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09 a 11 de dezembro de 2015 Auditório da Universidade UNIT

Aracaju – SE

CARACTERIZAÇÃO MORFOMÉTRICA DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO

JACARECICA/SE

Amanda de Azevedo Gonçalves1, Lucas dos Santos Batista

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1 Mestranda em Recursos Hídricos da UFS, São Cristóvão, Brasil, amanda_engambiental@hotmail.com

2 Mestrando em Recursos Hídricos da UFS, São Cristóvão, Brasil, lucasbaptistaufrb@gmail.com

RESUMO

A delimitação de uma bacia hidrográfica é um dos primeiros e mais comuns procedimentos executados em análises dos

recursos hídricos ou do meio ambiente. Para tal, tornando-se comum a utilização de cartas e mapas, formas analógicas, para

obtenção das informações do relevo. Levando ao comprometimento da confiabilidade e da reprodução dos resultados, devido

à carga de subjetividade inerente aos métodos manuais. Dessa forma, métodos automáticos e mais consolidados surgem para

constituir os Sistemas de Informações Geográficas e os Modelos Digitais de Elevação (MDEs). Visando de forma digital e

consistente representar o relevo para auxiliar na delimitação das bacias hidrográficas. O presente trabalho buscou caracterizar

a morfometria da bacia de drenagem do rio Jacarecica, utilizando ferramentas do software QGIS 2.8.1 e do Atlas Digital de

Sergipe 2014. O corpo hídrico em estudo localiza-se no estado de Sergipe entre as coordenadas geográficas: 10° 32´ e 10° 46´

de latitude sul e 37° 12´ e 37° 29´ de longitude oeste. Com área total de 501,99 km² e perímetro de 107,560 km. Parâmetros

morfométricos foram calculados para estudo do comportamento hidrológico da bacia de drenagem supracitada. Os

comprimentos dos rios possibilitaram observar que a área de estudo dispõe de uma rede de drenagem com 948,909 km,

resultado de seus comprimentos de 1ª a 5ª ordem. Assim, observou-se que a bacia de drenagem do rio Jacarecica possui um

formato alongado, que implica em uma precipitação pluviométrica concentrada em pontos distintos e isolado. Aludindo a

diminuição da influência da intensidade das chuvas, podendo causar maiores variações da vazão do curso d'água. A bacia

hidrográfica do rio Jacarecica apresentou fator forma de 0,5472, coeficiente de compacidade de e índicie de

conformação de 0,408. Bem como, uma densidade de drenagem lograda para a bacia hidrográfica de 2,3579 km.km-2

e seu

tempo de concentração de 7,249 horas.

Palavras-chave: Métodos automáticos, parâmetros morfométricos, comportamento hidrológico.

1. INTRODUÇÃO

A bacia hidrográfica é definida como uma área de captação natural de água da precipitação que faz convergir os

escoamentos para um único ponto de saída, seu exutório. É composta basicamente de um conjunto de superfícies vertentes e

de uma rede de drenagem formada por cursos d'água que confluem até resultar um leito único no exutório [8].

Os principais componentes - solo, água, vegetação e fauna - coexistem em permanente e dinâmica interação,

respondendo às interferências naturais e àquelas de natureza antrópica, afetando os ecossistemas como um todo. Nesses

compartimentos naturais - bacias hidrográficas, os recursos hídricos constituem indicadores das condições dos ecossistemas,

no que se refere aos efeitos do desequilíbrio das interações dos respectivos componentes [8].

A delimitação de uma bacia hidrográfica é um dos primeiros e mais comuns procedimentos executados em análises

hidrológicas ou ambientais. Para isso, tem sido comum a utilização de informações de relevo em formato analógico, como

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mapas e cartas, o que compromete a confiabilidade e a reprodução dos resultados devidos à carga de subjetividade inerente

aos métodos manuais. Com o advento e consolidação dos Sistemas de Informações Geográficas e, consequentemente, o

surgimento de formas digitais consistentes de representação do relevo, como os Modelos Digitais de Elevação (MDEs),

métodos automáticos para delimitação de bacias têm sido desenvolvidos desde então [4].

As análises dos aspectos relacionados à drenagem, relevo e geologia facilitam a compreensão de diversas questões

associadas à dinâmica ambiental local, sendo as informações obtidas nesses estudos fundamentais para a elaboração de

projetos de engenharia, uma vez que a tomada de decisão é facilitada e os parâmetros de planejamento podem ser

modificados mediante os resultados obtidos [5].

2. OBJETIVO

Realizar a caracterização morfométrica da bacia hidrográfica do Jacarecica, a partir do levantamento de alguns

parâmetros físicos, sendo eles: área da bacia, perímetro, fator de forma, coeficiente de compacidade, índice de conformidade,

declividade da bacia, declividade do curso d’água, densidade de drenagem e ordem dos cursos d’água, tempo de

concentração.

3. MATERIAIS E MÉTODOS

A bacia do rio Jacarecica é uma das principais formadoras da bacia do Rio Sergipe, importante não somente por sua

magnitude, mas também pela importância geoeconômica da área que atravessa. Essa bacia está posicionada entre os paralelos

10° 32´ e 10° 46´ de latitude sul e os meridianos 37° 12´e 37° 29´ de longitude oeste (Figura 1). Os solos que compõe a área

estudada são: Neossolo, Planossolo, Luvissolo e Vertissolo.

Figura 1. Localização da sub-bacia hidrográfica do Rio Jacarecica

Neste estudo, foram utilizadas os softwares QGis 2.8.1 incorporadas ao ArcGis 10.0 para realizar a Análise

Morfométrica. As ferramentas QGis 2.8.1 foram usadas para obtenção de vários conjuntos de dados que coletivamente

permitiram a descrição dos padrões de drenagem de uma bacia hidrográfica. Utilização de base de dados disponível no Atlas

Digital sobre Recursos Hídricos do Estado de Sergipe – Versão 2014.

Diante das informações geradas através das ferramentas usada no estudo da bacia houve a possibilidade de se estudar

determinadas características físicas da área da bacia, perímetro, fator de forma, coeficiente de compacidade, índice de

conformidade, declividade da bacia, declividade do curso d’água, densidade de drenagem e ordem dos cursos d’água, tempo

de concentração.

A caracterização morfométrica consistiu na determinação dos índices a seguir, definidos conforme [7]:

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3.1. Fator Forma

Relaciona a forma da bacia com a de um retângulo, correspondendo à razão entre a largura média e o comprimento

axial da bacia (da foz ao ponto mais longínquo do espigão). A forma da bacia, bem como a forma do sistema de drenagem,

pode ser influenciada por algumas características, principalmente pela geologia. Podem atuar também sobre alguns processos

hidrológicos ou sobre o comportamento hidrológico da bacia utilizando-se a seguinte equação:

Sendo:

F= fator de forma;

A= area de drenagem (Km²);

L= o comprimento do eixo da bacia (Km).

3.2. Coeficiente de compacidade (Kc)

Constitui a relação entre perímetro da bacia e a circunferência de um círculo de área igual à da bacia. O número

calculado independe da área considerada, dependendo apenas da forma da bacia. Este coeficiente é um número adimensional

que varia com a forma da bacia, independente de seu tamanho.

Em que:

Kc = coeficiente de compacidade;

P = perímetro da bacia ou sub-bacia (km);

A = área de drenagem da bacia ou sub-bacia (km²).

3.3. Índice de conformação

Compara a área da bacia com a área do quadrado de lado igual ao comprimento axial. Se não houver interferência de

outros fatores, a potencialidade de ocorrência de cheias será maior quanto próximo o valor for de um.

Onde:

A = área da bacia (km2):

L = comprimento axial (km).

3.4. Declividade do curso d’água

É um dos fatores mais importantes para se estimar a magnitude de enchentes. Quanto maior for a declividade, maior

será a velocidade de escoamento. O primeiro valor da declividade de um curso d’água entre dois pontos foi obtido pelo

coeficiente entre a diferença de suas cotas extremas e sua extensão horizontal:

Onde:

H = diferença de cota (m) (pontos no início e fim do canal);

L = comprimento do canal entre esses pontos (m).

3.5. Densidade do curso d’água

É a relação existente entre o número de cursos de água ou de rios e a área da bacia hidrográfica. Seu cálculo reveste-

se de importância porque representa o comportamento hidrográfico de determinada área, em um de seus aspectos

fundamentais: a capacidade de gerar novos cursos de água [2].

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3.6. Densidade de drenagem

O sistema de drenagem é formado pelo rio principal e seus tributários. Seu estudo indica a maior ou menor

velocidade com que a água deixa a bacia hidrográfica, sendo, assim, o índice que indica o grau de desenvolvimento do

sistema de drenagem, ou seja, fornece uma indicação da eficiência da drenagem da bacia.

Sendo:

Dd= densidade de drenagem (km.km-2

);

L= comprimento total de todos os canais (km);

A=área de drenagem (km2).

3.7. Tempo de concentração (Tc)

O tempo de concentração (Tc) é definido como o tempo necessário para que toda a área da bacia contribua para o

escoamento superficial num determinado ponto de controle.

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Na TABELA 1 a análise dos parâmetros planimétricos permitiu constatar que a área total da bacia do rio Jacarecica é

de 501, 99 km² e o perímetro 107, 560 km. A área de drenagem da bacia é uma das variáveis mais importantes, visto que

quase todas as outras características estão relacionadas a ela. O comprimento de rios permitiu constatar através do [1], que a

sub-bacia hidrográfica do rio Jacarecica apresenta uma rede de drenagem variando de 1ª a 5ª ordem. De acordo com os resultados, pode-se afirmar que a bacia hidrográfica do Rio Jacarecica mostra-se pouco suscetível

a enchentes em condições normais de precipitação, ou seja, excluindo-se eventos de intensidades anormais, pelo fato de o

coeficiente de compacidade apresentar o valor afastado da unidade (1,134) e, quanto ao seu fator de forma, exibir um valor

baixo (0,547). Assim, há uma indicação de que a bacia não possui forma circular, possuindo, portanto, uma tendência de

forma alongada. Tal fato pode ainda ser comprovado pelo índice de conformação, possuindo um valor de 0,408. Em bacias

com forma circular, há maiores possibilidades de chuvas intensas ocorrerem simultaneamente em toda a sua extensão,

concentrando grande volume de água no tributário principal.

A densidade de drenagem apresentou um valor 1,89 km.km-2

, sendo classificada como uma mediana. De acordo [3]

a densidade de drenagem é reconhecidamente, uma das variáveis mais importantes para a análise morfométrica das bacias de

drenagem, representando o grau de dissecação topográfica, em paisagens elaboradas pela atuação fluvial, ou expressando a

quantidade disponível de canais para o escoamento e o controle exercido pelas estruturas geológicas.

CARACTERÍSTICAS RESULTADOS

Área da bacia (Km2) 501, 99

Perímetro da bacia (Km) 107, 560

Fator forma 0,54729

Coeficiente de compacidade (Kc) 1,134

Índice de conformação (Ic) 0,408

Declividade do curso d’água (m) 0,003253

Densidade do curso d’água (km.km-2

) 1,2988

Densidade de drenagem (km.km-2

) 1,89

Ordem dos cursos d’água 5

Tempo de concentração (horas) 7,249

Tabela 1. Características da hidrografia da sub-bacia hidrográfica do Rio Jacarecica

5

Já o tempo de concentração da bacia hidrográfica apresentou um valor de 7 horas e 14 minutos, de acordo com [6], o

tempo de concentração é função das características biofísicas da bacia e a sua magnitude influencia o pico e a forma

(designadamente a largura da base) do hidrograma do escoamento na bacia, sendo, por conseguinte, uma grandeza

fundamental para avaliação hidrológica das bacias.

5. CONCLUSÃO

Diante do exposto, observou-se que a bacia hidrográfica do Rio Jacarecica é pouco suscetível a enchentes em

condições normais de precipitação, podendo ser explicada por possuir forma alongada. Apresentando área de 501, 99 Km² e

107, 560 Km de perímetro, fator forma 0,547, coeficiente de compacidade 1,134, índice de conformação 0,408, uma

declividade do curso d’água 0,003 m, densidade 1,298 km.km-2

, densidade de drenagem de 1, 89 km.km-2

, tempo de

concentração da baia hidrográfica de 7 horas e 14 minutos e ordem dos cursos de 1 a 5.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] ATLAS (2014)

[2] CHRISTOFOLETTI, A. Geomorfologia. São Paulo, Edgard Blücher, 2ª. edição, 1980.

[3] CHRISTOFOLETTI, A. Geomorfologia fluvial: o canal fluvial. 2 ed. São Paulo: Edgard Blücher, 1981.

[4] GARBRECHT, J.; MARTZ, L.W. Digital elevation model issues in water resources modeling. ESRI, USERS

CONFERENCE, 19., 1999, San Diego. Proceedings… San Diego: 1999. CD-ROM.

[5] LIMA, W.P. Hidrologia florestal aplicada ao manejo de bacias hidrográficas. ESALQ/USP: Piracicaba, 2.ed. 2008, 245p.

[6] LIMA, H.M; VARGAS, H; CARVALHO, J; GONÇALVES, M; CAETANO, H; MARQUES, A; RAMINHOS, C.

Comportamento hidrológico de bacias hidrográficas: integração de métodos e aplicação a um estudo de caso. REM: R. Esc. Minas,

Ouro Preto, 60(3): 525-536, jul. set. 2007

[7] RODRIGUES, C.; ADAMI, S. Técnicas fundamentais para o estudo de bacias hidrográficas, in: VENTURI, L.A.B.

Praticando Geografia: técnicas de campo e laboratório em geografia e análise ambiental. São Paulo: Oficina de Textos, 2005

[8] SILVEIRA, A.L.L. Ciclo hidrológico e bacia hidrográfica. In: TUCCI, C.E.M. (Org.). Hidrologia: ciência e aplicação. São

Paulo: EDUSP, 2001. p 35-51.