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Anais 5º Simpósio de Gestão Ambiental e Biodiversidade (21 a 23 de junho 2016)
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Sessão Técnica: GEOPROCESSAMENTO
A UTILIZAÇÃO DE GEOTECNOLOGIAS PARA A ANÁLISE HIDRO LOGICA DA BACIA DO AÇUDE GRAMAME-MAMUABA – PB
Celene Josefa Oliveira Basilio da Silva; Anderson Dantas Guedes; Ana Cláudia dos
Santos Alves (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba, Avenida Primeiro de
Maio, 720 – Jaguaribe, João Pessoa – PB, 58015-435, [email protected])
RESUMO A hidrologia ou estudo da dinâmica da água sobre a Terra é uma ciência importante para o conhecimento e estudo dos aspectos hidrológicos das bacias hidrográficas, que estas, foram escolhidas pela Política Nacional de Recursos Hídricos como unidades de planejamento para a gestão desses recursos. Com o auxílio das geotecnologias existentes atualmente, as análises realizadas para a gestão das bacias hidrográficas se tornaram mais práticas e rápidas, facilitando a sua gestão. O presente trabalho teve como por objetivo a realização da análise hidrológica da bacia do açude Gramame Mamuaba – PB, a partir da obtenção de dados altimétricos e da drenagem, possibilitando assim um auxílio para o gerenciamento da mesma. Palavras-chave: Recursos Hídricos, Análise Hidrológica, Bacia Hidrográfica, Geoprocessamento, Geotecnologias.
INTRODUÇÃO
Como revela sua própria origem que vem do grego hydor (água) e logos (ciência ou estudo), a hidrologia é a ciência que trata sobre a água na Terra.
Segundo Tucci 2001: “A hidrologia é a ciência que estuda a água na Terra, sua ocorrência, circulação,
distribuição e sua relação com o meio ambiente. É uma ciência que está voltada para a representação dos processos físicos que ocorrem na bacia hidrográfica, baseando-se na observação dos processos envolvidos.” Por ser uma ciência ampla, a hidrologia possui subdivisões como: a glaciologia: estudo da ocorrência de neve/gelo na natureza; a hidrometeorologia: estudo da água na atmosfera; a hidrogeologia: estudo das águas subterrâneas; a limnologia: estudo dos lagos e reservatórios; a oceanografia: estudo dos oceanos e a potamologia: estudo dos rios. Dentro do campo da potamologia está o estudo das bacias hidrográficas.
Bacia Hidrográfica é o conjunto de terras, seus afluentes e subafluentes que devido ao relevo e a geografia são transportados para um rio principal que fica no local mais baixo da paisagem, sua função é o armazenamento de água. Toda bacia hidrográfica leva o nome do seu rio principal. A bacia que será abordada neste trabalho é a do açude Gramame-Mamuaba.
A bacia do rio Gramame localiza-se na região litorânea, em João Pessoa. Abrange os municípios de Alhandra, Conde, Cruz do Espirito Santo, João Pessoa, Pedras de Fogo, Santa Rita e São Miguel de Taipu (Machado, 2003). A bacia abastece cerca de 70% da cidade de João Pessoa através da barragem Gramame-Mamuaba, com capacidade para 56,4 milhões m³ e área de 589,1 km². As nascentes localizam-se na área rural do município de Pedras de Fogo, se estendendo até a praia de Barra de Gram ame, limite entre os municípios de João Pessoa e Conde.
A bacia do açude Gramame-Mamuaba é de grande importância, pois, é a substancial reserva de água para o abastecimento da cidade João Pessoa, por meio de barragens que tem capacidade de 56,4 milhões de metros cúbicos de água.
Para realização do estudo de uma bacia hidrográfica é de suma importância a utilização de softwares de geoprocessamento, pois são ferramentas que auxiliam bastante nas análises hidrológicas. A utilização de imagens de satélites e arquivos digitais, por exemplo, possibilitam redução do tempo e dos custos do estudo.
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O presente trabalho tem como objetivo o uso de geotecnologias para a realização da análise hidrológica da bacia hidrográfica em estudo, a partir da obtenção de dados altimétricos e da drenagem, onde foram gerados mapas de altimetria e declividade e também um mapa de classificação da ordem dos rios, e a modelagem 3D da bacia, possibilitando assim um auxílio para o gerenciamento da mesma. MATERIAL E MÉTODOS A caracterização morfométrica da bacia hidrográfica foi desenvolvida através do software de SIG – ArcGIS 9.3, extensão Spatial Analyst Tools, ferramenta Hydrology. Os dados da Altimetria usados para gerar o mapa de Declividade foram obtidos no site da Embrapa, a carta utilizada foi a SB-25-Y-C, alteramos o sistema de referência para SIRGAS2000 UTM ZONA 24 e está disponível no endereço <http://www.relevobr.cnpm.embrapa.br/donwload/ >.
Os dados da Altimetria foram usados para a criação da modelagem 3D da altimetria, que foi realizada no software de SIG denominado ArcScence. O shape da bacia foi adquirido no site da AESA. Recortamos a altimetria por uma máscara usando o shape da bacia que está disponível no endereço <http://www.aesa.pb.gov.br/geoprocessamento/geoportal/shapes.html > O shape da drenagem também foi obtido no site da AESA, que foi utilizado para obter a ordem dos rios, e está disponível no endereço <http://www.aesa.pb.gov.br/geoprocessamento/geoportal/shapes.html >
A declividade da bacia foi classificada de acordo com a EMBRAPA, conforme o quadro 1. Quadro 1 – Classificação da declividade conforme EMBRAPA
Declividade Relevo Classe (%) Tipo
A 0 a 3 Plano B 3 a 8 Suave ondulado C 8 a 13 Moderadamente ondulado D 13 a 20 Ondulado E 20 a 45 Forte ondulado F >45 Montanhoso e escarpado
As redes de drenagem foram ordenadas pelo método de Strahler, onde, a junção de
dois de dois rios de primeira ordem forma um de segunda e assim por diante. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A altimetria é o conjunto de técnicas usadas para aferir distancias e ângulos em relação a superfície. Ela é importante instrumento usado para medir elevações, podendo ser usada dessa forma para auxiliar estudos onde a interpretação dos resultados é essencial já que ela nos possibilita conhecer melhor a superfície do relevo.
Através da altimetria da Bacia Gramame Mamuaba, representada na figura 1, foi obtido o valor máximo e mínimo da bacia e a partir desses valores foi encontrado o ranger da bacia que é subtração do valor mínimo pelo máximo como mostra no quadro 2.
A declividade é a relação entre a distância horizontal entre um ponto e outro, bem como a diferença da altura entre um ponto e o outro. Seus valorem podem variar de 0º a 90º, mas também podem ser representados por porcentagem. As vertentes mais inclinadas possuem maior declividade, pois seu grau de inclinação está relacionado a um eixo horizontal.
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Na carta topográfica a declividade pode ser identificada visivelmente, uma vez que as curvas de nível podem expor a intensidade da declividade, pois quanto mais próximas estiverem às curvas, maior será a declividade. A declividade da bacia do açude Gramame Mamuaba está representada na figura 2.
Figura 1: Mapa da Altimetria da bacia do açude Gramame Mamuaba.
Quadro 2 – Valores da altimetria da bacia Gramame Mamuaba
Valor Maximo Valor Minimo Ranger 214 18 196
Figura 2: Mapa da declividade da bacia do açude Gramame Mamuaba
Após a classificação foram calculadas todas as áreas conforme quadro 1 e foi
observado que os percentuais de maior ocorrência estão no tipo Suave ondulado, correspondendo a 33,8% e Plano a 27,8% da área total da bacia, como mostra no quadro 3.
A ordem dos cursos de água reflete o grau de ramificação dentro de uma bacia, a ordem do rio principal mostra a extensão da ramificação da bacia. Conforme o método Sthraler, os canais primários, que são as nascentes, são chamados de 1° ordem, a junção de dois canais primários forma um de 2° ordem, e assim sucessivamente, já a junção de um canal de uma dada ordem a um canal de ordem superior não altera sua ordem. A ordem do canal na
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saída da bacia é também a ordem desta. A figura 3 representa a classificação da ordem dos rios, enquanto o quadro 4 corresponde ao comprimento em km das classes dos rios da bacia do açude Gramame Mamuaba. Quadro 3 – Resultado do cálculo das áreas
Tipo (ha) (%) Plano 6.741,9 27,8
Suave ondulado 8.188,56 33,8 Moderadamente ondulado 5.411,97 22,3
Ondulado 3.006,81 12,4 Forte Ondulado 829,62 3,4
Montanhoso e escarpado 0 0
Figura 3: Mapa da ordem dos rios da bacia do açude Gramame Mamuaba.
Tabela 4: Comprimento das classes da ordem dos rios
Classes Comprimento (Km) Classe 1 151,73 Classe 2 73,25 Classe 3 35,9 Classe 4 42,33
Todas as classes 303,21
A modelagem 3D ou modelagem tridimensional tem como objetivo a geração de entidades em três dimensões, geração de cenas estáticas, imagens em movimento, com ou sem interatividade.
Ela é a criação de formas, objetos, personagens, cenários. A modelagem 3D é realizada através de um software específico que reproduz digitalmente as formas em três dimensões.
A partir dos dados da Altimetria foi construída a modelagem 3D da bacia do açude Gramame Mamuaba, representada na figura 4.
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Figura 4: Modelagem 3D da bacia do açude Gramame Mamuaba.
CONCLUSÃO
O sistema de Informações Geográficas – SIG é de suma importância para o curso de Gestão Ambiental, uma vez que através dele se torna possível o Georreferenciamento do local de estudo e a obtenção de dados como a ordem dos rios, a altimetria e a declividade com maior praticidade. Com a utilização do programa de SI chamado ArcGis tornou-se possível realizar a análise da bacia hidrográfica do açude Gramame Mamuaba, onde extraímos do mapa da bacia todos os dados citados anteriormente. Com a utilização desses elementos extraídos poderá ser realizada uma Gestão mais eficaz da bacia estudada. AGRADECIMENTOS Agradecemos ao IFPB – Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia da Paraíba, por toda a estrutura e educação que nos foi proporcionada para a realização desse trabalho. REFERÊNCIAS AMBDATA - Grupo de Modelagem para Estudos da Biodiversidade. Declividade ou Gradiente. Disponível em: <http://www.dpi.inpe.br/Ambdata/declividade_gradiente.php>. Acesso em: 28 mar. 2016. Oeco. 2015. O que é uma Bacia Hidrográfica. Disponível em: <http://www.oeco.org.br/dicionario-ambiental/29097-o-que-e-uma-bacia-hidrografica/>. Acesso em: 28 abr. 2016. OFICINA DA NET. Modelagem tridimensional. Disponível em: <https://www.oficinadanet.com.br/artigo/criacao_3d/modelagem_tridimensional>. Acesso em: 29 mar. 2016. Paz, A. R. 2004. Hidrologia Aplicada. Rio Grande do Sul: Caxias do Sul. Prof. M.sc. Alexei Nowatzki de Geografia. Declividade. Disponível em: <http://professoralexeinowatzki.webnode.com.br/geomorfologia/declividade/>. Acesso em: 29 mar. 2016. Tucci, C. E. M. 2001. Hidrologia: ciência e aplicação. 2 ed. Porto Alegre: UFRGS/ABRH UNESP. Altimetria. Disponível em: <http://www.fcav.unesp.br/Home/departamentos/engenhariarural/TERESACRISTINATARLEPISSARRA/resumo_aula_altimetria.pdf>. Acesso em: 28 mar. 2016.