contributos para a gestao da bacia hidrografica de huaral em cenarios de variabilidade climatica

Contributos Para a Gesto da

Bacia Hidrogrfica de Chancay-Huaral (Peru) em

Cenrios de Variabilidade Climtica

Ins Andrade Soares

Dissertao para obteno do Grau de Mestre em

Engenharia do Ambiente

Jri

Presidente: Professor Doutor Jos Manuel de Saldanha Matos Orientador: Professor Doutor Lus Filipe Tavares Ribeiro Vogal: Professor Doutor Antnio Pedro de Nobre Carmona Rodrigues

Julho 2012

III

Thousands have lived without love, not one without water

W. H. Auden

V

A bacia de Chancay-Huaral situa-se na zona costeira do Peru. As zonas costeiras so

particularmente vulnerveis s alteraes climticas e o que aqui se prope um estudo das

implicaes desta vulnerabilidade na zona referida e a criao de um Sistema de Apoio

Deciso, permitindo uma contribuio para a gesto da bacia hidrogrfica em cenrios de

vulnerabilidade climtica

So poucos os estudos realizados para previses futuras de alteraes climticas, mitigao e

adaptao nesta zona. Este trabalho distingue-se dos anteriores por efetuar uma abordagem

mais profunda desta bacia; atravs da utilizao de ArcHydro por forma a ser criado um

modelo de dados com a associao de Sistemas de Informao Geogrfica e base de dados

em conjunto com modelos matemticos, o que permite adicionar qualidade e flexibilidade na

anlise, agilizando a gerao de cenrios e suportando atividades de apoio tcnico a possveis

decisores.

Nesta dissertao procede-se a um enquadramento global e nacional das alteraes climticas

e realizada a anlise dos estudos efetuados na rea em questo. feita uma caracterizao

da zona, do ponto de vista climatolgico, hidrolgico, topogrfico e de ocupao do solo. Faz-

se uma anlise estatstica das vrias sries temporais disponveis para a bacia de Chancay-

Huaral e modela-se o escoamento superficial. A partir de um modelo hidrolgico e do estudo

realizado pelo IPCC para previses regionais, introduzem-se as alteraes aos padres

climticos para a previso do escoamento em 2080-2099.

A anlise dos resultados e estudos efetuados levam proposta de algumas medidas de

adaptao exequveis.

Palavras Chave: Alteraes Climticas, Vulnerabilidade, Modelo Hidrolgico, SIG e SAD

Resumo

VII

The Chancay-Huaral watershed is located on the coast of Peru. Coastal zones are particularly

vulnerable to climate changes. Therefore, the aim of this dissertation is to approach the

implications of such vulnerabilities in this specific watershed, allowing a contribution to the

management of the watershed in climatic variability scenarios.

This study distinguishes from previous ones by going deeper into forecasting future climate

changes mitigation and adaptation for the Chancay-Huaral watershed, trough the ArcHydro

method/program that enables the creation of a Decision-making Support System. The

combination of Geographical Information Systems and database, together with mathematical

models adds quality and flexibility to the analysis, generating a set of possible scenarios and

respective supporting techniques that will enhance policy-makers decision processes.

Furthermore, a global, as well as, national environmental and climate change context is

provided additionally to the results analysis for the specific area. The region is described, from

the standpoint of climatological, hydrological, topographical and land use. A statistical analysis

of multiple time series, for the Chancay-Huaral watershed, was conducted in order to study the

trends of temperature, runoff and precipitation in watershed and its influence. By means of a

hydrological model and the study taken by the IPCC for regional forecasts, changes to the

weather patterns are presented to predict water runoff from 2080 to 2099.

By means of a hydrological model and the study taken by the IPCC for regional forecasts,

changes to the weather patterns are presented to predict water runoff from 2080 to 2099.

Concluding, after results analysis and further studies, some possible mitigation measures are

proposed.

Keywords: Climate Change, Vulnerability, Hydrologic Model, GIS, DSS

Abstract

IX

Agradecimentos:

Em primeiro lugar o meu agradecimento dirigido ao Professor Doutor Lus Ribeiro por me ter

dado a conhecer o projeto ADMICCO (Promoviendo la adaptacin y mitigacin al cambio

climtico en zonas costeras reducimos la vulnerabilidad de la poblacin de menos recursos) e

me ter permitido a realizao desta dissertao, pela orientao e disponibilidade

demonstrada.

Agradeo tambm, Doutora Ana Buxo pelo apoio e simpatia sempre presente e pronta a

ajudar.

Agradece-se ANA - Autoridade Nacional del Agua do Per e ao SENAMHI (Servicio Nacional

de Meteorologa e Hidrologa del Peru) a cedncia dos dados hidrolgicos e climatolgicos e

demais informao ao abrigo do convnio assinado entre a ANA e a Associacin Civil Labor

Ao Andr, por estar sempre presente e sobretudo pela pacincia e ajuda em todo este

processo, facilitando esta jornada.

minha famlia, que sempre me apoiou e ajudou ao longo de todo e processo. Um

agradecimento especial minha me que nunca duvidou das minhas capacidades e minha

irm Marta que esteve sempre l, ainda que estando longe.

A todos os amigos e colegas que cultivei ao longo dos anos no IST pela motivao, partilha,

presena, pacincia e amizade que me ajudaram a realizar esta etapa da vida.

XI

ndice Geral

RESUMO ................................................................................................................................................ 5

ABSTRACT .............................................................................................................................................. 7

AGRADECIMENTOS: ....................................................................................................................................... 9

ACRNIMOS ............................................................................................................................................... 17

1. INTRODUO ................................................................................................................................. 1

1.1. ENQUADRAMENTO .................................................................................................................................. 1

1.2. OBJETIVOS ............................................................................................................................................ 2

1.3. ORGANIZAO ....................................................................................................................................... 2

2. SNTESE DE CONHECIMENTOS ........................................................................................................ 5

2.1. CONCEITOS ............................................................................................................................................ 5

2.2. ALTERAES CLIMTICAS NO PERU ............................................................................................................ 8

2.3. UTILIZAO DE SISTEMAS DE INFORMAO GEOGRFICA NA GESTO DE BACIAS HIDROGRFICAS ........................ 10

O modelo ArcHydro ............................................................................................................................ 11

2.4. SISTEMAS DE APOIO DECISO NA GESTO DE BACIAS HIDROGRFICAS .......................................................... 13

3. METODOLOGIA E MODELO .......................................................................................................... 17

3.1. SISTEMAS DE INFORMAO GEOGRFICA .................................................................................................. 17

3.2. TESTE DE MANN-KENDALL ..................................................................................................................... 18

3.3. MODELO DE TEMEZ ............................................................................................................................. 20

4. BACIA HIDROGRFICA DE CHANCAY-HUARAL, PERU .................................................................... 25

4.1. CARACTERIZAO DO CASO DE ESTUDO .................................................................................................... 25

4.2 CLIMA ................................................................................................................................................. 26

Fenmenos Climticos ....................................................................................................................... 29

4.3. HIDROLOGIA ........................................................................................................................................ 31

4.4 RECARGA ............................................................................................................................................. 35

4.5 GUAS SUBTERRNEAS ........................................................................................................................... 36

4.6 USOS DA GUA ..................................................................................................................................... 37

4.7 TOPOGRAFIA E TIPOS DE SOLO ................................................................................................................. 40

4.8 DIAGNSTICO SOCIOECONMICO ............................................................................................................. 42

4.9 REDES DE MONITORIZAO ..................................................................................................................... 47

5. APLICAO ................................................................................................................................... 49

5.1. CONSTRUO DA BASE DE DADOS ARCHYDRO ........................................................................................... 49

5.2. ESTATSTICAS BSICAS E ANLISE DE TENDNCIAS........................................................................................ 53

5.2.1 Temperatura .............................................................................................................................. 54

XII

5.2.2. Precipitao .............................................................................................................................. 56

5.2.3 Caudal ........................................................................................................................................ 67

5.2.4 Discusso dos resultados ........................................................................................................... 70

5.3. MODELAO HIDROLGICA .................................................................................................................... 74

5.3.1. Modelo de TEMEZ ..................................................................................................................... 74

5.4. PREVISO DO COMPORTAMENTO DA BACIA FACE A CENRIOS DE VARIABILIDADE CLIMTICA ................................ 79

6. CONCLUSES ................................................................................................................................... 85

7. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ..................................................................................................... 87

ANEXOS ................................................................................................................................................ III

ANEXO I - TEMPERATURA ............................................................................................................................... III

ANEXO II - PRECIPITAO.............................................................................................................................. VII

ANEXO III CAUDAL ................................................................................................................................. XVII

ANEXO IV MODELO DE TEMEZ ................................................................................................................... XIX

ANEXO V PREVISES REGIONAIS IPCC ......................................................................................................... XXI

XIII

ndice Figuras

Figura 2.1 Ciclo Hidrolgico .......................................................................................................... 6

Figura 2.2 a) Emisses Globais Anuais de GEE antropognico de 1970 a 2004, b) Principais

GEE emitidos em 2004, c) principais fontes de emisso de GEE em 2004 (IPCC, 2007) ........... 7

Figura 2.3 Componentes Arc Hydro ............................................................................................ 12

Figura 2.4 Caractersticas e Capacidades ideais de um SAD. (Adaptado de: (Turban, 1995)) . 13

Figura 3.1 Modelo de Temez: esquema retirado de (Oliveira, 1998). ........................................ 20

Figura 3.2 Relao Precipitao (P)- Excedente(X) ................................................................... 21

Figura 4.1 Localizao do Caso de Estudo no Peru ................................................................... 25

Figura 4.2 Classificao climtico-Ecolgica da bacia Chancay-Huaral. (FONTE: (Bernab, et

al., 2001) ...................................................................................................................................... 27

Figura 4.3 Mdia da precipitao mensal e Temperatura Mdia de 2001-2006 na bacia

Chancay-Huaral........................................................................................................................... 30

Figura 4.4 Hidrografia da Bacia do Rio Chancay-Huaral ............................................................ 31

Figura 4.5 Distritos e Rios Huaral ............................................................................................... 33

Figura 4.6 Distribuio da utilizao da gua na bacia (dados de: (CEPES)) ........................... 39

Figura 4.7 Topografia da Bacia (MDT) ........................................................................................ 40

Figura 4.8 Ocupao do Solo na Bacia Chancay-Huaral ........................................................... 42

Figura 4.9 Distribuio da ocupao principal da populao em Huaral .................................... 45

Figura 4.10 Localizao das estaes de monitorizao ........................................................... 47

Figura 5.1 ArcHydro: Curvas de nvel da bacia Huaral ............................................................... 49

Figura 5.2 ArcHydro: MDT da bacia de Chancay-Huaral ........................................................... 50

Figura 5.3 ArcHydro: Rede Hidrolgica bacia de Chancay-Huaral ............................................. 51

Figura 5.4 Direo do Escoamento ............................................................................................. 51

Figura 5.5 Exemplo da identificao de atributos ....................................................................... 52

Figura 5.6. ArcHydro: Sries Temporais ..................................................................................... 53

Figura 5.7 Temperatura Mdia Mensal ....................................................................................... 54

Figura 5.8 Temperatura Mdia Anual ......................................................................................... 54

Figura 5.9 Box Plot da Temperatura ........................................................................................... 55

Figura 5.10 Histograma Temperatura ......................................................................................... 55

Figura 5.11 Precipitao total anual em todas as estaes climatolgicas Huaral .................... 57

Figura 5.12 Box Plots da mdia da precipitao mensal nas 5 estaes................................... 57

Figura 5.13 Histograma Precipitao Estao Carac ................................................................. 58

Figura 5.14 Box Plot da mdia da precipitao mensal na estao de Carac ........................... 58

Figura 5.15 Histograma precipitao estao Pirca ................................................................... 60

Figura 5.16 Box Plot da mdia precipitao mensal em Pirca ................................................... 60

Figura 5.17 Histograma Precipitao Estao Pallac ................................................................. 62

Figura 5.18 Box Plot da mdia da precipitao mensal em Pallac ............................................. 62

XIV

Figura 5.19 Histograma Precipitao da estao de Huayan ..................................................... 64

Figura 5.20 Box Plot da mdia da Precipitao mensal em Huayan .......................................... 64

Figura 5.21 Histograma da Precipitao Estao de Santa Cruz ............................................... 66

Figura 5.22 Box Plot da mdia da precipitao mensal em Santa Cruz .................................... 66

Figura 5.23 Variao Mdia Mensal do Caudal (1921-2011) ..................................................... 67

Figura 5.24 Variao Mdia Anual do Caudal (1921-2011) ........................................................ 67

Figura 5.25 Histograma Caudal - Estao Santo Domingo ........................................................ 68

Figura 5.26 Box Plot do Caudal .................................................................................................. 69

Figura 5.27 Anlise de Tendncias de precipitao e caudal (1967-1987) ................................ 71

Figura 5.28 Anlise de tendncias de precipitao e caudal (1988-2001) ................................. 72

Figura 5.29 Anlise de tendncias de precipitao e caudal de 2002-2009 .............................. 73

Figura 5.30 Introduo dos dados para modelao hidrolgica ................................................. 75

Figura 5.31 Mtodo para calcular Evapotranspirao ................................................................ 75

Figura 5.32 Parmetro a calibrar ................................................................................................. 76

Figura 5.33 Resultados obtidos do XLWAT ................................................................................ 77

Figura 5.34 Calibrao do Modelo de TEMEZ- Comparao de resultados .............................. 78

Figura 5.35 Cenrios de Variabilidade Climtica ........................................................................ 81

Figura 5.36 Cenrios de variao da precipitao 2080-2099 ................................................... 82

Figura 5.37 Cenrios de variao da temperatura 2080-2099 ................................................... 82

Figura 5.38 Variao do escoamento superficial cenrios(2080-2099) em relao ao

escoamento mdio (1980-1999) ................................................................................................. 83

ndice Tabelas

Tabela 2.1 Alteraes/Impactes verificados nos ltimos 30 a 35 anos no Peru (IPCC M. G.,

2007) ............................................................................................................................................. 9

Tabela 4.1 Caractersticas das sub-bacias ................................................................................. 32

Tabela 4.2 Pobreza Monetria segundo percentagem da populao em pobreza total e pobreza

extrema em 2007 (FONTE: (INEI, 2008)) ................................................................................... 43

Tabela 4.3 Provncia de Huaral: Populao recenseada urbana e rural, taxa de crescimento de

1993-2007. (FONTE: INEI- Censos Nacionales de poblacin e Vivienda em 1981, 1993, 2005 e

2007) ........................................................................................................................................... 43

Tabela 4.4 Caractersticas dos diferentes tipos de agricultura ................................................... 46

Tabela 4.5 Dados obtidos e perodo de monitorizao .............................................................. 47

Tabela 5.1 Dados Climatolgicos (intervalo de tempo) .............................................................. 53

Tabela 5.2 Dados estatsticos referentes Temperatura (1963-2009) ...................................... 54

Tabela 5.3 Tendncias da Temperatura 1964-2009 (Teste de Mann-Kendall) .......................... 56

Tabela 5.4 Dados estatsticos para a precipitao para as 5 estaes. .................................... 56

Tabela 5.5 Tendncias Estao de Carac .................................................................................. 59

Tabela 5.6 Tendncias da precipitao Pirca ............................................................................. 61

XV

Tabela 5.7 Tendncia da precipitao estao de Pallac .......................................................... 63

Tabela 5.8 Tendncia da precipitao Huayan ........................................................................... 65

Tabela 5.9 Tendncias da precipitao na estao de Santa Cruz ........................................... 67

Tabela 5.10 Tendncias de caudal na estao de Santo Domingo ........................................... 69

Tabela 5.11 Tendncias Huaral 1967-1987 ................................................................................ 70

Tabela 5.12 Tabela Tendncias 1988-2001 ............................................................................... 71

Tabela 5.13Tabela de tendncias 2002-2009 ............................................................................. 72

Tabela 5.14 Coeficientes de correlao de Spearman ............................................................... 73

Tabela 5.15 Previses Regionais mdias de variao de temperatura e precipitao para

Amrica Central e Amrica do Sul (CAM- Central America, AMZ-Amazonia, SSA- Southern S

America) (IPCC, 2007) ................................................................................................................ 79

Tabela 5.16 Cenrios de Variao da Temperatura (TA e TB) .................................................. 81

Tabela 5.17 Cenrios de variao da Precipitao (PA e PB) ................................................... 81

ndice de Equaes

Equao 1 Parmetro estatstico S (teste Mann-Kendall) .......................................................... 19

Equao 2 Coeficiente de correlao de Mann-Kendall ............................................................. 19

Equao 3 Desvio padro do parmetro S ................................................................................. 20

Equao 4 Clculo do excedente de precipitao Xt ................................................................. 21

Equao 5 Clculo da precipitao em t=0 (P0) ......................................................................... 21

Equao 6 Armazenamento disponvel no reservatrio superior [L] .......................................... 21

Equao 7 Volume armazenado no reservatrio superior (Ht) ................................................... 22

Equao 8 Evapotranspirao real no intervalo t ....................................................................... 22

Equao 9 Clculo da taxa de infiltrao (It) ............................................................................... 22

Equao 10 Clculo da descarga do reservatrio inferior (G) .................................................... 22

Equao 11 Clculo escoamento subterrneo para um dado intervalo de tempo t (Gt) ............ 23

Equao 12 Clculo volume total armazenado do reservatrio inferior num determinado

intervalo de tempo t (Vt) .............................................................................................................. 23

Equao 13 Clculo do escoamento superficial total (Qt) .......................................................... 23

XVII

Acrnimos

ANA: Autoridad Nacional del Agua

ADMICCO: Adaptacin y mitigacin al cambio climtico en zonas costeras

CEPES: Centro Peruano de EStudios Sociales

CH4 : Metano

CO2 : Dixido de Carbono

CRWR: Center for Research in Water Resources

DGCCDRH: Direccin General de la Direccin General de Cambio Climtico, Desertificacin

y Recursos Naturales

ENCC: Estrategia Nacional de Cambio Climatico

ESRI: Environmental System Reserh Institute

GEE: Gases de efeito de estufa

INEI: Instituto Nacional de Estadstica e Informtica

INRENA: Instituto Nacional de Recursos Naturales

IPCC: International Panel on Climate Change

MDT: Modelo Digital do Terreno

MINAM: Ministerio del Ambiente

N2O: xido Nitroso

ONERN: Oficina Nacional de Evaluacion de Recursos Naturales

PCP: Precipitao

SAD: Sistema de Apoio Deciso

SEI: Stockholm Environment Institute

SENAMHI: Servicio Nacional de Meteorologa e Hidrologa del Peru

SIG: Sistema de Informao Geografica

UNFCC: United Nations Framework Convention on Climate Change

1

1.1. Enquadramento

O presente trabalho foi desenvolvido no quadro do projeto Adaptacin y Mitigacin al Cambio

Climtico en Zonas Costeras- ADMICCO.

Este projeto tem por objectivo, diminuir o impacte das alteraes climticas sobre as

populaes mais vulnerveis de oito cidades costeiras do Peru, Chile e Equador, o que implica

que tanto as autoridades locais como a populao das regies em estudo tenham a

capacidade de implementar as ferramentas e medidas de adaptao que permitam uma

reduo da vulnerabilidade no que toca aos impactes das alteraes climticas.

O projeto ADMICCO um projeto financiado pela Unio Europeia, atravs da sua linha Europe-

Aid cuja execuo est a cargo de vrias entidades, a nomear: CooperAccin (Peru),

CEDESUS (Chile), EcoCostas (Equador),e o Centro de Geosistemas do Instituto Superior

Tcnico (Portugal) e a Associacin Civil Labor que coordena o projeto.

No Chile o projeto centra-se na regio de Libertador Bernardo OHiggins nas comunidades de

Navidad e Pichilemu. Esta zona apresenta um acentuado declnio da precipitao, restries

na disponibilidade hdrica e uma procura constante por recursos hdricos para irrigao uma

vez que esta rea possuidora de importantes riquezas mineiras e apresenta um sector

agropecurio muito desenvolvido, da que haja uma crescente procura pela adoo de medidas

de adaptao e mitigao frente s alteraes climticas.

No Equador o projeto desenvolvido na Provncia de Manta, de Santa Rosa e nas ilhas

Galpagos. As cidades de Manta e de Santa Rosa tm vindo a ser afetadas pelas alteraes

climticas, sendo que a primeira uma das mais importantes do pas devido sua atividade

porturia e industrial e tem vindo a sofrer fortes inundaes e transbordo dos rios. Santa Rosa

que caracterizada pela sua atividade agrcola e atrativos tursticos tem sido fortemente

afetada por diversos fatores climticos.

O projeto no Peru na zona Norte incide sobre as provncias de Huaura e Huaral, as bacias

costeiras de ambas as provncias caracterizam-se pelas suas atividades de forte vocao

alimentcia bem como o desenvolvimento de atividades extrativas nas zonas mais elevadas das

bacias, e na zona Sul o projeto incide sobre as provncias de Arequipa, Mollendo, Caman e

Ilo. Estas zonas esto expostas a importantes e variados impactes devido s alteraes

climticas, as capacidades locais para enfrentar este fenmeno so insuficientes, o que

constitui elevada vulnerabilidade do territrio e dos habitantes.

1. Introduo

2

Ao longo dos anos, as variaes climticas e eventos extremos tm tido impactes negativos na

populao, a par de um aumento da mortalidade nas reas afetadas.

Desenvolvimentos recentes nas tcnicas de previses meteorolgicas podem melhorar a

qualidade da informao necessria para o bem-estar e segurana das pessoas. Contudo, a

falha de equipamentos de observao recentes, a baixa densidade de estaes de

monitorizao, a baixa fiabilidade de registos, a falta de monitorizao de algumas variveis

climticas, com efeitos adversos nas populaes, diminuem a apreciao destes pelos servios

meteorolgicos bem como a sua confiana nos registos climticos.

1.2. Objetivos

Os objetivos propostos para esta dissertao so:

A criao de um sistema de apoio deciso, recorrendo a ferramentas de sistema de

informao geogrfica e base de dados, neste trabalho foi utilizada a ferramenta

ArcHydro para uma bacia localizada na zona costeira do Peru;

Realizao de um estudo hidrolgico para a bacia de Chancay-Huaral, recorrendo-se

ao modelo de TEMEZ, atravs do qual ser possvel simular o escoamento para a

bacia;

Obteno de cenrios de variabilidade climtica recorrendo-se ao estudo do IPCC;

cenrios esses que aplicados no modelo de TEMEZ permitiro o estudo da variao do

escoamento da bacia para um perodo de 2080-2099;

Uma descrio estatstica e da tendncia das vrias sries temporais hidrolgica e

climatolgica para a bacia em estudo.

1.3. Organizao

Este documento encontra-se dividido em 6 captulos, e 5 Anexos.

No captulo 2 abordado o tema gua e o das alteraes climticas. realizada uma breve

abordagem utilizao dos Sistemas de Informao Geogrfica (SIG) na gesto de bacias

hidrogrficas e sobre Sistemas de Apoio Deciso (SAD). feita uma reviso sobre os

estudos realizados anteriormente para esta bacia.

No captulo 3 descrita a metodologia usada para o desenvolvimento deste trabalho e para a

persecuo do objetivo pretendido. Apresenta-se a metodologia empregue para a construo

do SIG e, tambm, o modelo hidrolgico de TEMEZ e o teste de Mann-Kendall utilizado na

anlise de tendncias

No captulo 4 descrita a rea de estudo. Caracteriza-se a regio ao nvel do clima, hidrologia,

topografia e ocupao do solo e feito um diagnstico socioeconmico

3

No captulo 5 so apresentados os resultados, descreve-se a construo da base de dados em

SIG, so apresentados e discutidos os resultados do teste de Mann-Kendall bem como as

estatsticas para as diversas sries temporais e, tambm apresentada a aplicao do modelo

hidrolgico de TEMEZ. Finalmente, realizada uma previso do comportamento da bacia face

a cenrios de variabilidade climtica.

No captulo 6 so descritas as principais concluses deste trabalho, referindo-se os possveis

desenvolvimentos futuros.

5

2.1. Conceitos

A diferena entre clima e tempo uma questo de medida temporal. Tempo so as condies

atmosfricas que ocorrem num curto perodo de tempo e clima a forma como a atmosfera se

comporta relativamente a longos perodos temporais. Alteraes climticas so referentes a um

longo perodo temporal. As alteraes climticas e o aquecimento global so as principais

ameaas para o ser humano no sculo XXI.

O meio ambiente tem vindo a ser influenciado desde sempre pelas aes antropognicas

contudo, desde a revoluo industrial, as atividades humanas tm vindo a ter uma afetao a

nvel global no ambiente. Hoje em dia, os problemas ambientais so uma das principais

preocupaes da humanidade, como consequncia das evidncias dos efeitos do aumento dos

gases efeito de estufa (GEE) na atmosfera e alteraes no clima global da Terra. Em termos

globais, a temperatura tem vindo a aumentar e as quantidades e distribuio da precipitao

tm-se alterado. De acordo com o Painel Internacional das Alteraes Climticas (IPCC sigla

inglesa), as temperaturas mdias globais podero vir a aumentar entre 1.4 e 5.8C at 2100

com o aumento da concentrao de CO2 na atmosfera.

O IPCC define alteraes climticas como uma variao estatisticamente significante de um

parmetro climtico mdio ou da sua variabilidade, persistindo durante um perodo extenso

(tipicamente dcadas ou por mais tempo). A alterao climtica pode ser devido a processos

naturais ou foras externas ou devido a mudanas persistentes causadas pela ao do

homem, na composio da atmosfera ou no uso do solo. As alteraes climticas podero

provocar alteraes significativas nos recursos hdricos, j que este um sector sensvel,

levando a alteraes no ciclo hidrolgico.

O ciclo hidrolgico (Figura 2.1) est ligado ao movimento e troca de gua nos seus

diferentes estados fsicos, que ocorre na Hidrosfera, este movimento permanente deve-se ao

Sol e gravidade. A gua condensada na atmosfera cai sobre a forma de precipitao, neve,

granizo ou orvalho devido gravidade, e uma vez na superfcie pode gerar escoamento

superficial, infiltrar-se ou ficar retida. Devido ao efeito do sol a gua vai evaporar da superfcie

at atmosfera. Eventualmente toda a gua que atinge a superfcie acaba por voltar

atmosfera por evaporao ou transpirao.

2. Sntese de Conhecimentos

6

Figura 2.1 Ciclo Hidrolgico

As alteraes nas componentes temperatura e precipitao no ciclo hidrolgico tm um

impacte direto na componente evaporao, e na quantidade e qualidade do escoamento

superficial e consequentemente ir afetar a disponibilidade espacial e temporal dos recursos

hdricos, que por sua vez, ir afetar sectores como a agricultura, indstria e desenvolvimento

urbano.

Mudanas nas concentraes atmosfricas de GEE e de aerossis, cobertura do solo e

radiao solar alteram o equilbrio energtico do sistema climtico e so impulsionadores da

mudana climtica. Os GEE afetam a absoro e emisso de radiao na atmosfera e na

superfcie da Terra. As alteraes resultantes positivas ou negativas no equilbrio de energia

devido a estes fatores so expressas como fora radiativa, que usada para comparar as

influncias de aquecimento ou arrefecimento no clima global.

Fora radiativa mede a influncia que um fator tem para alterar o equilbrio da energia que

entra e sai do sistema atmosfrico terrestre e tambm um medidor da importncia deste fator

como um potencial mecanismo na mudana climtica.

As alteraes climticas devem-se em larga escala aos gases de efeito de estufa (GEE) que

provocam alteraes na composio da atmosfera, as emisses dos GEE devido atividade

humana desde a era pr-industrial, aumentaram aproximadamente 70% desde 1970 a 2004,

segundo dados do IPCC. (IPCC, 2007)

As concentraes atmosfricas globais de CO2, CH4 e N2O tm aumentado significativamente

como resultado das atividades humanas desde 1750 e excederam em muito a faixa natural ao

longo dos ltimos anos. Os aumentos globais na concentrao de CO2 so devidos

principalmente ao uso de combustveis fsseis, e mudana do uso do solo fornecendo uma

contribuio significativa, mas menor. muito provvel que o aumento observado na

concentrao de CH4 seja devido principalmente agricultura e ao uso de combustveis

7

fsseis. O aumento da concentrao de N2O principalmente devido agricultura. (IPCC,

2007)

Embora no seja o gs com maior capacidade de estufa, o CO2 o GEE mais importante. A

sua emisso anual aumentou em 80% de 21 Gigatoneladas (Gt) para 38Gt e representava 77%

da totalidade dos GEE em 2004 (Figura 2.2). O aumento da taxa de CO2 foi muito superior no

perodo de 1995-2004 comparativamente ao perodo anterior 1970-1994. (IPCC, 2007)

Figura 2.2 a) Emisses Globais Anuais de GEE antropognico de 1970 a 2004, b) Principais GEE emitidos em 2004, c) principais fontes de emisso de GEE em 2004 (IPCC, 2007)

As sociedades podem reagir mudana climtica atravs da adaptao aos seus impactes e

reduzindo as emisses de GEE (mitigao), reduzindo a velocidade e magnitude da mudana.

A capacidade de adaptao e mitigao depende das circunstncias socioeconmicas e

ambientais e da disponibilidade de informao e tecnologia.

Apesar da evoluo no estudo de diversos cenrios a nvel global para o impacte das

alteraes climticas, o estudo pormenorizado dos impactes e da sua magnitude em pequenas

bacias continua por estudar em muitos locais do globo, da que a identificao dos impactes

climticos a nvel local muito importante j que permite definir o grau de vulnerabilidade dos

recursos hdricos locais e planear medidas de adaptao e mitigao.

Vulnerabilidade s alteraes climticas segundo o estudo efetuado pelo Grupo de Recursos

internacionais (International Resources Group - IRG) para o Peru sobre a vulnerabilidade e

capacidade adaptativa do pas s alteraes climticas (Group, 2011), funo da exposio

s alteraes climtica, da sensibilidade e da capacidade adaptativa do meio:

Vulnerabilidade = f (exposio, sensibilidade, capacidade adaptativa)

Exposio refere-se a qual a extenso dos riscos que tm impacte nas comunidades,

ecossistemas e outros meios. A exposio pode incluir nmero de pessoas ou categorias em

8

zonas de risco. Sensibilidade indica, se e em que grau as caractersticas da comunidade ou

meio em estudo so susceptveis de ser afetados pelos riscos das alteraes climticas

(resilincia), e por fim a capacidade adaptativa refere-se ao potencial que um determinado

sistema possui de se ajustar s alteraes climticas (incluindo a variabilidade e os extremos

climticos), minimizar os potenciais impactes, tirar partido das oportunidades ou lidar com as

consequncias.

A adaptao implica modificar o comportamento, meio de vida, infraestruturas, leis, polticas e

instituies em resposta aos eventos climticos experimentados e esperados. De acordo com o

IPCC, a adaptao s alteraes climticas naturais ou esperadas, ou aos seus efeitos, a

ao que modera o dano ou aproveita oportunidades benficas.

Mitigao a ao humana destinada a reduzir ou eliminar as causas da mudana climtica.

As zonas costeiras so caracterizadas por uma elevada densidade populacional, tm

associadas atividades socioeconmicas significativas, so suporte para diversos ecossistemas

que mantm os habitats e so fonte de alimento. Desta forma as zonas costeiras so

consideradas zonas sensveis, e as alteraes climticas surgem como uma presso adicional

a estas zonas devido subida do nvel do mar, a alteraes da frequncia e/ou da intensidade

das tempestades e furaces associados s consequentes cheias. Tal circunstncia constitui

um risco acrescido para os ecossistemas, reas urbanas, turismo e outras atividades

econmicas e sade humana. As ameaas climticas na regio costeira repercutem-se muito

alm da zona litoral. (Michel, et al., 2010)

2.2. Alteraes Climticas no Peru

A nvel nacional, vrios foram os estudos realizados para o Peru, no que toca s alteraes

climticas, sendo de referir o estudo do IPCC de 2007 como o mais recente, segundo este

estudo, a Amrica Latina caracterizada por ser altamente heterognea em termos climticos,

ecossistemas, distribuio de precipitao e tradies culturais.

A circulao de Vero na zona tropical e subtropical da Amrica Latina dominada pelas

mones do Norte da Amrica que afeta zonas como o Mxico e partes da Amrica Central e o

sistema de mones do Sul americano que afeta a zona tropical e subtropical Este da Amrica

do Sul e Andes. Estas mones climticas esto interconectadas com a atmosfera dos

oceanos, interaes dos oceanos tropicais e subtropicais.

Ao longo das ltimas dcadas, a Amrica Latina tem sido sujeita a um aumento dos impactes

relacionados com o clima como o aumento das ocorrncias El Nio. Em adio s condies

meteorolgicas, os principais condutores para o aumento da vulnerabilidade so o aumento da

presso demogrfica, crescimento urbano no regulado, pobreza e migrao rural, baixos

investimentos em infraestruturas e servios e problemas inter-sectoriais de coordenao.

9

Em termos globais, a Amrica Latina reconhecida como uma regio rica em gua doce,

contudo, a distribuio temporal e espacial deste recurso irregular, o que afeta a

disponibilidade e qualidade em diferentes regies. Stresses devido escassez de gua ou

baixa qualidade tm vindo a ser registados em zonas com baixa precipitao e/ou elevadas

temperaturas. A gerao de energia hidroeltrica a principal forma de produo energtica na

maioria dos pases da Amrica Latina contudo, este recurso vulnervel em larga escala a

anomalias persistentes na precipitao e devido ao El Nio e La Nia.

Foram j realizados estudos a nvel regional para Amrica do Sul, Central e do Norte. Todas as

regies apresentam padres de alteraes climticas extremas consistentes com um

aquecimento geral, h tambm uma tendncia para eventos de intensa precipitao seguido de

vrios dias secos. As alteraes na temperatura e humidade so a principal causa da

diminuio dos glaciares durante a segunda metade do sculo XX nos Andes, durante os

prximos 15 anos prev-se que possam mesmo desaparecer, afetando a disponibilidade de

gua e gerao de energia hidroelctrica. (Kase, et al., 2003)

Tabela 2.1 Alteraes/Impactes verificados nos ltimos 30 a 35 anos no Peru (IPCC M. G., 2007)

Perodo Alteraes/Impactes

ltimos 35 anos

Reduo de 22% na rea total de glaciares; reduo de 12% de gua doce

na zona costeira (onde habita 60% da populao). Perda estimada de massa

de gua de 7000 milhes m3

ltimos 30 anos

Reduo superior a 80% da superfcie de glaciares de pequenas dimenses;

perda de 188 milhes m3 nas reservas de gua durante os ltimos 50 anos

O Ministrio do Ambiente (MINAM sigla espanhola), autoridade nacional do Peru criada em

Maio de 2008, conta com uma direo geral de alteraes climticas e recursos hdricos

(DGCCDRH sigla espanhola), entidade para a qual j se realizaram estudos de impactes das

alteraes climticas para 5 bacias do Peru, contudo, ainda nenhum estudo foi realizado para a

bacia de Chancay-Huaral.

A estratgia nacional de alteraes climticas (ENCC sigla espanhola) aprovada em 2003 e

em processo de atualizao o marco de todas as polticas e atividades relacionadas com as

alteraes climticas. Em 2010, o MINAM lanou o Plano de Adaptao e Mitigao frente s

Alteraes Climticas para o Peru, este documento descreve a proposta para programas,

projetos e aes prioritrias de curto a mdio prazo em relao s alteraes climticas, com

base nos processos de planificao nacional, sectorial, regional e local e considerando os

impactes das alteraes climticas.

O estudo mais recente realizado a nvel nacional o segundo Comunicado Nacional do Peru

conveno quadro das Naes Unidas sobre mudanas do clima (UNFCC sigla inglesa).

10

A nvel local, especificamente para a bacia em estudo no foram encontrados quaisquer

estudos hidrolgicos no que toca a impactes devido a alteraes climticas, contudo existem

alguns estudos para a bacia de Chancay-Huaral como o estudo realizado para o Ministrio da

Agricultura no qual se realizou um estudo hidrolgico da bacia (Bernab, et al., 2001). Estes

estudos remontam a 1969 quando a Direo Nacional de Avaliao de Recursos Naturais

(ONERN sigla espanhola) realizou um inventrio, avaliao e uso racional dos recursos

naturais na costa do vale Chancay-Huaral. Foi tambm realizado um estudo pelo Centro

Peruano de Estudos Sociais (CEPES sigla espanhola) no qual so descritas as

caractersticas ambientais da bacia, os problemas e potencialidades bem como

recomendaes ambientais Este estudo foi realizado em 2009 e um diagnstico ambiental da

bacia do rio Chancay-Huaral. (Delgado, 2009)

2.3. Utilizao de Sistemas de Informao Geogrfica na Gesto de

Bacias Hidrogrficas

O mbito e a extenso dos problemas que afetam os recursos hdricos tornam os SIG uma

ferramenta importante no desenvolvimento de solues.

O aumento da preocupao pblica, de novas medidas e leis relacionados com os recursos

hdricos tornou a utilizao de novas tecnologias indispensvel. Os SIG so uma tecnologia

eficiente para armazenamento, processamento e gesto de dados espaciais utilizados na

gesto de bacias hidrogrficas e por isso, a aplicao de SIG na gesto de recursos hdricos

tem vindo a aumentar ao longo dos anos.

Os SIG comearam por ser desenvolvidos no Canad nos anos 60, e eram utilizados

sobretudo a nvel governamental para dar resposta necessidade de tratamento de dados.

Nos anos 80 com a crescente preocupao na gesto dos recursos naturais verificou-se

tambm uma crescente utilizao e desenvolvimento dos SIG que se tem prolongado at aos

dias de hoje.

Os SIG requerem elevado consumo de tempo na recolha, compilao, armazenamento e

tratamento de dados espaciais. A natureza espacial dos dados associados aos recursos

hdricos o fator mais significativo que contribui para a complexidade da gesto dos dados. A

capacidade deste sistema de combinar a variedade de dados num formato facilmente

compreensvel mudou a forma dos engenheiros lidarem com a modelao de recursos hdricos.

A utilizao de SIG e deteo remota permitem estimar parmetros hidrolgicos que tm ganho

importncia ao longo dos ltimos anos, isto deve-se sobretudo ao facto dos modelos

hidrolgicos inclurem variaes espaciais e geomorfolgicas. A tecnologia SIG providncia

alternativas para uma gesto eficiente de largas e complexas bases de dados.

11

Foram efetuados vrios estudos para incorporar SIG na modelao hidrolgica de bacias

hidrogrficas. Estes estudos tm diferentes objetivos e podem ser geralmente agrupados em 4

categorias. A computao de parmetros de entrada para modelos hidrolgicos existentes a

rea mais estudada em SIG relativamente hidrologia. Medir as extenses espaciais das

variveis hidrolgicas em mapas pode ser moroso, trabalhoso e levar a erros. O mapeamento

das superfcies de gua recorre ao uso de representao SIG atravs da utilizao do Modelo

Digital do Terreno (MDT) e dados geogrficos. A identificao de unidades de resposta

hidrolgica uma outra contribuio de SIG para identificar reas da bacia com respostas

hidrolgicas semelhantes.

Melhorias na descrio dos sistemas hidrolgicos atravs de (Modelos Digitais de Terreno)

MDT, tem vindo a produzir novas aproximaes no desenvolvimento de ferramentas

hidrolgicas baseadas em conceitos geomorfolgicos.

A aplicao de qualquer modelo hidrolgico requer uma gesto eficiente dos dados espaciais.

Isto realizado por integrao dos modelos de simulao das bacias hidrogrficas e os SIGs

tm a capacidade de gerir elevados volumes de dados numa estrutura espacial comum.

(Tsihrintzis, et al., 1996)

O modelo ArcHydro

Arc Hydro um sistema de dados geoespaciais e temporais de recursos hdricos, que opera

dentro do ArcGIS. Este sistema tem um conjunto de ferramentas associados, construdas

conjuntamente pelas entidades Environmental Systems Research Institute (ESRI) e Center of

Water Research in water Resources (CRWR), que preenchem os atributos de caractersticas

em quadros de dados, interconectam caractersticas em diferentes camadas (layers) de dados

e suportam anlises hidrolgicas, providenciando um sistema simples e compacto de

armazenamento dos dados geoespaciais mais importantes. Este sistema consegue suportar

estudos bsicos de recursos de gua bem como modelos, isso inclui sries temporais e outras

componentes Arc Hydro, podendo conter a informao armazenada em vrios nveis.

(Maidment, 2002):

Base de Dados Geogrficos (Geodatabase)

Conjunto de dados (Feature data set)

Rede geomtrica (Geometric Network)

Classes de caractersticas (Feature class)

Relaes (Relationship)

O processamento do terreno (terrain processing) utiliza o MDT para identificar a superfcie de

drenagem. Uma vez processado o MDT e os seus derivados, podem ser utilizados para uma

delineao eficiente da bacia hidrogrfica, para gerao da rede de drenagem e gerao de

atributos. Dependendo da qualidade inicial do MDT o recondicionamento e o preenchimento de

12

depresses pode ou no ser necessrio, para que qualquer ponto na rede de drenagem vai

representar uma clula na qual possvel processar e computar atributos.

Os MDT esto na base de muitos processos de modelao e de anlise espacial como

modelao hidrolgica, estudos climatolgicos e estudos agrcolas e/ou florestais. Um MDT

um conjunto de dados em suporte numrico que, para uma dada zona permite associar a

qualquer ponto definido sobre um plano cartogrfico um valor correspondente sua altitude.

Para a construo de modelos de terreno necessrio recorrer a mtodos de triangulao

entre pontos de altitude conhecida, sejam cotas, curvas de nvel ou linhas tridimensionais. Os

mtodos de triangulao utilizados so varrimento radial, triangulao Delaunay ou utilizao

de linhas de rotura. (Matos, 2001)

Todas as operaes raster envolvidas na delineao da bacia derivam da premissa de que os

fluxos de gua seguem o declive e que portanto seguem o caminho mais ngreme

descendente. Numa estrutura da malha do MDT, existem no mximo 8 clulas adjacentes a

cada uma das clulas individuais, da que o fluxo de gua numa clula pode seguir 8 direes

diferentes dependendo dos declives das clulas adjacentes. Existem vrias variantes para se

verificar o fluxo mas a mais simples e utilizada pelo ArcGIS, permite ao fluxo de uma dada

clula seguir em apenas uma direo, sendo a da clula adjacente com declive maior.

Figura 2.3 Componentes Arc Hydro

O ArcHydro no por si um modelo de simulao, mas quando associado a um modelo tem

um conjunto de ferramentas que permite a definio geral das caractersticas das vrias

componentes, a forma como estas esto interconectadas bem como ferramentas que permitem

preencher uma base de dados com parmetros utilizados por um nmero significativo de

modelos hidrolgicos (Figura 2.3).

13

2.4. Sistemas de Apoio deciso na Gesto de Bacias Hidrogrficas

Um sistema de apoio deciso (SAD) um sistema de informao baseado em computadores

que combina modelos e dados, com grande envolvimento dos utilizadores, e que visa resolver

problemas pouco ou nada estruturados. A primeira referncia Gorry e Scott-Morton. (Gorry, et

al., 1971)

Um processo para desenvolver um SAD passa por um plano de ao, anlise de sistemas,

desenvolvimento interativo e a implementao.(Figura 2.4)

Figura 2.4 Caractersticas e Capacidades ideais de um SAD. (Adaptado de: (Turban, 1995))

Os problemas ambientais desde a poluio urbana e/ou industrial a desastres naturais e

tecnolgicos tm vindo a aumentar devido no s ao aumento local e regional da populao

bem como ao aumento do consumo de energia e de matria que se tem vindo a verificar. No

entanto, especialmente nos pases industrializados, as decises mais simples com grandes

SAD

1) Programas semiestrurados

2) Gesto a diferentes nveis

3) Grupos ou Individual

4) Decises interdependentes

ou sequenciais

5) Suporte de Inteligncia, design,

escolha

6) Variedade de estilos de deciso e

processos

7) Adaptabilidade e Flexibilidade

8) Uso interactico

9) Efectividade, no eficincia

10) Mquina controlada pelo

Homem

11) Facilidade de construo para os

usurios

12) Modelao e Anlise

13) Acesso a dados

14

impactes j foram tomadas e resta serem feitos pequenos ajustes na relao econmica,

tecnolgica e ambiental no que respeita aos SAD.

Os SAD debruam-se normalmente em problemas complexos e controversos no ponto de vista

socioeconmico. Os sistemas ambientais so dinmicos, complexos, espacialmente

distribudos e altamente no-lineares.

Numa perspetiva socioeconmica, todas as decises relacionadas com planeamento e gesto

ambiental so caracterizados por mltiplos e conflituosos objetivos e com mltiplos critrios.

A informao ambiental e os SAD devem ser compreendidos e desenvolvidos num contexto

que tenha como foco principal os problemas ambientais e o seu desenvolvimento deve

igualmente considerar a natureza do planeamento e das decises de quem sero os

utilizadores de tal sistema por forma a que estes possam explorar a tecnologia da informao

que fornece as ferramentas para a sua utilizao.

As ferramentas que formam o quadro de um SAD partem desde o domnio do sistema de

anlise aplicado. Os modelos de uma forma geral esto no cerne, o que leva a um problema de

incerteza, fiabilidade e ineficincia que os modelo podem ter. Devido s caractersticas dos

modelos ambientais (complexidade, no-linearidade, dinmicos e espacialmente distribudos)

muitos dos mtodos clssicos de anlises de erros so difceis de aplicar j que requerem

modelos diferenciais.

Os SAD so um grupo de ferramentas, que incluem os Sistemas de Informao, ferramentas

para anlise de cenrios e abordagens de otimizao. Com a complexidade dos sistemas

ambientais, muitas vezes a simulao a nica abordagem possvel. Resolver problemas de

otimizao analticos para os tpicos multicritrios de situaes encontradas em problemas

ambientais difcil ou at mesmo impossvel e exigiria simplificaes drsticas da

representao do problema.

Os SIG so ferramentas utilizados para capturar, manipular, processar e obter dados espaciais

ou georreferenciados, que contm dados geomtricos (coordenadas e informaes

topolgicas) e dados de atributos (informaes que descrevem as propriedades de objetos

espaciais como pontos, linhas e polgonos)

Um SAD baseado na gesto da informao e no modelo base, pretende ajudar nas previses

dos utilizadores, bem como nas decises e polticas a aplicar. As trs funes bsicas de um

SAD encontram-se interligadas e so:

1. Fornecer informao factual, baseada nos dados existentes, estatsticas e evidncias

cientficas;

2. Auxiliar na conceo de alternativas e avaliar as consequncias de novos planos ou

alterao nas polticas implementadas;

3. Auxiliar na avaliao de vrios critrios gerados e estudados.

15

O sistema caracterizado por um pluralismo metodolgico. As componentes individuais do

sistema so baseadas em conceitos diversos, diferentes nveis de agregao, mtodos de

anlise distintos como simulao numrica, programao matemtica, diferenas no acesso

base iterativa de dados, todos integrados num nico sistema coerente.

No contexto de um sistema de deciso com mltiplos critrios simples demonstrar que num

conjunto de dados alternativos viveis, a soluo eficiente depende da escolha de critrios.

Esta escolha , em ltima anlise, uma deciso poltica. Um SAD contribui no tanto como um

mecanismo para encontrar uma soluo tima dado um conjunto de dados mas como um

mecanismo que pretende tornar o processo de deciso mais acessvel, aberto e transparente.

(Keenan, 2004)

A primeira tarefa na resoluo de problemas ambientais formular com preciso o problema

em estudo, o seguinte passo analisar o problema por forma a compreender as componentes

mais importantes e identificar quais os requisitos para o resolver. Os SAD ambientais geraro

elevadas expectativas como dispositivos capazes de confrontar a gesto ambiental uma vez

que interligam modelos quantitativos com aproximaes mais qualitativas, promovendo a

tradicional computao e comportamentos como explicaes e interpretaes.

No presente trabalho, a realizao do SAD tem por base a utilizao de um SIG, combinao j

realizada no projeto CAMINAR (Catchment Management and Mining Impacts in Arid and Semi-

Arid South America), que com a participao do centro de Geossistemas do IST, desenvolveu

trs SAD com o objetivo de servir como suporte decisrio para trs bacias da Amrica do Sul:

as bacias do Rio Chili no Peru, do Rio Elqui no Chile e a do lago Poop na Bolvia. Tendo em

conta as necessidades das diversas partes interessadas e potenciais utilizadores, foi empregue

o modelo ArcHydro, no que toca integrao de uma base de dados espacial e simulao

hidrolgica.

Uma das razes que levou utilizao do modelo ArcHydro foi o facto de este ser um modelo

de dados uniforme, com uma extensa base de utilizadores e pode ser repetidamente testado,

corrigido e melhorado em qualquer altura. Adicionalmente, h uma clara tendncia para

transformar em SAD um ambiente de SIG, pela integrao direta de ferramentas de anlise e

modelos de simulao numa interface SIG. (Ribeiro & Buxo, 2008).

17

3.1. Sistemas de Informao Geogrfica

A construo do SIG tem por base o ArcGIS com recurso ferramenta ArcHydro,

anteriormente referenciada. Numa fase inicial pretende criar-se uma Geodatabase (base de

dados geogrfica), a partir da qual ser criado um modelo base do caso de estudo no qual se

introduzem as sries temporais referentes precipitao, caudal e temperatura.

Existem vrios processos dentro do ArcHydro, um primeiro denominado Terrain

Preprocessing, um dos passos mais importantes na preparao da anlise dos recursos

hdricos no ArcHydro. O papel do pr-processamento do terreno duplo: pretende desenvolver

um MDT hidrolgico correto e os seus derivados como direo do fluxo e grelhas de

acumulao bem como a identificao de padres de fluxo preferenciais e por outro lado

desenvolver uma srie de camadas inter-relacionadas que otimizam o desempenho das

ferramentas ArcHydro relacionadas com a delimitao de bacias hidrogrficas e a sua

caracterizao.

Duas componentes fundamentais no pr-processamento do terreno so:

1) Direo do Fluxo: define o movimento da gua entre clulas do terreno. A direo do

fluxo no ArcHydro baseada exclusivamente na topografia, ou seja, no declive definido

pelo terreno (no h considerao do efeito dos potenciais hidrulicos);

2) Sistema de Drenagem estabelecido: definio as reas de drenagem e a sua

conectividade.

Consideram-se quatro elementos chave no pr-processamento do terreno: a) Sinks

(depresses ou afundamentos), so as reas em que a gua flui mas no se verifica a sada de

fluxo superfcie, no MDT a maioria das depresses so artificias e esto relacionadas com a

construo do modelo contudo, existem depresses reais. Para condies de escoamento

lento, alguns sumidouros vo capturar a gua que nunca sair dessa depresso pelo que no

ir contribuir para jusante, enquanto sob elevadas vazes estes sumidouros vo encher e

transbordar e eventualmente haver contribuio de gua para jusante; b) fluxos conhecidos

representam padres de drenagem observados; c) lagos conhecidos e d) limites da rea de

drenagem conhecidos que so os limites da rea de drenagem que representam os limites

capturados como camadas de polgonos vetoriais.

O pr-processamento do terreno exige recursos computacionais e tempo de processamento,

devendo ser feito de forma contnua e ir melhorar significativamente o desempenho para as

anlises seguintes. O pr-processamento tambm serve como um controlo de qualidade para

as camadas do MDT e derivados.

3. Metodologia e Modelo

18

Em seguida procedeu-se ao Terrain Morphology (morfologia do terreno), esta funo permite

a caracterizao de reas e volumes de drenagem bem como traar o perfil de fronteiras de

drenagem usando a elevao descrita no MDT ou criar uma conectividade de rede para reas

de drenagem no dendrticas (reas com poos ou sumidouros)

Esta ferramenta tem 5 funes principais: (Djokic, 2008)

1) Gesto dos dados de morfologia do terreno;

2) Caracterizao da rea de drenagem;

3) Definio das fronteiras de drenagem;

4) Caracterizao das fronteiras de drenagem;

5) Caracterizao da rede de conexo de drenagem.

Em seguida, realiza-se o Watershed Processing (Processamento de bacia hidrogrficas) que

permite antes de mais uma delimitao das sub-bacias, quer se proceda a uma seleo

automtica em que as sub-bacias sero definidas pela rede de drenagem fornecida ou quer se

proceda a uma delimitao das sub-bacias segundo fronteiras politicas, lagos ou reas de

estudo. Esta ferramenta delineia tambm o maior percurso de escoamento quer para a bacia

toda quer para as sub-bacias definidas isoladamente.

A ferramenta Network Tools com menos funcionalidades que as duas anteriores, permite

sobretudo criar uma rede hidrolgica associando as vrias aes anteriormente realizadas.

Permite a criao de um esquema Node/Link, em que os vrios ns esto associados e

interligados por toda a bacia, podendo ao selecionar-se um segmento da rede saber qual o n

a montante e a jusante.

Por ltimo, a ferramenta de atributos - Attribute Tools, permite criar uma identificao

(ArcHydro ID) para cada uma das partes constituintes da rede de gua, podendo a partir da

identificar a linha a jusante ou a montante mais prxima de qualquer uma das linhas na rede

hidrolgica. Uma outra funcionalidade importante poder introduzir-se sries de dados

temporais.

A criao da base de dados ir permitir um estudo das caractersticas hidrolgicas da bacia e

permite a futuros operadores a utilizao desta base de dados para simulao de cenrios

futuros a partir destes e criao de novos modelos.

3.2. Teste de Mann-Kendall

O teste de Mann-Kendall permite avaliar estatisticamente a tendncia de um parmetro ou

varivel para aumentar ou diminuir ao longo do tempo e saber se essa mesma tendncia tem

significncia ou no.

Este teste tem em conta a sazonalidade dos dados em estudo, comparando apenas os meses

homlogos de cada ano. obtido o valor para um declive que quando positivo significa uma

19

tendncia para aumentar e quando negativo uma tendncia para diminuirNeste trabalho foi

utilizado um software desenvolvido no Centro de Geosistemas (Ribeiro, 2003) que permite

realizar o teste de Mann-Kendall para um perodo mximo de 21 anos.

O teste de Mann-Kendall () mede a fora da relao montona entre X e Y. uma

classificao resistentes ao efeito de pequenas alteraes, adequado para as variveis que

exibem assimetria. Pode ser aplicado mesmo nos casos em que no se registam alguns dos

dados, esta uma caracterstica importante do teste para aplicaes aos recursos hdricos.

facilmente calculado, ordenando primeiro todos os pares de dados por X crescentes. Se

existir uma correlao positiva, os valores de Y vo aumentar mais frequentemente do que

diminuem, medida que X aumenta. Para uma correlao negativa, os valores de X vo

diminuir mais frequentemente do que aumentar. Se no existe nenhuma correlao, os valores

de Y aumentam e diminuem o mesmo nmero de vezes.

Um teste de hiptese para a correlao avalia a hiptese H0: hiptese nula quando comparada

com a alternativa H1. H0 a hiptese de no correlao entre X e Y e H1: X e Y esto

correlacionados

Para calcular determinado um parmetro estatstico (S) (equao 1) subtraindo o nmero

de pares discordares (M) - nmero de pares (X,Y) onde Y diminui e X aumenta, do nmero de

pares concordantes (P) - nmero de pares em que Y aumenta com um aumento de X, para

todo o conjunto de dados de 1 a n.

S=P-M Equao 1

O coeficiente de correlao de Kendall () dado pela equao 2.

Equao 2

Para testar a significncia de , o valor S comparado com o que seria esperado se a hiptese

nula fosse verdadeira. Se for superior ao esperado H0 rejeitada.

Para n> 10 a estatstica de teste pode ser modificada para ser aproximada por uma distribuio

normal. S padronizado, subtraindo a sua expectativa de S = 0 e dividindo pelo seu desvio

padro s, dada pela equao 3.

20

(

) Equao 3

3.3. Modelo de TEMEZ

O modelo de Temez uma simplificao de um modelo clssico, SWM (Stanford Watershed

Model) desenvolvido por Temez em 1977, a descrio do modelo realizada no presente

trabalho pode ser consultada em (Oliveira, 1998).

Figura 3.1 Modelo de Temez: esquema retirado de (Oliveira, 1998).

O modelo uma ferramenta adicionada ao Excel (add-in). um modelo contnuo, agregado e

determinstico, que simula o fenmeno de transformao da precipitao em escoamento

superficial numa dada bacia hidrogrfica.

O modelo tem 4 parmetros a calibrar: Coeficiente de excedente, a capacidade de campo, a

taxa mxima de infiltrao e taxa de esgotamento do aqufero subterrneo.

O subsolo da bacia est dividido em duas grandes zonas, a zona no saturada e a zona

saturada, em cada uma das zonas est um reservatrio como se pode verificar pela Figura 3.2

sendo que o reservatrio na zona no saturada representa o armazenamento de gua devido

humidade do solo, este recebe gua por precipitao (P) e perde por evapotranspirao

(EVP), enquanto que o reservatrio inferior, na zona saturada corresponde ao armazenamento

de gua nos aquferos da bacia. Este reservatrio recebe gua por infiltrao (I) e perde por

esgotamento do aqufero (G). O excedente (X), infiltra-se ou escoa-se superficialmente e o

escoamento total da bacia (Q) corresponde soma do excedente superficial (X-I) com a

parcela proveniente do aqufero (G).

21

O excedente de precipitao Xt, para um determinado intervalo de tempo t calculado pela

Equao , que se traduz na Figura 3.2.

do excedente de precipitao Xt

{

Equao 4

Figura 3.2 Relao Precipitao (P)- Excedente(X)

Segundo a Equao s existe excedente (Xt) quando a

precipitao Pt num dado intervalo t, superior a P0, em que PO a frao do volume

disponvel no reservatrio superior num dado intervalo de tempo e obtido atravs da

Equao

Clculo da precipitao em t=0 (P0)

Equao 5

em que:

Coeficiente de excedente

Capacidade mxima de armazenamento de gua no solo

Volume armazenado no reservatrio superior ao fim do tempo t-1

O parmetro representa o armazenamento disponvel no reservatrio na zona no saturada

do modelo de Temez e definido como a mxima diferena possvel entre a precipitao e o

excedente durante o perodo t.(equao 6)

Armazenamento disponvel no reservatrio superior [L]

Equao 6

em que:

Capacidade mxima de armazenamento de gua no solo

Volume de gua armazenado instante anterior

22

Evapotranspirao potencial no intervalo t

Para se obter o volume armazenado disponvel no reservatrio superior, necessrio o clculo

da capacidade mxima de armazenamento de gua no solo (Hmax).

Aps obtidos os valores do excedente (Xt) obtem-se o volume armazenado no reservatrio

superior para um determinado perodo t atravs da Equao

{{ } Equao 7 )

em que:

Volume de gua armazenado no instante anterior

Precipitao no intervalo t

Excedente no intervalo t

Evapotranspirao potencial no intervalo t

Ainda no reservatrio da zona no-saturada h a considerar a evapotranspirao real (EVRt),

que pode ser obtida atravs da Equao

{ } Equao 8

Quanto ao reservatrio na zona saturada h a considerar a infiltrao (It), que provem da parte

do excedente da precipitao que no d origem a escoamento, e obtm-se pela

Equao .

A infiltrao a fonte de recarga do aqufero e aumenta proporcionalmente com o excedente

(Xt), tendendo assimptoticamente para um Imax.

Equao 9

em que:

Infiltrao em cada instante

Taxa mxima de infiltrao

Excedente no intervalo t

A recarga dos aquferos representada pelo reservatrio inferior (na zona saturada) no modelo

de TEMEZ, considerada infinita, a infiltrao a principal fonte de recarga deste reservatrio.

A descarga deste (G) proporcional ao volume armazenado nos reservatrios, sendo o

parmetro de proporcionalidade dado pelo coeficiente de esgotamento do aqufero ().

G=.V Equao 10

em que:

G Descarga do aqufero no dado instante

V- Volume armazenado no aqufero

23

O escoamento subterrneo para um dado intervalo de tempo t, e assumindo que o escoamento

uniforme no tempo de simulao, obtm-se integrando a Equao no tempo, o que conduz

Equao

Equao 11

O volume armazenado no aqufero resultado de um balano de massa ao aqufero, que se

obtem pela Equao 12.

Equao 12

Aps calculados os parmetros de entrada e sada dos dois reservatrios considerados pelo

modelo de TEMEZ, obtm-se o escoamento superficial total da bacia (Qt) (equao 13), que

no ser mais que o excedente (Xt) mais o escoamento subterrneo (Gt) subtraindo a

infiltrao (It) num determinado intervalo de tempo, t.

Equao 13

25

4.1. Caracterizao do Caso de Estudo

Figura 4.1 Localizao do Caso de Estudo no Peru

A, bacia de Chancay-Huaral, situa-se no departamento de Lima, na parte norte do Peru (Figura

4.1). A rea de estudo fica a norte da capital do Peru - Lima, compreende toda a faixa litoral do

vale Chancay at aos picos de Vichaycocha. Huaral a capital de provncia limitada a Norte

pelas provncias de Huaura e Oyn e a Sul por Canta e Lima, a Este por Cerro de Pasto e a

Oeste pelo Oceano Pacfico. Com uma rea aproximada de 3100 km2

compreende 12 distritos,

a saber: Huaral, Chancay, Aucallama, Ihuar, Sumblica, Pacaraos, Lampin, Atavillos Alto,

Atavillos Bajo, 27 de Noviembre, San Miguel de Acos e Santa Cruz de Andamarca.

No que toca diviso hidrogrfica da bacia, esta encontra-se dividida em 8 sub-bacias, sendo

estas: Vichaycocha, Baos, Carac, Aasmayo, Huataya e Orcon, e ainda em e sub-bacias,

mdia e baixa.

4. Bacia hidrogrfica de Chancay-Huaral, Peru

26

4.2 Clima

Segundo o diagnstico ambiental realizado para a bacia Chancay-Huaral pelo Instituto

Nacional de Recursos Naturais Peruanos para o Ministrio da Agricultura, a classificao

climtica dabacia de Chancay-Huaral est baseada nos conceitos gerais do sistema de Warren

Thornthwaite e Leslie R. Holdridge. De acordo com esta classificao e considerando o fator

altitude desde o litoral at fronteira identificam-se 5 tipos climticos predominantes na bacia

do Rio Chancay-Huaral que variam desde rido e semi-quente a pluvial e glido, com uma

precipitao pluvial de escassos milmetros na costa rida e desrtica, at uma precipitao

mdia anual estimada de 933 mm na rea de Puna; acima desta altitude apresentam-se

precipitaes na forma de granizo e neve. As temperaturas so variveis com valores mdios

que vo desde os 21C na costa at aos 0C nos cumes, e uma humidade relativa de 78% na

costa a 65% na serra. (Bernab, et al., 2001)

O mtodo de classificao do clima de Warren Thornthwaite considera como fator mais

importante a evapotranspirao potencial e a sua comparao com a precipitao, que so

tpicas em determinada rea. Com base nesses dados so calculados vrios ndices, que

dividem o clima em 9 unidades climticas.

O mtodo de Leslie R. Holdridge classifica as diferentes zonas terrestres segundo o seu

comportamento global bioclimtico. um sistema simples baseado em poucos dados

empricos que proporciona critrios objetivos para a delimitao de zonas. Um dos

pressupostos do sistema que tanto o tipo de solo como a vegetao podem delimitar-se

quando conhecido o clima.

Segue-se uma descrio dos climas que ocorrem nesta regio (Figura 4.2).

27

Figura 4.2 Classificao climtico-Ecolgica da bacia Chancay-Huaral. (FONTE: (Bernab, et al., 2001)

Classificao Climtica

Formao Ecolgica

Sub- Diviso

Smbolo rea (Km

2)

rea (%)

Pluvial e Glido

Tundra Pluvial- Alpina

- 133.8 4.3

Muito Hmido e Frio

Pramo Sub-Alpino

Tendncia a Tundra pluvial

361.0 11.7

Pramo Sub-Alpino

(propriamente dito)

501.1 16.2

Sub-hmido e frio

Estepe Montanha

- 376.2 12.2

Semi-rido e Temperado

Montado Baixo e erva desrtica

- 423.7 13.7

Per-rido e semi-quente

Deserto Sub-Tropical

Tendncia a erva desrtica Sub-

Tropical

220.7 7.1

Erva desrtica sub-tropical

(propriamente dita)

46.3 1.5

Deserto Sub-Tropical

1032.1 33.3

28

Clima rido a Semi-quente (0-2000 metros acima do nvel do mar)

Caracterizado por uma extrema secura (Bacia Seca), que ocorre entre o litoral e o nvel de

altitude aproximado de 2000 m. Apresenta uma precipitao mdia anual que varia desde 8

mm a 36 mm notando-se um claro aumento com o afastamento do litoral. As temperaturas

variam de 17 a 24C com um valor mdio anual medido prximo do mar de 19C e uma

humidade relativa de 78%. A estao de Inverno fria com elevada percentagem de humidade

atmosfrica, especialmente na zona do vale a qual varia de 80% a 90% de Vero a Inverno.

A vegetao aqui cultivada diversificada devido presena de solos com potencial para o

desenvolvimento agrcola, na presena de quantidades abundantes de gua. No obstante a

maior parte da rea est dedicada s culturas: arroz, algodo, citrinos e outros pomares.

H uma formao micro-ecolgica, que est reduzida a uma rea muito pequena de toda a

bacia que se situa nas zonas baixas do vale entre os 1300 e os 2000 m. Esta rea dominada

sobretudo por ser semi-rida e semi-quente apresenta escassas precipitaes que se

concentram sobretudo nos perodos de Vero e chegam a ter um uso eficaz na agricultura de

sequeiro. Contudo, os fatores edficos, geomorfolgicos e hidrolgicos apresentam-se pouco

favorveis, criando-se um meio ambiente com certas limitaes para o desenvolvimento de

uma agricultura intensa e diversificada. As principais culturas so de fruta e ocupam uma rea

pequena (pera, ma e pssegos).

Clima Semi-rido e Temperado (2000-3000 metros acima do nvel das guas do mar)

Caracterizado por uma precipitao mdia anual de 300 mm e uma humidade relativa de 67%.

No perodo de Maio a Setembro caracteriza-se por um perodo em que no ocorrem chuvas e

nos meses de Outubro a Abril ocorrem precipitaes no uniformes. Este sector tem uma

marcada estao de Inverno com temperaturas noturnas que por vezes podem ser abaixo dos

0C, dando lugar ocorrncia de geadas.

Devido ao seu clima, esta sub-regio apresenta condies pouco favorveis agricultura. A

topografia incerta, material gentico dos solos pouco favorvel, a impossibilidade de regas,

chuvas escassas e muito pouco uniformes e as temperaturas baixas no Inverno so o principal

problema para as culturas.

29

Clima Sub-Hmido e Frio (3000-4000 m acima do nvel do mar)

Clima que ocorre em altitudes compreendidas entre os 3000 e os 4000 m com uma

precipitao mdia anual de 500 mm. A temperatura mdia de 11C sendo que as

temperaturas mnima e mxima variam entre os 1.9C e os 26C de mdia anual. A humidade

relativa tem os seus valores entre os 65% e os 67%. Caracteriza-se pelas precipitaes

regulares e temperaturas abaixo dos 0C de Maio a Setembro, ocorrendo geadas intensas.

O tipo climtico, fatores geomorfolgicos, hidrolgicos e edficos que dominam esta formao

criaram um meio propcio ao desenvolvimento de espcies andinas, verificando-se a uma das

maiores reas agrcolas da zona alta da bacia.

Clima muito Hmido e Frio (4000-4800 m acima do nvel do mar)

Clima que ocorre entre os 4000 e os 4800 m de altitude, com chuvadas mais intensas

estimando-se uma precipitao mdia de 700 a 800 mm por ano, com uma distribuio menos

desigual que a apresentada nas reas mais baixas. As temperaturas so extremamente baixas,

o que promove contnuas e intensas geadas, impossibilitando o desenvolvimento de qualquer

tipo de culturas nesta zona. A temperatura mdia anual por volta dos 6.6C e a humidade

relativa mdia dos 68%.

Esta formao ecolgica tem um habitat muito prprio que propicia o desenvolvimento de

pradarias naturais alpinas, da que seja a zona com maior potencial de forragem natural da

bacia constitudo exclusivamente por gramneas. Nesta zona o pastoreio intensivo e sem

controle e os bosques so explorados indiscriminadamente.

Clima Pluvial e Glido - Tundra Pluvial Alpina (>4800 m acima do nvel do mar)

Ocorre numa rea de extenso muito pequena, acima dos 4800 m, com uma precipitao

anual mdia que ronda os 900 mm e elevada ocorrncia de neve e granizo, as temperaturas

nesta zona encontram-se entre os -7 e os 0C.

(Bernab, et al., 2001)

Fenmenos Climticos

Quando se fala no clima nesta zona do globo, no pode deixar de referir-se os fenmenos El

Nio e La Nia. O evento El Nio provavelmente um dos fenmenos climticos mais

conhecido e temido no Peru, nos ltimos anos este fenmeno tem-se deslocado para a zona

mais a sul do Peru afetando a regio de Lima.

30

El Nio caracteriza-se por um aumento da temperatura no Oceano Pacfico, o que promove a

evaporao dando lugar a maiores cobertas nebulosas e portanto maior precipitao, o

aumento da temperatura da gua do mar e mudanas na direo dos ventos leva ocorrncia

de alterao das rotas de vrias espcies de peixes.

Os aspetos previsveis so um aumento da precipitao na parte mais elevada da bacia, sendo

estes mais fortes e imprevisveis, este tipo de ocorrncia numa bacia com solos degradados e

baixa captao de gua d lugar a inundaes repentinas e deslizamento de terras.

Em perodos de El Nio os riscos aumentam com a subida mdia do nvel dos rios, a humidade

total dos solos satura os terrenos, as inundaes podem alcanar extenses muito grandes j

que a zona aluvial muito grande e tambm devido elevada confluncia de rios que provm

de microbacias e sub-bacias que tm elevada capacidade de captao de gua, estas

inundaes ocorrem nas zonas mais baixas, para alm do elevado risco causado pelas

inundaes, de destacar o efeito do aumento da humidade, das temperaturas e do coberto

nebuloso que tem um efeito sobre o ciclo vegetativo das plantas, no ciclo das pragas e

aumento dos fungos, que levam ao desequilbrio de ecossistemas.

Ao contrrio do fenmeno El Nio, La Nia caracteriza-se por uma diminuio da temperatura

no Oceano Pacfico. Durante La Nia ocorrem secas importantes, no caso da bacia em estudo

em que h locais desprovidos de vegetao, em que muitas zonas de cultivo foram

abandonadas, onde a eficincia do uso da gua mnima ou carecem de uma gesto

adequada dos recursos, estas secas do lugar a efeitos relevantes. Muitos ecossistemas so

afetados em perodos em que ocorre o fenmeno La Nia.

Na Figura 4.3 est representada a temperatura mdia mensal de 2001 a 2006 assim como a

precipitao mensal.

Figura 4.3 Mdia da precipitao mensal e Temperatura Mdia de 2001-2006 na bacia Chancay-Huaral

0

5

10

15

20

25

30

0

20

40

60

80

100

120

140

160

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Tem

pe

ratu

ra (

C)

Pre

ipit

ao

(m

m)

Meses

Precipitao (mm) Temperatura mdia (C)

31

4.3. Hidrologia

Figura 4.4 Hidrografia da Bacia do Rio Chancay-Huaral

A bacia do rio Chancay-Huaral tem uma extenso de cerca de 3100 km2 da qual 49% (1519

km2) zona hmida situando-se acima dos 2500 m.

O rio Chancay-Huaral recebe as contribuies de vrios afluentes dos quais o rio Carac (319

km2) e Huataya (134 km

2) e os fluxos de Lumbra e Huerequeque e pela margem esquerda, o

rio Aasmayo (201 km2) e o riacho de Orcn. (Figura 4.4)

O curso superior da bacia formado pelas bacias hidrogrficas dos rios Acos, Baos, Crac e

Huataya (Figura 4.4), os quais do origem a uma srie de pequenas lagoas que se alimentam

da fuso do gelo da Cordillera Blanca.

Pela Figura 4.4 possvel verificar-se que muito provavelmente h formao de bacias

endorreicas. Uma bacia endorreica uma rea na qual a gua no tem sada superficialmente,

por rios, at ao mar. A gua proveniente da precipitao ocorrida numa bacia no escoa para o

mar, abandonando o sistema unicamente por infiltrao ou evaporao, o que contribui para a

concentrao de sais. A formao destas bacias mais comum em zonas de deserto quente,

podendo a sua ocorrncia dever-se ao relevo quando existe uma depresso endorreica (bacia

fechada, etc.). Noutros casos, a causa reside no clima (evaporao excessiva em relao

precipitao) ou na natureza do terreno que, por ser muito permevel, permite uma infiltrao

rpida das guas pluviais. Por vezes ocorrem ambas as circunstncias: a rpida evaporao

da gua e o volume excessivo da que se infiltra fazem diminuir progressivamente o caudal do

km

32

rio ao longo do seu percurso. Fica assim esgotado antes de afluir a outro rio da rede

hidrogrfica ou que desague o mar.

A partir das localidades de Huataya e Quispe, h uma diminuio considervel da inclinao,

dando lugar ocorrncia de deposio de materiais e elementos em suspenso que vo sendo

arrastados e do origem a plancies inundadas no vale do Rio Chancay-Huaral, que se

estendem at ao litoral. Neste sector, o vale sofre uma ampliao notvel estendendo-se at s

colinas Hatillo e Pasamayo que acabam por constituir os limites Norte e Sul respetivamente da

bacia.

O relevo geral da bacia o mesmo que caracteriza de forma geral a maioria dos rios da

vertente do Pacfico, que o de uma bacia hidrogrfica alargada, de elevadas profundidades e

encostas ngremes, e encontra-se delimitada por cordilheiras montanhosas que revelam um

declnio constante e rpido do nvel dos cumes.

A bacia do rio Chancay-Huaral est dividida em 8 sub-bacias (Tabela 4.1), duas das quais

(sub-bacia Media e Baixa) dividem-se consoante o canal principal, sendo que a primeira vai at

estao de Santo Domingo e a segunda deste a estao de Santo Domingo at sua

desembocadura (Figura 4.5).

Uma sub-bacia, tal como est consignado na Diretiva da gua da Unio Europeia a rea

terrestre a partir da qual todas as guas fluem, atravs de uma sequncia de ribeiros, rios e

eventualmente lagos para um determinado ponto de um curso de gua (geralmente um lago ou

uma confluncia de rios). A utilizao da palavra microbacia, uma questo de hierarquia

quando se refere a uma bacia numa sub-bacia, esta primeira ser uma microbacia.

Tabela 4.1 Caractersticas das sub-bacias

Sub-Bacia

Permetro

(km)

rea Seca da Bacia

(km2)

rea Hmida da

Bacia (km

2)

Superfcie Total (km

2)

Percentagem

(%)

Nmero de Rios

Orcon 132.58 502.94 108.69 611.63 19.76 240

Aasmayo 70.63 34.53 167.61 202.14 6.53 58

Huataya 75.51 45.41 88.69 134.10 4.33 25

Carac 88.13 14.93 281.40 296.33 9.58 75

Vichaycocha 90.60 0.00 321.69 321.69 10.39 83

Baos 81.41 0.00 264.97 264.97 8.56 69

Media 201.21 261.66 369.41 631.07 20.39 152

Baixa 196.68 614.03 18.86 632.89 20.45 153

Bacia (TOTAL)

327.98 1473.50 1621.32 3094.82 100.00 855

33

Figura 4.5 Distritos e Rios Huaral

As vrias sub-bacias distribuem-se pelos 12 distritos de Huaral (Figura 4.5), sendo que

algumas pertencem a mais que um distrito e algumas destas tm microbacias.

A sub-bacia de Orcon situa-se no distrito de Aucallama e formada por 2 microbacias,

denominadas de microbacia do Rio Seco e microbacia do riacho de Orcon. Orcon tem como

principal fonte a precipitao e ambas as microbacias so recarregadas devido a riachos

afluentes.

A sub-bacia de Aasmayo situa-se no distrito de Atavillos Alto sensivelmente entre as

altitudes de 4800 m na nascente do Rio Aasmayo e o Riacho Honda at localidade de

Aasmayo que se encontra a 1200 m de altitude. semelhana da sub-bacia anterior, a

principal fonte desta a precipita. A sub-bacia Aasmayo formada por duas microbacias, a

microbacia do Rio Aasmayo a do Riacho Honda. A primeira tem como principal fonte os

riachos na ordem dos 10 L/s, a segunda microbacia como a anterior, recebe fonte sobretudo de

riachos, nas pocas de Vero com caudais quase nulos.

Situada desde uma altitude de 4800 m at 900 m est a sub-bacia de Huataya. Esta sub-

bacia recebe fontes apenas da precipitao, e por meio de riachos, canaliza a precipitao at

ao Rio Huataya e este por sua vez vai desembocar no rio Chancay-Huaral.

A sub-bacia Carac engloba trs distritos: Pacaraos, Lampin e San Miguel de Acos, localiza-

se aproximadamente entre as cotas de 4800 a 1600 m de altitude na comunidade

contributos para a gestao da bacia hidrografica de huaral em cenarios de variabilidade climatica

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