo

o contrrio constatado nas glebas ocupadas com pastagens (1,15gcm-3). O valor

caracterstico para este atributo nos Latossolos desta bacia, encontra-se prximo de

0,95 g cm-3, sendo indcio de compactao dos solos, principalmente n as glebas sob

pastejo.

No lado oeste da bacia, regio de vrzea com presena de lago, seguindo o

curso dgua principal, nota-se tambm menores valores para a Ds, o que pode ser

explicado em funo do acmulo natural de matria orgnica devido ao ambiente

redutor, o que retarda e dificulta a mineralizao da matria orgnica, fato este,

tambm observado prximo seo de controle da sub-bacia .

34

550000 551000 552000

7648

500

7649

500

7650

500

Longitude (m)

Latit

ude

(m)

1.05 1.1 1.15

a) Ds (gcm-3)

550000 551000 552000

7648

500

7649

500

7650

500

Longitude (m)

Latit

ude

(m)

1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5

b) MO (dagkg-1)

FIGURA 14. Distribuio espacial dos atributos DS (a) e M O (b) na bacia hidrogrfica

do Ribeiro Marcela.

35

550000 551000 552000

7648

500

7649

500

7650

500

Longitude (m)

Latit

ude

(m)

15 20 25 30

a) Areia (%)

550000 551000 552000

7648

500

7649

500

7650

500

Longitude (m)

Latit

ude

(m)

15 20 25

b) Silte (%)

FIGURA 15.Distribuio espacial dos atributos areia (a) e silte (b), na bacia

hidrogrfica do Ribeiro Marcela

36

550000 551000 552000

7648

500

7649

500

7650

500

Longitude (m)

Latit

ude

(m)

45 50 55 60 65 70

a) Argila (%)

550000 551000 552000

7648

500

7649

500

7650

500

Longitude (m)

Latit

ude

(m)

5 10 15 20 25

b) ADA (%)

FIGURA 16. Distribuio espacial dos atributos argila (a) e ADA (b), na bacia

hidrogrfica do Ribeiro Marcela

A regio situada na parte superior esquerda da bacia ( cultivada atualmente com

milho), apresenta menores valores de Ds, uma vez que o preparo do solo na bacia,

para culturas anuais, vem sendo realizado com base no mtodo convencional, com

arao seguida de 2 ou 3 gradagens, o que propicia, na superfcie, reduo da

37

densidade do solo pelo desprendimento da estrutura do solo e considervel

pulverizao.

Constata-se a presena de manchas claras (indicativas de mai or Ds), nas

regies de recarga de algumas nascentes, o que um indicativo de perturbao das

condies de infiltrao e restrio ao fluxo de gua, o que compromete o

abastecimento do aqfero, favorece o escoamento superfici al, possibilita o araste de

partculas, promove o seu assoreamento, aumenta a resistncia mecnica

penetrao radicular, reduz a aerao e disponibilidade de gua s plantas.

Com relao matria orgnica, (Figura 14b), percebe- se ligeira uniformidade

com manchas indicativas de maiores percentuais isolados ao sul no sentido leste-

oeste. Na regio sudeste tem-se a gleba ocupada com eucal ipto, e a sudoeste um

cerrado denso e pouco pastejado. Em ambas situaes, h cond ies favorveis ao

acumulo de serapilheira, culminando com maior percentual de MO detectado pelas

anlises e indicado pela krigagem. Isto evidencia o efeito benfico da matria orgnica

na reduo da densidade do solo. O fato da bacia ser ocup ada na sua maior parte por

pastagem, explica a uniformidade dos percentuais de matria orgnica encontrados

(1,5 a 2,5dag kg-1).

Estes fatos, corroboram com a hiptese de que a densidade do solo e o teor de

matria orgnica, herdam influncia do manejo empregado no uso e ocupao das

terras. Por isto, tais atributos podem ser considerados bons indicadores das condies

de uso, ocupao e equilbrio dos recursos presentes nas bacia s hidrogrficas, sendo

fundamentais para diagnstico das condies de manejo na s mesmas.

A classe textural de um solo pode ser indicativa do seu potencial de uso, pois

de maneira geral, solos argilosos apresentam maior capacidade de troca catinica

(CTC), o que garantia de bom suprimento nutricional s plantas e tambm elevada

microporosidade, o que ajuda a aumentar a capacidade de reteno e armazenamento

de gua. Isto significa que os solos argilosos (caso da bacia hidrogrfica em questo),

levaro mais tempo para esgotarem seu armazenamento do que os arenosos,

oferecendo boas condies de suprimento hdrico s plantas, o que refora a aptido

agrcola das terras da bacia.

A bacia hidrogrfica como um todo, apresenta baixo grau de disperso da

frao argila (5 a 20%). Este resultado permite inferi r que a bacia apresenta pouco

material disponvel para ser arrastado pela gua, ou seja, material com considervel

resistncia a ao mecnica das gotas de chuva (disperso e sal picamento). Contudo,

h de se ressaltar que o estado em que se encontram os solos (elevada Ds e falta de

cobertura vegetal), favorece o escoamento superficial, potencializando a eroso e o

carreamento de partculas, no refletindo sua resistncia natural.

38

A variabilidade espacial dos atributos fsico-hdricos, pode ser vista nas Figuras

17 (volume total de poros VTP e condutividade hidrulica saturada ko) e 18

(porosidade drenvel - e capacidade total de gua CTA).

39

550000 551000 552000

7648

500

7649

500

7650

500

0.52 0.54 0.56 0.58

a) VTP (cm3 cm-3)

550000 551000 552000

7648

500

7649

500

7650

500

0.55 0.6 0.65 0.7

b) k0 (m dia-1)

FIGURA 17. Variabilidade espacial dos atributos fsico-hdricos VTP (a) e k0 (b) na bacia

hidrogrfica do Ribeiro Marcela.

Longitude (m)

Latit

ude

(m)

Longitude (m)

Latit

ude

(m)

40

550000 551000 552000

7648

500

7649

500

7650

500

0.13 0.14 0.15 0.16 0.17 0.18

a) m (%)

b) 550000 551000 552000

7648

500

7649

500

7650

500

22 24 26 28

b) CTA (mm)

FIGURA 18. Variabilidade espacial dos atributos fsico-hdricos m (a) CTA (b) na bacia

hidrogrfica do Ribeiro Marcela.

A variabilidade observada nas Figuras 17 e 18, para os atributos fsico-hdricos,

provavelmente funo da interao da variabilidade intrnseca e extrnseca, no

sendo possvel quantificar a contribuio isolada de uma ou de outra. A variabilidade

intrnseca, condicionada pela mudana, ainda que pequena, de caractersticas do

Longitude (m)

Latit

ude

(m

)

Longitude (m)

Latit

ude

(m)

41

solo, em funo das diferentes unidades pedolgicas present es e a variaes, dentro

das prprias unidades, tais como relevo, cujas cotas mais b aixas na regio sul da

bacia (caso particular da bacia em estudo) ou ao longo das vrzeas, condicionam o

acmulo de matria orgnica, favorece a presena de maior umidade, tornando os

solos mais susceptveis compactao, o que por sua vez reduzi ria o volume total de

poros, afetando assim o fluxo de gua.

A Figura 17a, mostra a distribuio espacial do atribut o VTP ao longo da

extenso geogrfica da sub-bacia. Percebe-se pequena variao para os valores

deste atributo, estando entre 0,52 a 0,58 cm3cm-3. Fazendo-se associao desta

distribuio com fatores intrnsecos (pedogenticos), nota-se relao entre estes,

principalmente com o atributo areia, ou seja, maior VTP coincidindo com glebas que

tm em suas fraes texturais predominncia da frao ar eia.

A distribuio espacial observada da densidade do solo, ev idencia a

predominncia da variabilidade extrnseca existente ent re estes dois atributos.

Visualiza-se maiores valores para a VTP, em regies de m enor densidade do solo,

sendo o contrrio tambm verdadeiro. A regio tonalizada em vermelho indicativa de

menor densidade do solo, coincide com a regio em tons ma is claros indicativa de

maior VTP. Esta gleba estava sob vegetao natural at o ano de 2000 e

esporadicamente era pastejada. A partir de ento, passou a ser ocupada com culturas

anuais. Em funo do pouco tempo de uso com atividades ag rcolas, a densidade do

solo ainda no foi alterada pelas operaes motomecaniza das que ali ocorrem.

Continuando a explorar a gradao de cores presentes nes tas duas figuras, v-se uma

mancha em tons mais claros na primeira (indicativa de maior densidade do solo), no

sentido norte sul no centro da bacia e, mancha em ton s avermelhados, na segunda

(indicativa de menor VTP), no mesmo sentido, semelhante em forma e tamanho,

evidenciando uma vez mais a forte relao entre Ds e VT P. Esta regio de maior Ds e

menor VTP, ocupada com pastagem, estando situada na zona de recarga de duas

nascentes.

A variabilidade espacial do atributo k0, pode ser visualizada na Figura 17b. A

gradao de cores fortemente pronunciada, destacando-se com nitidez quatro tons,

ou seja, k0 na faixa de 0,55; 0,60; 0,65 e 0,70 m dia-1 respectivamente. Predomina o

valor de 0,55 m dia-1 no sentido sudoeste centro e o valor de 0,7 m dia -1 ao sul.

Segundo Bernardo (2002), solos que apresentam valores de k0 maiores que 0,72 m

dia-1, so solos de k 0 muito alta, valores entre 0,36 e 0,72 m dia-1, solos de alta k0,

valores entre 0,12 e 0,36 m dia-1 mdia k0, valores abaixo de 0,12 m dia-1, baixa k0.

Quando comparado os valores de k0 encontrados, com as classes de k0 propostas por

este autor, verifica-se que os solos da bacia hidrogrfica possuem alta k0, o que j era

42

de se esperar, em funo das classes de solo presente, embora tenha sido

diagnosticada tendncia compactao atual destes.

Confrontando-se o mapa de solos com o de k0, constata-se que os maiores

valores de k0 encontram-se na gleba de Latossolo Vermelho Distrfico tpico, o que

tambm pode estar relacionado com fatores pedogenticos e de formao desta

classe de solo. sabido que a orientao do material de origem deste solo (granito-

gnaisse) na bacia hidrogrfica influencia neste processo. No caso deste Latossolo, o

material est orientado verticalmente, favorecendo uma maior drenagem natural

nestes solos, o que influenciou, inclusive, na classe de solos, uma vez que o ambiente

mais drenado favoreceu a uma maior formao de hematit a, a qual determina as cores

mais avermelhadas deste solo. Para a outra classe de Latossolo da bacia (Latossolo

Amarelo), o material de origem, apesar de ser o mesmo, est orientado de forma

horizontal, dificultando o processo de drenagem interna e produzindo um ambiente

diferenciado, privilegiando a formao de goethita, ca racterizando cores mais

amareladas. Em termos de manejo, dentro da hidrologia, espera-se, por exemplo, que

em nascentes sob o Latossolo Vermelho, haja maior condio para recarga de

aqfero, favorecendo a produo de gua nestas reas, as quais devem, portanto, ser

manejadas com maior critrio, uma vez que verifica-se tendncia generalizada de

compactao do Latossolo na bacia.

A porosidade drenvel (m), Figura 8a, apresenta comportamento bem

caracterstico, crescendo no sentido leste-oeste da sub-bacia. Verifica-se tambm

neste sentido, menor Ds e porcentagem da frao argila e maior percentual da frao

areia, respectivamente. A combinao destes fatores, prova velmente contribuiu para o

fato observado.

A capacidade total de armazenamento (CTA), um dos atributos fsico-hdricos

do solo de maior importncia, pois alm de garantir suprimento hdrico s plantas, diz

o quanto de gua o solo pode armazenar a uma certa profundidade, por um

determinado perodo, o que interfere na freqncia das irrigaes. Pode-se dizer que a

CTA funo da interao de todos os outros atributos discutidos anteriormente.

Miranda et. al. (2001) relatam que a disponibilidade total de gua de um solo

(DTA) de textura fina, deve estar entre 1,2 a 2,4 mm de gua por cm de solo, o que

equivale a uma capacidade total de armazenamento (CTA) entre 18 a 36 mm para

uma camada de 15 cm de solo. Pela Figura 9b, constata-se que a CTA da sub-bacia

hidrogrfica, para a camada de 15 cm de solo, encontra-se entre 22 a 28 mm,

destacando-se a gleba a nordeste da sub-bacia. Confrontando este resultado com os

mapas de Ds, MO e percentuais das fraes areia e argila, observa-se que esta regio

43

apresenta comportamento destes atributos, anteriormente discutidos, que favorece a

observao descrita.

Na parte sul, no sentido sudeste-sudoeste, percebe-se tambm uma faixa de

maior CTA. Neste sentido, tem-se gleba sob eucaliptal e cerrado mais denso,

propiciando maiores percentuais de matria orgnica, o que confere ao solo maior

capacidade total de armazenamento. Pode-se tambm creditar a maior CTA desta

faixa, aos percentuais das fraes texturais argila e arei a desta faixa, onde a baixa

concentrao desta ltima e elevado percentual da primeira auxilia na explicao do

fato observado. Fazendo tais associaes, possvel explica r todo o comportamento

da CTA ao longo da sub-bacia hidrogrfica, o que vem a reforar a interao deste

atributo com os demais, como citado anteriormente.