CARACTERIZAÇÃO MORFOMÉTRICA DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO TIJUCAS / SC UTILIZANDO SISTEMAS DE INFORMAÇÕES

GEOGRÁFICAS Allan Saddi Arnesen(1) Graduando em Engenharia Sanitária e Ambiental na Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Estagiário Geoenvi – Geologia e Meio Ambiente, Florianópolis - SC. Matheus Zaguini Francisco Graduando em Engenharia Sanitária e Ambiental na Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Bolsista de Iniciação Científica PIBIC/CNPq do Laboratório de pesquisa em Resíduos Sólidos – LARESO/ENS/CTC/UFSC. Endereço(1): Rua das Araras nº 380, Bl. B, apto. 104 – Lagoa da Conceição – Florianópolis – SC – CEP: 88062-075 – Brasil – Tel. (48) 9133-9031 – email: allanarnesen@yahoo.com.br

CARACTERIZAÇÃO MORFOMÉTRICA DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO TIJUCAS / SC UTILIZANDO SISTEMAS DE INFORMAÇÕES

GEOGRÁFICAS INTRODUÇÃO

O estudo da dinâmica ambiental das bacias hidrográficas inicia-se pela sua caracterização morfométrica. As características físicas de uma bacia apresentam grande correlação com seu regime hidrológico e servem de subsídio para análises ambientais.

As características físicas de uma bacia hidrográfica influenciam processos hidrológicos como a infiltração, a quantidade de água produzida como deflúvio, a evapotranspiração e os escoamentos superficial e subsuperficial (TEODORO et al., 2007).

Além da importância da caracterização morfométrica nos processos citados, a escolha da bacia hidrográfica como unidade de estudo é um dos fundamentos da Política Nacional de Recursos Hídricos, Lei nº 9.433 instituída em 8 de janeiro de 1997.

O presente trabalho está inserido no estudo da influência das características naturais sobre os processos erosivos, enchentes e inundações na Bacia Hidrográfica do Rio Tijucas, localizada no leste do estado de Santa Catarina. Serão analisadas algumas características geométricas, de relevo e da rede de drenagem dessa Bacia através das bases cartográficas digitais, em escala 1:50.000, disponibilizadas pela Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina (EPAGRI).

MATERIAIS E MÉTODOS

Área de Estudo

A área escolhida para a elaboração deste trabalho foi a Bacia Hidrográfica do Rio Tijucas, localizada na Região Hidrográfica Litoral Centro (RH8) do Estado de Santa Catarina. A Bacia abrange treze municípios do leste catarinense, sendo eles: Angelina, Biguaçu, Bombinhas, Canelinha, Governador Celso Ramos, Itapema, Leoberto Leal, Major Gercino, Nova Trento, Porto Belo, Rancho Queimado, São João Batista e Tijucas. A Figura 1 apresenta a localização da Bacia Hidrográfica do Rio Tijucas.

Figura 1. Mapa de Localização da Bacia Hidrográfica do Rio Tijucas.

Materiais

Utilizou-se para a realização do trabalho um microcomputador provido do SIG ArcGIS versão 9.2, principalmente as extensões 3D Analyst e Spatial Analyst, disponibilizados pelo Grupo Transdisciplinar de Governança da Água e do Território (GT-HIDRO) do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).

Modelo Digital de Elevação O Modelo Digital de Elevação (MDE) é uma representação matemática da distribuição do atributo altitude (INPE, 2008) e, neste trabalho, foi gerado a partir das amostras isolinhas de elevação (curvas de nível) em relação ao nível do mar.

Para a elaboração do Modelo Digital de Elevação utilizou-se as curvas de nível das Cartas Topográficas da EPAGRI/IBGE, citadas anteriormente, como base cartográfica. Primeiramente elas foram unidas através da ferramenta merge do software ArcMap.

Produziu-se a grade triangular através das curvas de nível da área de estudo e do módulo 3D Analyst do ArcMap. A utilização de grade triangular deve-se ao fato dela permitir que informações morfológicas importantes como as descontinuidades (cristas e vales) sejam consideradas, preservando assim as feições geomorfológicas da superfície (INPE, 2008). Posteriormente, utilizou-se a ferramenta Edit TIN para limitar a grade à Bacia Hidrográfica do Rio Tijucas.

Declividade das vertentes A declividade das vertentes é o ângulo de inclinação da superfície local em relação à horizontal. A declividade pode ser expressa em graus (0 a 90) ou em porcentagem (0 a 360).

A declividade da área estudada foi obtida a partir do MDE gerado anteriormente. A conversão da grade triangular (TIN) para grade retangular de declividade foi realizada utilizando o módulo 3D Analyst, através da ferramenta Slope. Optou-se por gerar o Mapa de declividade expresso em porcentagem.

Após obter-se o Mapa, foi realizada uma reclassificação dos valores de declividade utilizando a classificação proposta pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária EMBRAPA (1979).

Coeficiente de Compacidade O coeficiente de Compacidade relaciona a bacia hidrográfica com um círculo. Compara-se a o perímetro da bacia com a circunferência de um círculo de área igual a área da bacia. De acordo Villlela & Mattos (1975) este coeficiente é um número adimensional, que varia com a forma da bacia, e independe de seu tamanho. Quanto maior for a irregularidade da bacia maior será o coeficiente de compacidade. Um coeficiente mínimo, igual à unidade, corresponde a uma bacia de formato circular. Uma bacia de forma alongada terá o coeficiente largamente maior que um. A bacia mais suscetível a inundação é aquela com Kc mais próximo da unidade. O Kc foi encontrado segundo a Equação 1 apresentada abaixo.

0,28√

1

Onde: Kc é o coeficiente de compacidade, P é o perímetro (m) e A é a área de drenagem (m²).

Índice de Circularidade

Simultaneamente ao coeficiente de compacidade, o índice de circularidade relaciona a forma da bacia com a de um circulo e tende para a unidade quanto mais circular for a bacia. Diminuindo a medida que a forma se torna alongada. O índice de circularidade foi calculado pela seguinte equação (2).

, 2

Onde: IC é o coeficiente de circularidade, A a área da bacia e P o perímetro.

Fator de Forma

Relaciona a forma da bacia com o formato de um retângulo, correspondendo a razão entre a largura média e o comprimento axial da bacia – da foz ao ponto mais a montante do curso d’água. Segundo Villela e Mattos (2005) uma bacia com fator de forma alto é mais sujeita a inundação do que uma, do mesmo tamanho, com fator de forma baixo. O fator de forma pode ser descrido pela equação 3, a seguir.

3

Onde: fator

ensidade de Drenagem

F é o de forma, A a área de drenagem e L o comprimento do eixo da bacia.

D densidade de drenagem indica o grau de desenvolvimento da rede de drenagem na bacia. O

co das rochas, em um mesmo ambiente climático, repercute na densidade de Acomportamento hidrológidrenagem. Locais onde a infiltração da água é mais dificultada há maior escoamento superficial, ocasionando maior esculturação de canais permanentes e, consequentemente maior densidade de drenagem (TEODORO et al, 2007). Este índice é obtido através da relação entre o comprimento total de rios e a área total da bacia:

2

Onde: L

e informação Bacia do Rio tal de rios (em km), também

orfométricos obtidos estão apresentados na tabela abaixo.

t é o comprimento total de rios (km) e A é a área de drenagem (km²).

Utilizando a ferramenta Calculate Geometry da tabela de atributos do plano d

ijucas encontrou-se a área da Bacia em km². Para obter-se o comprimento toTse utilizou essa ferramenta. RESULTADOS

s resultados dos índices mO

Tabela 1. Características Físicas da Bacia do Rio Tijucas. Características morfométricas Resultados Área 3 de drenagem (km²) 3027,8Perímetro (km) 447,24 Coeficiente de compacidade Kc 2,27 Índice de circularidade IC 0,19 Fator de forma F 0,12 Altitude mínima (m) 0 Altitude máxima (m) 1 246,6Comprimento do rio principal (km) 15 6,09Comprimento total dos rios (km) 8034,68 Densidade de Drenagem (km/km²) 2,65

Baseando para as classes de rele mapa de declividade m formato grade 30 metros, encontraram áreas pertencentes cada fa

Figura 2. Mapa de declividade da acia Hidrográfica do Rio Tijucas.

-se na classificação da EMBRAPAretangular, com resolução espacial de

vo e n-se as

oea ixa de relevo. A Figura 2 apresenta o Mapa de declividade da Bacia Hidrográfica do Rio Tijucas.

B

A Tabela 2 aprese a uma na área de studo.

Declividade Discriminação (EMBRAPA) ÁREA (%)

nta as faixas de declividade da EMBRAPA e as áreas relativas de cade

Tabela 2. Classes de relevo da Bacia do Rio Tijucas.

0 – 3 24,86 Relevo plano 3 – 8 Relevo suavemente ondulado 3,51

8 – 20 R elevo ondulado 14,96 2 0 – 45 Relevo fortemente ondulado 40,24 45 – 75 R elevo montanhoso 14,97 > 75 R elevo fortemente montanhoso 1,45

CONCLUSÕ Primeiramente, observou-se através das car terísticas geométricas da Bacia do Rio Tijucas que

a alongada e, conseqüentemente, um forte controle estrutural da drenagem, sendo, ortanto

no (2008). O valor encontrado está

eclividade entre 20 e 45 %). Vale ressaltar, que aproximadamente 16,42 %

tal de Santa Catarina, feita pela EPAGRI/IBGE, é uma

a) do Curso Introdução ao Spring – Geoprocessamento ao lcance de Todos. Divisão Processamento de Imagens. São José dos Campos. SP.

to da dinâmica local.

ES ac

ela apresenta formp menos susceptível a enchentes.

A densidade de drenagem encontrada para a Bacia foi baixa (2,65), seguindo os critérios para classificação morfológica de unidade de relevo proposto por Florenzadentro do intervalo: 0,5 a 3,0.

Segundo a classificação da EMBRAPA para as faixas de declividade, a classe predominante na Bacia é de Relevo fortemente ondulado (d(14,97 + 1,45 %) da área da Bacia são de relevo montanhoso e fortemente montanhoso, sendo mais vulneráveis à erosão (por movimentos de massa).

Finalmente, destaca-se a importância das bases cartográficas digitais, em escalas variadas, disponíveis ao público na Internet. A Mapoteca Topográfica Digiótima ferramenta para o auxílio do planejamento ambiental do Estado, por permitir a realização de análises ambientais através de Sistemas de Informações Geográficas.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS INPE (2008). Tutorial (Apostila TeóricA

TEODORO, V.L.I., TEIXEIRA, D., COSTA, D.J.L., FULLER, B.B. (2007). O conceito de bacia hidrográfica e a importância da caracterização morfométrica para o entendimenRevista UNIARA, n. 20.