artigo bacia hidrografica analise morfométrico.docx

17
ANÁLISE MORFOMÉTRICA DA BACIA HIDROGRÁFICA DO IGARAPÉ PRETO LOCALIZADA NO MUNICÍPIO DE CRUZEIRO DO SUL NO ESTADO DO ACRE José Carlos de Sousa Lucas Acadêmico de Geografia Bacharelado pela Universidade Federal do Acre - UFAC Email: [email protected] RESUMO Este trabalho tem por finalidade apresentar uma análise morfométrica da bacia hidrográfica do Igarapé Preto situado no município de Cruzeiro do Sul no Estado do Acre. A dinâmica de uma bacia hidrográfica está relacionado aos mais diversos elementos, como a área, forma, topografia, cobertura vegetal, geologia, solo dentre outros. Para o qual utiliza como metodologia o estudo bibliográfico. O caminho teórico selecionado para direcionar esta pesquisa de análise morfométrica passa pelas contribuições e metodologia desenvolvida por Christofoletti (1980). De posse desse aparato discursivo, o presente artigo apresenta os aspectos descritivos como área da bacia; hierarquia fluvial; relação de bifurcação; índice de sinuosidade; relação entre comprimento médio dos canais de cada ordem; comprimento do canal principal; equivalente vetorial; índice de forma; análise linear; análise areal da bacia hidrográfica. Quanto aos materiais e métodos foram utilizados folha índice SB.19-Z-C Rio Atucatiquini na escala de 1:250.000, softwares livres, pesquisas em bibliografias, artigos. Com base nos dados obtidos se pode constatar-se que a bacia do Igarapé Preto é uma bacia de 5ª ordem e possuindo uma drenagem dendrítica. Palavras chave: bacia hidrográfica; Igarapé Preto; hierarquia fluvial; análise. ABSTRACT This article aims to present a morphometric analysis of the watershed of Black river located in Cruzeiro do Sul in Acre. The dynamics of a watershed is related to several factors, such as area, shape, topography, vegetation, geology, soil and others. To which uses the methodology to study literature. The theoretical selected to direct this research morphometric

Upload: jcslucas

Post on 12-Dec-2014

118 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Artigo Bacia Hidrografica analise morfométrico.docx

ANÁLISE MORFOMÉTRICA DA BACIA HIDROGRÁFICA DO IGARAPÉ PRETO LOCALIZADA NO MUNICÍPIO DE CRUZEIRO DO SUL NO ESTADO DO ACRE

José Carlos de Sousa LucasAcadêmico de Geografia Bacharelado

pela Universidade Federal do Acre - UFACEmail: [email protected]

RESUMOEste trabalho tem por finalidade apresentar uma análise morfométrica da bacia hidrográfica do Igarapé Preto situado no município de Cruzeiro do Sul no Estado do Acre. A dinâmica de uma bacia hidrográfica está relacionado aos mais diversos elementos, como a área, forma, topografia, cobertura vegetal, geologia, solo dentre outros. Para o qual utiliza como metodologia o estudo bibliográfico. O caminho teórico selecionado para direcionar esta pesquisa de análise morfométrica passa pelas contribuições e metodologia desenvolvida por Christofoletti (1980). De posse desse aparato discursivo, o presente artigo apresenta os aspectos descritivos como área da bacia; hierarquia fluvial; relação de bifurcação; índice de sinuosidade; relação entre comprimento médio dos canais de cada ordem; comprimento do canal principal; equivalente vetorial; índice de forma; análise linear; análise areal da bacia hidrográfica. Quanto aos materiais e métodos foram utilizados folha índice SB.19-Z-C Rio Atucatiquini na escala de 1:250.000, softwares livres, pesquisas em bibliografias, artigos. Com base nos dados obtidos se pode constatar-se que a bacia do Igarapé Preto é uma bacia de 5ª ordem e possuindo uma drenagem dendrítica.

Palavras chave: bacia hidrográfica; Igarapé Preto; hierarquia fluvial; análise.

ABSTRACTThis article aims to present a morphometric analysis of the watershed of Black river located in Cruzeiro do Sul in Acre. The dynamics of a watershed is related to several factors, such as area, shape, topography, vegetation, geology, soil and others. To which uses the methodology to study literature. The theoretical selected to direct this research morphometric analysis goes through contributions and methodology developed by Christofoletti (1980). Armed with this discursive apparatus, this article presents the descriptive aspects as basin area; hierarchy river; bifurcation ratio, sinuosity index; relationship between average length of channels each order, length of the main channel; equivalent vector, shape index ; linear analysis; analysis sandy basin. About the materials and methods were used sheet index SB.19-Z-C river Atucatiquini at 1:250,000 scale, free software, research bibliographies, articles. Based on the data obtained can be seen that the basin river Black is a bowl of 5th order and having a dendritic drainage.

Key words: watershed; river Black; hierarchy river; analysis.

Page 2: Artigo Bacia Hidrografica analise morfométrico.docx

INTRODUÇÃO

O presente estudo vem sido desenvolvido na bacia hidrográfica do Igarapé Preto e tem

por finalidade apresentar uma análise morfométrica da bacia hidrográfica do mesmo. Bem

como entender sua dinâmica, na mensuração dos canais fluviais que fazem parte desta bacia e

também na análise areal da mesma. O intuito desta observação é obter uma caracterização

geral da bacia assim como, detectar o padrão de drenagem. A área de análise fica situada no

município de Cruzeiro do Sul no Estado do Acre. O Material geológico originário é de

Sedimentos de Formação Solimões – Plio-Pleistoceno; o Relevo possui característica suave

ondulado; o solo apresenta característica bem drenada e a cobertura vegetal apresenta uma

Floresta densa.

Compreende-se que uma bacia hidrográfica é constituída pelo conjunto de superfícies

que, através de segmentos, drenam a água pluvial e sedimentos para um canal principal no

qual o volume é conduzido numa saída que é a sua foz. As bacias hidrográficas são

delimitadas pelos divisores de água e seus aspectos e características podem variar das mais

diversas formas e tamanhos. As bacias de tamanhos diferentes articulam-se a partir dos

divisores de água, integrando um sistema de drenagem organizado hierarquicamente. Assim,

dependendo da saída única que for escolhida, uma bacia pode ser subdividida em sub-bacias e

microbacias de menor dimensão no caso deste estudo a bacia do Igarapé Preto é caracterizada

como sendo uma sub-bacia, possuindo uma área de 804,6 Km².

Bacia hidrográfica ou bacia de drenagem é definida por Christofoletti (1980), como

sendo composta por um conjunto de canais de escoamento inter-relacionados que formam a

Bacia de drenagem, definida como área drenada por determinado rio ou por um sistema

fluvial. A quantidade de água que atinge os cursos fluviais está na dependência do tamanho da

área ocupada pela bacia, da precipitação total e de seu regime, e das perdas devidas à

evapotranspiração e à infiltração.

Page 3: Artigo Bacia Hidrografica analise morfométrico.docx

LOCALIZAÇÃO DA ÁREA

A bacia hidrográfica em análise está compreendida na área do Igarapé Preto,

localizada no município de Cruzeiro do Sul no Estado do Acre. Possuindo coordenadas

geográficas de 7°35'39" de latitude sul e 72°45'15" de longitude oeste. Possuindo uma área de

804,6 Km2 (Figura 1). A caracterização da vegetação na região é subdividida em três domínios

ecológicos de: Formação Pioneiras, Florestas Densa e Aberta, e Áreas de Tensão ecológica.

Onde nesta área predomina uma vegetação densa onde são caracterizadas por grupos de

Florestas aluviais e de Terras Baixas. A bacia hidrográfica do igarapé Preto deságua

diretamente no Rio Juruá.

Figura 1 – Localização da área de estudo da bacia hidrográfica do Igarapé Preto no município de Cruzeiro do Sul – AC.

METODOLOGIA

Diretamente sobre a carta topográfica, foram utilizados: o curvímetro, para mensurar o

perímetro da bacia, bem como a extensão dos canais; régua de precisão; papel milimetrado

para calcular a área da bacia hidrográfica. Toda análise morfométrica foi feita sobre a carta

topográfica (FOLHA SB.19-Z-C RIO ATUCATIQUINI) na escala de 1:250.000; foram

também utilizado softwares livres para confecção digital da bacia hidrográfica.

Page 4: Artigo Bacia Hidrografica analise morfométrico.docx

MORFOMETRIA DA BACIA HIDROGRÁFICA

As características morfométrica da bacia hidrográfica refletem nas interrelações mais

significativas entre os principais fatores responsáveis pela evolução e organização do modelo

e formato da bacia. Os cálculos morfométricos relacionados às características areais, lineares

e da drenagem contribuem para uma melhor caracterização das unidades geomorfológicas,

cuja qualidade e precisão variam conforme a particularidade analógica do pesquisador.

Hierarquia fluvial

A hierarquia fluvial consiste no processo de se estabelecer a classificação de

determinado curso de água (ou da área drenada que lhe pertence) no conjunto total da bacia

hidrográfica na qual se encontra. Isso é realizado com a função de facilitar e tornar mais

objetivo os estudos morfométrico (Christofoletti 1980). Para esta hierarquização foi utilizado

o método proposto por Arthur N. Strahler. Para Strahler os menores canais, sem tributários,

são considerados como de primeira ordem, estendendo-se desde a nascente até a confluência;

os canais de segunda ordem surgem da confluência de dois canais de primeira ordem, e só

recebem afluentes de primeira ordem; os canais de terceira ordem surgem da confluência de

dois canais de segunda ordem, podendo receber afluentes de segunda e de primeira ordens; os

canais de quarta ordem surgem da confluência de dois canais de terceira ordem, podendo

receber tributários das ordens inferiores. E assim sucessivamente.

Page 5: Artigo Bacia Hidrografica analise morfométrico.docx

Figura 2 – Hierarquia fluvial da bacia Hidrográfica do Igarapé Preto, segundo a metodologia proposta por Strahler.

A partir dos dados obtidos com a hierarquização da bacia hidrográfica do Igarapé Preto pode-

se verificar que é uma bacia de 5ª ordem. Possuindo um total de 244 canais que estão distribuídos

segundo tabela abaixo. (Tabela1).

Tabela 1- Hierarquia dos canais e quantidade de segmentos do Igarapé Preto.

Ordem   Número de Canais1ª 1882ª 423ª 104ª 35ª 1

TOTAL   244

A hierarquização é a contagem do número de segmento de cada ordem e é

fundamental para os cálculos morfométricos, pois, os cálculos acumulam ocasionando uma

dependência de cálculo para efetuar outros. Tanto para à análise linear da rede hidrográfica –

Page 6: Artigo Bacia Hidrografica analise morfométrico.docx

Relação de bifurcação; Relação entre o comprimento médio dos canais de cada ordem;

relação entre o índice do comprimento médio dos canais e o índice de bifurcação;

comprimento do rio principal; extensão do percurso superficial - como para à análise areal das

bacias – área da bacia; comprimento da bacia; forma da bacia; densidade dos rios; densidade

da drenagem.

ANÁLISE LINEAR DA REDE HIDROGRÁFICA DO IGARAPÉ PRETO

Na análise linear são englobados os índices e relações a propósito da rede hidrográfica,

cujas medições necessárias são efetuadas ao longo das linhas de escoamento (Christofoletti

1980).

Relação de bifurcação

Esta equação foi definida por Horton (1945 apud Christofoletti, 1980), como sendo a

relação entre o número total de segmento de uma determinada ordem e o número total dos

segmentos de ordem superior. Segundo Christofoletti (1980), acatando-se o sistema de

ordenação de Strahler (1945, apud Christofoletti, 1980), verifica-se que o resultado nunca

pode ser inferior a dois.

Expressão matemática utilizada para calcular o Rb é representada pela Figura 3.

Figura 3 – Equação Relação de bifurcação (Rb), onde Nu é o número de segmentos de determinada ordem e Nu+1 é o número de segmentos da ordem imediatamente superior.

Os resultados encontrados foram: 4,47 para a relação entre o numero de canais de

primeira e de segunda ordem, para a razão entre os canais de segunda e terceira ordem o

resultado foi 4,2 a relação de bifurcação entre os canais de terceira e quarta ordem foi de 3,33

e a entre quarta e quinta ordem foi 3. Todos os resultados foram iguais ou superiores a dois

(Rb≥ 2) como estabelecido por Strahler. (Tabela 2)

Page 7: Artigo Bacia Hidrografica analise morfométrico.docx

Ordens Relação de bifurcação1ª e 2ª 4,472ª e 3ª 4,23ª e 4ª 3,33

4ª e 5ª   3  

Tabela 2 – Relação de bifurcação dos canais imediatamente superior do Igarapé Preto.

Relação entre o comprimento médio dos canais de cada ordem

Uma lei básica da composição da drenagem, que pode ser enunciada da seguinte

maneira: “Em uma bacia determinada, os comprimentos médios dos canais de cada ordem

ordenam-se segundo uma série geométrica direta, cujo primeiro termo é o comprimento

médio dos canais de primeira ordem, e a razão é a relação entre os comprimentos médios”

(Horton, 1945 apud. Christofoletti, 1980). (Figura 4).

Figura 4 – Equação da Relação entre os comprimentos médio dos canais RL m, em que Lmu é o comprimento médio dos canais de determinada ordem, e Lmu-1 é o comprimento médio dos canais de ordem imediatamente inferior.

Para calcular a relação entre os comprimentos médios dos canais tem-se que

estabelecer primeiro o comprimento médio dos canais fluviais de cada ordem. O resultado

obtido neste índice morfométrico está exposto na tabela 3.

OrdemComprimento dos

canaisComprimento

médio dos Relação entre o comprimento

    de cada ordem (L) segmentos (Lm)médio dos canais

(RLm) 1ª 421,25 2,19

1,31 2ª 121,5 2,89

3,22 3ª 93,25 9,32

0,93 4ª 26,25 8,75

1,71 5ª   15     15        

Page 8: Artigo Bacia Hidrografica analise morfométrico.docx

Tabela 3 – Soma dos comprimentos de cada ordem (L), comprimento médio (Lm) dos canais que é adquirido com a razão entre o comprimento dos seguimentos de determinada ordem pelo numero de canais dessa ordem e por último a relação entre os comprimentos (RLm) que é a razão entre o comprimento médios dos canais de cada ordem.

Relação entre o índice do comprimento médio dos canais e o índice de bifurcação

É um importante elemento na relação entre a composição da drenagem e o

desenvolvimento fisiográfico das bacias hidrográficas (Figura 5). Isso por que, se a relação

entre o comprimento médio e índice de bifurcação forem iguais, o tamanho médio dos canais

crescerá ou diminuirá na mesma proporção. Caso não sejam iguais, o que é mais comum, o

tamanho dos canais poderá diminuir ou aumentar progressivamente com a elevação da ordem

dos canais, pois são os “fatores hidrológicos, morfológicos e geológicos que determinam o

último grau do desenvolvimento da drenagem em determinada bacia”. (Christofoletti, 1980).

Figura 5 – Equação Relação entre o índice do comprimento médio e o de bifurcação Rib, em que Rlm é o índice do comprimento médio entre duas ordens subsequentes e Rb é a relação de bifurcação entre as mesmas duas ordens subsequentes.

Relação entre o índice do

comprimento médio dos canais e o índice de bifurcação Rlb

Ordens   

1ª e 2ª 0,2932ª e 3ª 0,7663ª e 4ª 0,2794ª e 5ª     0,57  

Tabela 4 – Resultado da relação entre o comprimento médio dos canais e o Índice de bifurcação.

Comprimento do rio principal

Este índice compreende a distância que se estende ao longo do canal fluvial desde a

Page 9: Artigo Bacia Hidrografica analise morfométrico.docx

desembocadura até uma determinada nascente. O critério a ser utilizado para a determinação

do comprimento do Igarapé Preto nesta análise foi o estabelecido por Horton (1945 apud

Christofoletti, 1980), em que o canal de ordem mais elevada corresponde ao rio principal.

Com ajuda do curvímetro mediu-se o comprimento do rio principal, que neste caso e um canal

de 5ª ordem, e se chegou ao resultado de 48,75 km.

Extensão do percurso superficial

Representa a distância média percorrida pelas enxurradas entre o interflúvio e o canal

permanente, correspondendo a uma das variáveis independentes mais importantes que afeta

tanto o desenvolvimento hidrológico como o fisiográfico das bacias de drenagem. Durante a

evolução do sistema de drenagem, a extensão do percurso superficial está ajustado ao

tamanho apropriado relacionado com as bacias de primeira ordem, sendo aproximadamente

igual à metade do recíproco do valor da densidade da drenagem (Christofoletti, 1980). Para

encontrar o valor da densidade de drenagem, divide o Comprimento total dos canais pela Área

da bacia hidrográfica que nesse caso foi 0,83. O valor encontrado para Eps foi 0,60. Calcula-

se da seguinte maneira.

Figura 6 – Equação da Extensão do percurso superficial. Eps representa a extensão do percurso superficial e Dd é o valor da densidade de drenagem.

ANÁLISE AREAL DA BACIA HIDROGRÁFICA

Área da bacia

Na análise areal das bacias hidrográficas estão englobados vários índices nos quais

intervém medições planimétricas, além de medições lineares.

O resultado da Área da bacia do Igarapé Preto foi obtido a partir do papel milimetrado

sobre a carta topográfica onde se obteve o valor da área de 804,6 km2 .

Page 10: Artigo Bacia Hidrografica analise morfométrico.docx

Forma da bacia

David R. Lee e G Tomas Salle, em 1970, expõem o seguinte método para estabelecer a

forma da bacia. Após a delimitação, independentemente da escala, traça-se uma figura

geométrica (círculo; triângulo; retângulo) que possa cobrir da melhor maneira possível à

referida bacia hidrográfica (Figura 7). Relaciona-se a área englobada simultaneamente pelas

duas com a área total que pode pertencer à bacia e ou a figura geométrica, obtendo-se um

índice de forma. Através da aplicação da fórmula.

Figura 7 – If é o Índice de forma; K é a área da bacia; L é a área da figura geométrica. Para esse método, quando menor for o índice, mais próximo da figura geométrica respectiva estará a forma da bacia.

           Índice de forma  

Circular Triangular Retangular

  2,093 2,675 2,172  

Tabela 5 – Com o resultado do Índice de forma, a bacia pode ser descrita como sendo circular, pois apresentou um resultado menor.

Page 11: Artigo Bacia Hidrografica analise morfométrico.docx

Rio Principal

Para mensurar o rio principal, foi utilizado o curvímetro sobre a carta topográfica onde

pode-se obter o resultado de 48,75 km.

Figura 8 – Rio Principal do Igarapé Preto.

Análise de dados

Page 12: Artigo Bacia Hidrografica analise morfométrico.docx

Hierarquia Ordem

Qnt Canais

Km RbIs

(%)Área (Km2)

Dd Dr Lm Rlm Rlb EpsPerímetro

(Km)

1ª 188 412,25

29,23 804,6 0,831,77

2,19

0,602 137,5

4,47 1,31 0,293

2ª 42 121,5 2,89

4,2 3,22 0,766

3ª 10 93,25 9,32

3,33 0,93 0,279

4ª 3 26,25 8,75

3 1,71 0,57

5ª 1 15 15

TOTAL 244 668,25   Reto              

Tabela 6- Análise dos dados, bacia hidrográfica do Igarapé Preto, de canais e hierarquia da bacia do Igarapé.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

A análise das bacias hidrográficas detém diversas finalidades e vem sendo bastante

utilizado no país em estudos geográficos e territoriais. A investigação ou análise de padrões

morfométricos em uma bacia hidrográfica, ao mesmo tempo que amplia o conhecimento

sobre a bacia, fornece, também, dados numéricos que quantificam as informações sendo

fundamentais em estudos mais detalhados subsidiando de forma mais concreta estudos

geográficos, hidrológicos e de planejamento, além de subsidiar futuras intervenções que

possam ocorrer na bacia ou em algum segmento fluvial. A bacia hidrográfica do Igarapé Preto

possui uma área de 804,6 km², apresenta uma baixa densidade de drenagem em sua área, este

processo segundo os cálculos mostra a influência do relevo na área sendo suave ondulado.

Esta bacia sendo considerada de baixa densidade segundo aos métodos de Valores de classe

sendo menor que 7,5 Baixa densidade de drenagem, entre 7,5 e 10 - média densidade de

drenagem, maior que 10 - Alta densidade de drenagem, por Christofoletti (1980).

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Page 13: Artigo Bacia Hidrografica analise morfométrico.docx

CHRISTOFOLETTI, A. Geomorfologia. 2 ed., São Paulo, SP: Edgard Blucher, 1980.

BRASIL. Ministério das minas e energia. Levantamento de Recursos Naturais. Projeto

RADAMBRASIL, vol.15. Rio de Janeiro, 1977.

ALCÂNTARA, E. H.; AMORIM, A. de J. Análise morfométrica de uma bacia hidrográfica costeira: um estudo e caso. Caminhos da geografia. v.14, n. 7, p 70-77, 2005. Disponível em: Acesso em: 20 de Outubro de 2012