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Dados Internacionais de Catalogação-na-Publicação (CIP) Divisão Biblioteca Central do ITA/CTA

REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA LOPES, Wallace Alan Blois. Análise Comparativa de Impactos Hidrológicos Causados pelo Adensamento Urbano nas Bacias Hidrográficas do Rio Pararangaba e do Ribeirão Vidoca em São José dos Campos -SP. 2005. 167 f. Tese de Mestrado – Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José dos Campos. CESSÃO DE DIREITOS NOME DO AUTOR: Wallace Alan Blois Lopes. TÍTULO DO TRABALHO: Análise Comparativa de Impactos Hidrológicos Causados pelo Adensamento Urbano nas Bacias Hidrográficas do Rio Pararangaba e do Ribeirão Vidoca em São José dos Campos -SP. TIPO DO TRABALHO/ANO: Tese de Mestrado, 2005. É concedida ao Instituto Tecnológico de Aeronáutica permissão para reproduzir cópias desta tese e para emprestar ou vender cópias somente para propósitos acadêmicos e científicos. O autor reserva outros direitos de publicação e nenhuma parte desta tese pode ser reproduzida sem a autorização do autor. ________________________________ Wallace Alan Blois Lopes Rua José de Alencar, 14, Santa Cruz – São Luís – MA, Brasil.

Lopes, Wallace Alan Blois Análise Comparativa de Impactos Hidrológicos Causados pelo Adensamento Urbano nas Bacias Hidrográficas do Rio Pararangaba e do Ribeirão Vidoca em São José dos Campos - SP Wallace Alan Blois Lopes.

São José dos Campos, 2005. 167 f

Tese de Mestrado – Curso de Engenharia de Infra-Estrutura Aeronáutica ; Área de Infra-Estrutura de Transportes – Instituto Tecnológico de Aeronáutica, 2005.Orientador: D.Sc. Iria Fernandes Vendrame.

1. Recursos Hídricos. 2. Erosão. 3. Sistemas de Informações Geográficas. I. Centro Técnico Aeroespacial. Instituto Tecnológico de Aeronáutica. Divisão de Infra-Estrutura Aeronáutica. II. Título.

ANÁLISE COMPARATIVA DE IMPACTOS HIDROLÓGICOS

CAUSADOS PELO ADENSAMENTO URBANO NAS BACIAS

HIDROGRÁFICAS DO RIO PARARANGABA E DO

RIBEIRÃO VIDOCA EM SÃO JOSÉ DOS CAMPOS - SP

Wallace Alan Blois Lopes

Composição da Banca Examinadora:

Cláudia Regina de Andrade (D. Sc.) Presidente – ITA

Íria Fernandes Vendrame (D. Sc.) Orientador – ITA

Antônio Carlos Zuffo (D. Sc.) UNICAMP

Gilberto Fernando Fisch (D. Sc.) ITA

Luciene Dias Villar (D. Sc.) IAE / CTA

ITA

Agradecimentos

A Deus pela luz e benção, a toda minha família, aos meus pais Francisco de

Almeida Lopes e Janete Blois Lopes, pelo amor, atenção e por não pouparem esforços ao

investir na minha educação, e a Sra. Ana Azevedo pelo companheirismo e pelas palavras

positivas.

À minha noiva Jane de Souza pelo amor, incentivo e por me proporcionar momentos

de muita felicidade.

À Professora e amiga Dra. Iria Fernandes Vendrame, pela orientação, paciência e

constante estímulo para a concretização desta pesquisa.

À Professora Dra. Maryangela Geimbra de Lima, pela atenção e cordialidade.

Aos Pesquisadores, Prof. Ronaldo Garcia, Marcello Alves e Dr. Mário Valério Filho

pelo apoio e incentivo.

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq pelo

apoio financeiro e a todos os funcionários e colegas do curso de Mestrado em Engenharia de

Infra-Estrutura Aeronáutica do ITA

RESUMO

O presente trabalho apresenta os resultados de uma análise comparativa relacionada

aos processos de mudança na dinâmica de escoamento superficial e de susceptibilidade

erosiva, entre as bacias hidrográficas do rio Pararangaba e do ribeirão Vidoca, situadas no

município de São José dos Campos (SP). A metodologia proposta para tal é a obtenção dos

parâmetros característicos das bacias e a subseqüente integração dos dados ao sistema de

modelagem hidrológica chuva-vazão IPHS, de uma aplicação de análise multicriterial e do

modelo EUPS (Equação Universal de Perda de Solos) através de técnicas de

geoprocessamento. Os resultados obtidos indicaram que a bacia do rio Pararangaba apresenta

atualmente maior tendência erosiva em relação à bacia do ribeirão Vidoca, no entanto por

meio do modelo hidrológico foi possível constatar que a vazão máxima para a bacia do

Vidoca é hoje superior à vazão do Pararangaba, o que pode ser atribuído ao fato da bacia do

Vidoca apresentar maior taxa de impermeabilização, refletindo também em um menor tempo

de concentração. Este trabalho representa uma significativa contribuição prática para o

planejamento e uso adequado do solo de bacias hidrográficas.

ABSTRACT

The work presents the results of a comparative analysis related to the change

processes in the dynamic of superficial drainage and of erosive tendency, between the basins

of the Pararangaba river and of the Vidoca creek, located in the municipal district of São José

dos Campos, Brazil. To apply the methodology the characteristic parameters of the basins

were obtained and subsequently integrated to the hydrologic rain-flow model IPHS. Also,

applications of the multicriterial analysis and of the model USLE (Universal Soils Loss

Equation) through GIS (Geographics Informations System) techniques were performed.

The obtained results show that nowadays the Pararangaba river basin presents larger

tendency to erosion than the Vidoca river basin, although applying hydrologic models to both

basins the flood peaks are higher for Vidoca basin. This is due to the shorter Vidoca’s river

concentration time caused by it’s larger occupation area rate at the present time when

compared to Pararangaba river.

This work represents a significant practical contribution to planning and appropriate

use of the soil of basins.

SUMÁRIO

Capítulo I........................................................................................................................... 14

I.1 Introdução..................................................................................................................... 14

I.2 Objetivo......................................................................................................................... 15

Capítulo II.......................................................................................................................... 16

Revisão Bibliográfica

II.1 Impactos Hidrológicos Relacionados à Urbanização.............................................. 16

II.2 Definição e Classificação de Processos Erosivos..................................................... 17

II.2.1 Erosão Hídrica Laminar............................................................................................. 23

II.2.2 Erosão Linear............................................................................................................. 24

II.2.3 Prevenção da Erosão em Meio Rural e Urbano......................................................... 25

II.2.4 Prevenção da Erosão Ocasionada pela Implantação de Obras de Engenharia........... 27

II.2.5 Execução de Obras de Drenagem para Controle de Erosão....................................... 28

II.3 Unidade de Análise para Estudos de Impactos Hidrológicos................................. 31

II.4 Processos de Circulação de Transporte de Sedimentos......................................... 33

II.4.1 Ciclo Hidrossedimentológico..................................................................................... 35

II.4.2 Considerações Sobre Escoamento Superficial........................................................... 37

II.5 Efeitos do Adensamento Urbano na Dinâmica de Escoamento Superficial......... 39

II.5.1 Impacto da Urbanização nos Sistemas de Drenagem............................................... 40

II.6 Aplicação do Sensoriamento Remoto e SIG’s na Análise dos Impactos da

Urbanização......................................................................................................................

42

II.6.1 Definição de Sistemas de Informações Geográficas.................................................. 44

II.7 O Planejamento Urbano no Controle da Erosão.................................................... 48

II.7.1 Plano Diretor de Macrodrenagem Urbana................................................................. 49

Capítulo III......................................................................................................................... 51

Métodos

III.1 Equação Universal de Perda de Solos (EUPS)....................................................... 52

III.2 Aplicação de Lógica Fuzzy e de Análise Multicriterial como Técnica de

Inferência Geográfica.......................................................................................................

59

III.3 Modelo Precipitação – Vazão IPHS 1..................................................................... 61

III.3.1 Estrutura do Sistema Computacional IPHS 1........................................................... 63

III.3.2 Aplicação do Método do Número de Curva na Separação do Escoamento Superficial....... 65

Capítulo IV......................................................................................................................... 70

Área de Estudo

IV.1 Bacia Hidrográfica do Rio Pararangaba................................................................ 72

IV.2 Bacia Hidrográfica do Ribeirão Vidoca.................................................................. 77

Capítulo V........................................................................................................................... 79

Aplicação dos Modelos Matemáticos Integrados a SIG’s

V.1 Aplicação de SIG’s na Análise de Áreas Susceptíveis a Erosão Laminar........... 79

V.2 Aplicação da Análise Multicriterial como Modelo para Obtenção de Mapas de

Fragilidade Erosiva.........................................................................................................

83

V.3 Aplicação do Modelo Precipitação – Vazão IPHS 1................................................ 84

V.3.1 Determinação das Chuvas de Projeto e dos Parâmetros de Entrada no Sistema IPHS 1....... 85

V.4 Cálculo do Número de Curva para Diferentes Cenários de Urbanização............. 88

V.4.1 Análise de Cálculo do Número de Curva (CN) para Bacia do Rio Pararangaba.... 89

V.4.2 Análise de Cálculo do Número de Curva (CN) para Bacia do Ribeirão Vidoca.... 92

V.5 Cálculo do Tempo de Concentração para Diferentes Cenários de Urbanização.. 94

V.5.1 Análise de Cálculo do Tempo de Concentração para Bacia do Rio Pararangaba.... 95

V.5.2 Análise de Cálculo do Tempo de Concentração para Bacia do Ribeirão Vidoca..... 97

V.6 Aplicação do Algoritmo de Cálculo do Escoamento Superficial............................ 99

Capítulo VI......................................................................................................................... 102

Análise de Resultados

VI.1 Resultados Gerados Através da Integração dos Parâmetros da EUPS................ 102

VI.1.1 Resultados Obtidos para a Bacia do Rio Pararangaba.............................................. 102

VI.1.2 Resultados Obtidos para a Bacia do Ribeirão Vidoca.............................................. 105

VI.2 Resultados Obtidos Através da Aplicação da Análise Multicriterial.................. 107

VI.3 Resultados Obtidos Através da Aplicação do Modelo IPHS 1 ............................. 109

VI.3.1 Resultados dos Hidrogramas Obtidos para a Bacia do Rio Pararangaba................. 110

VI.3.2 Resultados dos Hidrogramas Obtidos para a Bacia do Ribeirão Vidoca................. 114

VI.4 Análise Comparativa de Resultados........................................................................ 118

VI.4.1 Análise Comparativa de Resultados Obtidos Através da Aplicação da EUPS........ 118

VI.4.2 Análise Comparativa de Resultados Obtidos Através da Aplicação da Análise

Multicriterial........................................................................................................................

121

VI.4.3 Análise Comparativa de Resultados Obtidos na Aplicação do Sistema IPHS......... 122

VI.5 Impactos Hidrológicos Observados em Campo.................................................... 125

Capítulo VII....................................................................................................................... 132

Considerações Finais

VII.1 Conclusões................................................................................................................ 132

VII.2 Sugestões para Trabalhos Futuros......................................................................... 135

Referências Bibliográficas................................................................................................. 136

Apêndice A – Programas em Linguagem LEGAL............................................................. 143

Apêndice B – Hidrogramas Obtidos Através de Simulação com o Sistema IPHS............ 154

Apêndice C – Arquivo ASCII para Geração de Grade Regular Relativo ao Fator

Erosividade/ Séries Anuais de Chuvas Correspondentes....................................................

158

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 01: Ação da Erosão Linear na Bacia do Vidoca 25

Figura 02: Ciclo Hidrológico (Fonte: Adaptado de NASA’S Observatorium, 2002) 35

Figura 03: Limite da Bacia do Rio Formiga (Fonte: Rosa e Elmiro, 2004) 44

Figura 04: Exemplo de Aplicação de Sistemas de Informações Geográficas (SIG’s) 47

Figura 05: Nomograma de Wischmeier et al., 1971 57

Figura 06: Diagrama de Venn ilustrando a diferença de fronteira entre um conjunto fuzzy e

um conjunto booleano

61

Figura 07: Resultado gerado por Simualação Através do Sistema IPHS 1 62

Figura 08: Discretização de Bacia Hidrográfica em Simulação do Sistema IPHS 64

Figura 09: Localização do Município de São José dos Campos 70

Figura 10: Caracterização da bacia do rio Pararangaba 73

Figura 11: Mapa de Uso e Ocupação do Solo (Fonte: CPTI,2000) 76

Figura 12: Localização da bacia hidrográfica do Ribeirão Vidoca 78

Figura 13: Banco de dados pluviográficos do DAEE de São Paulo 86

Figura 14: Aplicação do método SCS no módulo transformação Chuva-Vazão 88

Figura 15: Mapa de Classificação do Solo da Bacia do Pararangaba Segundo SCS – Cenário

Atual

91

Figura 16: Mapa de Zoneamento da Bacia do Pararangaba 92

Figura 17: Mapa de Classificação do Solo da Bacia do Vidoca Segundo SCS – Cenário Atual 93

Figura 18: Mapa de Zoneamento da Bacia do Vidoca 94

Figura 19: Hidrograma Unitário Adimensional (HYMO, 1972) 101

Figura 20: Resultado Gerado Através da EUPS para Bacia do Pararangaba 104

Figura 21: Resultado Gerado Através da EUPS para Bacia do Vidoca 106

Figura 22: Mapa Temático de Susceptibilidade Erosiva Obtido Através de Análise

Multicriterial: Bacia do Pararangaba

108

Figura 23: Mapa Temático de Susceptibilidade Erosiva Através de Análise Multicriterial:

Bacia do Vidoca

109

Figura 24: Hidrograma gerado para Cenário de Pré – Urbanização-Tr 10 Anos: Bacia do

Pararangaba

111

Figura 25: Hidrograma gerado para Cenário de Urbanização Atual -Tr 10 Anos: Bacia do

Pararangaba

112

Figura 26: Hidrograma gerado para Cenário de Urbanização Futura -Tr 10 Anos: Bacia do

Pararangaba

112

Figura 27: Análise Comparativa de Hidrogramas – Tr 10 Anos: Bacia do Pararangaba 113



Figura 30: Hidrograma gerado para Cenário de Pré – Urbanização-Tr 10 Anos: Bacia do

Vidoca

115

Figura 31: Hidrograma gerado para Cenário de Urbanização Atual -Tr 10 Anos: Bacia do

Vidoca

116

Figura 32: Hidrograma gerado para Cenário de Urbanização Futura -Tr 10 Anos: Bacia do

Vidoca

116

Figura 33: Análise Comparativa de Hidrogramas – Tr 10 Anos: Bacia do Vidoca 117



Figura 36: Análise Comparativa dos Processos Erosivos: Bacias do Pararangaba e do Vidoca 120

Figura 37: Análise Comparativa dos Processos Erosivos Obtidos Através de Análise

Multicriterial: Bacias do Pararangaba e do Vidoca

122

Figura 38: Análise Comparativa de Hidrogramas para três cenários de Urbanização: Bacias do

Pararangaba e do Vidoca – Tr 10 Anos

124



124



125

Figura 41: Localização de Pontos Críticos Registrados na Bacia do Vidoca 126

Figura 42: Ponto V1 – Erosão das Margens na Nascente do Córrego Senhorinha 127

Figura 43: Ponto V2 – Assoreamento do Córrego Senhorinha 127

Figura 44: Ponto V3 – Assoreamento na Junção dos Canais Vidoca e Senhorinha 128

Figura 45: Ponto V4 – Erosão de Margens e Assoreamento no Ribeirão Vidoca 128

Figura 46: Localização de Pontos Críticos Registrados na Bacia do Pararangaba 129

Figura 47: Ponto P1 – Erosão nas Margens do Rio Cajuru 129



Figura 50: Ponto P3 – Solo Exposto ao Lado do Rio Pararangaba 131

Figura 51: Ponto P4 – Depósito de Material Sólido no Rio Pararangaba 131

ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 01: Estrutura do Sistema Computacional IPHS 64

Tabela 02: Classificação hidrológica do solo – SCS 67

Tabela 03: Valores de CN em função da cobertura e do tipo hidrológico de solo (condição II

de umidade)

68

Tabela 04: Conversão das curvas CN para as diferentes condições de umidade do solo – SCS 69

Tabela 05: Aspecto do meio físico e ambiental da bacia do rio Pararangaba (Fonte: CPTI,

2000)

74

Tabela 06: Características físicas da bacia do rio Pararangaba 75

Tabela 07: Dados populacionais atuais e projeções futuras (Fonte: CPTI, 2000) 77

Tabela 08:

Tabela 09:

Valores Calculados do Fator Erosividade das Chuvas (R)

Valores médios estimados do fator Erodibilidade (K)

81

81

Tabela 10: Valores ponderados a partir de dados obtidos em Lencastre, 1992 82

Tabela 11: Atribuição de Pesos para Classes temáticas 83

Tabela 12: Cálculo do CN ponderado para diversas análises de adensamento urbano – Bacia

do Pararangaba

91

Tabela 13: Cálculo do CN ponderado para diversas análises de adensamento urbano – Bacia

do Vidoca

93

Tabela 14: Análise de Ocupação Futura da Bacia do Pararangaba 96

Tabela 15: Análise de Ocupação Futura da Bacia do Vidoca 98

Tabela 16: Classe do Potencial de Perdas de Solo 103

Tabela 17: Resultado gerado através da EUPS para Bacia do Pararangaba 104

Tabela 18: Resultado gerado através da EUPS para Bacia do Vidoca 106

Tabela 19: Intervalos de Valores Considerados em Análise de Susceptibilidade Erosiva 107

Tabela 20: Parâmetros de Entrada e Resultados obtidos para Cenários de Urbanização 111

Tabela 21: Parâmetros de Entrada e Resultados obtidos para Cenários de Urbanização 115

Tabela 22: Análise Comparativa dos Processos Erosivos nas bacias hidrográficas 120

Tabela 23: Análise Comparativa dos Processos Erosivos nas bacias hidrográficas 121

Tabela 24: Análise Hidrológica Comparativa entre as duas bacias 123

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

EUPS Equação Universal de Perda de Solos

SIG Sistema de Informação Geográfica

PNE Potencial Natural de Erosão

SCS Soil Conservation Service

CN Número de Curva

IPT Instituto de Pesquisas Tecnológicas

PMSJC Prefeitura Municipal de São José dos Campos

CPTI Cooperativa de Serviços e Pesquisas Tecnológicas Industriais

INPE Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais

GPS Global Positioning System

HU Hidrograma Unitário

MUSLE Modified Universal Soil Loss Equation

IPHS Instituto de Pesquisas Hidráulicas da Universidade Federal do Rio Grande do Sul

AHP Analytic Hierarchy Process

14

Capítulo I

I. 1 - Introdução

O aumento da população e a tendência de melhoria no padrão de vida requerem mais

casas construídas, centros comerciais, estradas e outras construções que envolvam grandes

movimentos de terra, sendo que milhares de hectares são desmatados anualmente, onde cortes

e aterros são efetuados para propósitos não agrícolas.

O homem ao descobrir o solo de sua vegetação natural para desenvolver novos

loteamentos, projetos de construção urbana ou estradas de rodagem, proporciona o incremento

do processo erosivo. Em áreas urbanas, a revegetação do solo ainda é mais difícil devido ao

trânsito de pedestres ou veículos, expondo o solo a forças erosivas.

Uma grande parte dos municípios do Brasil apresenta problemas de degradação de

solos por processos erosivos, causados principalmente pela concentração das águas de

escoamento superficial e por uma intervenção antrópica indiscriminada.

Nota-se que a erosão urbana é um dos maiores problemas ambientais das grandes

cidades, as quais passaram e ainda passam por um processo de rápida urbanização sem

planejamento e práticas de uso e parcelamento do solo inadequadas e deficientes.

Ressalta-se também que as erosões urbanas destacam-se por proporcionar inúmeras

situações de risco à comunidade devido ao seu elevado poder destrutivo, afetando de forma

considerável a infra-estrutura urbana, e gerando uma elevada taxa de perda de solos para as

áreas agricultáveis.

No que concerne às obras viárias, tem havido descalçamento de sistemas de

drenagem, perda de planos horizontais de referência adjacentes às pistas de pouso

15

de aeródromos, além do surgimento de imensas voçorocas a partir da implantação de estradas

e até mesmo de aeroportos (VERTAMATI e BARANCOSKI, 1987).

Se um sistema de drenagem não for convenientemente estudado e o solo não possuir

coesão necessária para resistir à ação da água, ocorrerá conseqüentemente o fenômeno da

erosão, considerando que estudos apoiados em bacias hidrográficas devem adicionalmente

atentar aos casos em que ocorrem transposições (transporte de água de uma bacia para outra),

e reversões fluviais (inversão do fluxo natural da água rumo a outra bacia).

Os modelos utilizados na presente pesquisa foram aplicados nas bacias hidrográficas

do rio Pararangaba e do ribeirão Vidoca, pelo fato de apresentarem atualmente um acentuado

processo de ocupação urbana, ocasionando diversos impactos no regime hidrológico natural

das duas bacias hidrográficas.

I. 2 - Objetivo

As mudanças aceleradas no uso do solo, principalmente relacionadas ao aumento da

densidade populacional, proporcionam cada vez mais o incremento dos processos erosivos,

em função de um acréscimo significativo nas taxas de impermeabilização do solo, e

conseqüentemente do aumento no volume de escoamento superficial.

Dentro deste contexto, a pesquisa tem por objetivo por meio de simulações

hidrológicas, da aplicação da Equação Universal de Perda de Solos (EUPS), e de uma

abordagem de uma análise multicriterial integradas a um SIG (Sistema de Informação

Geográfica), realizar uma análise comparativa sobre a mudança na dinâmica de escoamento

superficial e susceptibilidade à erosão entre as bacias hidrográficas do rio Pararangaba e do

ribeirão Vidoca, localizados no município de São José dos Campos.

16

Capítulo II

Revisão Bibliográfica

II. 1 – Impactos Hidrológicos Relacionados à Urbanização

O crescimento populacional acelerado e os avanços da urbanização podem provocar

impactos ambientais, que modificam profundamente as condições naturais de uma

determinada região.

À medida que as cidades se expandem, o próprio homem vê suas possibilidades de

existência ameaçada pela forma desordenada pela qual ocorre sua ocupação.

O desenvolvimento urbano produz aumento significativo na freqüência de

inundações, na produção de sedimentos e na deterioração da qualidade da água.

Na fase deste desenvolvimento, o aumento da produção de sedimentos da bacia

hidrográfica é significativo, devido às construções, limpeza de terrenos para novos

loteamentos, construção de ruas, avenidas, rodovias, etc.

Com relação ao processo de risco de inundação, os principais impactos devido à

urbanização sobre um sistema de drenagem são o aumento do pico da vazão de cheia, a

antecipação no tempo desta vazão máxima e o aumento do volume do escoamento superficial.

À medida que a cidade se urbaniza, geralmente ocorrem impactos como:

i) Aumento das vazões máximas, devido ao aumento da capacidade de escoamento por meio

de condutos, canais e impermeabilização de superfícies;

ii) Aumento da produção de sedimentos, devido à desproteção das superfícies e à produção de

resíduos sólidos;

17

iii) Deterioração da qualidade da água, devido à lavagem das ruas, transporte de material

sólido e ligações clandestinas de esgoto cloacal e pluvial.

A urbanização, como toda obra que interpõe estruturas pouco permeáveis entre o

solo e a chuva, faz com que o escoamento seja incrementado e que a infiltração diminua,

numa mudança de regime de escoamento localmente mais drástica do que aquela provocada

pelo desmatamento (FENDRICH e IWASA, 1998).

O impacto da urbanização pode produzir aumento sensível nos coeficientes de

escoamento de uma bacia. Um habitante produz em média cerca de 49 m2 de área

impermeável numa bacia, e para cada 10% de aumento na área impermeável, ocorre cerca de

100% de aumento no coeficiente de cheia e no volume de escoamento superficial (TUCCI,

2000).

Disciplinar e ordenar esse crescimento urbano tem sido tarefa atribuída ao

planejamento urbano, de forma que racionalizando a ocupação do solo, seja possível atenuar

os impactos decorrentes de um crescimento anômalo.

II. 2 – Definição e Classificação de Processos Erosivos

A erosão caracteriza-se pela desagregação e transporte de massas de solo,

predominantemente pela ação da água, a qual leva o solo a um estado de encharcamento e à

formação de uma lâmina d’água em sua superfície, o que gera o carreamento progressivo das

suas partículas (VERTAMATTI e ARAÚJO, 1990). Trata-se de um processo de

deslocamento das partículas sólidas da superfície do solo ou das paredes dos leitos dos

córregos e rios, sob efeito do escoamento, por meio de um processo mecânico que age em

superfície e em profundidade em certos tipos de solos e sob determinadas condições físicas.

18

Esse deslocamento ocorre quando forças hidrodinâmicas exercidas pelo escoamento

sobre uma partícula ultrapassam a resistência por ela oferecida. A resistência tem sua origem,

principalmente, no peso da partícula e nas forças de coesão. A coesão constitui a força de

resistência por excelência das partículas mais finas, enquanto o peso da partícula é a única

força resistente para as areias e o material graúdo.

Se a energia cinética da água em escoamento supera a resistência mecânica dos

agregados do solo, ocorre dessa forma a erosão pluvial. Ao nível da superfície do solo a

erosão pluvial é impedida ou bastante retardada por uma cobertura vegetal herbácea densa e

por uma camada de detritos vegetais, que desempenham papel de absorção de energia.

As gotas de chuva que golpeiam o solo desprendem as partículas de solo no local que

sofre o seu impacto, e a água que escoa na superfície do terreno principalmente nos minutos

iniciais, exerce a ação transportadora.

O escoamento é função da declividade do terreno e das condições climáticas, pois

quando os índices pluviométricos são muito intensos, ocorre uma rápida saturação dos

horizontes do solo, diminuindo a capacidade de infiltração e determinando rapidamente o

escoamento superficial. Caindo as chuvas seguidamente sobre o solo bastante úmido, e com

permeabilidade reduzida, seu efeito destrutivo acentua-se através do escoamento superficial.

Com base nos principais agentes externos, existem dois principais tipos de erosão:

i) Eólica: Caracteriza-se pela ação intensa dos ventos que, dependendo da velocidade e da

turbulência, deslocam grandes quantidades de solo formando, em muitos casos, dunas;

ii) Hídrica: É caracterizada pela ação das águas pluviais e fluviais que interagem com a matriz

do solo, desagregando-a.

Dependendo da forma como se processa o escoamento superficial, pode-se

desenvolver dois tipos de erosão de origem hídrica:

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i) Erosão Laminar: Está associada ao escoamento de água superficial, também chamado de

“run-off”. Este tipo de erosão ocorre de forma mais difusa, retirando as camadas superficiais

do solo, mas podendo abranger extensões espaciais mais expressivas. Sua ação constante atua

gradual e uniformemente, transportando parte do horizonte A do solo e inutilizando grandes

extensões de solos agricultáveis;

ii) Erosão Linear: Causada pela concentração das linhas de fluxo das águas de escoamento

superficial, resultando em pequenas incisões na superfície do terreno, em forma de sulcos, que

pode evoluir por aprofundamento para ravinas. A erosão linear acelerada, com formação de

ravinas e voçorocas, geralmente ocorre em áreas de solos profundos, carreando grande

quantidade de solo devido ao escoamento concentrado, desde as camadas mais superficiais até

as mais profundas.

Caso a erosão se desenvolva por influência de fluxos d’água subsuperficiais, em que

se inclui o lençol freático, configura-se o processo conhecido por voçoroca ou boçoroca, com

o desenvolvimento da erosão interna ou entubamento (piping).

A voçoroca corresponde a um estágio avançado e complexo da erosão, sendo de

difícil contenção. Nela atuam diversas formas de erosão, condicionadas pelo fato do lençol

freático ser atingido. Ocorrem, com freqüência, na voçoroca, descalçamentos e solapamentos

progressivos da base de suas paredes, provocando desmoronamentos ou escorregamentos de

solos.

Este tipo de erosão apresenta grandes dimensões, inclusive com aspecto bastante

desagradável. O fenômeno desenvolve-se muito rapidamente e as conformações no solo são

bastante acentuadas.

Os principais fatores intervenientes nos processos erosivos podem ser relacionados

por:

20

i) Remoção da proteção vegetal do solo: A retirada da vegetação desprotege o solo, uma vez

que o sistema radicular das plantas torna-o mais resistente, além de absorver a água e atenuar

o impacto das gotas de chuva;

ii) Relevo e Declividade: Relevo e declividade acentuados implicarão maiores velocidades

para as águas de escoamento, acarretando um carreamento mais intenso das partículas do

solo;

iii) Impermeabilização de grandes áreas: As águas que caem sobre áreas impermeabilizadas

escoam com bastante facilidade e rapidez, levando a um aumento de vazões e

conseqüentemente, a uma maior erosão nos pontos de descarga. Este caso ocorre na

construção de aeroportos, estradas e loteamentos;

iv) Ações antrópicas nas obras civis: O homem, ao construir obras civis tais como estradas e

aeroportos, e mesmo outras obras no meio urbano, modifica as linhas naturais de drenagem

que durante as chuvas, sofrem extravasamentos, o que gera erosão nos terrenos adjacentes.

Além disso, diversos aspectos ambientais são costumeiramente feridos, como a destruição da

vegetação natural, extinção da fauna local, etc;

v) Práticas de cultivo: Os tipos de cultivo adotados para o solo atuam na destruição e na

própria defesa dos mesmos, conforme os métodos de preparo do terreno, o tratamento e a

conservação das culturas;

vi) Clima: Os climas a que as diversas regiões do planeta estão submetidas influenciam

diretamente na erosão. As regiões mais atingidas são aquelas onde predominam os climas

úmido e tropical quente, além do clima temperado (BARROS, 1956);

vii) Gênese dos solos: As metodologias tradicionais que buscam medir a erodibilidade de

solos não têm levado em consideração o fator gênese do solo.

VERTAMATTI (1988) enfoca que existem certos tipos genéticos de solos, como os

saprolíticos de folhelho, que apresentam um perfil heterogêneo com diversos níveis d`água.

21

Estes solos, ao sofrerem a ação das águas de chuva, desagregam-se muito facilmente,

apresentando assim grande susceptibilidade à erosão.

Por outro lado, VERTAMATTI (1988) evidencia ainda que os solos lateríticos,

típicos das regiões tropicais, mostraram-se bem menos susceptíveis à erosão em relação ao

saprolítico, uma vez que são mais permeáveis e possuem maior coesão devido à presença de

óxidos de ferro e alumínio hidratados, tudo isto lhes conferindo alta resistência ao fluxo

d`água.

Além dos fatores citados anteriormente, os raios ultravioletas com seu poder biocida

e os raios infravermelhos, com seu poder de aquecimento quando em excesso, podem

dificultar as condições de vida do solo, provocar ciclos de ressecamento e umedecimento do

solo, resultando no aparecimento de fissuras as quais facilitarão a ação erosiva.

A intervenção humana tem acelerado brutalmente o crescimento dos processos

erosivos de diferentes formas: pela substituição de imensas florestas por áreas agro-pastoris

sem aplicação de técnicas conservacionistas, pela ocupação urbana em loteamentos

implantados sem nenhuma técnica, pelos sistemas viários que via de regra se preocupam

apenas com a faixa de rolamento ignorando aspectos como drenagem e proteção de taludes e

aterros, pela extração mineral desenfreada que devasta encostas e várzeas deixando como

imensas crateras que se tornam focos irreversíveis de erosão, pela implantação de distritos

industriais que exigem enormes obras de terraplanagem e normalmente são executadas com

pouca, ou sem nenhuma técnica.

Pode-se relacionar como conseqüências da erosão:

i) Perda de fertilidade de extensas áreas agrícolas, face remoção da camada fértil;

ii) Transformação de imensas áreas agrícolas em desertos;

iii) Distribuição de áreas urbanas com ameaças constantes à comunidade;

22

iv) Interferência no regime hídrico de cursos, bacias e reservatórios, face ao volume cada vez

maior de assoreamento;

v) Maior probabilidade de enchentes, com sérios danos sociais e econômicos;

vi) Ameaça a estabilidade das pistas, taludes e aterros dos sistemas viários.

Solo erodido pode causar triplo prejuízo: primeiramente para a terra de onde se

originou, segundo para a água que o transporta, e em terceiro lugar, para o local onde ele é

depositado.

Erosões em áreas de construção urbana causam relativamente pequenos prejuízos

para os locais de onde se originaram, quando comparados com os problemas causados em

terras de agricultura. Porém, os sedimentos resultantes das erosões urbanas freqüentemente

causam sérios problemas para áreas adjacentes topograficamente inferiores, pelo turvamento

da água, entupimento de canalizações de drenagem, além da cobertura de estradas e terrenos.

Outro problema importante é a construção de asfalto em ruas que terminam em ruas

ou terrenos não pavimentados e desprovidos de um sistema de drenagem eficaz, muito

comum na maioria das cidades brasileiras.

O coeficiente de escoamento superficial e conseqüentemente o volume de água que

escorre numa superfície asfaltada são maiores do que daquele em ruas não pavimentadas.

Ruas não pavimentadas situadas em níveis inferiores sofrerão uma descarga de água

com velocidade que é função da declividade do terreno e da rugosidade da superfície asfaltada

e com um volume tanto maior quanto maior for o comprimento do percurso.

Nas regiões tropicais e subtropicais, nas quais a maior agressividade dos regimes

pluviométricos faz com que esses fenômenos sejam naturalmente mais intensos que nas

regiões temperadas, é de se esperar que os desequilíbrios do ciclo hidrossedimentológico

tenham potencialmente conseqüências ainda mais prejudiciais.

23

II. 2.1 - Erosão Hídrica Laminar

A erosão hídrica laminar é definida como a remoção homogênea de uma capa de

solo, e trata-se de uma forma de erosão menos perceptível, por isso mesmo a mais perigosa.

As atividades antrópicas, em especial agricultura, devem ser executadas de forma

racional e realizadas com a direção de um gerenciamento integrado, que propicie a

conservação dos solos e conseqüentemente estabeleça o equilíbrio ambiental.

No âmbito internacional, o primeiro estudo científico sobre os efeitos da erosão foi

realizado por WOLNY, no final do século XIX (MITCHELL e BUBENZER, 1980). Por

outro lado, as primeiras experiências para quantificar a erosão tiveram início em 1915, por

meio do Serviço Florestal dos Estados Unidos da América. BAVER (1933) apontou como

fatores que afetam a erosão, a permeabilidade do solo e sua capacidade de absorver água.

LUTZ (1935) chegou à conclusão de que a quantidade de solo erodida dependia parcialmente

da velocidade da água e parcialmente das propriedades do solo.

Com o decorrer do tempo, vários estudiosos passaram a realizar trabalhos, enfocando

temas variados ligados à erosão. Dentre eles, citam-se os trabalhos de LAWS (1940),

ELLISON (1947) e MUSGRAVE (1947), nos quais foi abordada a importância do impacto de

chuva no processo erosivo. Anos mais tarde foram realizadas algumas reavaliações dos

diversos fatores intervenientes na perda de solos, o que levou ao desenvolvimento da Equação

Universal de Perda de Solos (EUPS), objetivando prever a perda de solos nos Estados Unidos.

Posteriormente, WILLIAMS (1975) modificou a EUPS, para um novo modelo denominado

Equação Universal de Perda de Solos Modificada ou Modified Universal Soil Loss Equation

(MUSLE), considerando como principal mudança o cálculo do fator erosividade das chuvas.

Para estudar o fenômeno da erosão dispõe-se de métodos diretos, baseados na coleta

do material erodido, ou ainda de métodos indiretos por meio de modelagem matemática. Estes

24

modelos podem ser associados a técnicas de geoprocessamento, que permitem análises

espaciais de fenômeno, visando auxiliar o planejamento racional do uso e ocupação do solo e

a exposição das áreas que necessitam de adoção de práticas de controle de erosão.

Dentre esses modelos, a Equação Universal de Perda de Solos (EUPS), proposta por

Wischmeier e Smith (1978), quando espacializada por meio de um Sistema de Informação

Geográfica (SIG), permite estimar a perda de solo por erosão laminar, possibilitando

contextualizar os resultados obtidos em função do uso e ocupação das terras.

II. 2.2 - Erosão Linear

Uma grande parte dos municípios do Brasil apresenta problemas de degradação de

suas áreas urbanas por processos de erosão, causados pela concentração das águas de

escoamento superficial, que são lançadas em áreas desprovidas de sistemas adequados de

drenagem.

A erosão linear é o resultado das alterações do escoamento superficial, que o

processo de urbanização causa pela concentração do fluxo das águas pluviais, resultando em

incisões na superfície do terreno em forma de sulcos, que podem evoluir para ravinas. A

Figura 01 mostra nitidamente a ação da erosão linear em uma determinada área na bacia do

ribeirão Vidoca.

Os fenômenos associados à formação de erosões lineares profundas são comandados

por fatores naturais e antrópicos. Os fatores naturais da erosão dos solos são características

intrínsecas dos terrenos aos processos erosivos, destacando-se o regime pluviométrico, a

cobertura vegetal, as declividades dos terrenos e os tipos de solos. Os fatores antrópicos, por

sua vez, são representados pelo desmatamento e formas de uso e ocupação do solo, tais como

25

agricultura, obras civis e áreas urbanizadas, que deflagram o processo erosivo imediatamente,

ou após um certo intervalo de tempo.

As obras de drenagem em uma rodovia, por exemplo, tais como bueiros, canaletas, e

valetas têm a função de disciplinar e conduzir as águas superficiais para fora dos seus limites.

Quando estas obras concentram volumes expressivos de água, e seu lançamento é

feito de forma inadequada, sem as medidas necessárias para a dissipação da energia, surgem

erosões localizadas.

Tal situação interfere diretamente na estabilidade dos taludes de corte e aterro da

própria rodovia, além de atingir os terrenos adjacentes, onde a erosão freqüentemente evolui

para ravinas ou voçorocas.

Figura 01 : Ação da Erosão Linear na Bacia do Vidoca

II. 2.3 - Prevenção da Erosão em Meio Rural e Urbano

A prevenção de erosões em meio rural geralmente abrange o planejamento do uso do

solo. Este planejamento deve compreender a análise conjunta da erosividade das chuvas,

incluindo-se o fator vento, erodibilidade do solo e finalmente os fatores como tipo de

26

cobertura vegetal existente, técnica de manejo, e características geológicas, geomorfológicas,

hidrológicas e hidrogeológicas.

De posse dessa análise conjunta torna-se possível e necessário definir as áreas de

plantio e de preservação, as culturas apropriadas e as técnicas de manejo.

A primeira e mais freqüente recomendação preventiva que se faz em meio rural é a

do plantio obedecendo-se às curvas de nível. Efetivamente este é o fator de maior

importância.

Sabe-se que a desagregação do solo torna-o mais erodível, logo é importante que se

avalie o balanceamento químico, não apenas em função das necessidades de cada cultura, mas

também analisando como ele afetará a erodibilidade daquele material.

Mas especificamente, tratando-se de voçorocas a prevenção passa geralmente pela

manutenção do equilíbrio hídrico regional, no qual deve-se buscar manter a taxa de

infiltração, evitar a concentração de água e manter a vegetação das encostas.

Junto a encostas, devem ser evitados o aumento da taxa de infiltração e a

implantação de represas e bacias de dissipação à montante. Tais práticas favorecem o

aparecimento de erosão interna e do fenômeno de esqueletização do maciço, facilitando assim

instabilizações de taludes e o surgimento de voçorocas.

Com relação ao problema da erosão no meio urbano, o mesmo está ligado ao rápido

crescimento populacional e à urbanização espontânea. Assim sendo, seu controle e prevenção

dependem substancialmente de um adequado planejamento de desenvolvimento urbano.

Segundo FENDRICH et al. (1997) a etapa primordial para o controle de erosão,

também chamada de projeto de prevenção à erosão urbana, consiste no estabelecimento de

bases adequadas para a ocupação de espaços urbanos, de tal forma que se eliminem as

distorções existentes, para que o crescimento urbano não determine novos processos erosivos.

27

Normalmente, o plano de prevenção consiste basicamente de um plano de

organização do assentamento urbano, que estabeleça as normas básicas para evitar problemas

futuros. Compreende o estudo dos aspectos de apropriação, uso e ocupação do solo nas áreas

urbanas, de forma a se atingir os objetivos de minimização da influência desses fatores sobre

a erosão urbana e a definir restrições de uso e ocupação justificáveis do ponto de vista social e

econômico (ROSA et al., 1981).

Desta forma, o planejamento de uso do solo em uma região constitui um meio de

ativar um controle global dos processos erosivos, já que se pressupõe que um plano indicará

as áreas mais adequadas para diversos tipos de ocupação (urbana, industrial, agrícola,

extrativa, etc.) o que contribuirá para uma segurança maior em relação ao potencial da erosão.

II. 2.4 - Prevenção da Erosão Ocasionada pela Implantação de

Obras de Engenharia

Em execuções de obras de engenharia tais como hidrovias, lagoas de estabilização,

rodovias, aeroportos e sistemas de drenagem, faz-se necessário à adoção de medidas

preventivas com o intuito de evitar o surgimento de processos erosivos.

Nas hidrovias é comum a erosão das margens provocada pelo movimento das

embarcações, o que requer o disciplinamento dos tipos de embarcações e das velocidades de

circulação admissíveis ou ainda a proteção contra o impacto das ondas. A adoção de medidas

preventivas passa pela análise da erodibilidade do solo e da energia que as ondas atingem.

A implantação de lagoas de estabilização não revestidas requer a análise do solo e

das condições locais quanto à possibilidade do aparecimento dos fenômenos de erosão interna

e de esqueletização.

28

Quanto ao surgimento de voçorocas, as obras de engenharia que causam maiores

danos são as construções rodoviárias. Nestas obras, as voçorocas geralmente surgem a partir

dos locais explorados como jazidas, nos pontos de lançamento das águas provenientes dos

sistemas de drenagem e em locais onde o fluxo torna-se excessivamente concentrado devido à

própria implantação da rodovia.

A título de exemplo de que cada caso exige estudos mais acurados, tornou-se não

raro como técnica de preservação nas áreas que foram exploradas como jazida, fazer com que

elas sejam revegetadas e funcionem como bacia de dissipação. Em certas circunstâncias, a

implantação da bacia de dissipação poderá propiciar os fenômenos de esqueletização e o

surgimento de erosão interna, em outras o quadro poderá evoluir para o surgimento de

voçorocas.

Destaca-se, no entanto, que os principais e mais importantes problemas de erosão

ligada ao surgimento de voçorocas em obras rodoviárias estão geralmente ligadas à

concentração do fluxo superficial e ao lançamento inadequado das águas provenientes dos

sistemas de drenagem.

A adoção de medidas preventivas adequadas contribuirá para a preservação

ambiental e para a redução dos custos de manutenção de muitas obras de engenharia como é o

caso das rodovias.

II. 2.5 - Execução de Obras de Drenagem para Controle de Erosão

As erosões urbanas promovem situações de risco à comunidade devido ao seu grande

poder destrutivo, ameaçando habitações e equipamentos públicos, transformando-se no

condicionante mais destacado para a expansão urbana e assentamento de obras de infra-

estrutura. Muitas vezes, são empregadas medidas desaconselháveis de contenção da erosão

29

como aterros com lixo que, além de não controlar a erosão, provocam a contaminação dos

mananciais superficiais e subterrâneos e a criação de terrenos de características geotécnicas

indesejáveis. Completando este quadro, além do lixo, são lançados freqüentemente esgotos

sanitários, transformando as erosões em focos de doenças tornando-as ainda mais danosas ao

ambiente. Soma-se a esta realidade, as formas de tratamento freqüentemente utilizadas para a

correção dos processos erosivos (seqüência de obras de drenagem, movimento de terra e

arrimo), muitas vezes destinadas ao fracasso, pela desconsideração da ação da água

subterrânea, evidenciada pela necessidade de implantação de drenos, e de outras

características geológico – geotécnicas dos terrenos, podendo ocorrer perda parcial ou total,

das obras de controle (FENDRICH e IWASA, 1998).

Os objetivos, na prática da drenagem urbana, têm sido bastante simples, e em geral

voltados apenas para o dimensionamento de galerias, bueiros e canais destinados à rápida

remoção dos volumes de água de origem pluvial, que causam enormes transtornos, como a

erosão em vales receptores.

Por outro lado, a erosão em estradas nas regiões de solos arenosos tem sido um dos

mais complexos problemas, devido às obras de drenagem serem em grande parte inadequadas

ou mesmo não existirem, sendo comum em todo tipo de estrada, quer seja ela pavimentada ou

não.

Especificamente no noroeste do Estado de São Paulo este problema se generaliza,

estando associado ao tipo de solo arenoso que predomina em toda esta região. Aliada a

predisposição à erosão destes solos, sobrepõe-se uma conservação deficiente e carente de

recursos, que tem levado cada vez mais a situações críticas onde soluções ficam difíceis de

serem aplicadas, em face de seu custo exorbitante.

30

As obras de drenagem têm por finalidade a captação e o direcionamento das águas do

escoamento superficial, assim como a retirada de parte da água de percolação interna do

maciço.

A execução destas obras representa um dos procedimentos mais eficientes e de mais

larga utilização na estabilização de todos os tipos de taludes, tanto nos casos em que a

drenagem é utilizada como único recurso, quanto naqueles em que ela é um recurso adicional,

utilizado conjuntamente com obras de contenção, retaludamento ou proteções diversas.

Mesmo nestes últimos casos, apesar de serem comumente denominadas “obras

complementares”, as obras de drenagem são de fundamental importância. Existem inúmeros

registros de obras de grande importância e alto custo que foram danificadas e até perdidas

apenas pelo fato de não terem sido implantadas obras de drenagem adequadas.

É óbvio que uma drenagem só poderá ser um processo eficiente de estabilização

quando aplicada a taludes no qual o regime de percolação é a causa principal, ou pelo menos

uma causa importante da sua instabilidade.

Com a drenagem superficial, pretende-se basicamente realizar a captação do

escoamento das águas superficiais através de canaletas, valetas, sarjetas ou caixas de captação

e em seguida, conduzir estas águas para local conveniente. Por meio da drenagem superficial

evitam-se fenômenos de erosão na superfície dos taludes e reduz-se a infiltração da água nos

maciços, resultando uma diminuição dos efeitos danosos da saturação do solo sobre a sua

resistência.

A execução de obras de drenagem superficial é um procedimento que no caso da

estabilização de taludes naturais ou de cortes, representa elevada relação custo/benefício, uma

vez que com investimentos bastante reduzidos conseguem-se excelentes resultados.

Comumente, os sistemas de drenagem superficial são associados a serviços de

proteção superficial dos taludes e das bermas, tais como revestimentos impermeabilizantes

31

como imprimação asfáltica, argamassamento ou aplicação de concreto projetado, ou

revestimentos vegetais.

A drenagem profunda por sua vez, objetiva essencialmente promover processos que

redundem na retirada de água da percolação interna do maciço, do fluxo através dos poros de

um maciço terroso, ou através de fendas e fissuras de um maciço rochoso ou saprolítico,

reduzindo a vazão de percolação e as pressões neutras intersticiais.

II. 3 – Unidade de Análise para Estudos de Impactos Hidrológicos

Devido à necessidade de preservação, recuperação e utilização adequada dos

recursos hídricos, é fundamental o conhecimento das diversas formas de se estudar a água e

como ocorre a sua interação com os demais elementos do meio ambiente. Uma importante

abordagem que está sendo utilizada nas diversas ciências ligadas aos estudos ambientais é

aquela que considera como unidade de análise a bacia hidrográfica.

A bacia hidrográfica é uma área de captação natural da água da precipitação que faz

convergir os escoamentos para um único ponto de saída, seu exutório. A mesma compõe-se

basicamente de um conjunto de superfícies vertentes e de uma rede de drenagem formada por

cursos de água que confluem até resultar um leito único no exutório. Uma bacia hidrográfica é

necessariamente definida por um divisor de águas que separa das bacias adjacentes.

O ciclo hidrológico é normalmente estudado com maior interesse na fase terrestre,

onde o elemento fundamental de análise é a bacia hidrográfica.

A precipitação que cai sobre as vertentes infiltra-se nos solos, momento em que

começa a decrescer a taxa de infiltração e a surgir escoamento superficial, se a precipitação

persistir. O escoamento superficial gerado nas vertentes, no contexto da bacia hidrográfica,

pode ser interpretado como uma produção de água para escoamento rápido e, portanto, as

32

vertentes seriam vistas como as fontes produtoras. Seguindo com este enfoque, a água

produzida pelas vertentes tem como destino imediato à rede de drenagem, que se encarrega de

transportá-la à seção de saída da bacia. Na zona de inundação dos cursos de água (leito maior)

há um comportamento ambíguo, ora de produção, quando os rios estão inicialmente com

níveis de água baixos, funcionando esta como vertente, ora de transporte, quando os rios estão

em cheia, com a zona de inundação usada para escoamento.

A mesma caracterização da vertente como fonte produtora e a rede de drenagem

como transportadora pode ser usada com respeito aos sedimentos. As vertentes “produzem”

os sedimentos por fenômenos de erosão e estes são transportados com a água pela rede de

drenagem, junto com a carga significativa de sedimentos produzida nos próprios leitos dos

rios.

A bacia hidrográfica pode ser considerada um sistema físico onde a entrada é o

volume de água precipitado, e a saída é o volume de água escoado pelo exutório,

considerando-se como perdas intermediárias os volumes evaporados e transpirados e também

os infiltrados profundamente. Em um evento isolado pode-se desconsiderar estas perdas e

analisar a transformação de chuva em vazão realizada pela bacia.

Em termos práticos, a separação entre escoamento rápido ou superficial, e

escoamento lento ou subterrâneo, é conveniente porque permite quantificar e analisar

separadamente o escoamento geralmente de maior magnitude numa cheia.

Mesmo considerando-se o intercâmbio entre as águas superficiais e subterrâneas

como de forte intensidade, deve-se destacar que as águas subterrâneas são componentes de

uma bacia hidrológica, enquanto que a bacia hidrográfica integra apenas as águas superficiais.

Os limites da bacia hidrológica podem ultrapassar o limite da bacia hidrográfica, pois

o escoamento da água subterrânea é regulado pela inclinação de camadas geológicas e

33

disposição de fendas e fissuras que podem não corresponder ao sentido do escoamento

superficial, regulado pelas formas do relevo.

É necessário considerar que os estudos apoiados em bacias hidrográficas devem

adicionalmente se atentar aos casos em que ocorrem transposições (transporte de água de uma

bacia para outra) ou reversões fluviais (inversão do fluxo natural da água rumo a outra bacia),

o que impõe uma limitação importante deste tipo de abordagem.

O estudo das características físicas de uma bacia hidrográfica pode fornecer dados

importantes para a prevenção e avaliação de riscos ambientais em determinadas porções do

território. Determinados índices morfométricos, que caracterizam o formato da bacia, a

densidade e comprimento dos canais fluviais, possibilitam determinar o tempo e o volume de

escoamento da água, utilizado na prevenção de acidentes.

II. 4 – Processo de Circulação de Transporte de Sedimentos

Em uma bacia hidrográfica, a água em seu movimento em direção ao exutório, flui

sobre as rochas e os solos que formam ou revestem as vertentes e as calhas da rede de

drenagem. Os deslocamentos dos sedimentos carreados pelo escoamento superficial acabam

provocando o remanejo e a redistribuição pela bacia de massas de partículas sólidas e podem

alterar o ciclo hidrológico, afetando o uso, a conservação e a gestão dos recursos hídricos.

O ciclo hidrológico é o fenômeno global de circulação fechada da água entre a

superfície terrestre e a atmosfera. Trata-se de um processo contínuo, impulsionado pela

energia solar associada à gravidade e à rotação terrestre.

A superfície terrestre abrange os continentes e os oceanos. Parte do ciclo hidrológico

é constituído pela circulação da água na própria superfície terrestre.

34

Pode-se descrever o ciclo hidrológico a partir do vapor de água presente na atmosfera

que, sob determinadas condições meteorológicas, condensa-se, formando microgotícolas de

água que se mantêm suspensas no ar devido à turbulência natural. Por meio da dinâmica das

massas de ar, acontece a principal transferência de água da atmosfera para a superfície

terrestre que é a precipitação. A Figura 02 mostra todo o processo que envolve o ciclo

hidrológico.

No trajeto em direção à superfície terrestre, a precipitação sofre evaporação. Caindo

sobre um solo com cobertura vegetal, parte do volume precipitado sofre interceptação em

folhas e caules, de onde evapora. Excedendo a capacidade de armazenar água na superfície

dos vegetais, a água interceptada pode reprecipitar para o solo.

A água que atinge o solo por sua vez, segue diversos caminhos. Como o solo é um

meio poroso, ocorre infiltração da precipitação da água que chega ao solo, enquanto a

superfície do solo não se satura.

Paralelamente ao ciclo hidrológico, existe um outro ciclo interligado ao ciclo

hidrológico, que envolve o deslocamento, transporte e o depósito de partículas sólidas

presentes na superfície da bacia. Por analogia ao ciclo hidrológico pode ser chamado de ciclo

hidrossedimentológico.

Estudos sobre os custos dos impactos decorrentes da remoção não controlada de

sedimentos, em bacias hidrográficas nos Estados Unidos, apontaram prejuízos anuais fora das

áreas cultivadas de US$ 6,8 bilhões, aos quais se somam outros 2,2 decorrentes da erosão nas

lavouras, (Clark et al., 1985; Ribaudo e Young, 1989).

Além dos efeitos negativos decorrentes da erosão e degradação dos solos nas

lavouras, esses prejuízos se referem principalmente a custos relacionados a:

i) Perda da produção agrícola;

ii) Assoreamento de reservatórios e canais;

35

iii) Manutenção de sistemas de irrigação e drenagem;

iv) Dragagem de vias navegáveis;

v) Tratamento de água para uso industrial e doméstico;

vi) Manutenção de rodovias, ferrovias e oleodutos;

vii) Remoção de sedimentos das zonas atingidas pelas inundações.

Figura 02 : Ciclo Hidrológico. Fonte: adaptado de NASA’s Observatorium, (2002).

II. 4.1 - Ciclo Hidrossedimentológico

Assim como é possível diferenciar os principais fenômenos que compõem o ciclo

hidrológico, como interceptação, evaporação, infiltração, etc, é também possível identificar os

processos que regem o deslocamento das partículas sólidas, que em conjunto constituem o

ciclo hidrossedimentológico. Esses processos são:

i) Desagregação;

36

ii) Erosão;

iii) Transporte;

iv) Sedimentação;

v) Depósito.

Com o passar do tempo, os processos em ação no ciclo hidrossedimentológico

acabam por moldar as feições das bacias hidrográficas:

i) Rede de drenagem mais densa e mais entalhada na parte superior da bacia do que na

inferior, cercada por várzeas cuja extensão lateral aumenta geralmente ao se aproximar o rio

de sua foz;

ii) Leitos que também se vão alargando de montante para jusante, e cujo material de fundo

vem simultaneamente diminuindo de tamanho.

Essas formas estruturam-se funcionalmente de modo a compor os três grandes

conjuntos que constituem as peças mestras do sistema natural de produção de sedimentos de

qualquer bacia, ou seja:

i) Interflúvios ou vertentes que constituem a área de captação e produção dos sedimentos;

ii) Leitos ou calhas em que se concentra o escoamento e que têm por papel principal a

evacuação até a saída da bacia da complexa relação água / sedimentos produzidos pelos

interflúvios;

iii) Planícies aluviais ou várzeas que circundam as calhas e que funcionam como receptores

dos sedimentos produzidos mais a montante, quando os rios transbordam, ou como áreas

fornecedoras de sedimentos no resto do tempo.

Todas essas feições resultam de um demorado processo de adaptação, produto da

degradação lenta do relevo sob ação dos processos presentes no ciclo hidrossedimentológico,

e sem a influência do homem. No sistema fluvial assim criado predominam as erosões no

trecho superior da rede de drenagem, o transporte no trecho médio e os depósitos no curso

37

inferior. Onde existe solo, a erosão nas vertentes (conhecida como erosão geológica, por

oposição à erosão acelerada de origem antrópica) processou-se em ritmo compatível com a

formação do mesmo, garantindo dessa forma a evolução equilibrada do sistema.

A presença e a ação do homem vieram alterar esse quadro. Suas inúmeras atividades

aceleraram a erosão natural dos interflúvios, aumentaram as agressões às calhas dos rios e

acabaram aumentando os depósitos e a instabilidade dos leitos fluviais. Entre as atividades

que mais afetam o ciclo hidrossedimentológico destacam-se o desmatamento, a agricultura, a

urbanização, a mineração, a construção de estradas, a retificação e o barramento dos cursos de

água. Riscos e prejuízos assim criados podem ficar restritos ao local da agressão, mas

geralmente são espalhadas pelas áreas situadas mais a jusante, às vezes em pontos muito

distantes do foco que lhes deu origem.

Por outro lado, são conhecidos casos em que áreas a montante de um trecho do rio,

palco de interferência antrópica, foram também afetados, por exemplo, por erosão regressiva.

As alterações daí decorrentes podem ser rápidas ou lentas. A formação de voçorocas,

as erosões das margens dos rios, ou o assoreamento de reservatório constituem as

manifestações mais facilmente perceptíveis dessas alterações. O mesmo não acontece com o

rebaixamento ou a sobrelevação do fundo de um rio, que demoram geralmente vários anos

antes de serem detectadas.

II. 4.2 - Considerações Sobre Escoamento Superficial

O escoamento superficial é a fase do ciclo hidrológico em que a água se desloca

sobre a superfície da bacia até encontrar uma calha definida, tendo origem fundamentalmente

nas precipitações. Quando o nível à montante se eleva e superpõe o obstáculo, o fluxo se

38

inicia, seguindo as linhas de maior declive, formando sucessivamente as enxurradas, córregos,

ribeirões, rios e reservatório de acumulação.

O escoamento em bacias urbanas é regido pela interferência do homem por meio de

superfícies impermeáveis e sistemas de esgotos pluviais. Nas áreas urbanas, a extensão de

terrenos impermeáveis é bem maior, favorecendo o escoamento superficial da água,

propiciando maiores riscos de enchentes, tanto na própria cidade, como também nos trechos

fluviais localizados em áreas rurais.

No caso de áreas urbanas, normalmente os maiores problemas de enchentes ocorrem

em grandes cidades, com intenso processo de impermeabilização, e com maiores contingentes

humanos convivendo nas áreas de risco, geralmente a parcela da população mais carente.

O processo de crescimento acelerado, e a falta ou ineficiência de um planejamento

urbano eficaz e contínuo, contribui para que este crescimento interfira diretamente nos

processos hidrológicos naturais, alterando todo o ciclo de escoamento superficial das bacias.

O escoamento superficial é a combinação do fluxo de pequena profundidade na

superfície com escoamento em pequenos canais que constituem a drenagem da bacia

hidrográfica. A representação do escoamento em seus menores detalhes é difícil, devido à

grande variabilidade das condições físicas das bacias. O escoamento é idealizado com

profundidade pequena e grande largura.

Na realidade existe uma combinação de planos contribuindo para pequenos canais

direcionados por declividades predominantes.

Este escoamento tem sido representado por modelos bidimensionais (longitudinal e

transversal) e unidimensionais. Esses modelos apresentam sérias limitações devido à grande

variabilidade do relevo, disponibilidade de informações e aspectos numéricos de solução das

equações.

39

O escoamento é regido por leis físicas e representado quantitativamente por variáveis

como vazão, profundidade e velocidade. O comportamento do escoamento é descrito por

equações de conservação de massa, energia e quantidade de movimento.

A água, uma vez precipitada sobre o solo, pode seguir três caminhos básicos para

atingir o curso d`água: o escoamento superficial, o escoamento sub-superficial (hipodérmico)

e o escoamento subterrâneo, sendo as duas últimas modalidades sob velocidades mais baixas.

Observa-se que o deflúvio direto abrange o escoamento superficial e grande parte do

sub-superficial, visto que este último atinge o curso d`água tão rapidamente que geralmente é

difícil distinguí-lo do verdadeiro escoamento superficial. O escoamento de base, constituído

basicamente pelo escoamento subterrâneo, é o responsável pela alimentação do curso d`água

durante o período da estiagem.

II. 5 – Efeitos do Adensamento Urbano na Dinâmica de

Escoamento Superficial

As principais mudanças que ocorrem com o desenvolvimento de uma área urbana,

em relação aos processos hidrológicos, são decorrentes da mudança no uso e ocupação do

solo.

Uma determinada bacia hidrográfica originalmente rural, que apresenta grandes

taxas de infiltração de águas pluviais, após o estágio de pós-urbanização geralmente sofre os

impactos ambientais decorrentes das alterações no ciclo hidrológico natural.

A porcentagem de água que infiltra é reduzida, em função de um acréscimo de área

impermeável refletida através de edificações, calçadas, ruas, etc. Além desse fator, os pontos

de detenção superficial são eliminados nas áreas construídas, a rugosidade das superfícies é

40

reduzida e os pequenos canais da drenagem natural são substituídos por tubulações

subterrâneas ou canais.

As alterações mais típicas no regime hidrológico, resultante do desenvolvimento

urbano são:

i) Redução da infiltração;

ii) Redução do tempo de pico, combinado com a redução do tempo de concentração por meio

da implantação das redes de drenagem;

iii) Acréscimo dos volumes escoados;

iv) Acréscimo da freqüência e vazões extremas.

Além desses impactos podem-se citar os impactos ambientais provocados pela

impermeabilização como aumento da temperatura do ar, criando condições de precipitações

mais intensas, aumento dos sedimentos e do material sólido (Tassi 2002).

II. 5.1 - Impacto da Urbanização nos Sistemas de Drenagem

Durante muito tempo o objetivo principal da drenagem urbana foi remover as águas

pluviais em excesso da forma mais eficiente possível para evitar transtornos, prejuízos e

riscos de inundação. A partir de tal enfoque as ações concentraram-se na execução de projetos

e obras e na análise econômica dos benefícios e custos dessas medidas ditas estruturais.

As conseqüências da urbanização que mais diretamente interferem com a drenagem

urbana são as alterações do escoamento superficial direto.

No escoamento esse processo tem provocado aumento no volume de água e

entupimento dos condutos e canais por sedimentos.

41

Dentro desse contexto, o controle da erosão urbana é fundamental tanto na

manutenção da capacidade de escoamento do sistema de drenagem como na qualidade

ambiental.

Tradicionalmente os loteamentos urbanos são precedidos por intensa atividade de

retirada da cobertura vegetal, movimentação de volumes de terra e desestruturação da camada

superficial de solo.

Em bacias urbanas a alteração de uso do solo é definitiva, sendo que o solo e até o

subsolo, ficam expostos à erosão no lapso de tempo entre o início do loteamento e o fim da

ocupação. Quando a bacia urbana está completamente ocupada e o solo praticamente

impermeabilizado, a produção de sedimentos tende a decrescer.

O impacto da urbanização tende a aumentar a necessidade de ampliar a capacidade

dos condutos com conseqüente aumento de custo. Normalmente este processo evolui a partir

das pequenas áreas dentro de um contexto de aprovação de loteamentos. A drenagem

secundária é sobrecarregada pelo aumento do fluxo, mas os impactos maiores ocorrem sobre a

macrodrenagem.

Guy (1967) mostra que os sedimentos nas áreas urbanas muitas vezes são gerados em

um grande número de áreas particulares, mas quando atingem o leito do rio ou canal passam a

ser encarados como um problema público. O custo de dragagem em São Paulo no rio Tietê,

por exemplo, é de US $ 18,2/ m3 segundo Nakae e Brighetti, (1993).

Os sedimentos que atingem a macrodrenagem depositam-se devido à redução de

declividade e da capacidade de transporte. Os sedimentos depositados reduzem a capacidade

de escoamento de cheias dos canais da macrodrenagem e as inundações se tornam mais

freqüentes. Em geral, a solução adotada é a dragagem do material depositado nos canais. Os

problemas associados à dragagem são os altos custos da operação, a necessidade de uma área

para depositar o material dragado, a degradação das margens e as interrupções no trânsito que

42

ocorrem se o material é retirado por caminhões. A redução da capacidade dos condutos é um

problema mais sério, já que a limpeza dos mesmos representa custos significativos.

Além dos impactos físicos, o transporte de sedimentos traz consigo a carga de

poluentes agregados aos sedimentos. A associação de poluentes tóxicos com materiais finos

produz redução da qualidade da água. Da mesma forma, os depósitos de sedimentos

associados com esgotos sanitários devido à interligação clandestina dos sistemas pluviais, são

fontes de degradação anaeróbia que se formam na rede de escoamento. Esses depósitos geram

a demanda de oxigênio bentônica.

Portanto, os impactos do transporte do escoamento pluvial estão relacionados com a

acumulação de nutrientes, metais, hidrocarbonetos e bactérias nos sedimentos.

II. 6 – Aplicação do Sensoriamento Remoto e SIG`s na Análise de

Impactos da Urbanização

O Sensoriamento Remoto é uma importante ferramenta em estudos relacionados à

mudança no uso e ocupação do solo de uma determinada região. No seu sentido mais amplo,

o Sensoriamento Remoto consiste na coleta de informações por meio de técnicas e

instrumentos que não entram em contato direto com o objeto ou o processo pesquisado. Esta

distância entre o instrumento e o alvo da pesquisa pode variar de poucos centímetros a

centenas de quilômetros.

O monitoramento de uma bacia hidrográfica consiste em um grande desafio já que

exibem uma contínua variação no tempo e no espaço. Este monitoramento pode auxiliar mais

eficientemente na preparação de mapas de solos, na elaboração de mapas de aptidão agrícola,

na produção de mapas de susceptibilidade à erosão, no estudo da mudança de uso e ocupação

do solo, etc.

43

Em relação aos impactos ambientais analisados pela presente pesquisa, o

Sensoriamento Remoto permite monitorar o crescimento de área desmatada e impermeável de

uma bacia hidrográfica, permitindo a determinação do crescimento de processos erosivos e o

cálculo da variação do tempo de concentração.

Os produtos de sensoriamento remoto orbital, através de sua característica espectral e

o tema erosão do solo, envolvem a discriminação e caracterização das feições indicadores da

presença daqueles processos. Estas feições podem ser especificamente as próprias marcas

deixadas pela erosão, que incluem as ravinas, as voçorocas e até a variação da densidade e

tipo de cobertura vegetal devida, em parte à presença de processos erosivos (PINTO, 1991).

As técnicas usadas compreendem tanto a avaliação direta dos resultados dos

processos erosivos quanto à aquisição de informações que possam colaborar na quantificação

destes.

Pelletier (1985) propõe uma metodologia que se serve de técnicas de sensoriamento

remoto como subsídio para a implementação da EUPS em um ambiente de sistema de

informação geográfica. A metodologia utiliza esta ferramenta para a determinação do tipo de

cobertura vegetal da área de estudo por meio de classificação automática de imagens orbitais

e de fotografias aéreas. Esta autora ressalta que o uso de imagens de sensoriamento remoto e

os SIG’S contribuem para diminuir os custos deste tipo de trabalho.

Outros autores, como Airola e Vogel (1988), valeram-se de imagens TM/LANDSAT

para a identificação da cobertura vegetal do solo. Este dado é usualmente derivado de imagens

de sensoriamento remoto para a implementação do modelo (PELLETIER, 1985;

VALENZUELA, 1988; CASTRO, 1992; PINTO, 1991).

Os dados utilizados para extrair as informações de interesse em aplicações de

sensoriamento remoto são normalmente provenientes de sensores multiespectrais como, por

exemplo, do Landsat 5 /Thematic Mapper (TM) ou do SPOT 3 High Resolution Visible

44

(HRV). Estes sensores possuem resolução espectral limitada, entre três e sete bandas, o que

impossibilita a extração de informações mais detalhadas sobre o comportamento espectral dos

alvos. A Figura 03 apresenta uma visão panorâmica da bacia do rio Formiga em Minas

Gerais, obtida de imagens do satélite LANDSAT.

Uma das principais vantagens do imageamento por satélites no mapeamento dos

riscos geológicos, e em particular os associados a fenômenos erosivos, é o fato do mesmo

estar acoplado aos Sistemas de Informação Geográfica – SIG, o que permite a atualização

constante de um determinado banco de dados, permitindo o acompanhamento em tempo real

da mudança do uso e ocupação do solo.

Figura 03: Limite da Bacia do Rio Formiga. Fonte: Rosa e Elmiro, 2004

II. 6.1 - Definição de Sistemas de Informações Geográficas

O uso do termo SIG remonta da década de 60, proveniente do Canadá (com o

levantamento do uso da terra) e dos EUA em que pesquisadores defrontados com os

problemas de acessar diferentes tipos de dados necessários para os modelos de transporte em

grande escala, conceberam o SIG como sendo um sistema capaz de extrair os dados

adequados a partir de bancos de dados, tornando-os possíveis de serem analisados e

45

apresentar os resultados sob a forma de mapas. Tais modelos combinaram a informação sobre

a distribuição das populações com outras informações distribuídas espacialmente no tocante

aos lugares de emprego e rotas de transporte, possibilitando o acesso aos dados sob diversas

maneiras (CHRISTOFOLETTI, 1999).

De acordo com WU & Sidle (1995), as capacidades de análises espaciais do SIG são

usadas para a entrada, armazenamento e saída dos dados do modelo. Esta integração dos

modelos matemáticos com SIG se dá pela possibilidade do SIG oferecer a modelagem de

pequenas porções do relevo de forma conjunta.

Os Sistemas de Informações Geográficas são constantemente utilizados no

processamento de dados espaciais, na elaboração de mapas relacionados com os inputs dos

dados ou resultados de modelos e na própria elaboração de modelos. Entretanto, nota-se hoje

em dia, um grande esforço dos Sistemas de Informações Geográficas incorporarem modelos

matemáticos em suas funções.

Uma característica marcante na modelagem dos sistemas ambientais foi o

desenvolvimento ocorrido nas duas últimas décadas integrando a abrangência dos modelos

digitais de terreno, a modelagem dos processos hidrológicos e os sistemas de informações

geográficas.

Além disso, a complexidade dos fatores atuantes em uma bacia hidrográfica tanto a

diversidade da natureza quanto à quantidade exige um instrumento computacional que seja

capaz de realizar de maneira eficiente e rápida todo serviço relacionado ao manuseio dessas

informações. Os SIG`s operam como ferramentas computacionais criadas especificamente

para manusear informações georreferenciadas, sendo ainda aptas para associar as funções

clássicas de um Banco de dados à visualização espacial em forma de mapas.

Para representar a informação espacial e temporal, usam-se geralmente mapas de

diversos tipos, estabelecidos a partir de levantamento de campo, de fotointerpretação, de

46

análise da resposta espectral de uma imagem enviada por um satélite de observação da terra

(Landsat, Spot) ou de qualquer outra fonte de informação geográfica. Para considerar a

dimensão temporal, um mapa de mesmo parâmetro pode ser preparado para diversos

intervalos de tempo (em relação com a variabilidade temporal do parâmetro).

Um SIG típico trabalha com dois tipos de dados digitais: vetorial e raster. Na

representação vetorial, os contornos ou trajetos das feições são definidos por uma série de

pontos que quando unidos através de linhas, formam a representação gráfica daquela feição.

Estes pontos são codificados com um par de números representando as coordenadas x e y num

determinado sistema de projeção cartográfica. Neste caso, os atributos relacionados à

representação vetorial são armazenados num arquivo do tipo banco de dados.

Na representação raster, as feições e os atributos aparecem num arquivo de dados

unificado. As feições são definidas por meio de um reticulado de células (pixels), nas quais se

registram, através de números, as condições ou atributos da imagem naquele ponto.

Os SIG’S, oferecem ao administrador uma visão inédita de seu ambiente de trabalho,

em que todas as informações disponíveis sobre um determinado assunto estão ao seu alcance,

inter-relacionadas com base no que lhes é fundamentalmente comum – a localização

geográfica. Para que isto seja possível, a geometria e os atributos dos dados num SIG devem

estar georreferenciados, isto é, localizados na superfície terrestre e representados numa

projeção cartográfica.

O requisito de armazenar a geometria dos objetos geográficos e de seus atributos

representa uma dualidade básica para SIG`s. Para cada objeto geográfico, o SIG necessita

armazenar seus atributos e as várias representações gráficas associadas. Devido a sua ampla

gama de aplicações, há pelo menos três grandes maneiras de se utilizar um SIG:

i) Como ferramenta para produção de mapas;

ii) Como suporte para análise espacial de fenômenos;

47

iii) Como um banco de dados geográficos, com funções de armazenamento e recuperação de

informação espacial.

Estas três visões do SIG são antes convergentes que conflitantes e refletem a

importância relativa do tratamento da informação geográfica dentro de uma instituição.

No nível mais próximo ao usuário, a interface homem-máquina define como o

sistema é operado e controlado. No nível intermediário, um SIG deve ter mecanismos de

processamento de dados espaciais (entrada, edição, análise, visualização e saída). No nível

mais interno do sistema, um sistema de gerência de banco de dados geográficos oferece

armazenamento e recuperação dos dados espaciais e seus atributos.

Em termos gerais, os Sistemas de Informações Geográficas realizam o tratamento

computacional de dados geográficos e recuperam informações não apenas com base em suas

características alfanuméricas, mas também por sua localização espacial (Figura 04).

Figura 04: Exemplo de Aplicação de Sistemas de Informações Geográficas (SIG). Fonte: Oliveira, 2003.

48

II.7 - O Planejamento Urbano no Controle da Erosão

A urbanização de municípios localizados em terrenos de alta susceptibilidade aos

processos erosivos deve ser realizada com diretrizes de projetos de loteamentos estabelecidos

pela prefeitura, que contenham orientações de controle da erosão, principalmente no tocante

às obras de drenagem.

Para o diagnóstico regional da erosão, cita-se como necessário à elaboração de cartas

de susceptibilidade aos processos erosivos, dos dados do meio físico como o substrato

geológico, uso do solo, pedologia, e relevo que irão definir categorias de terrenos susceptíveis

ao fenômeno da erosão.

Essas cartas são importantes para os organismos federais, estaduais e municipais

estabelecerem planos de prevenção e controle de erosão, no âmbito de uma bacia hidrográfica,

ou mesmo de um determinado território estadual.

O cadastramento das erosões existentes constitui a primeira etapa para o

estabelecimento de um plano preventivo e de obras de correção.

Visando a elaboração de um relatório de diagnóstico da erosão de um município, os

trabalhos de cadastramento são iniciados em reunião técnica na prefeitura, para serem obtidas

as seguintes informações:

i) Planta de detalhe da área urbana;

ii) Caracterização das ocorrências das erosões;

iii) Formas da expansão urbana (vetores, loteamentos, conjuntos habitacionais);

iv) Leis de disciplinamento do uso e ocupação do solo (plano diretor, lei de parcelamento do

solo, etc);

v) Medidas de combate adotadas.

49

Várias cidades brasileiras instaladas em terrenos de baixa resistência à erosão,

quando não pavimentadas, têm o ravinamento iniciado nas próprias ruas, que são as principais

adutoras das águas captadas pelos telhados, somadas ao escoamento local. Estas ravinas

geralmente se transformam em voçorocas, ao interceptar o lençol freático.

Os incrementos das vazões em função do acréscimo de área impermeável conferem

aos processos erosivos uma dinâmica acelerada, que se desenvolvem em áreas urbanizadas,

colocando em risco a segurança e economia dos habitantes.

II. 7.1 - Plano Diretor de Macrodrenagem Urbana

O sistema de macrodrenagem é um dos componentes do conjunto da infra-estrutura

dos melhoramentos de uma comunidade urbana. O plano diretor de macrodrenagem deve ser

visto como uma peça a ser elaborada com a participação ativa do poder público como agente

polarizador e gerenciador, e com a contribuição da sociedade civil de uma forma geral ao

longo de todo o processo, buscando atender às necessidades básicas da população segundo as

prioridades que a sociedade atribuiu (GARCIA, 2003).

O Plano Diretor de Macrodrenagem deve ser um instrumento que forneça as

diretrizes básicas para o planejamento, gerenciamento e fiscalização dos serviços de

drenagem no município. Ele deve estar integrado com os grandes sistemas urbanos como o

sistema viário, sistema de limpeza urbana, sistema de coleta e disposição final dos resíduos

sólidos, sistema de saúde pública e deve contemplar também não só os aspectos hidrológicos,

mas também os aspectos sociais, urbanísticos, jurídico-institucionais e ambientais.

A elaboração do Plano Diretor de Macrodrenagem Urbana, segundo o CEPAM

(1990), deve atender alguns cuidados fundamentais como:

50

i) Ampla participação da comunidade através de seus organismos representativos, visando

atender ao complexo sistema social, para que se possa ter, por meio da participação dessa

comunidade, uma co-responsabilidade e solidariedade visando uma melhor aplicação dos

recursos públicos;

ii) Completo levantamento cadastral de todos os elementos existentes, constituintes tanto da

macrodrenagem como da microdrenagem, a fim de se proceder a uma verificação de seu

dimensionamento. Assim poderá melhor visualizar as deficiências do sistema e propor

soluções, estruturais ou não estruturais;

iii) Caracterização das bacias, que serão tratadas como unidades de referência, consoante às

novas diretrizes da lei 9433, de 08/01/1997, e obter os dados necessários ao seu planejamento

tais como: área da bacia, população, extensão do talvegue principal, diferença de cotas a

montante e jusante, adensamento, declividade e permeabilidade;

iv) Proceder a uma estimativa das áreas impermeabilizadas, utilizando-se das geotecnologias

por meio da metodologia baseada em imagens digitais obtidas por sensoriamento remoto, e

com utilização de Sistemas de Informações Geográficas (SIG`s);

v) Proceder ao monitoramento hidrométrico das bacias, modelagem do sistema, e o

desenvolvimento de estudos para o aperfeiçoamento do sistema de drenagem;

vi) Desenvolver um plano de ação de característica multidisciplinar, que contenha todo o

elenco das intervenções estruturais e não estruturais, devidamente hierarquizadas e

priorizadas, dentro de um contexto de sustentabilidade visando à proteção da população

contra as cheias, controle da erosão e poluição dos corpos d’água.

51

Capítulo III

Métodos

Os SIG’s são utilizados em aplicações que geralmente envolvem uma quantidade de

dados muito grande para serem manuseadas por processos convencionais. Um SIG pode

manipular uma base de dados georreferenciados que considere centenas de características de

uma região, bem como centenas de fatores associados a cada característica ou localização

(SIMÕES, 1993). Na previsão e determinação de áreas sujeitos à erosão laminar ou

escorregamentos, vários fatores são preponderantes como: volume do escoamento superficial,

erosividade das chuvas, erodibilidade dos solos, cobertura do solo, drenagem, morfologia,

entre outros.

A determinação da perda de sedimentos em uma bacia por erosão se mostra como

um fenômeno de difícil quantificação em função de diversos fatores, como heterogeneidade

dos solos e modelos matemáticos gerados a partir de experiências realizadas em regiões com

características diferentes das regiões de clima tropical úmido.

A importância da utilização de técnicas de geoprocessamento no estudo da perda de

solos por erosão, além de modelos hidrológicos integrados a SIG’s está fundamentada em

alguns aspectos:

i) Sistemas multiusuários – vários usuários podem ter acesso a um banco de dados geográfico

simultaneamente. O sistema operacional baseado em mecanismos multiusuários data de 1960.

Mais recentemente, a tecnologia tem sido orientada no sentido de trabalhar com bancos de

dados distribuídos, evitando a concentração de dados numa única central;

52

ii) Volume de dados e velocidade de tratamento – os dados dos sistemas geográficos de

informações são complexos e volumosos, o que constantemente requer robustos sistemas de

armazenamento de dados. Ao mesmo tempo, o sistema é capaz de tratar com rapidez e

eficiência grande volume de dados;

iii) Uso simultâneo de dados de origens diferentes – os primeiros sistemas foram quase todos

baseados em CAD. Hoje uma unidade de geoprocessamento requer sistemas mais complexos

que possam tratar simultaneamente dados de origens diferentes. Assim, para manipulação

completa de informações, os sistemas devem ter algumas características como: gerenciar

banco de dados, tratar imagens de satélites, captar informações, cruzar mapas, aplicar funções

matemáticas em dados espacializados, possuir opções cartográficas para finalização de mapas,

entre outras. Atualmente, para o uso simultâneo das informações, não se recomenda só um

SIG, ou um CAD ou sistema de tratamento de imagens, mas sim um sistema que possua todas

essas características;

iv) Opções gráficas – Os sistemas permitem a entrada e saída de dados gráficos (em diversos

formatos, imagens, dados numéricos), o que facilita muito as operações primitivas nos

sistemas geográficos de informações.

Diversos critérios para o estudo da erosão de solos vêm sendo utilizados por

organismos e pesquisadores, visando à busca de soluções para o problema.

III. 1 - Equação Universal de Perda de Solos (EUPS)

Os modelos são estruturas simplificadas da realidade que apresenta características ou

relações supostamente significativas. Numa forma generalizada constituem aproximações

altamente subjetivas por não incluírem todas as observações ou medidas associadas, resultado

da reação tradicional do homem de simplificar a complexidade do mundo ao seu redor.

53

Contudo, são valiosos por eliminar detalhes acidentais, preservando os aspectos

fundamentais da realidade, embora esta seletividade implique vários graus de probabilidade e

condições nas quais eles podem ser aplicados (HAGGETT e CHORLEY, 1967).

A modelagem matemática vem se destacando no meio científico devido à

possibilidade da representação, mesmo que de forma aproximada, da realidade de um

determinado ambiente, e à previsão dos eventos que nele ocorrem. Por intermédio da

modelagem podem-se testar idéias, hipóteses, realizar estudos de predição.

Dentre os modelos disponíveis para a estimativa da erosão, a Equação Universal de

Perda de Solo – EUPS (Universal Soil Loss Equation- WISCHMEIER e SMITH, 1978) vem

sendo muito utilizada e aceita no meio técnico como uma das melhores abordagens sobre a

avaliação da erosão dos solos.

No Brasil, segundo Bertoni e Lombardi (1990), vários autores vem trabalhando com

o objetivo de avaliar os fatores da Equação Universal de Perda de Solos para características

tropicais.

Os fatores que compõem a Equação Universal de Perda de Solos podem ser

resumidos em dois grupos: fatores que dependem das características naturais e fatores

relacionados às formas de ocupação e uso da terra.

A Equação Universal de Perdas de Solo traduz a ação conjunta dos fatores naturais

(erosividade das chuvas, erodibilidade dos solos, topografia), e antrópicos que são os

principais fatores de influência no processo erosivo hídrico. A referida equação pode ser

escrita da seguinte forma:

PCSLKRA ⋅⋅⋅⋅⋅= (01)

54

Onde A é a perda do solo por unidade de área (ton/ha.ano), R é o fator erosividade da chuva

em (MJ.mm/ha.h.ano), K é o fator erodibilidade do solo em (ton.ha.h/ha.h.ano), L é o fator

comprimento de rampa (adimensional), S é o fator declividade (adimensional), C é o fator

uso e manejo (adimensional), e P é o fator práticas conservacionistas (adimensional).

De certa maneira pode-se dizer que o produto dos fatores relacionados a erosividade

da chuva, erodibilidade do solo, e a topografia do terreno, ligam-se ao potencial natural de

perdas de solo, e se modificam através de mudanças do meio ambiente (mudanças climáticas,

ou erosões importantes a ponto de modificarem a topografia, por exemplo), enquanto os

fatores relacionados a uso e ocupação do solo, podem ser alterados por meio da intervenção

humana, por exemplo, através da simples substituição de um tipo de cultura agrícola por

outro.

Fator Erosividade da Chuva (R):

A energia cinética determina a erosividade que é a habilidade da chuva em causar

erosão (GUERRA et al, 1999). É necessário lembrar que vários parâmetros podem ser

utilizados para quantificar a erosividade da chuva, como por exemplo: o total precipitado

assim como a intensidade da chuva, a energia cinética, etc.

Em trabalhos desenvolvidos nos Estados Unidos, Wischmeier e Smith concluíram

que o índice que possui melhor correlação com a perda de solo é produto da energia cinética

da chuva pela sua intensidade máxima em trinta minutos (CATÂNEO et al., 1982).

No entanto a erosividade não está associada apenas à intensidade da precipitação,

como também à umidade do terreno devido à distribuição anual das chuvas.

A equação abaixo é utilizada para a determinação de um valor médio para a

erosividade e foi proposta por Lombardi Neto e Moldenhaur (1982). A mesma relaciona o

55

índice mensal de erosão (El) com a precipitação média mensal e a precipitação média anual

em milímetros.

( ) 759,02823.89 P

rEI = (02)

Entretanto, Albuquerque et al. (1994), Bertoni e Lombardi Neto (1993), entre outros

estudaram outros índices de erosividade e consideraram o valor de El30 como o mais

adequado para a realidade intertropical, sendo apresentado por meio da relação entre a média

mensal e a média anual de precipitação:

( ) 85,02355,6730 P

rEI = (03)

Onde El30 é a média mensal do índice de erosividade em MJ.mm /(ha.h), r a média do total

mensal de precipitação, em mm e P a média do total anual de precipitação, em mm.

Portanto, para a determinação da erosividade (R), soma-se o resultado dos valores

mensais do índice de erosividade em cada estação pluviométrica:

∑=

=12

130

JEIR (04)

Fator Erodibilidade do Solo (K):

A erodibilidade é um fator intrínseco a cada tipo de solo. Inicialmente os valores de

K eram obtidos com base na comparação entre a erosão ocorrida numa dada parcela,

56

comparativamente a outra em que esse fator era conhecido. Em seguida, esse fator foi

investigado por meio de experimentos com simuladores de chuvas. O mesmo foi

desenvolvido para talhões experimentais nos quais, as características físicas e químicas dos

solos são facilmente analisadas bem como as suas alterações ao longo do tempo.

Pode ser entendido como a maior ou menor facilidade com que as partículas de solo

são “soltas” e posteriormente transportadas, isto é, representa a susceptibilidade que os solos

têm de serem erodidos.

Segundo Bertoni e Lombardi Neto (1993), as diferenças relacionadas às propriedades

do solo permitem que alguns solos sejam mais erodidos que outros ainda que variáveis como

chuva, declividade, cobertura vegetal e práticas de manejo sejam as mesmas. Ainda de acordo

com esses autores as propriedades do solo que influenciam na erodibilidade são aqueles que

afetam a infiltração, a permeabilidade, a capacidade total de armazenamento de água e

aquelas que apresentam resistência às forças de dispersão, salpico, abrasão e transporte pelo

escoamento.

O fator erodibilidade do solo pode ser determinado experimentalmente “in-situ” ou

de forma indireta através do nomograma de Wischemeier et al (1971), (Figura 05).

No entanto, a utilização desse ábaco para regiões tropicais não pode ser considerada

adequada, pois as características texturais e de composição química destes solos divergem

daquelas prevalecentes para os solos americanos que subsidiaram a composição do referido

ábaco.

Os valores de erodibilidade tornam-se mais difíceis de estimar quando se levam em

conta a umidade do solo antecedente, as condições físicas da superfície do solo e as variações

sazonais de suas propriedades. Como estas condições tendem a ser homogêneas para uma

determinada época do ano, considera-se que o valor da erodibilidade sazonal pode reduzir os

erros na estimativa da perda de solo (ARS, 1994).

57

Figura 05: Nomograma de Wischmeier et al., 1971

Fator Topográfico (LS):

A influência da topografia na intensidade erosiva é devido à declividade e

comprimento de rampa, os quais interferem diretamente na velocidade das enxurradas.

A integração dos parâmetros relativos a declividade e ao comprimento de rampa,

pode ser feita por meio da equação desenvolvida por Bertoni para a cidade de Campinas, e

que se adapta bem às condições brasileiras (apud Baptista, 1997).

Fator 18,163,000984,0 SLLS = (05)

58

Onde L é o comprimento de rampa em metros e S é a declividade em porcentagem.

O fator comprimento de rampa tem grande importância nos processos de perda de

solo, uma vez que quanto maior for sua extensão maior será a velocidade do escoamento.

Por outro lado, o volume e a velocidade das enxurradas, relacionam-se diretamente

ao grau de declividade do terreno, sendo que o fator declividade é integrado a EUPS em

porcentagem.

Essas variáveis topográficas podem ser obtidas por meio de ábacos, manualmente

sobre bases cartográficas, ou através de técnicas de geoprocessamento, pois a maioria dos

softwares possuem algoritmos de manipulação que percorrem o modelo numérico de terreno.

Fator Práticas Conservacionistas (P):

Trata-se da relação entre a intensidade esperada de perda de solo com determinada

prática conservacionista ou quando a cultura está disposta no sentido do declive.

Uma área sem proteção de cobertura vegetal é geralmente mais suscetível à erosão

do que um que esteja recoberto por vegetação sendo que o seu efeito dependerá do tipo e fase

do crescimento da vegetação associada à seqüência de culturas e ao manejo (BERTONI e

LOMBARDI NETO, 1993).

Fator Uso e Manejo (C):

Segundo Guerra et al (1999) este fator é a relação esperada entre as perdas de solo

em um terreno cultivado em determinadas condições e as perdas de solo de um terreno

59

mantido continuamente descoberto. De maneira geral os valores de C são obtidos por

experimentos realizados nas regiões de estudo.

As perdas de solo que ocorrem em uma área mantida continuamente livre de

vegetação podem ser estimadas pelo produto dos parâmetros relativos a erosividade da chuva,

erodibilidade dos solos e aos fatores topográficos, (fatores R, K e LS do modelo matemático),

o que constitui o Potencial Natural de Erosão (PNE). No caso da área ter algum tipo de

cobertura vegetal, natural ou implantada, as perdas reais serão bem menores que as calculadas

para área sem cobertura vegetal, devido à proteção que a vegetação proporciona ao solo.

O grau de proteção conferido pela cobertura depende do tipo de vegetação, seqüência

de culturas e práticas de manejo. Também influi os estágios de crescimento e

desenvolvimento da vegetação durante o período de maior ocorrência das chuvas.

III. 2 - Aplicação de Lógica Fuzzy e de Análise Multicriterial

como Técnica de Inferência Geográfica

O conceito de conjunto fuzzy, também chamada de lógica difusa, foi desenvolvido

em 1965 por Lofti A. Zadeh na Universidade da Califórnia.

Em meados da década de 60, Zadeh observou que os recursos tecnológicos

disponíveis eram incapazes de automatizar as atividades relacionadas a problemas de natureza

industrial, biológica ou química, que compreendessem situações ambíguas não passíveis de

processamento por meio da lógica computacional fundamentada na lógica booleana.

O conjunto fuzzy é uma metodologia de caracterização de classes, que por várias

razões não tem ou não pode definir limites rígidos entre classes. Os sistemas fuzzy oferecem

60

uma alternativa para modelagem de sistemas usados pelo homem desde eletrodomésticos até

sistemas de controle industriais.

Para caracterizar formalmente um conjunto pode-se recorrer ao conceito de função

de pertinência, onde a mesma é uma função que dado o valor de um atributo, a função

determina se o elemento avaliado pertence ou não a um determinado conjunto em análise.

Na teoria dos conjuntos fuzzy, a função de pertinência atribui a cada elemento do

universo um valor no intervalo [ 0,1].

Um conjunto booleano possui uma função de pertinência onde seus limiares são

definidos de forma nítida. Um conjunto fuzzy por outro lado, tem como característica a

indefinição de fronteiras ou limiares entre as classes, (Figura 06).

Destaca-se que as decisões nos diversos setores da sociedade vêm sendo tomadas

tradicionalmente com base em apenas um ou dois critérios, geralmente financeiro, através de

técnicas monocriteriais. A partir da década de 70, as pressões para reduzir os custos do

governo e a busca pela preservação dos recursos naturais, levaram os planejadores a procurar

incluir nos processos diversos fatores no intuito de tomar uma decisão mais racional. Diante

de tais necessidades, o pensamento multicriterial de tomada de decisão se tornou relevante.

Cita-se como exemplo o método AHP (Analytic Hierarchy Process), que tem como

base a representação de um problema complexo através da estruturação hierárquica do

mesmo, objetivando priorizar os fatores na análise das diversas alternativas.

Para a presente pesquisa, além da aplicação de um modelo matemático integrado a

um SIG, foi também utilizada a análise multicriterial como suporte para geração de mapas de

susceptibilidade erosiva. Esta operação teve por objetivo analisar a eficiência do modelo

EUPS, além de trabalhar com um maior grau de confiabilidade na atribuição de pesos de

forma hierárquica para parâmetros como declividade, uso do solo e mapa pedológico

respectivamente.

61

Figura 06: Diagrama de Venn ilustrando a diferença de fronteira entre um conjunto fuzzy (A) e um conjunto

booleano (B)

III. 3 - Modelo Precipitação – Vazão IPHS 1

O conhecimento das variáveis hidrológicas é básico para qualquer projeto ou

planejamento na área de recursos hídricos. Os modelos permitem reconstituir séries

hidrológicas, simular situações críticas e estudar o comportamento dos sistemas hidrológicos.

Todos os modelos hidrológicos são aproximações dos fenômenos reais, assim a saída

do sistema atual nunca pode ser prevista com exatidão. Igualmente, os fenômenos

hidrológicos variam nas três dimensões do espaço, e no tempo, mas a consideração de

ocorrência simultânea das cinco fontes de variação (aleatoriedade, três dimensões espaciais,

tempo) tem sido desenvolvida somente em alguns casos idealizados. Um modelo prático

usualmente considera somente uma ou duas fontes de variação.

As fases do processo de transformação precipitação – vazão, são modelados por

algoritmos matemáticos. Na literatura são apresentados diferentes algoritmos que compostos,

identificam modelos tais como HEC-1, SSARR, IPH, STANFORD IV, entre outros.

62

Os modelos denominados precipitação-vazão (“Rainfall Runoff”) procuram simular

parte do ciclo hidrológico, ou seja, através da precipitação conhecida na bacia hidrográfica, o

modelo simula a vazão na seção principal (Figura 07). Esta metodologia é utilizada para:

i) Melhor entender o comportamento dos fenômenos hidrológicos da bacia;

ii) Análise de consistência e preenchimento de falhas na obtenção de dados fluviométricos;

iii) Planejamento e Dimensionamento de obras hidráulicas;

iv) Previsão de inundações;

v) Estudo dos efeitos resultantes da modificação do uso da terra.

Tucci et al (1989), apresentaram um Sistema de Transformação Precipitação – Vazão

denominado IPHS 1, o qual consiste de um sistema computacional que gera como resultado

final o hidrograma de projeto resultante da ocorrência de uma ou várias tormentas sobre uma

bacia hidrográfica.

Fig 07: Resultado gerado por Simulação Através do Sistema IPHS 1. Fonte: Tucci et al, 1989

63

III. 3.1 - Estrutura do Sistema Computacional IPHS 1

O hidrograma de projeto no sistema computacional IPHS 1, é determinado por meio

do conhecimento da precipitação de projeto, das características físicas das bacias e de

parâmetros do modelo que transforma a precipitação em vazão.

O sistema é modulado segundo as operações hidrológicas, e oferece as seguintes

opções:

i) Transformação precipitação – vazão na bacia;

ii) Escoamento em rios;

iii) Propagação em Reservatório;

iv) Entrada soma ou derivação de hidrogramas.

Para cada uma destas opções são fornecidos as características físicas e os dados

históricos. O modelo compõe os resultados de acordo com a numeração seqüencial informada

pelo usuário, e cada número identifica o hidrograma resultante final da bacia ou trecho. O

sistema é formado por três componentes:

i) Leitura de dados e manejo de arquivos;

ii) Modelos;

iii) Impressão e graficação.

A primeira componente permite gerar os arquivos de informação que contêm

parâmetros, dados hidrológicos e características físicas da bacia.

A segunda componente por sua vez está dividida em dois módulos:

i) Módulo Bacia;

ii) Módulo Rio.

Cada módulo é formado por sub-módulos que realizam operações hidrológicas

específicas, e estes apresentam como opções diferentes algoritmos de cálculo.

64

A Tabela 01 mostra a estrutura computacional do sistema IPHS com as respectivas

opções de escolha de métodos de separação de escoamento e de determinação do escoamento

superficial.

O sistema IPHS gera resultados baseados no processo de soma de hidrogramas para

uma determinada seção de controle, ou para canais por meio de propagação de fluxo.

Tabela 01: Estrutura do Sistema Computacional IPHS 1

Para determinar o hidrograma de projeto para uma bacia onde as características das

precipitações são uniformes, não é necessário discretizá-la em sub-bacias. Para bacias

maiores, onde existem não-uniformidades espaciais, reservatórios, modificações do leito, e

áreas de inundação, torna-se necessário a discretização da bacia hidrográfica (Figura 08).

Figura 08: Discretização de Bacia Hidrográfica em Simulação do Sistema IPHS. Fonte: Tucci et al, 2001

Precipitação Separação Escoamento Escoamento Escoamento Escoamento DerivaçãoEscoamento Superficial Subterrâneo em Rios Reservatórios de Vazões

Precipitação Método IPH II Hidrograma Unitário Reservatório MuskingumSequencial Método SCS Hidrograma Triangular Linear Simples Muskingum Cunge LinearPrecipitação Método Nash Modificado Muskingum Cunge não LinearAcumulada Exponencial Método de Clark Muskingum Cunge com Planície

Índice φ de InundaçãoEquação de Muskingum Cunge não Linear

Holtan para Condutos Fechados

Módulo Bacia Módulo Rio

65

III. 3.2 - Aplicação do Método do Número de Curva Para

Separação do Escoamento Superficial

O SCS (Soil Conservation Service), em 1972, desenvolveu um método para o cálculo

das perdas do volume de chuva, segundo as características geomorfológicas e físicas de uma

determinada bacia. O método do número de Curva (CN), estima o excesso de precipitação, o

qual é o responsável pela produção de escoamento superficial, fundamentando-se numa

função de precipitação cumulativa, tipos de solo, categorias de uso e ocupação do solo e

condições de umidade, usando a seguinte equação:

( )SIaP

IaPPe+−

−=

2

(06)

Onde Pe é o excesso de precipitação acumulado no tempo t, P é a quantidade de precipitação

total no tempo t, Ia representa as perdas iniciais e S é a retenção máxima potencial.

Existe uma adaptação do método para os solos do Estado de São Paulo,

suficientemente abrangente para ser aplicada a solos de outros estados. A fórmula proposta

pelo SCS é:

( ) SPSPSPHexc 2,0,

8,02,0 2

>+−

= (07)

Onde Hexc é o escoamento superficial direto em mm, P é a precipitação em mm, e S a

retenção potencial do solo em mm.

66

O valor de S depende do tipo e da ocupação do solo e pode ser determinado por

tabelas próprias. A quantidade de 0,2 S é uma estimativa de perdas iniciais, devidas à

interceptação e retenção em depressões. Por essa razão, impõe-se a condição P > 0,2 S.

Realizando uma mudança de variável obtém-se:

4.2510

1000S

CN+

= (08)

Onde CN é o número de curva.

Os valores do parâmetro CN, tradicionalmente encontrados, podem variar desde 100

(limite superior), para o caso de estar-se analisando uma superfície de um corpo d’água, até

aproximadamente 30 (limite inferior), onde o tipo de solo predominante é permeável com alta

taxa de infiltração.

O SCS estimou diversos valores genéricos para o parâmetro CN, de acordo com

situações específicas de tipos, usos e coberturas do solo, encontradas em bacias

experimentais. Em casos específicos, é preciso adaptar esses valores às situações particulares

encontradas em campo. Para tal, de posse das tabelas geradas pelo SCS (situação genérica) e

do conhecimento prévio das características do solo, é possível calcular os valores

representativos da região de estudo.

A classificação dos tipos de solo, baseada em suas especificidades granulométricas e

geomorfológicas, com vistas à obtenção do parâmetro CN é definida segundo a Tabela 02:

67

Tabela 02: Classificação hidrológica do solo – SCS

Grupo Tipo de Solos

A Solos arenosos com baixo teor de argila total, inferior a 8%, não havendo rocha nem camadas argilosas, e nem mesmo densificadas até a profundidade de 1,5 m. O teor de húmus é muito baixo, não atingindo 1%.

B Solos arenosos menos profundos que os do Grupo A e com menor teor de argila total, porém ainda inferior a 15%. No caso de terras roxas, esse limite pode subir a 20% graças à maior porosidade. Os dois teores de húmus podem subir, respectivamente, a 1,2 e 1,5%. Não pode haver pedras e nem camadas argilosas até 1,5 m, mas é , quase sempre, presente camada mais densificada que a camada superficial.

C Solos barrentos com teor total de argila de 20 a 30%, mas sem camadas argilosas impermeáveis ou contendo pedras até profundidades de 1,2 m. No caso de terras roxas, esses dois limites máximos podem ser de 40% e 1,5 m. Nota-se a cerca de 60 cm de profundidade, camada mais densificada que no grupo B, mais ainda longe das condições de impermeabilidade.

D Solos argilosos (30 – 40% de argila total) e ainda com camada densificada a uns 50 cm de profundidade. Ou solos arenosos como B, mas com camada argilosa quase impermeável, ou horizonte de seixos rolados.

A determinação do CN para uma condição de umidade II pode ser realizada por meio

da tabela 03, em função da cobertura e do tipo hidrológico do solo. Com relação às condições

de umidade antecedente do solo, o método do SCS distingue três condições:

- Condição I – Solos Secos – as chuvas, nos últimos cinco dias, não ultrapassaram 15 mm;

- Condição II – Situação média na época das cheias – as chuvas, nos últimos cinco dias,

totalizaram de 15 a 40 mm;

- Condição III – Solo úmido (próximo da saturação) – as chuvas, nos últimos cinco dias,

foram superiores a 40 mm, e as condições meteorológicas foram desfavoráveis a altas taxas de

evaporação.

A Tabela 04 permite converter o valor de CN para condição I ou III, dependendo da

situação que se deseja representar.

68

Tabela 03: Valores de CN em função da cobertura e do tipo hidrológico de solo

(condição II de umidade)

A B C DUso Residencial

Tamanho médio do lote % Impermeávelaté 500 m² 65 77 85 90 921000 m² 38 61 75 83 871500 m² 30 57 72 81 86

98 98 98 98Ruas e estradas:

entadas, com guias e drenagem 98 98 98 98com cascalho 76 85 89 91

de terra 72 82 87 8989 92 94 9581 88 91 93

39 61 74 8049 69 79 84

77 86 91 94Culturas em fileira

linha reta condições ruins 72 81 88 91boas 67 78 85 89

curva de nível condições ruins 70 79 84 88boas 65 75 82 86

Cultura de grãoslinha reta condições ruins 65 76 84 88

boas 63 75 83 87curva de nível condições ruins 63 74 82 85

boas 61 73 81 84Pasto

condições ruins 68 79 86 89médias 49 69 79 84boas 39 61 74 80

curva de nível condições ruins 47 67 81 88médias 25 59 75 83boas 6 35 70 79

Campos Condições boas 30 58 71 78Florestas condições ruins 45 66 77 83

boas 36 60 73 79médias 25 55 70 77

Plantio em linha reta

Tipo de uso do soloCondições Hidrológicas

Espaços abertos, parques, jardins:boas condições, cobertura de grama > 75%

condições médias, cobertura de grama > 50%Terreno preparado para plantio, descoberto

Grupo Hidrológico

Estacionamentos pavimentados, telhados

Áreas comerciais (85% de impermeabilização)Distritos industriais (72% de impermeabilização)

69

Tabela 04: Conversão das curvas CN para as diferentes condições de umidade do solo – SCS

Como roteiro de cálculo, a aplicação do método do SCS percorre as seguintes etapas:

i) Determinação do grupo hidrológico do solo;

ii) Determinação do CN para a condição II por meio da Tabela 03;

iii) Transformação do CN para a condição desejada pela Tabela 04.

Alternativamente, pode-se separar a bacia em áreas permeáveis e impermeáveis e

calcular o CN ponderado. A utilização de Sistemas de Informações Geográficas na presente

pesquisa foi particularmente útil, porque permitiu calcular o número de curva ponderado para

os diferentes cenários de urbanização.

I II III100 100 10087 95 9978 90 9870 85 9763 80 9457 75 9151 70 8745 65 8340 60 7935 55 7531 50 7027 45 6523 40 6019 35 5515 30 50

Condições de umidade

70

Capítulo IV

Área de Estudo

O município de São José dos Campos localiza-se no médio Vale do rio Paraíba do

Sul, na província geomorfológica denominada Planalto Atlântico, a 23º 13’ 53’’ de latitude

sul e 45º 51’ 21’’ de longitude oeste, com altitude média de 600 metros.

Localizado na porção leste do Estado de São Paulo, na Região do Vale do Paraíba,

(Figura 09 ), possui uma área total de 1.118 Km², e população aproximada de 441.984

habitantes, cuja taxa de urbanização é de 96,2 % (IBGE 1991).

Figura 09: Localização do Município de São José dos Campos

É atualmente o município de maior destaque e influência na região, como pode se

observar em função da sua taxa de crescimento populacional (0,8 % em 1970, 1,1 % em 1980

e 1,4 % em 1991, IBGE 1991) e pelo seu desenvolvimento industrial (município do interior

71

com maior porcentagem de área industrial construída entre 1980 – 1985, SMA 1989).

Destacam-se as indústrias de bens de consumo duráveis e de capital, favorecidas

principalmente pela localização entre os dois maiores centros urbanos – industriais do país

(São Paulo e Rio de Janeiro).

O rio Paraíba do Sul é o principal curso de drenagem das águas pluviais no

município de São José dos Campos, atravessando todo o município formando assim uma

complexa rede de afluentes às margens esquerda e direita. Toda a rede de drenagem está sob

influência das chuvas de verão, sendo os meses de dezembro, janeiro e fevereiro os mais

chuvosos (Secretaria de Meio Ambiente do Estado de São Paulo – 1989).

Na zona sul da cidade o adensamento urbano é bastante concentrado junto das

margens dos rios, tornando-se progressivamente rarefeito nas áreas mais distantes da faixa

ribeirinha devido, principalmente aos desníveis topográficos. O maior adensamento urbano

(cerca de 90%) está localizado a partir da margem direita do rio Paraíba, que é cortada por

uma série de bacias tributárias, todas ligeiramente paralelas (rio Comprido, córrego da

Ressaca, córrego Senhorinha, córrego do Vidoca, córrego do Lavapés, córrego do Cambuí,

córrego do Alambari, córrego do Pararangaba e córrego da Divisa).

O seu crescimento urbano-industrial foi marcado por diferentes fases. Inicialmente a

cultura do algodão, cuja produção era destinada ao abastecimento das indústrias têxteis

inglesas, se desenvolveu de forma rápida na região, com grande produção entre 1867 – 1869,

declinando ao final daquele século. A seguir, o ciclo do café, vindo do Rio de Janeiro, foi

introduzido na região. Nessa época, o crescimento e o declínio populacional para a maior

parte dos municípios da região estão relacionados ao apogeu e queda do café, (dentre as

exceções encontrava-se São José dos Campos).

Estas fases eminentemente agrícolas determinaram significativos desmatamentos,

dando continuidade à retirada anterior da vegetação voltada para atividades carvoeiras. Como

72

consequência, intensificou-se o desenvolvimento de processos erosivos e assoreamento das

drenagens, porém a modificação ambiental mais contundente foi a perda de fertilidade do solo

(IPT/PMSJC,1996).

A consolidação de São José dos Campos como pólo industrial trouxe também o

êxodo rural e o adensamento e expansão da área urbana. Tal situação teve como conseqüência

a ocupação, cada vez maior e muitas vezes inadequada, de terrenos mais problemáticos, como

as encostas de maior declividade e fundos de vale sujeitos a inundação, além da deficiência na

implantação de infra-estrutura necessária, como rede de água e esgoto, portanto com redução

da qualidade de vida da população.

Atualmente, a implantação da Rodovia Carvalho Pinto está acelerando a expansão

urbana no sul do município, em terrenos basicamente de colinas tabulares esculpidas em

rochas sedimentares. Apesar de topograficamente apresentar condições favoráveis à sua

ocupação, tais terrenos possuem características geotécnicas que devem ser consideradas para

evitar situações de impacto, tais como: vertentes mais abruptas dos tabuleiros; presença de

argila expansiva, provocando a desagregação superficial dos sedimentos em cortes e aterros;

solos bastantes susceptíveis ao processos erosivo e vales com drenagens sujeitas à

contaminação, assoreamento e inundação.

IV.1 – Bacia Hidrográfica do Rio Pararangaba

O rio Pararangaba, afluente da margem direita do rio Paraíba do Sul, corta o

município de São José dos Campos no sentido sudeste / nordeste e tem sua nascente na

vertente interior da Serra do Mar.

Geograficamente, a sub-bacia do rio Pararangaba encontra-se no extremo leste do

município, próximo à divisa com o município de Caçapava. Possui área de 75,64 Km2 ,

73

correspondendo a 6,8% da área total da cidade de São José dos Campos, e apresenta três

afluentes principais: ribeirão do Cajuru, córrego do Bairrinho e córrego do Bueirinho (Figura

10).

Figura 10: Caracterização da bacia do rio Pararangaba (Fonte: CPTI, 2000).

A análise geomorfológica da sub-bacia do Pararangaba indica a presença de aluviões

argilosos que pertencem à área de drenagem do rio Paraíba do Sul, portanto situando-se na foz

do rio Pararangaba. Há também terraços fluviais, aluviões arenosos (característicos das

várzeas do rio Pararangaba e de dois de seus afluentes, Cajuru e Bairrinho); colinas e

morrotes em sedimentos arenosos; colinas e morrotes em sedimentos de argila arenosa e de

argila expansiva. Nas nascentes desses corpos d’água há morros com substrato de rochas

graníticas e declividades que variam entre 20 a 50% (IPT/PMSJC, 1996).

A Tabela 05 apresenta um resumo do meio físico e das características ambientais da

bacia do rio Pararangaba quanto aos aspectos relativos a geomorfologia, geologia, clima,

pedologia, unidades de conservação e degradação por processos do meio físico.

74

Tabela 05: Aspectos do meio físico e ambiental da bacia do rio Pararangaba

Fonte: CPTI, 2000

75

As principais características físicas da bacia do rio Pararangaba, e referentes ao canal

principal são descritas na Tabela 06.

Tabela 06: Características físicas da bacia do rio Pararangaba

Bacia do rio Pararangaba

Coeficiente de Compacidade (Kc ) 1,43

Fator de Forma (Kf ) 0,183

Ordem da Bacia 4º Ordem

Densidade de Drenagem (Dd ) 3,95 Km / Km2

Extensão Média do Escoamento Superficial ( l ) 0,063 Km

Declividade Média da Bacia 0,078 m / m

Rio Pararangaba

Elevação Máxima 820 m

Elevação Mínima 540 m

Comprimento Total 19,95 Km

Declividade 0,00471 m / m

Fonte: Oliveira, 2003

Uso e Ocupação do Solo e Projeção Populacional

Até pouco tempo atrás, as indústrias, o comércio e as residências que formavam a

mancha urbana de São José dos Campos e dos outros municípios do Vale do Paraíba estavam

restritos ao eixo da rodovia Presidente Dutra, formando um corredor quase que contínuo.

Atualmente, pela escassez de terras nessa faixa territorial e pelo seu alto custo, as

populações procuram áreas mais periféricas e, portanto mais baratas para o assentamento

urbano.

76

Entre a rodovia Presidente Dutra e a rodovia Governador Carvalho Pinto, onde

domina o médio curso do rio Pararangaba, o mapa de uso e ocupação do solo (Figura 11),

indica que estão concentrados os maiores problemas desta sub-bacia.

O médio Pararangaba ocupa mais de 50% de toda sub-bacia. Além dos dois

importantes eixos rodoviários citados, que certamente condicionaram a ocupação desta porção

do território, a área possui ainda significativa malha de estradas municipais que, embora a

maioria seja de terra, vem induzindo a ocupação em locais próximos aos seus eixos ao mesmo

tempo em que permitem a ligação e comunicação entre vários bairros.

A análise desse mapa permite verificar, a existência de pequenas áreas

remanescentes de mata, manchas de reflorestamento e de solo exposto.

O médio Pararangaba é cortado por linhas de transmissão de energia elétrica e

gasoduto / oleoduto. Percebe-se assim a variedade e complexidade de usos que caracterizam a

área da bacia do rio Pararangaba compreendida entre a rodovia Presidente Dutra e a rodovia

Governador Carvalho Pinto.

Figura 11: Mapa de Uso e Ocupação do Solo (Fonte: CPTI, 2000)

77

A Tabela 07 apresenta os dados populacionais projetados, além de uma análise

comparativa com o crescimento populacional do município de São José dos Campos,

demonstrando a grande influência desta bacia como vetor de crescimento urbano no

município.

Tabela 07: Dados populacionais atuais e projeções futuras

Fonte: CPTI, 2000

IV. 2 – Bacia Hidrográfica do Ribeirão Vidoca

O rio Paraíba do Sul atravessa todo o município de São José dos Campos segundo a

direção nordeste. É na sua margem direita que se localiza a bacia do ribeirão Vidoca, que

possui uma área de aproximadamente 60 Km2 (Figura 12).

Esta bacia está atualmente em um estágio de desenvolvimento bastante acentuado,

com fortes indícios de deterioração ambiental, apresentando elevados índices de

impermeabilização, freqüentes inundações, assoreamentos e erosões aceleradas.

Apresenta atualmente uma forte tendência de urbanização, sem ter, contudo, uma

política de gerenciamento que procure evitar que, pelo crescimento desordenado e sem uma

visão mais abrangente da macro-drenagem, venha ocorrer à mesma situação que se defronta

Município de São José dos CamposBacia Hidrográfica do Paraíba do SulSub-Bacia do Rio PararangabaEvolução da População e Projeção Demográfica

1993 % 19996 % 2000 % 2003 % 2010 %Rio Pararangaba 45962 - 62273 13,0 83223 15,9 93587 16,9 123071 19,5

Município de São José dos Campos - - 485684 100,0 522709 100,0 552709 100,0 628094 100,0Fonte: Prefeitura Municipal de São José dos CamposElaborado pela CPTI-2000

Sub-baciasEvolução da População Projeção da População

78

a grande maioria dos municípios brasileiros com inundações e poluição dos corpos d’água

(VALÉRIO FILHO et al, 2002).

Figura 12: Localização da bacia hidrográfica do Ribeirão Vidoca

A atual legislação municipal não possui diretrizes que impeçam que esse

adensamento ocorra de forma caótica. A aprovação dos projetos de drenagem de loteamentos,

indústrias, etc., com grandes áreas impermeabilizadas, não levam em consideração o impacto

desses empreendimentos na macrodrenagem, provocando assim sobrecarga no sistema de

drenagem com o aumento das vazões e redução do tempo de concentração da bacia. Assim,

freqüentemente, há necessidade de serem feitos alargamentos, canalizações, substituição de

galerias e pontes, para comportar os aumentos de vazão.

79

Capítulo V

Aplicação dos Modelos Matemáticos

Integrados a SIG’S

V. 1 - Aplicação de SIG`s na Análise de Áreas Susceptíveis a

Erosão Laminar

A aplicação da Equação Universal de Perda de Solos (EUPS) teve por objetivo

identificar áreas susceptíveis à ocorrência da erosão laminar, nas duas bacias analisadas.

Este fenômeno pode estar associado a fatores como uso e ocupação do solo

inadequado, desmatamento ou queimadas que possam estar ocorrendo nas bacias

hidrográficas, conjuntamente com os índices pluviométricos e relevo da região.

Os fatores relacionados à topografia e uso do solo estão inseridos no modelo

matemático EUPS, que pode ser manipulado dentro de um Sistema de Informação

Geográfica.

O Sistema para Processamento de Informações Georreferenciadas (SPRING),

desenvolvido pelo INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais), foi utilizado como

plataforma de operação e obtenção de resultados. O SPRING opera como um banco de dados

geográfico sem fronteiras e suporta grande volume de dados (sem limitações de escala,

projeção e fuso), administra tanto dados vetoriais como dados matriciais, e realiza integração

de dados de sensoriamento remoto.

80

Através de uma linguagem de programação interna do sistema, foi possível realizar

as operações matemáticas, gerando valores em forma de grade (valor numérico), e posterior

fatiamento, obtendo-se dessa forma planos de informação temáticos, com o resultado final dos

mapas de susceptibilidade à erosão laminar para as duas bacias.

Fator Erosividade da Chuva - R

O fator erosividade da chuva foi obtido por meio de uma extrapolação das áreas de

estudo, mais precisamente abrangendo as nove estações pluviométricas do município de São

José dos Campos, em função da existência de poucas estações pluviométricas no interior das

bacias.

Visando a obtenção do parâmetro para cada estação pluviométrica, foi necessário o

cálculo das médias totais mensais e médias totais anuais de precipitação em mm de cada

estação com EI30 calculado como proposto por Albuquerque et al. (1994), Bertoni e Lombardi

Neto (1993), e o fator erosividade determinado conforme a seção III.1 do Capítulo III.

Na seqüência foi criado um arquivo ASCII contendo os valores do fator para cada

estação, além de suas respectivas coordenadas geográficas, sendo o mesmo importado para o

banco de dados e projeto já definidos no SPRING. A partir das amostras inseridas em um

plano de informação numérico, gerou-se então uma grade retangular para posteriormente ser

implementada nos cálculos para geração da grade de valores relativa a perda por erosão

laminar.

A tabela 08 indica para cada posto pluviométrico analisado, o fator erosividade

calculado além de suas respectivas coordenadas geográficas. O arquivo relativo a erosividade

importado para os bancos de dados, além das séries anuais de chuvas para cada estação

pluviométrica analisada é mostrado no apêndice C.

81

Tabela 08: Valores Calculados do fator Erosividade das Chuvas (R)

Fator Erodibilidade dos Solos – K

Após a obtenção da grade de valores para o fator erosividade das chuvas, foi gerado

em seguida um plano de informação de modelo numérico, espacializando os valores de

erodibilidade para os diversos tipos de solo que cobrem as regiões de estudo.

Este parâmetro foi atribuído as classes temáticas através da linguagem de

programação LEGAL, por meio de operação de ponderação. Atribuíram-se valores de

erodibilidade a cada classe de solo dos mapas pedológicos de cada bacia. Os valores para este

fator foram estimados por Bertoni e Lombardi (1993), de acordo com as características dos

solos ocorrentes na área de estudo e são apresentados na Tabela 09.

Tabela 09: Valores médios Estimados do fator Erodibilidade (K)

Tipo de Solo

Erodibilidade (ton.ha / ano)

Cambissolo Álico Ca 0.024 Cambissolo Humico Álico Cha 0.024

Glei Humico Álico 0.031 Latossolo Amarelo Álico Laa 0.017

Latossolo Vermelho Amarelo Álico 0.020 Podzol Hidromorfico HP 0.031

Podzolico Vermelho Amarelo Álico 0.030 Solos Orgânicos 0.032

Fonte: Bertoni e Lombardi, 1993

Posto Prefixo Bacia Altitude Latitude Longitude Erosividade - MJ.mm/(ha.h.ano)- - - (m) - - (Fator R)

Água Soca E2-036 Buquira 570 23º 03' 45º 54' 7627,20Bairro Cajuru E2-102 Pararangaba 590 23º 13' 45º 47' 6226,48

Bairro dos Putins E2-101 Putins 570 23º 14' 45º 51' 6312,11Capuava E2-057 Putins 620 23º 16' 45º 50' 5887,53

Guirra D3-070 Jaguari 690 23º 00' 46º 02' 8182,16Pararangaba E2-099 Pararangaba 570 23º 11' 45º 48' 6317,55

Represa E3-055 Jaguari 630 23º 06' 46º 02' 7745,52S.J.C E2-032 Paraíba 560 23º 11` 45º 53` 5917,50

S.F.Xavier D2-021 Jaguari 730 22º 55' 45º 58' 8957,72

82

Fatores Topográficos e de Uso e Ocupação da Terra

A partir do levantamento topográfico de cada bacia, em formato digital, foram

geradas grades retangulares, e em seguida Modelos Numéricos do Terreno (MNT), contendo

a declividade expressa em porcentagem.

Em seguida, através de mapas temáticos da drenagem das áreas de estudo, foram

gerados mapas de distância em modelo numérico. A partir das duas grades geradas, relativas a

declividade e a distância, foi gerado por meio da linguagem LEGAL, um único plano de

informação que integrasse as duas variáveis para cada bacia, já que a declividade e o

comprimento de rampa podem ser agregados em um único fator, (fator LS), dentro da

metodologia de cálculo da perda de solo por erosão laminar.

Para a geração do fator relativo ao uso, manejo e práticas conservacionistas (CP), que

caracteriza a ocupação do solo, bem como a existência de técnicas de conservação, utilizou-se

um mapa de uso da terra em formato digital, e em seguida, foram processadas operações de

ponderação dos valores para cada classe por meio da linguagem LEGAL.

Obteve-se dessa forma uma grade de valores atribuídos a cada categoria de uso do

solo. Esses valores foram determinados segundo a Tabela 10, relativa à integração do fator CP

em função das classes de uso e ocupação do solo.

Tabela 10: Valores ponderados a partir de dados obtidos em Lencastre, 1992

GRUPO CATEGORIA CP Mata Mata, Mata Ciliar 0.003

Vegetação Rasteira Campo, Pasto Limpo 0.10 Vegetação Uniforme Silvicultura 0.0001

Cultura Cultura 0.20 Solo Exposto Capoeira, cavas, Areia,

Mineração, Solo Exposto, Área Queimada

0.24

Outros Máscara, outros, Água, área Urbana

0.0

83

V. 2 - Aplicação da Análise Multicriterial como Modelo para

Obtenção de Mapas de Fragilidade Erosiva

A geração dos mapas temáticos de susceptibilidade a erosão em função da aplicação

dos conceitos de análise multicriterial, foi realizada a partir do cruzamento do plano de

informação numérico de declividade percentual, com os planos de informação temáticos de

uso e ocupação do solo e mapa pedológico.

Para esta operação foi inicialmente necessário normalizar a declividade nas duas

bacias hidrográficas para valores na faixa de 0 a 1, através de uma função sigmóide. Em

seguida foi realizada uma média ponderada atribuindo pesos a cada classe de solos e de uso e

ocupação do solo.

A Tabela 11 mostra como as classes de solos e de uso e ocupação da terra ocorrente

nas duas bacias hidrográficas foram classificadas para posterior operação de ponderação

através da linguagem de programação LEGAL atribuindo a cada elemento do universo um

valor no intervalo entre 0 e 1. Para a operação de definição de pesos, ou grau de relevância

para cada parâmetro incorporado no modelo, declividade, solo e uso da terra, atribuiu-se 50%

de peso para o parâmetro declividade, 30% de peso para o parâmetro solo, e 20% de peso para

o parâmetro uso da terra.

Tabela 11: Atribuição de Pesos para Classes Temáticas

Fonte: Rosa e Elmiro, 2004

Classes Mapa de Uso do SoloÁrea Urbanizada 0.00Área de Cultura 0.70

Pastagem 0.50Reflorestamento 0.30

Corpo d'água 0.00Mata ou Capoeira 1.00

Classes Mapa PedológicoLatossolo Vermelho Amarelo 0.00Podzólico Vermelho Amarelo 0.50

Glei Húmico 0.60

84

V. 3 - Aplicação do Modelo Precipitação-Vazão IPHS 1

A operação realizada com o programa IPHS 1 na pesquisa, incluiu etapas como

inserção de pontos de controle na seção relativa ao exutório das bacias, e interligação dos

pontos de controle ao módulo que realiza a transformação precipitação-vazão (módulo bacia).

Depois de executada a montagem da estrutura de funcionamento do modelo, ou seja,

conexão das sub-bacias aos pontos de controle, definiu-se os parâmetros necessários para

geração de um arquivo de saída que contivesse todos os resultados.

A bacia do Pararangaba, bem como a bacia do Vidoca, vem sofrendo um acelerado

processo de urbanização nos últimos anos, já que alguns novos loteamentos foram assentados,

os quais além de impermeabilizarem a área, também lançam seu esgoto doméstico e parte do

lixo nos córregos, o que agrava ainda mais os problemas das enchentes. Essa substituição de

áreas antes recobertas com vegetação por áreas impermeabilizadas diminui sensivelmente o

volume de água infiltrado no solo e seu tempo de escoamento, gerando um aumento

significativo do volume total de água escoado em relativo curto intervalo de tempo após o

início da chuva. O emprego do sistema permitiu a análise da variação dos hidrogramas de

projeto relativos ao exutório das bacias, em função do crescimento populacional e

conseqüentemente da impermeabilização do solo. Foram analisados três cenários distintos:

pré-urbanização, adensamento urbano atual e impermeabilização do solo através de ocupação

futura.

A análise das bacias para o cenário de pré-urbanização considerou suas respectivas

áreas sem ocupação e 99% permeáveis. Para o cenário atual, foram analisados dados

digitalizados relativos ao uso e ocupação do solo, mapa pedológico e carta geotécnica na

escala de 1:50.000, por meio de informações que foram lançadas sobre a imagem do satélite

LANDSAT no ano de 2001 (PMSJC, 2003).

85

O cenário futuro foi elaborado com base no plano diretor e na lei de Zoneamento, do

município de São José dos Campos, (Lei Complementar nº 165/97).

A operação do programa IPHS 1, necessita de alguns parâmetros de entrada

relacionados às características físicas da bacia analisada, bem como dados de precipitação

sobre a região de estudo e características dos solos pertencentes à área da bacia.. Pode-se

gerar inicialmente um arquivo com extensão.txt com os dados de chuva previamente

determinados para o local, por meio dos gráficos ou equações que relacionam intensidade,

duração, freqüência. Um problema encontrado na aplicação do método foi o fato que a

equação das chuvas desenvolvida para o município de São José dos Campos, foi determinada

para um tempo de concentração menor que vinte e cinco minutos (CTHRH, 1998).

Optou-se dessa forma por aplicar a equação das chuvas do município de Taubaté, em

função da similaridade, ou seja, proximidade da região de estudo, e não ocorrência marcante

de variação espacial de características como vegetação, clima, intensidades pluviométricas,

etc.

V. 3.1 - Determinação das Chuvas de Projeto e dos Parâmetros de

Entrada no Sistema IPHS 1

Os hietogramas utilizados nas simulações de transformação precipitação-vazão,

foram determinados a partir da análise com as equações de intensidade-duração-freqüência da

cidade de Taubaté desenvolvidas pelo Engenheiro Otto Pfafstetter e pelo DAEE – FCTH

(CTHRH, 1998).

Observou-se que os resultados referentes às precipitações acumuladas utilizando as

duas equações foram bastante similares, no entanto, os hidrogramas gerados a partir dos dados

de precipitação obtidos pela equação desenvolvida pelo Engenheiro Otto Pfafstetter se

86

mostraram mais adequados à realidade. Optou-se dessa forma pelos dados de chuva obtidos

por essa equação.

Foram realizadas simulações para tempo de retorno de 10, 25 e 50 anos, e as

precipitações foram acumuladas para intervalos de tempo de 30 minutos (1800 segundos).

A distribuição temporal dos volumes precipitados condicionará o volume infiltrado e

a forma do hidrograma de escoamento superficial direto originado pela chuva excedente. O

sistema IPHS 1 realiza a distribuição temporal por meio do método dos blocos alternados.

Esse método propõe a distribuição de totais de chuva em intervalos de tempo contidos na

duração total.

Para a determinação da intensidade pluviométrica, bem como a altura de precipitação

para os diversos incrementos de tempo, foi utilizado o programa do banco de dados

pluviográficos do DAEE de São Paulo (Figura 13). Desta forma, considerando o tempo de

concentração calculado para cada bacia hidrográfica em cada análise, pré-urbanização e

cenário atual e futuro, foi possível montar o arquivo texto de entrada relativo às precipitações

que incidem sobre as bacias analisadas.

Figura 13: Banco de dados pluviográficos do DAEE de São Paulo

87

O conjunto de operações hidrológicas a serem realizadas no sistema seja de forma

isolada, seja na forma de uma rede hidrográfica é constituída por pontos de controle,

reservatórios, sub-bacias, canais e derivações.

Uma das grandes vantagens do sistema é a flexibilidade com que se pode inserir ou

remover pontos de controle para análise dos hidrogramas resultantes, ou seja, facilmente

pode-se analisar as vazões que estão ocorrendo em pontos estratégicos como bueiros,

intersecção de vias com as linhas naturais de drenagem, etc.

Os dados básicos de entrada no sistema, após a modelagem da bacia, são a

determinação das características físicas de cada sub-bacia como área, tempo de concentração,

escolha dos métodos de separação de escoamento, escoamento superficial e método de

propagação em canais.

Dentre os postos de chuva inseridos na janela de projeto, deve-se indicar os

coeficientes de Thiessen que lhes correspondem, em função da influência na sub-bacia em

questão.

Aplicação dos Modelos de Separação do Escoamento.

Os modelos utilizados pelo sistema IPHS1 para separação do escoamento, levam em

consideração parâmetros como taxa de impermeabilização do solo, capacidade de infiltração,

perdas de água de chuva, etc.

O sistema compreende cinco modelos de separação de escoamento, (IPH II, SCS,

HEC 1, FI, e Holtan), sendo que cada modelo possui seus parâmetros de entrada específicos.

Para os projetos das bacias do rio Pararangaba e do ribeirão Vidoca, foi utilizado o

método do SCS ou do Número de Curva (CN), (Figura 14).

88

Figura 14: Aplicação do método SCS no módulo transformação Chuva-Vazão

V. 4 - Cálculo do Número de Curva para Diferentes Cenários de

Urbanização

A aplicação de Sistemas de Informações Geográficas (SIG’S), facilitou o processo de

estimativa do parâmetro CN (número de curva), em função da manipulação do mapa

geotécnico e do mapa de uso e ocupação do solo da região e a utilização das tabelas citadas na

seção III.3.2 do Capítulo III.

Caso a bacia apresente diversos tipos de solo e de ocupação, deve-se adotar o valor

de CN obtido da média ponderada dos coeficientes correspondentes às áreas homogêneas.

Alternativamente, pode-se separar a bacia em áreas permeáveis e impermeáveis e calcular o

CN ponderado.

A utilização de SIG’S possibilitou o cálculo de área permeável e impermeável, para

as bacias estudadas e conseqüentemente a obtenção do CN ponderado, que foi utilizado como

parâmetro de entrada no sistema IPHS 1.

89

V. 4.1 - Análise de Cálculo do Número de Curva ( CN ) para a

Bacia do Rio Pararangaba

A bacia do rio Pararangaba foi analisada para os três cenários de urbanização, ou

seja, foram calculados três números de curva relativos aos cenários de pré-urbanização,

adensamento urbano atual e adensamento futuro. Esses coeficientes foram obtidos para uma

posterior simulação e obtenção dos hidrogramas finais de projeto.

A Figura 15 mostra o mapa relativo à área permeável e impermeável para cada grupo

de solo classificado de acordo com o SCS, relativo ao cenário atual de urbanização na bacia.

O mesmo foi gerado através do cruzamento dos planos de informação temáticos de

uso e ocupação do solo, carta geotécnica e mapa pedológico. A partir deste, foi possível obter

o número de curva ponderado (CN), para a situação atual.

Para um cenário de pré-urbanização, o número de curva ponderado foi calculado

admitindo-se a área da referida bacia como totalmente permeável.

O cenário de ocupação atual da bacia indicou um número de curva superior ao

número de curva obtido para um cenário de pré-urbanização, refletindo a impermeabilização

ocorrida na bacia.

Para a determinação da área impermeável e permeável para cada grupo de solo na

análise de cenário atual, foi utilizada uma metodologia onde foram geradas grades numéricas

através de operações de ponderação dos mapas de uso e ocupação do solo, e do mapa

pedológico da bacia hidrográfica.

O número de curva ponderado para o cenário de urbanização futura foi obtido por

meio do cruzamento dos planos de informação temáticos de uso do solo, carta geotécnica e

mapa pedológico com o mapa de zonas do uso do solo urbano (Figura 16). De forma similar à

obtenção do número de curva para o cenário atual, foram geradas grades numéricas a partir de

90

cada plano de informação citado, e em seguida processadas operações de álgebra de mapas.

Tais operações foram realizadas por meio do SIG SPRING, e os programas utilizados para

obtenção e cruzamento das grades numéricas, além das operações de fatiamento, são

mostrados no apêndice A.

Para que fosse possível a determinação do número de curva para o cenário futuro,

foram aplicados os coeficientes relativos à taxa de ocupação definida segundo a lei de

zoneamento 165/97 pertencente ao município de São José dos Campos.

A Tabela 12 detalha as variáveis utilizadas nos cálculos do número de curva

ponderado para os cenários de urbanização analisados.

33,6990,71

19,68005,377466,2861)(Pr =×+×+×

=− oUrbanizaçãéCN

09,7690,71

63,189826,58073,227428,2561)( =×+×+×+×

=alCenárioAtuCN

77,8490,71

14,419825,48019,87432,1861)( =×+×+×+×

=uroCenárioFutCN

91

Tabela 12: Cálculo do CN ponderado para diversas análises de adensamento urbano – Bacia do Pararangaba

Figura 15: Mapa de Classificação do Solo da Bacia do Pararangaba Segundo SCS – Cenário Atual.

Tipo de CN Área CN Área ÁreaSolo Permeável Permeável (Km2) Impermeável Impermeável (Km2) Total (Km2)

B 61 28,66 98 0 28,66C 74 37,05 98 0 37,05D 80 6,19 98 0 6,19

CN Ponderado (Pré - Urbanização)............................................................................. 69,33Tipo de CN Área CN Área Área

Solo Permeável Permeável (Km2) Impermeável Impermeável (Km2) Total (Km2)B 61 25,28 98 3,38 28,66C 74 22,73 98 14,32 37,05D 80 5,26 98 0,93 6,19

CN Ponderado (Cenário Atual).................................................................................... 76,09Tipo de CN Área CN Área Área


CN Ponderado (Cenário Futuro - Lei de Zoneamento 165/97).................................. 84,77

92

Figura 16: Mapa de Zoneamento da Bacia do Pararangaba. Fonte: PMSJC, 2003

V. 4.2 - Análise de Cálculo do Número de Curva (CN) para a

Bacia do Ribeirão Vidoca

Similarmente as operações realizadas para bacia do rio Pararangaba, a análise para

bacia do ribeirão Vidoca em relação ao cálculo do CN ponderado foi realizada para os três

cenários de urbanização já descritos. Esses coeficientes foram posteriormente inseridos nas

simulações de obtenção de hidrograma para o exutório da bacia considerando

pré-urbanização, adensamento urbano atual e futuro.

A Figura 17 mostra o mapa relativo à área permeável e impermeável para cada grupo

de solo classificado de acordo com o SCS, relativo ao cenário atual de urbanização na bacia.

A Tabela 13 mostra os resultados obtidos em termos de número de curva para cada

tipo de ocupação da bacia.

93

Os resultados mostram que a bacia do ribeirão Vidoca apresenta maior taxa de

impermeabilização que a bacia do Pararangaba, o que pode ser observado mais nitidamente

através da comparação do CN ponderado nos três cenários de ocupação do solo. A Figura 18

mostra o mapa de zoneamento para a bacia do ribeirão Vidoca.

Tabela 13: Cálculo do CN ponderado para diversas análises de adensamento urbano – Bacia do Vidoca

Figura 17: Mapa de Classificação do Solo da Bacia do Vidoca Segundo SCS – Cenário Atual.

Tipo de CN Área CN Área ÁreaSolo Permeável Permeável (Km2) Impermeável Impermeável (Km2) Total (Km2)

B 61 17,16 98 0 17,16C 74 35,28 98 0 35,28D 80 7,64 98 0 7,64

CN Ponderado (Pré - Urbanização)............................................................................. 71,05Tipo de CN Área CN Área Área

Solo Permeável Permeável (Km2) Impermeável Impermeável (Km2) Total (Km2)B 61 14,36 98 2,8 17,16C 74 5,28 98 30 35,28D 80 6,21 98 1,43 7,64

CN Ponderado (Cenário Atual).................................................................................... 85,19Tipo de CN Área CN Área Área


CN Ponderado (Cenário Futuro - Lei de Zoneamento 165/97).................................. 90,82

94

Figura 18: Mapa de Zoneamento da Bacia do Vidoca. Fonte: PMSJC, 2003

V.5 - Cálculo do Tempo de Concentração para Diferentes

Cenários de Urbanização

O modelo adotado para o cálculo do tempo de concentração nas análises

hidrológicas, foi particularmente útil no presente estudo porque possibilitou de modo simples

e direto avaliar o impacto da urbanização no regime hidrológico das bacias.

A falta de observações simultâneas de chuva e vazão em adequados intervalos de

tempo, que possibilitem estabelecer o hidrograma em respostas de chuva é muito comum,

principalmente no caso de bacias de pequeno porte, como as bacias do Pararangaba e do

Vidoca. Este fato tem motivado a concepção de metodologias empíricas para estimar

parâmetros característicos do hidrograma tipo, como o tempo de concentração, por exemplo.

95

Recentemente, Germano et al. (1998) realizaram um estudo no qual foram

empregados dados hidrológicos (131 eventos com observações simultâneas de chuva e vazão)

de 28 bacias urbanas localizadas em 6 cidades brasileiras, (Porto Alegre- RS, Joinvile- SC,

Curitiba-PR, São Carlos-SP, São Paulo-SP e Rio de Janeiro – RJ), cujas áreas de drenagem

variam entre 1,9 a 137, 4 Km2, sendo que 60% são bacias com mais de 20% de áreas

impermeáveis (FERREIRA & BRANDÃO, 2000).

Segundo Germano et al (1998), entre os resultados que apresentaram as melhores

regressões está a seguinte expressão para o tempo de concentração:

272,0

882,0

628,18IMPLtc = (09)

Onde L é o comprimento do talvegue em Km, IMP é a porcentagem de área impermeável e tc

tempo de concentração em minutos.

Em função das diversas condições de urbanização e conseqüentemente da

impermeabilização do solo, foi possível estimar o tempo de concentração para cada cenário

analisado, e posteriormente utilizá-lo como parâmetro de entrada na simulação com o sistema

IPHS 1.

V. 5.1 - Análise de Cálculo do Tempo de Concentração para a


O tempo de concentração foi calculado para as três situações analisadas,

(pré-urbanização, cenário atual e cenário futuro). Utilizou-se para o comprimento do talvegue

96

o valor estimado para o comprimento do rio principal (Tabela 06), que é de 19,95 Km. Para o

cenário de pré-urbanização admitiu-se como 99% de área da bacia permeável, logo:

01,0%1 ==IMP

Horastc 23,15min52,91301,095,19628,18 272,0

882,0

→==

O mapa de uso e ocupação do solo atualizado indicou para o cenário atual uma taxa

de impermeabilização do solo de 25, 91 %, logo:

26,0%91,25 ==IMP

Horastc 27,6min56,37626,095,19628,18 272,0

882,0

→==

Os resultados mostram a mudança ocorrida no tempo de concentração da bacia, o

que reflete na antecipação de pico do hidrograma para a situação atual em relação ao pico do

hidrograma original.

A taxa de impermeabilização do solo para o cenário futuro, baseado nos coeficientes

das taxas de ocupação permitidos na lei 165/97 para cada zona de solo na bacia, indicam que

devido ao adensamento descontrolado, a área ocupada na bacia deverá atingir

aproximadamente 56,54 % da bacia, caso não sejam alteradas as taxas de ocupação atuais

para as áreas ainda não ocupadas, conforme a Tabela 14.

Tabela 14: Análise de Ocupação Futura da Bacia do Pararangaba

Classes Área Permeável Área Impermeabilizada Área Total Taxa de Ocupação Ocupação Máxima Áreas Livres(Km²) (Km²) (Km²) (%) Pelo Zoneamento (Km²) para Ocupação (Km²)

ZR3 - 0,0018 0,0018 65 0,00117 -ZM1 0,03 0,1638 0,1971 65 0,128115 0,021645ZM3 0,17 3,2733 3,4416 65 2,23704 0,109395ZM4 5,23 4,7403 9,9747 65 6,483555 3,40236

ZEPA1 0,89 1,4067 2,2923 65 1,489995 0,57564ZEPA3 5,63 0,1188 5,751 2 0,11502 0,112644ZUPI 8,03 2,8125 10,8468 80 8,67744 6,42744ZETI 3,30 0,4662 3,7674 80 3,01392 2,64096ZUV 10,62 2,5488 13,1715 65 8,561475 6,904755ZEIS 0,52 3,1113 3,636 65 2,3634 0,341055APA 19,70 - 19,7 10 1,97 1,97Total 54,14 18,64 72,78 - 35,04 22,51

% da Bacia 74,38 25,62 100,00 48,15 30,92% de Área Impermeável da Bacia (Ocupação Futura).............................................................................. 56,54

97

Ocorrerá desta forma uma variação da taxa de impermeabilização do solo de 25,91%,

que representa o cenário atual, para uma taxa de 56,54 % que representa o cenário futuro.

Conseqüentemente o tempo de concentração para o cenário futuro diminuirá como

pode ser constatado pela formulação anteriormente apresentada:

57,0%54,56 ==IMP

Horastc 07,5min17,30457,095,19628,18 272,0

882,0

→==

V. 5.2 - Análise de Cálculo do Tempo de Concentração para a


Para o cálculo dos diversos tempos de concentração em função da taxa de

impermeabilização na bacia do Vidoca, foi utilizado o comprimento do talvegue principal

obtido por meio do mapa de drenagem da respectiva bacia. Obteve-se dessa forma, um

comprimento médio de 18 Km.

Similarmente a bacia do rio Pararangaba, admitiu-se para o cenário de pré-

urbanização 99% da bacia como área permeável, logo:

01,0%1 ==IMP

Horastc 90,13min29,83401,0

18628,18 272,0

882,0

→==

O mapa de uso e ocupação do solo atualizado indicou para o cenário atual uma taxa

de impermeabilização do solo de 56,97 %, logo:

57,0%97,56 ==IMP

Horastc 63,4min79,27757,0

18628,18 272,0

882,0

→==

98

A taxa de impermeabilização do solo para o cenário futuro, baseado nos coeficientes

das taxas de ocupação para cada zona de solo na bacia, indica que a área ocupada na bacia

deverá atingir aproximadamente 75,90 % da bacia, caso não sejam alteradas as taxas de

ocupação atuais para as áreas ainda não ocupadas, conforme a Tabela 15.

Tabela 15: Análise de Ocupação Futura da Bacia do Vidoca

Ocorrerá desta forma uma variação da taxa de impermeabilização do solo de 56,97%,

que representa o cenário atual, para uma taxa de 75,90 % que representa o cenário futuro.

Conseqüentemente o tempo de concentração para o cenário futuro diminuirá como

pode ser constatado pela formulação:

76,0%90,75 ==IMP

Horastc 28,4min88,25676,0

18628,18 272,0

882,0

→==

Os resultados mostram que a bacia do Vidoca apresenta um tempo de concentração

menor que a bacia do Pararangaba. Deve-se ressaltar, que atualmente a mesma apresenta uma

taxa de impermeabilização maior que a bacia do Pararangaba, bem como possui área menor e

Classes Área Permeável Área Impermeabilizada Área Total Taxa de Ocupação Ocupação Máxima Áreas Livres(Km²) (Km²) (Km²) (%) Pelo Zoneamento (Km²) para Ocupação (Km²)

ZR 0,4473 2,8098 2,8098 65 1,82637 -ZM1 0,126 0,5796 0,7056 65 0,45864 0,0819ZM2 0,3699 10,9971 11,367 65 7,38855 0,240435ZM3 0,0333 12,4992 12,5325 65 8,146125 0,021645ZM4 0,2178 0,927 1,1448 65 0,74412 0,14157ZC 0,0018 1,0818 1,0836 80 0,86688 0,00144

ZEPA1 7,0623 1,6695 8,7318 65 5,67567 4,590495ZEPA2 1,251 0,7245 1,9755 65 1,284075 0,81315ZEPA3 5,7681 0,1647 5,9328 2 0,118656 0,115362ZUPI 2,7999 1,3023 4,1022 80 3,28176 2,23992ZETI 1,7559 0,2466 2,0025 80 1,602 1,40472ZEA 0,0612 0 0,0612 10 0,00612 0,00612ZUV 0,126 0,8757 1,0017 65 0,651105 0,0819

ZEPH 0,288 0,2133 0,5013 10 0,05013 0,0288ZEIS 0,1143 0,0675 0,1818 65 0,11817 0,074295ZM5 0 0,0783 0,0783 65 0,050895 0APA 5,422 2,654 8,076 10 0,8076 0,5422Total 25,3975 36,8909 62,2884 - 33,076866 10,383952

% da Bacia 40,77 59,23 100,00 53,10 16,67% de Área Impermeável da Bacia (Ocupação Futura).............................................................................. 75,90

99

comprimento de talvegue principal menor, ocorrendo dessa forma uma resposta mais rápida

do escoamento superficial no seu exutório.

V. 6 - Aplicação do Algoritmo de Cálculo do Escoamento

Superficial

O método escolhido para as simulações do escoamento superficial por meio do

sistema IPHS, foi o método de Nash modificado. O sistema IPHS fornece quatro opções de

modelos para cálculo de escoamento superficial:

i) Método de Clark;

ii) Método de Nash;

iii) Método do Hidrograma Unitário Observado;

iv) Método do Hidrograma Triangular Unitário do SCS.

A inexistência de dados de vazão para as duas bacias analisadas impossibilitou a

construção de um hidrograma unitário, o que descartou a utilização do método do hidrograma

unitário observado.

Com relação ao método do hidrograma triangular unitário do SCS, o mesmo é

aplicado com maior precisão para bacias com área inferior a 10 Km2, pois o mesmo tende a

superestimar os resultados.

Os métodos de Clark e Nash também necessitam de dados de vazão para

determinação de alguns parâmetros, no entanto alguns algoritmos de cálculo são capazes de

estimar tais parâmetros através de expressões que levam em consideração características

geométricas da bacia.

100

Método de Nash Modificado

Este algoritmo desenvolvido pelo SCS para calcular o hidrograma unitário sintético,

HU (1mm,t), é baseado no modelo de cascata de reservatórios lineares de Nash. Para

representar o HU são utilizadas duas equações, uma até o segundo ponto de inflexão do

hidrograma e outra para representar a recessão do hidrograma. O hidrograma unitário

adimensional resultante, (Figura 19), é função de dois parâmetros:

i) Tp: tempo de pico do HU

ii) K: retardo do reservatório linear simples que caracteriza o esgotamento do escoamento

superficial.

O sistema computacional permite ingressar valores de retardo de reservatório linear

simples e tempo de pico estimado a partir de dados observados. No caso de bacias sem esses

dados, os valores dos parâmetros K e Tp são estimados pelas seguintes equações de regressão

resultante de análises de hidrogramas unitários de bacias nos Estados Unidos.

=

13,0

246,0

42,0

.

.44,1

ACS

ATp (10)

=

12,0

277,0

23,0

.

.95,5

ACS

AK (11)

Onde Tp é o tempo de pico do hidrograma unitário em horas, A é a área da bacia em Km2, C o

comprimento do canal principal em Km, S a declividade do canal principal, K o retardo nos

reservatórios lineares simples em horas.

101

Figura 19: Hidrograma Unitário Adimensional (HYMO, 1972)

102

Capítulo VI

Análise de Resultados

VI. 1 - Resultados Gerados Através da Integração dos Parâmetros

da EUPS

Após a integração dos parâmetros da Equação Universal de Perda de Solos (EUPS),

como erosividade das chuvas, erodibilidade dos solos, uso da terra e os fatores topográficos,

por meio da linguagem de programação LEGAL, obteve-se uma grade de valores de perda de

solos para cada bacia analisada. Em seguida, foi obtido um plano de informação temático, a

partir do fatiamento da grade numérica gerada.

VI. 1.1 - Resultados Obtidos para a Bacia do Rio Pararangaba

O resultado gerado através do mapa temático mostrou que grande parte da bacia do

Pararangaba se apresenta como susceptível à erosão hídrica laminar, apresentando valores de

perda de solos acima dos limites toleráveis.

A tolerância à perda de solo é variável com o tipo de solo. Segundo Bertoni e

Lombardi, uma perda de solo de até 12 toneladas por hectare / ano, está dentro dos limites

toleráveis para solos tropicais.

Os valores de perdas de solo foram hierarquizados em cinco classes de potencial de

erosão, conforme é mostrado na Tabela 16.

103

Tabela 16: Classe do Potencial de Perdas de Solo

Classe do Potencial de Perdas de Solos Perda de Solo (ton / ha/ano)

Muito Baixo 0-1 Baixo 1-5 Médio 5-10 Alto 10-20

Muito Alto > 20

A região sul da bacia, onde se localizam as áreas de maior altitude, foi a que

apresentou a maior concentração de perda de solos. Foram verificados valores considerados

acima de vinte toneladas por hectare / ano. O mapa temático mostrou que áreas com potencial

de perda entre 0 e 1 tonelada por hectare / ano se encontram predominantemente mais ao

norte da bacia.

Isto demonstra que para o modelo aplicado, o fator declividade é o parâmetro de

maior relevância, já que se observa pelo próprio relevo da região, que a rodovia Governador

Carvalho Pinto passa por um ponto de inflexão, onde a montante da mesma, relativo a região

sul da bacia, ocorre um relevo de morros e morrotes, com declividades predominantes entre

20 e 40%, e à jusante, em direção ao exutório da bacia, ocorrem declividades de 0 a 20% .

A Figura 20 e a Tabela 17 mostram os resultados gerados em relação ao fenômeno da

erosão hídrica laminar para a bacia do Pararangaba.

Os resultados mostram que mais de 50 % da área da bacia, não apresentam perdas de

solo em potencial, no entanto, verifica-se que a bacia do Pararangaba apresenta

aproximadamente 43% de sua área susceptível à perda de solo por erosão laminar, isto é

acima dos valores toleráveis.

Observa-se também, que a maior parte desta área, que apresenta perda maior que 12

t/ha/ano, encontra-se em uma área classificada como área de proteção ambiental, onde o

potencial de riscos geológicos é classificado como moderado a alto (CPTI, 2000).

104

Mostra-se também de acordo com o mapa temático gerado, que se as leis de

zoneamento forem desrespeitadas e que se parte da área ao sul da bacia classificada como área

de proteção ambiental for ocupada, a bacia tende a perder uma grande quantidade de solos em

função da grande fragilidade erosiva apresentada.

Figura 20: Resultado Gerado Através da EUPS para Bacia do Pararangaba

Tabela 17: Resultado gerado através da EUPS para Bacia do Pararangaba

Classes do Potencial

de Perdas de Solos

Perda de Solo

(ton/ha/ano)

Área (Km2 ) % Área total

Muito Baixo 0 –1 37,82 52,88

Baixo 1-5 1,14 1,59

Médio 5-10 1,24 1,73

Alto 10-20 2,51 3,51

Muito Alto > 20 28,80 40,27

Total - 71,51 100

105

VI. 1.2 - Resultados Obtidos para a Bacia do Ribeirão Vidoca

As operações para obtenção do mapa temático da bacia do ribeirão Vidoca em

relação ao potencial de perda de solos (Figura 21), por erosão hídrica laminar, foram

realizadas de forma idêntica aos métodos utilizados para a bacia do Pararangaba.

Os resultados mostram que aproximadamente 80% da área da bacia, apresentam um

potencial tolerável em relação ao fenômeno da erosão laminar hídrica. Isto indica que a bacia

do Vidoca se encontra bastante estável em relação ao fenômeno. Conclui-se dessa forma que a

bacia encontra-se atualmente em um estágio de grande ocupação urbana, onde as maiores

taxas de perda de solos relacionados ao fenômeno da erosão hídrica laminar ocorreram no

passado, quando o desmatamento e desproteção do solo ocorreram de forma intensa, em

função da implantação dos lotes urbanos.

Nota-se também, que o fator declividade é um parâmetro de grande relevância no

modelo adotado, pois na região norte da bacia, onde o relevo se mostra de forma bastante

suave, o modelo EUPS indicou se tratar de uma área que apresenta um potencial muito baixo

de perda de solos. Novamente se observa que as áreas com maior susceptibilidade à erosão se

encontram no sul da bacia, coincidindo com a área de proteção ambiental compreendida

dentro da bacia hidrográfica.

Desta forma conclui-se mais uma vez que se as leis de zoneamento forem

desrespeitadas, e que se parte da área ao sul da bacia classificada como área de proteção

ambiental for ocupada, a bacia tende a apresentar nesta região um potencial muito alto de

perda de solos, o que irá ocasionar à jusante processos de assoreamentos e inundações.

106

Figura 21: Resultado Gerado Através da EUPS para Bacia do Vidoca

A Tabela 18 indica os valores encontrados em relação à área total da bacia

Tabela 18: Resultado gerado através da EUPS para Bacia do Vidoca

Classes do Potencial

de Perdas de Solos

Perda de Solo

(ton/ha/ano)

Área (Km2 ) % Área total

Muito Baixo 0 –1 47.21 79.31

Baixo 1-5 0.40 0.67

Médio 5-10 0.48 0.81

Alto 10-20 0.97 1.63

Muito Alto > 20 10.42 17.52

Total - 59.48 100

107

VI. 2 - Resultados Obtidos Através da Aplicação da Análise

Multicriterial

Os resultados obtidos por meio da aplicação da análise multicriterial indicaram

grande similaridade em relação aos resultados obtidos através do modelo EUPS.

As áreas que apresentaram maior susceptibilidade erosiva encontram-se nas regiões

de maior declividade, o que reflete logicamente o maior peso atribuído para este parâmetro

nas operações de programação.

Esses resultados indicaram também como a urbanização interfere diretamente nos

processos erosivos, pois as regiões que apresentam maior ocupação urbana nas bacias,

apresentaram áreas de menor susceptibilidade erosiva.

Este fenômeno ocorre porque nos processos iniciais de ocupação de uma

determinada área, a erosão tende a aumentar consideravelmente em função da desproteção do

solo. Em seguida após a impermeabilização, a erosão de forma homogênea tende a diminuir,

favorecendo a erosão linear devido um incremento no escoamento superficial.

Na presente abordagem, as classes de susceptibilidade erosiva foram hierarquizadas

conforme a Tabela 19, sendo que essas faixas de valores foram utilizadas na operação de

fatiamento da grade numérica e geração de plano de informação temático.

Tabela 19: Intervalos de Valores Considerados em Análise de Susceptibilidade Erosiva

Intervalos Classe0 - 0,25 Baixa

0,25 - 0,50 Média0,50 - 0,75 Alta0,75 - 1,00 Muito Alta

108

As figuras 22 e 23 mostram os mapas temáticos de susceptibilidade erosiva obtidos

mediante a aplicação da análise multicriterial para as duas bacias analisadas.

Figura 22: Mapa Temático de Susceptibilidade Erosiva Obtido Através de Análise Multicriterial: Bacia do rio

Pararangaba

109

Figura 23: Mapa Temático de Susceptibilidade Erosiva Obtido Através de Análise Multicriterial: Bacia do

Ribeirão Vidoca

VI. 3 - Resultados Obtidos Através da Aplicação do Modelo IPHS

Os resultados obtidos por meio das metodologias definidas nas seções V.4 e V.6 do

Capítulo V, como modelo de separação de escoamento e modelo de hidrograma através do

sistema IPHS 1, mostraram a variação dos picos de vazão para cada cenário de urbanização,

(pré-urbanização, urbanização atual e urbanização futura).

110

Os hidrogramas gerados foram obtidos considerando uma contribuição total da área

das duas bacias analisadas, ou seja, considerou-se como ponto de controle no sistema o

exutório de cada bacia. Os resultados das vazões máximas em ambas as bacias, foram

comparados com as vazões máximas obtidas por meio de simulações realizadas por Oliveira

(2003).

As simulações foram realizadas para tempos de retorno de 10, 25 e 50 anos em

função das bacias hidrográficas apresentarem atualmente intenso processo de urbanização,

tendo ocorrido inclusive em determinadas seções da bacia do Vidoca a substituição de bueiros

por pontes.

VI. 3.1 - Resultados dos Hidrogramas Obtidos para a Bacia do

Rio Pararangaba

O hidrograma final de projeto para cada cenário de urbanização indicou uma

variação nas vazões máximas de forma crescente em função do acréscimo da taxa de

ocupação na bacia. Essa variação coincide com os próprios parâmetros de entrada que

indicavam mudança no número de curva e redução do tempo de concentração.

Considerando como exemplo de análise, uma simulação para período de retorno de

dez anos, a vazão máxima no exutório da bacia aumentou de 100,62 m3/s, obtido na

simulação de pré-urbanização, para 129,95 m3/s na simulação para cenário de urbanização

atual. Conforme a lei de zoneamento 165/97, foi possível simular uma condição futura de

ocupação na bacia, e conseqüentemente obter os parâmetros de entrada no sistema IPHS

como número de curva ponderado e tempo de concentração, referente ao adensamento urbano

futuro.

111

Para este novo quadro, os resultados mostraram que a vazão máxima no exutório

varia de 129,95 m3/s que representa a simulação de urbanização atual, para 181,69 m3/s que

representa a vazão máxima que deverá ocorrer na bacia hidrográfica.

A Tabela 20 indica os parâmetros de entrada utilizados nas simulações, bem como os

resultados obtidos para tempos de retorno de 10, 25 e 50 anos. As Figuras 24, 25 e 26,

mostram os hidrogramas gerados para cada cenário de urbanização, em uma simulação para

tempo de retorno de 10 anos.

Tabela 20: Parâmetros de Entrada e Resultados obtidos para Cenários de Urbanização

Figura 24: Hidrograma gerado para Cenário de Pré - Urbanização – Tr 10 Anos: Bacia do Pararangaba

Parâmetros Pré-Urbanização Urbanização Atual Urbanização FuturaCN 69,33 76,09 84,77

Tempo de Concentração (horas) 15,23 6,27 5,07Área Impermeável (Km²) - 18,63 41,14

Taxa de Impermeabilização (%) - 25,91 56,54Vazão Máxima (m³/s) - Tr 10 Anos 100,62 129,95 181,69Vazão Máxima (m³/s) - Tr 25 Anos 143,03 174,96 230,92Vazão Máxima (m³/s) - Tr 50 Anos 178,21 212,90 270,43

Bacia Hidrográfica do Rio Pararangaba

112

Figura 25: Hidrograma gerado para Cenário de Urbanização Atual – Tr 10 Anos: Bacia do Pararangaba

Figura 26: Hidrograma gerado para Cenário de Urbanização Futura – Tr 10 Anos: Bacia do Pararangaba

As Figuras 27, 28 e 29, comparam a variação das vazões em cada simulação de urbanização,

comprovando como a urbanização crescente e desordenada da bacia tende a incrementar e

antecipar a vazão de pico nos hidrogramas, o que pode desencadear cada vez mais impactos

113

ambientais como processos erosivos em fundo e margens de canais, assoreamentos e

inundações.

Figura 27: Análise Comparativa de Hidrogramas – Tr 10 Anos: Bacia do Pararangaba

Figura 28: Análise comparativa de Hidrogramas – Tr 25 Anos: Bacia do Pararangaba

Análise de Hidrogramas - Tr 10 Anos

0

50

100

150

200

0 20 40

Intervalos de Tempo

Vazã

o (m

³/s) Pré - Urbanização

Urbanização Atual

UrbanizaçãoFutura


0

50

100

150

200

250

0 20 40 60Intervalos de Tempo

Vazã

o (m

³/s) Pré -

UrbanizaçãoUrbanizaçãoAtualUrbanizaçãoFutura

114

Figura 30: Análise comparativa de Hidrogramas – Tr 50 Anos

Figura 29: Análise comparativa de Hidrogramas – Tr 50 Anos: Bacia do Pararangaba

VI. 3.2 - Resultados dos Hidrogramas Obtidos para a Bacia do

Ribeirão Vidoca

Os resultados obtidos para bacia do ribeirão Vidoca indicaram uma variação nos

picos de vazão para tempos de retorno de 10, 25 e 50 anos, evidenciando os impactos na

drenagem natural da bacia em função do uso e ocupação do solo. Constatou-se dessa forma,

para uma seção de controle no exutório da bacia, uma variação de vazão máxima de 92,89

m3/s que foi obtido na simulação de pré-urbanização (Figura 30), para 150,33 m3/s que foi

obtido na simulação de urbanização atual (Figura 31), em um tempo de retorno de 10 anos.

O hidrograma gerado na simulação de urbanização futura (Figura 32), indicou de

forma similar a análise da bacia do Pararangaba, uma grande variação de vazão máxima em

relação à urbanização atual. Obteve-se dessa forma uma vazão máxima de 182,92 m3/s,


050

100150200250300


Vazã

o (m

³/s)

Pré -UrbanizaçãoUrbanizaçãoAtualUrbanizaçãoFutura

115

indicando mais uma vez como os parâmetros de número de curva (CN) e tempo de

concentração influenciam no regime natural de uma bacia hidrográfica.

A Tabela 21 indica os parâmetros de entrada utilizados nas simulações, bem como os

resultados obtidos.

Tabela 21: Parâmetros de Entrada e Resultados obtidos para Cenários de Urbanização

Figura 30: Hidrograma gerado para Cenário de Pré – Urbanização - Tr 10 Anos: Bacia do Vidoca

Parâmetros Pré-Urbanização Urbanização Atual Urbanização FuturaCN 71,05 85,19 90,82

Tempo de Concentração (horas) 13,9 4,63 4,28Área Impermeável (Km²) - 34,23 44,87

Taxa de Impermeabilização (%) - 56,97 75,90Vazão Máxima (m³/s) - Tr 10 Anos 92,89 150,33 186,92Vazão Máxima (m³/s) - Tr 25 Anos 127,85 191,66 228,92Vazão Máxima (m³/s) - Tr 50 Anos 158,00 232,49 262,30

Bacia Hidrográfica do Ribeirão Vidoca

116

Figura 31: Hidrograma gerado para Cenário de Urbanização Atual – Tr 10 Anos: Bacia do Vidoca

Figura 32: Hidrograma gerado para Cenário de Urbanização Futura – Tr 10 Anos: Bacia do Vidoca

As figuras 33, 34 e 35 comparam a variação das vazões em cada simulação de

urbanização, comprovando como o adensamento urbano na bacia tende a incrementar e

antecipar a vazão de pico nos hidrogramas.

117

Figura 33: Análise comparativa de Hidrogramas – Tr 10 Anos: Bacia do Vidoca



0

50

100

150

200

0 20 40Intervalos de Tempo

Vazã

o (m

³/s)

Pré-UrbanizaçãoUrbanização AtualUrbanização Futura


050

100150200250


Vazã

o (m

³/s) Pré -

UrbanizaçãoUrbanizaçãoAtualUrbanizaçãoFutura

118


VI. 4 – Análise Comparativa de Resultados

VI. 4.1 - Análise Comparativa de Resultados Obtidos Através da

Aplicação da EUPS

Os resultados obtidos na aplicação da Equação Universal de Perda de Solos (EUPS)

para as duas bacias hidrográficas analisadas indicaram que atualmente a bacia do rio

Pararangaba apresenta uma maior susceptibilidade à erosão hídrica laminar em relação à bacia

do ribeirão Vidoca.

A bacia do rio Pararangaba apresenta 52,88 % de sua área classificada com um

potencial muito baixo de perda de solos, perda de zero a uma tonelada por hectare por ano,

enquanto a bacia do ribeirão Vidoca apresenta 79,31% de sua área total.


050

100150200250300


Vazã

o (m

³/s)

Pré -UrbanizaçãoUrbanizaçãoAtualUrbanizaçãoFutura

119

Por outro lado, a bacia do rio Pararangaba apresenta atualmente 40,27% de sua área

classificada com um potencial muito alto de perda de solos, perda de mais de vinte toneladas

por hectare / ano, enquanto a bacia do ribeirão Vidoca apresenta apenas 17,52%.

Quando uma determinada bacia está se urbanizando, ocorre perda de solo de forma

homogênea, devido ao desmatamento e conseqüente exposição do terreno natural facilitando

o carreamento de partículas sólidas. No entanto, com a crescente urbanização, e

conseqüentemente a pavimentação e impermeabilização da bacia, a perda de solos expressa

por meio da EUPS tende a decrescer.

Este fenômeno pode ser constatado pelo fato que atualmente a bacia do ribeirão

Vidoca apresenta uma taxa de impermeabilização de 56,97% de sua área total, enquanto a

bacia do rio Pararangaba apresenta uma taxa de impermeabilização de 25,91%, ou seja, a

bacia do Pararangaba apresenta uma maior tendência a apresentar áreas de solos expostos.

A Tabela 22 apresenta os resultados comparativos entre as duas bacias em função do

modelo matemático adotado, demonstrando a relevância dos parâmetros como declividade,

tipo e uso do solo.

A análise da perda de solos, baseada nas taxas de impermeabilização, pode ser

inferida através dos resultados do modelo hidrológico aplicado. Para uma simulação do

cenário de urbanização atual, obteve-se uma vazão máxima de 150,33 m3/s no exutório da

bacia do ribeirão Vidoca, enquanto para a bacia do rio Pararangaba obteve-se uma vazão

máxima de 129,95 m3/s, considerando um tempo de retorno de 10 anos. Esses resultados

demonstram que para situação atual de urbanização, a bacia do ribeirão Vidoca apresenta um

maior volume de escoamento superficial, e por outro lado, apresenta uma menor tendência à

perda de solos por erosão laminar que a bacia do rio Pararangaba. A Figura 36 compara os

resultados obtidos entre as duas bacias analisadas.

120

Tabela 22: Análise Comparativa dos Processos Erosivos nas bacias hidrográficas

Figura 36: Análise Comparativa dos Processos Erosivos: Bacias do Pararangaba e do Vidoca

Classe do Potencial % Área Declividade % Área Uso e Ocupação % Área Tipo de % Área de Perda de Solos Total % Total do Solo Total Solo Total

Muito Baixo 52,88 0-20 81,72 Área Urbanizada 25,94 Latossolo VermelhoBaixo 1,59 20-40 14,53 Área de Cultura 3,98 Amarelo Álico 51,45Médio 1,73 40-60 3,54 Pastagem 64,11 Podzólico VermelhoAlto 3,51 60-80 0,195 Reflorestamento 0,0958 Amarelo Álico 39,81

Muito Alto 40,27 >80 0,0239 Corpo_D'água 0,0301 Glei Húmico- - - - Mata ou Capoeira 5,86 Álico 8,37

Classe do Potencial % Área Declividade % Área Uso e Ocupação % Área Tipo de % Área de Perda de Solos Total % Total do Solo Total Solo Total

Muito Baixo 79,31 0-20 87,48 Área Urbanizada 56,95 Latossolo VermelhoBaixo 0,67 20-40 9,99 Área de Cultura 1,36 Amarelo Álico 36,71Médio 0,81 40-60 2,39 Pastagem 33,58 Podzólico VermelhoAlto 1,63 60-80 0,1219 Reflorestamento 2,54 Amarelo Álico 28,81

Muito Alto 17,52 >80 0,0147 Corpo_D'água 0,4207 Glei Húmico- - - - Mata ou Capoeira 5,10 Álico 34,46



Análise Comparativa de Potencial de Perda de Solos

0102030405060708090

MuitoBaixo

Baixo Médio Alto MuitoAlto

Potencial de Perda de Solos

% d

a Ár

ea T

otal

Bacia doPararangabaBacia do Vidoca

121

VI. 4.2 - Análise Comparativa de Resultados Obtidos Através da

Aplicação da Análise Multicriterial

Paralelamente aos resultados obtidos por meio da aplicação da Equação Universal

de Perda de Solos (EUPS), os resultados obtidos através do modelo de fragilidade erosiva

também indicaram que a bacia do rio Pararangaba apresenta uma maior susceptibilidade à

erosão que a bacia do ribeirão Vidoca.

Segundo a aplicação deste novo modelo, a bacia do rio Pararangaba apresenta

36,30 % de sua área classificada com um potencial erosivo baixo, enquanto a bacia do

ribeirão Vidoca apresenta 40,08 % de sua área total. Por outro lado, a bacia do rio

Pararangaba apresenta 45,06% de sua área classificada com um potencial erosivo médio e

4,17% de sua área classificada com um potencial erosivo alto, enquanto a bacia do ribeirão

Vidoca apresenta 30,43% de sua área classificada com um potencial erosivo médio e 2,19%

com um potencial erosivo alto.

Os resultados indicaram novamente que a bacia do rio Pararangaba apresenta uma

maior tendência erosiva, e da mesma forma pode-se afirmar que a bacia do Vidoca está menos

susceptível a processos erosivos em função da sua maior impermeabilização. A Tabela 23 e a

Figura 37 comparam os resultados obtidos para as duas bacias analisadas.

Tabela 23: Análise Comparativa dos Processos Erosivos nas bacias hidrográficas

P o te n c ia l Á re a %E ro s iv o (K m ²) Á re a

B a ix o 3 6 ,3 0 5 0 ,7 6M é d io 3 2 ,2 2 4 5 ,0 6

A l to 2 ,9 8 4 ,1 7M u ito A lto 0 ,0 0 6 3 0 ,0 1

P o te n c ia l Á re a %E ro s iv o (K m ²) Á re a

B a ix o 4 0 ,0 8 6 7 ,3 8M é d io 1 8 ,1 0 3 0 ,4 3

A l to 1 ,3 0 2 ,1 9M u ito A lto 0 ,0 0 0 ,0 0

B a c ia d o P a ra ra n g a b a

B a c ia d o V id o c a

122

Figura 37: Análise Comparativa dos Processos Erosivos Através da Análise Multicriterial: Bacias do

Pararangaba e do Vidoca

VI. 4.3 - Análise Comparativa de Resultados Obtidos na

Aplicação do Sistema IPHS

Os hidrogramas gerados nas simulações para os três cenários de urbanização

indicaram três situações distintas de como está ocorrendo a ocupação em cada bacia. Para o

cenário de pré-urbanização, considerando um tempo de retorno de 10 anos, constata-se que a

Análise Comparativa de Potencial de Perda de Solos - Lógica Fuzzy

01020304050607080

Baixo Médio Alto MuitoAlto

Potencial Erosivo

% d

a Ár

ea T

otal

Bacia doPararangabaBacia do Vidoca

123

vazão máxima no hidrograma gerado para a bacia do Pararangaba, 100, 16 m3/s, é superior a

vazão de 92,89 m3/s da bacia do Vidoca, em função de sua maior área.

No entanto, simulando o modelo para o cenário de adensamento urbano atual, nota-

se que ocorreu uma inversão nas vazões máximas para uma seção de controle no exutório das

bacias. Para esta nova situação, a vazão de pico no hidrograma referente à bacia do Vidoca de

150,33 m3/s, supera a vazão máxima da bacia do Pararangaba de 129,95 m3/s. Este fato pode

ser explicado, em função da bacia do Vidoca apresentar atualmente uma taxa de

impermeabilização do solo, superior a da bacia do Pararangaba.

Para uma simulação de ocupação futura nas bacias, constata-se que as vazões

máximas se equiparam, evidenciando que em função dos coeficientes de taxa de ocupação da

lei de zoneamento 165/97, a bacia do Pararangaba deverá ser ocupada de uma forma mais

acelerada que a bacia do ribeirão Vidoca. A Tabela 24 e as Figuras 38, 39 e 40, comparam os

resultados obtidos para cada cenário de urbanização entre as duas bacias para tempos de

retorno de 10, 25 e 50 anos.

Tabela 24: Análise Hidrológica Comparativa entre as duas bacias

Bacias CN Tc Tr 10 Anos Tr 25 Anos Tr 50 AnosHidrográficas Ponderado horas Vazão máx. (m³/s) Vazão máx. (m³/s) Vazão máx. (m³/s)Pararangaba 69,33 15,23 100,62 143,03 178,21

Vidoca 71,05 13,09 92,89 127,85 158,00

CN Tc Tr 10 Anos Tr 25 Anos Tr 50 AnosPonderado horas Vazão máx. (m³/s) Vazão máx. (m³/s) Vazão máx. (m³/s)

Pararangaba 76,09 6,27 129,95 174,96 212,90Vidoca 85,19 4,63 150,33 191,66 232,49

CN Tc Tr 10 Anos Tr 25 Anos Tr 50 AnosPonderado horas Vazão máx. (m³/s) Vazão máx. (m³/s) Vazão máx. (m³/s)

Pararangaba 84,77 5,07 181,69 230,92 270,43Vidoca 90,82 4,28 186,92 228,92 262,30

Pré - Urbanização

Urbanização Atual

Urbanização Futura

124

Figura 38: Análise Comparativa de Hidrogramas para três cenários de Urbanização: Bacias do Pararangaba e do

Vidoca – Tr 10 Anos



Análise Comparativa de Hidrogramas - Tr 10 Anos

020406080

100120140160180200

0 10 20 30 40 50

Intervalos de Tempo

Vazã

o (m

³/s)

Pré -Urbanização - Bacia doPararangabaUrbanização Atual - Bacia doPararangabaUrbanização Futura - Baciado PararangabaPré - Urbanização - Bacia doVidocaUrbanização Atual - Bacia doVidocaUrbanização Futura - Baciado Vidoca


0

50

100

150

200

250


Vazã

o (m

³/s)

Pré - Urbanização -Bacia do PararangabaUrbanização Atual -Bacia do PararangabaUrbanização Futura -Bacia do PararangabaPré - Urbanização -Bacia do VidocaUrbanização Atual -Bacia do VidocaUrbanização Futura -Bacia do Vidoca

125



VI. 5 – Impactos Hidrológicos Observados em Campo

Foram realizadas várias visitas de campo nas duas bacias hidrográficas, com o

objetivo de registrar por meio de documentação fotográfica, alguns impactos hidrológicos

relevantes localizados nas áreas de estudo. Com o auxílio de um GPS (Global Positioning

System) portátil, foi possível georreferenciar os pontos que foram fotografados, e em seguida

mapeá-los através de suas coordenadas geográficas em um SIG.

Os pontos que foram registrados mostram principalmente erosões e assoreamento

observados nos canais, o que pode ser atribuído ao incremento na velocidade e volume de

água devido ao aumento de escoamento superficial, e do carreamento de sedimentos que

ocorreram em regiões de fragilidade erosiva. Particularmente em relação à bacia do Vidoca, o

assoreamento dos principais córregos pode ser explicado pelo fato da implantação de


050

100150200250300


Vazã

o (m

³/s)

Pré - Urbanização -Bacia do PararangabaUrbanização Atual -Bacia do PararangabaUrbanização Futura -Bacia do PararangabaPré - Urbanização -Bacia do VidocaUrbanização Atual -Bacia do VidocaUrbanização Futura -Bacia do Vidoca

126

loteamentos em regiões próximas a nascente do córrego Senhorinha, (região do Campo dos

Alemães), onde grandes áreas foram desmatadas, permitindo facilmente a desagregação e o

carreamento das partículas de solo.

As figuras 41 e 46 mostram o cruzamento dos planos de informação relativos

à drenagem natural das bacias com os respectivos planos gerados por meio da EUPS.

Verifica-se em ambos os mapas que os pontos críticos que foram georreferenciados e

fotografados encontram-se em sua maioria, em regiões de baixa susceptibilidade à erosão

laminar hídrica, o que pode ser atribuído à escala de pouco detalhe utilizada para geração dos

modelos (1:50000). Por outro lado, conclui-se que se as áreas de alta susceptibilidade a

erosões geradas pelo modelo forem ocupadas, os problemas relacionados a erosões,

assoreamentos e inundação se tornarão cada vez mais críticos.

Figura 41: Localização de Pontos Críticos Registrados na Bacia do Vidoca

127

Figura 42: Ponto V1 – Erosão das Margens na Nascente do Córrego Senhorinha: Lat. S 23º 16’ 12” ,

Long W 45º 53’18

Figura 43: Ponto V2 – Assoreamento do Córrego Senhorinha: Lat S 23º 14’40”, Long W 45º 53’25”

128

Figura 44: Ponto V3 – Assoreamento na Junção dos Canais Vidoca e Senhorinha: Lat S 23º 12’26”,

Long W 45º 54’14”

Figura 45: Ponto V4 – Erosão de Margens e Assoreamento no Ribeirão Vidoca: Lat S 23º 11’53”,

Long W 45º 54’48”

129

Figura 46: Localização de Pontos Críticos Registrados na Bacia do Pararangaba

Figura 47: Ponto P1 – Erosão nas Margens do Rio Cajuru: Lat S 23º 13’3,75”,

Long W 45º 47’38”

130

Figura 48: Ponto P1 – Erosão nas Margens do Rio Cajuru: Lat S 23º 13’3,75”,

Long W 45º 47’38”

Figura 49: Ponto P2 – Erosão nas Margens do Rio Cajuru: Lat S 23º 12’33”,

Long W 45º 48’15”

131

Figura 50: Ponto P3 – Solo Exposto ao Lado do Rio Pararangaba: Lat S 23º 10’6,76”,

Long W 45º 48’32”

Figura 51: Ponto P4 – Depósito de Material Sólido no Rio Pararangaba: Lat S 23º 9’46,48”,

Long W 45º 48’29”

132

Capítulo VII

Considerações Finais

VII. 1 – Conclusões

Os resultados apresentados neste trabalho têm importância significativa para orientar

o planejamento das ações de prevenção relacionadas ao impacto ambiental nos recursos

hídricos, causado pelo acentuado crescimento urbano nas bacias hidrográficas do rio

Pararangaba e do ribeirão Vidoca.

Durante o período de urbanização de uma bacia ocorre um aumento significativo na

produção de sedimentos, causado por obras de terraplanagem, escavações, limpezas de

terreno, além do impacto da urbanização produzir aumento sensível nos coeficientes de

escoamento superficial.

O estudo apresentado é uma demonstração objetiva das vantagens de se utilizar

tecnologias relativas aos Sistemas de Informações Geográficas, como ferramenta na

modelagem hidrológica relacionada a impactos ambientais hidrológicos causados por um

adensamento urbano sem planejamento.

Dentre os diversos impactos ambientais que vem acontecendo nas bacias localizadas

à margem direita do rio Paraíba do Sul como inundação, erosão, sedimentação e poluição dos

corpos d’água, resolveu-se avaliar os processos erosivos e os efeitos do adensamento urbano

no ciclo hidrológico natural das bacias.

As bacias hidrográficas do rio Pararangaba e do ribeirão Vidoca foram escolhidas

para o determinado estudo em função de apresentarem entre as outras bacias localizadas à

133

margem direita do rio Paraíba do Sul, os maiores problemas relativos ao uso e ocupação do

solo.

A proposta de um estudo comparativo se deve ao fato das bacias analisadas

apresentarem atualmente uma forte e similar tendência à urbanização, desencadeando muitos

problemas ambientais e refletindo diretamente nos processos naturais do rio Paraíba do Sul.

Os modelos adotados para identificação e análise de áreas susceptíveis aos processos

erosivos indicaram que a bacia do rio Pararangaba apresenta maior tendência erosiva que a

bacia do ribeirão Vidoca. Por meio desses resultados, pode-se concluir que pode ocorrer uma

maior produção de sedimentos na bacia em função da fragilidade erosiva observada na

mesma.

Por outro lado, as análises hidrológicas para uma seção de controle no exutório das

bacias, ou seja, no ponto de contribuição para o rio Paraíba do Sul, indicaram que para um

cenário de pré-urbanização em todas as simulações para tempos de retorno de 10, 25 e 50

anos, a vazão máxima observada para a bacia do rio Pararangaba era superior à vazão da bacia

do ribeirão Vidoca.

No entanto, em função de um adensamento urbano maior ocorrido na bacia do

ribeirão Vidoca para um cenário de urbanização atual, o processo hidrológico natural

modificou, indicando que a vazão máxima para a bacia do Vidoca é hoje superior à vazão do

Pararangaba. Nota-se, dessa forma, como a ocupação sem planejamento de uma bacia

interfere nos processos de regime hidrológico natural.

As simulações para um cenário de urbanização futura indicaram que novamente o

processo hidrológico tenderá a mudar, pois as vazões máximas obtidas para as duas bacias

foram praticamente iguais. Este fenômeno indica que a bacia do Pararangaba apresenta uma

maior tendência à ocupação futura e conseqüentemente do incremento na taxa de

impermeabilização do solo em relação à bacia do Vidoca. Isto também pode ser explicado

134

pelo fato que atualmente a bacia do Pararangaba apresenta uma área sujeita a ocupação futura

maior que a bacia do Vidoca.

Analisando o reflexo da acelerada impermeabilização nas duas bacias hidrográficas,

se observa que vazão máxima para a seção de controle em questão para todas as simulações,

aumentou significativamente em relação à vazão natural.

O prognóstico para o futuro da bacia, caso não sejam tomadas medidas preventivas, é

de que as vazões serão muito superiores em relação às vazões para condição rural. Isso mostra

que serão necessários investimentos consideráveis no futuro para controlar o incremento do

volume de escoamento superficial.

As visitas de campo na área das bacias permitiram por meio de registro fotográfico e

do georreferenciamento dos problemas ambientais, mapear pontos críticos de degradação

ambiental, bem como verificar a eficiência dos modelos de análise de áreas susceptíveis à

erosão.

Dentre as principais medidas que devem ser tomadas visando um melhor

gerenciamento dos sistemas ambientais, relativos aos temas abordados no presente estudo,

citam-se as medidas de caráter não estrutural como a elaboração de um zoneamento adequado

das áreas susceptíveis a processos erosivos e a adoção de medidas de contenção na fonte para

regular as vazões das áreas impermeabilizadas, para que não excedam de forma crítica as

vazões de pré-urbanização.

A análise do adensamento urbano mostrou que o impacto da urbanização vem

ocasionando sérios danos ao meio ambiente, e pesados ônus aos cofres municipais, refletidos

principalmente pela falta de uma legislação que contemple os aspectos do controle das vazões

e de erosões, e pela implantação de medidas preventivas que impeçam que a ocupação das

bacias continue de forma caótica.

135

VII. 2 – Sugestão para Trabalhos Futuros

Recomenda-se como sugestão para trabalhos futuros uma análise sobre a qualidade

da água dos afluentes do rio Paraíba do Sul, para uma avaliação dos impactos ambientais

relativos à sedimentação e a poluição dos corpos d’água. Em tal estudo, também poderá ficar

evidenciada a influência do desordenado crescimento urbano no carreamento de partículas

sólidas e de poluentes.

136

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APÊNDICE A

Programas em Linguagem LEGAL

Programas para obtenção de Mapa Temático de Fragilidade Erosiva através da EUPS. { // Programa para Atribuição dos valores de Erodibilidade de Solos – Ponderação de Mapa Pedológico: Bacias Hidrográficas do Pararangaba e Vidoca Tematico uso1 ("Pedologico") ; Numerico K1 ("Erodibilidade_MNT") ; Tabela pond (Ponderacao) ; uso1 = Recupere (Nome = "Pedologico") ; K1 = Novo (Nome = "Erodibilidade_MNT" , ResX=30, ResY=30, Escala=10000 , Min=0 , Max=1) ; pond = Novo (CategoriaIni = "Pedologico" , "Agua" : 0.0, "Area Urbana" : 0.040, "Cambissolo Alico Ca" : 0.024, "Cambissolo Humico Alico CHa" : 0.024, "Glei Humico Alico" : 0.031, "Latossolo Amarelo Alico LAa" : 0.017, "Latossolo Vermelho Amarelo Alico" : 0.020, "Latossolo Vermelho Amarelo Distr" : 0.020, "Podzol Hidromorfico HP" : 0.031, "Podzolico Vermelho Amarelo Alico" : 0.030, "Podzolico Vermelho Amarelo Distr" : 0.030, "Solos Organicos" : 0.032 ) ; K1 = Pondere (uso1, pond ) ; } // Programa para Atribuição dos Valores relativos a Variável Antrópica CP – Ponderação do Mapa de Uso do Solo: Bacias Hidrográficas do Pararangaba e Vidoca { Tematico uso1 ("Uso_do_Solo") ; Numerico CP1 ("CP") ; Tabela pond (Ponderacao) ; uso1= Recupere (Nome = "Uso_do_Solo"); CP1 = Novo (Nome = "CP" , ResX=30, ResY=30, Escala=10000, Min=0, Max=1) ; pond = Novo ( CategoriaIni = "Uso_do_Solo" , "Area_Urbanizada" : 0.0, "Area_de_cultura" : 0.20, "Corpo_Dagua" : 0.0, "Mata_ou_Capoeira" : 0.24, "Nuvem" : 0.0, "Pastagem" : 0.10, "Reflorestamento" : 0.0001 ) ; CP1 = Pondere (uso1,pond) ; } // Programa para Cálculo do fator LS: Bacias do Pararangaba e Vidoca. {

144

Numerico L ("Distancia_MNT") , S ("Declividade_MNT") , LS ("Fator_LS") ; L = Recupere (Nome = "Distancia_MNT") ; S = Recupere (Nome = "Declividade") ; LS = Novo (Nome = "LS" , ResX=30 , ResY=30 , Escala=10000, Min=0 , Max=100000 ) ; LS = 0.00984*L^0.63*S^1.18 ; } // Programa de Cálculo de perda de solo por erosao laminar (EUPS): Bacias Hidrográficas do Pararangaba e Vidoca. { Numerico LS ("Fator_LS") , CP ("CP" ) , R ("Erosividade_MNT" ) , K ("Erodibilidade_MNT" ) , EUPS ("EUPS" ) ; LS = Recupere (Nome = "LS" ) ; CP = Recupere (Nome = "CP" ) ; R =Recupere (Nome = "Erosividade_MNT") ; K = Recupere (Nome= "Erodibilidade_MNT") ; EUPS = Novo (Nome = "EUPS" , ResX=30 , ResY=30 , Escala = 10000 , Min=0 , Max=1000 ) ; EUPS = R*K*LS*CP ; }

Esquema de Integração dos Fatores da EUPS // Programa p/ gerar mapa de susceptibilidade Erosiva Através de Análise Multicriterial // Dados: Mapas de uso do solo, pedológico e declividade: Bacias Hidrográficas do Pararangaba e Vidoca. { // Declaração das variáveis temáticas Tematico Sol ("Pedologico") , Uso ("Uso_do_Solo") , Erosao ("Erosao") ; // Declaração da tabela de ponderação e fatiamento Tabela TabSolo (Ponderacao) , TabUso (Ponderacao) , Tabfat (Fatiamento) ; // Declaração das variáveis numéricas Numerico Decl ("Declividade_MNT" ) ; Numerico NumSolo, NumUso , NumClassif , NumDecl ("Grades_norm" ) ;

145

// Instanciações das variáveis temáticas Sol = Recupere (Nome = "Pedologico" ) ; Uso = Recupere (Nome = "Uso_do_Solo" ) ; Decl = Recupere (Nome = "Declividade" ) ; // Instanciações das variáveis numéricas NumSolo = Novo (Nome = "grade_solo" , ResX = 30 , ResY = 30, Escala = 50000 , Min = 0 , Max = 1.0 ) ; NumUso = Novo (Nome = "grade_Uso" , ResX = 30 , ResY = 30 , Escala = 50000 , Min = 0 , Max = 1.0 ) ; NumDecl = Novo (Nome = "grade_decl" , ResX = 30 , ResY = 30 , Escala = 50000 , Min = 0 , Max = 1.0 ) ; // Instanciações da tabela de ponderação de solos TabSolo = Novo (CategoriaIni = "Pedologico" , "Agua" : 0.0, "Area Urbana" : 0.0, "Cambissolo Alico Ca" : 0.0, "Cambissolo Humico Alico CHa" : 0.0, "Glei Humico Alico" : 0.6, "Latossolo Amarelo Alico LAa" : 0.0, "Latossolo Vermelho Amarelo Alico" : 0.0, "Latossolo Vermelho Amarelo Distr" : 0.0, "Podzol Hidromorfico HP" : 0.0, "Podzolico Vermelho Amarelo Alico" : 0.5, "Podzolico Vermelho Amarelo Distr" : 0.0, "Solos Organicos" : 0.0 ) ; // Ponderar o mapa de solos com valores normalizados de 0 a 1 NumSolo = Pondere (Sol , TabSolo) ; // Instanciação da tabela de ponderação de Uso do Solo TabUso = Novo (CategoriaIni = "Uso_do_Solo" , "Area_Urbanizada" : 0.0 , "Area_de_cultura" : 0.70 , "Pastagem" : 0.50 , "Reflorestamento" : 0.30 , "Corpo_Dagua" : 0 , "Mata_ou_Capoeira" : 1.0 ) ; // Ponderar o mapa de uso do solo com valores normalizados de 0 a 1 NumUso = Pondere (Uso, TabUso) ; // Transformação da Declividade em escala [ 0..1] através de lógica fuzzy NumDecl = (Decl < 5) ? 0 : (Decl > 100) ? 1 : 1 / ( 1 + ( 0.000278 * ( (Decl - 100) ^ 2 ) ) ) ; // Classificação : Declividade tem peso 5 , Solo tem peso 3 e Uso do Solo tem peso 2 NumClassif = Novo (Nome = "grade_classif " , ResX = 30, ResY = 30 , Escala = 50000 , Min = 0 , Max = 1.0 ) ; NumClassif = 0.5 * NumDecl + 0.3 * NumSolo + 0.2 * NumUso ; // Instanciação da tabela de fatiamento Tabfat = Novo (CategoriaFim = "Erosao" , [ 0.0 , 0.25] : "Baixa" , [0.25 , 0.50] : "Media" , [0.50 , 0.75] : "Alta" , [0.75 , 1.0] : "Muito_Alta" , [ 1.0 , 99999999999999999999999999999999999999999999999999.9 ] :

146

"Fundo" ) ; // Instanciação do PI temático da categoria erosão Erosao = Novo (Nome = "Erosao" , ResX = 30 , ResY = 30 , Escala = 50000 ) ; // Fatiamento da grade Erosao = Fatie (NumClassif , Tabfat ) ; } Programas para Obtenção do Número de Curva (CN): Cenário Atual – Bacia do Pararangaba { // Programa Área Impermeável Tematico uso1 ("Uso_do_Solo") ; Numerico CN ("Area_Impermeavel") ; Tabela pond (Ponderacao) ; uso1 = Recupere (Nome = "Uso_do_Solo") ; CN = Novo (Nome = "Area_Impermeavel" , ResX=30, ResY=30, Escala=10000 , Min=0 , Max=100) ; pond = Novo (CategoriaIni = "Uso_do_Solo" , "Area_Urbanizada" : 98, "Area_de_cultura" : 61, "Mata_ou_Capoeira" : 61, "Corpo_Dagua" : 61, "Pastagem" :61, "Reflorestamento" : 61 ) ; CN = Pondere (uso1, pond ) ; } { // Programa Área CN Tematico uso1 ("Pedologico") ; Numerico CN ("Area_CN") ; Tabela pond (Ponderacao) ; uso1 = Recupere (Nome = "Pedologico") ; CN = Novo (Nome = "Area_CN" , ResX=30, ResY=30, Escala=10000 , Min=0 , Max=100) ; pond = Novo (CategoriaIni = "Pedologico" , "Latossolo Vermelho Amarelo Alico" : 25, "Podzolico Vermelho Amarelo Alico" : 50, "Glei Humico Alico" : 100, "Area Urbana" :25 ) ; CN = Pondere (uso1, pond ) ; } // Programa CN { Numerico A ("Area_CN") , B ("Area_Impermeavel" ) , CN ("CN") ; A = Recupere (Nome = "Area_CN" ) ; B = Recupere (Nome = "Area_Impermeavel" ) ; CN = Novo (Nome = "CN" , ResX=30 , ResY=30 , Escala = 10000 , Min=0 , Max=10100 ) ; CN = A*B ;

147

} Faixas de Valores Utilizados no Fatiamento para Determinação de Área Permeável para cada Grupo de Solo e Determinação do CN: Cenário Atual

X

↓

↓ Fatiamento

Cruzamento de Mapas Utilizado

Programas para Obtenção do Número de Curva (CN) : Cenário Futuro – Bacia do Pararangaba { // Programa Zona Permeável Tematico uso1 ("Zoneamento") ; Numerico Zona ("Zona_Permeavel") ; Tabela pond (Ponderacao) ; uso1 = Recupere (Nome = "Zoneamento") ; Zona = Novo (Nome = "Zona_Permeavel" , ResX=30, ResY=30, Escala=10000 , Min=0 , Max=100) ; pond = Novo (CategoriaIni = "Zoneamento" ,

PI Área Impermeável (PI Numérico)

PI Área CN (PI Numérico)

PI CN (PI Numérico)

PI Área CN (PI Temático)

Tipo de Solo Faixa de Valores Utilizados no Fatiamento Área Calculada (Km²)Grupo C Permeável 0 - 1525 22,73

Grupo C Impermeável 1526 - 2450 14,32Grupo B Permeável 2451 - 3050 25,28

Grupo B Impermeável 3051 - 4900 3,38Grupo D Permeável 4901 - 6100 5,26

Grupo D Impermeável 6101 - 10000 0,93

Fatiamento

148

"ZR" : 65, "ZM1" : 66, "ZM2" : 67, "ZM3" : 68, "ZM4" : 69, "ZC" : 70, "ZEPA1" :71, "ZEPA2" :72, "ZEPA3" :73, "ZUPI" :74, "ZETI" :75, "ZEA" :76, "ZVU" :77, "ZEPH" :78, "ZEIS" : 79 , "ZM5" : 80 ) ; Zona = Pondere (uso1, pond ) ; } { // Programa Área Impermeável Tematico uso1 ("Uso_do_Solo") ; Numerico CN ("Area_Impermeavel") ; Tabela pond (Ponderacao) ; uso1 = Recupere (Nome = "Uso_do_Solo") ; CN = Novo (Nome = "Area_Impermeavel" , ResX=30, ResY=30, Escala=10000 , Min=0 , Max=100) ; pond = Novo (CategoriaIni = "Uso_do_Solo" , "Area_Urbanizada" : 98, "Area_de_cultura" : 61, "Mata_ou_Capoeira" : 61, "Corpo_Dagua" : 61, "Pastagem" :61, "Reflorestamento" : 61 ) ; CN = Pondere (uso1, pond ) ; } // Programa Zona { Numerico A ("Zona_Permeavel") , B ("Area_Impermeavel" ) , Zona ("Zona") ; A = Recupere (Nome = "Zona_Permeavel" ) ; B = Recupere (Nome = "Area_Impermeavel" ) ; Zona = Novo (Nome = "Zona" , ResX=30 , ResY=30 , Escala = 10000 , Min=0 , Max=10100 ) ; Zona = A*B ; } Cálculo de Áreas/Comprimento por Geo-classe (kmxkm/km) : Plano de Informação:Zona_Permeavel_Tematico/Zona_Tematico Representação: Imagem Tematica Area (kmxkm): ZR3_Permeavel : 0.000000 ZM1_Permeavel : 0.033300 ZM3_Permeavel : 0.168300 ZM4_Permeavel : 5.234400

149

ZEPA1_Permeavel : 0.885600 ZEPA3_Permeavel : 5.632200 ZUPI_Permeavel : 8.034300 ZETI_Permeavel : 3.301200 ZUV_Permeavel : 10.622700 ZEIS_Permeavel : 0.524700 ZR3_Impermeavel : 0.001800 ZM1_Impermeavel : 0.163800 ZM3_Impermeavel : 3.273300 ZM4_Impermeavel : 4.740300 ZEPA1_Impermeavel : 1.406700 ZEPA3_Impermeavel : 0.118800 ZUPI_Impermeavel : 2.812500 ZETI_Impermeavel : 0.466200 ZUV_Impermeavel : 2.548800 ZEIS_Impermeavel : 3.111300 Area total das classes:53.080200 Area total dos Polígonos não classificados:4717.495800 Area total do Plano de Informação:4770.576000

X

↓

↓ Fatiamento

PI Zona Permeável (PI Temático)


PI Área Impermeável (PI Numérico)

PI Zona Permeável (PI Numérico)

PI Zona (PI Numérico)

150

X

↓

↓ Fatiamento


{ // Programa Área CN Tematico uso1 ("Pedologico") ; Numerico CN ("Area_CN") ; Tabela pond (Ponderacao) ; uso1 = Recupere (Nome = "Pedologico") ; CN = Novo (Nome = "Area_CN" , ResX=30, ResY=30, Escala=10000 , Min=0 , Max=100) ; pond = Novo (CategoriaIni = "Pedologico" , "Latossolo Vermelho Amarelo Alico" : 25, "Podzolico Vermelho Amarelo Alico" : 50, "Glei Humico Alico" : 100, "Area Urbana" :25 ) ; CN = Pondere (uso1, pond ) ; } // Programa Pedologico_Zoneado { Numerico C ("Area_CN") , D ("Zona" ) , E ("Pedologico_Zoneado") ; C = Recupere (Nome = "Area_CN" ) ; D = Recupere (Nome = "Zona" ) ; E = Novo (Nome = "Pedologico_Zoneado" , ResX=30 , ResY=30 , Escala = 10000 , Min=0 , Max=800000 ) ; E = C*D ;

PI Área CN (PI Numérico)

PI Zona (PI Numérico)

PI Pedológico Zoneado (PI Numérico)

PI Área Solo Zoneada (PI Temático)

151

}

Valores Utilizados no Fatiamento

Cálculo de Áreas/Comprimento por Geo-classe (kmxkm/km) : Plano de Informação:Area_Solo_Zoneada/Area_Solo_Zoneada Representação: Imagem Tematica Area (kmxkm) SoloC_ZR3_Permeavel : 0.000000 SoloC_ZM1_Permeavel : 0.004500 SoloC_ZM3_Permeavel : 0.143100 SoloC_ZM4_Permeavel : 3.987900 SoloC_ZEPA1_Permeavel : 0.342000 SoloC_ZEPA3_Permeavel : 0.463500 SoloC_ZUPI_Permeavel : 4.907700 SoloC_ZETI_Permeavel : 2.646000 SoloC_ZUV_Permeavel : 8.140500 SoloC_ZEIS_Permeavel : 0.436500 SoloC_ZR3_Impermeavel : 0.001800 SoloC_ZM1_Impermeavel : 0.122400 SoloC_ZM3_Impermeavel : 2.889000 SoloC_ZM4_Impermeavel : 4.275000 SoloC_ZEPA1_Impermeavel : 0.123300 SoloC_ZEPA3_Impermeavel : 0.000900 SoloC_ZUPI_Impermeavel : 2.342700 SoloC_ZETI_Impermeavel : 0.208800 SoloC_ZUV_Impermeavel : 2.142900 SoloC_ZEIS_Impermeavel : 2.214900 SoloB_ZR3_Permeavel : 0.000000 SoloB_ZM1_Permeavel : 0.000000 SoloB_ZM3_Permeavel : 0.000000 SoloB_ZM4_Permeavel : 1.246500 SoloB_ZEPA1_Permeavel : 0.543600 SoloB_ZEPA3_Permeavel : 1.188000 SoloB_ZUPI_Permeavel : 3.119400 SoloB_ZETI_Permeavel : 0.077400 SoloB_ZUV_Permeavel : 1.818900 SoloB_ZEIS_Permeavel : 0.088200 SoloB_ZR3_Impermeavel : 0.000000 SoloB_ZM1_Impermeavel : 0.000000

ZR3 ZM1 ZM3 ZM4 ZEPA1 ZEPA3 ZUPI ZETI ZUV ZEIS3965 4026 4087 4148 4209 4270 4331 4392 4453 4514

Solo C 25 99125 100650 102175 103700 105225 106750 108275 109800 111325 112850Solo B 50 198250 201300 204350 207400 210450 213500 216550 219600 222650 225700Solo D 100 396500 402600 408700 414800 420900 427000 433100 439200 445300 451400

PERMEÁVEL

ZR3 ZM1 ZM3 ZM4 ZEPA1 ZEPA3 ZUPI ZETI ZUV ZEIS6370 6468 6566 6664 6762 6860 6958 7056 7154 7252

Solo C 25 159250 161700 164150 166600 169050 171500 173950 176400 178850 181300Solo B 50 318500 323400 328300 333200 338100 343000 347900 352800 357700 362600Solo D 100 637000 646800 656600 666400 676200 686000 695800 705600 715400 725200

IMPERMEÁVEL

152

SoloB_ZM3_Impermeavel : 0.000000 SoloB_ZM4_Impermeavel : 0.462600 SoloB_ZEPA1_Impermeavel : 1.283400 SoloB_ZEPA3_Impermeavel : 0.065700 SoloB_ZUPI_Impermeavel : 0.416700 SoloB_ZETI_Impermeavel : 0.000900 SoloB_ZUV_Impermeavel : 0.257400 SoloB_ZEIS_Impermeavel : 0.896400 SoloD_ZR3_Permeavel : 0.000000 SoloD_ZM1_Permeavel : 0.028800 SoloD_ZM3_Permeavel : 0.025200 SoloD_ZM4_Permeavel : 0.000000 SoloD_ZEPA1_Permeavel : 0.000000 SoloD_ZEPA3_Permeavel : 3.971700 SoloD_ZUPI_Permeavel : 0.002700 SoloD_ZETI_Permeavel : 0.577800 SoloD_ZUV_Permeavel : 0.656100 SoloD_ZEIS_Permeavel : 0.000000 SoloD_ZR3_Impermeavel : 0.000000 SoloD_ZM1_Impermeavel : 0.041400 SoloD_ZM3_Impermeavel : 0.382500 SoloD_ZM4_Impermeavel : 0.000000 SoloD_ZEPA1_Impermeavel : 0.000000 SoloD_ZEPA3_Impermeavel : 0.052200 SoloD_ZUPI_Impermeavel : 0.050400 SoloD_ZETI_Impermeavel : 0.256500 SoloD_ZUV_Impermeavel : 0.148500 SoloD_ZEIS_Impermeavel : 0.000000 Area total das classes:53.052300 Area total dos Polígonos não classificados:59353.408800 Area total do Plano de Informação:59406.461100 Cálculo da Área Total Impermeável Baseado nas Taxas de Ocupação Futura – Lei 165/97 – Bacia do Pararangaba.

Área Imperm. (Km²)Solo C: 14,3217SoloB: 3,3831Solo D: 0,9315

Área de Oc.Fut.(Km²)

Solo C: 14,5377SoloB: 4,98438Solo D: 1,0054

Área Total Área Total Impermeável(Km²) APA (Km²)

Solo C: 28,8594 - 28,859355SoloB: 8,36748 1,97 10,33748Solo D: 1,9369 - 1,936899

153

Tipo de Zona Área Perm. Área Imperm. Taxa de Ocup. Área de Oc.Fut.Solo (Km²) (Km²) (%) (Km²)

C ZR3 0 - 65 0C ZM1 0,0045 - 65 0,002925C ZM3 0,1431 - 65 0,093015C ZM4 3,9879 - 65 2,592135C ZEPA1 0,342 - 65 0,2223C ZEPA3 0,4635 - 2 0,00927C ZUPI 4,9077 - 80 3,92616C ZETI 2,646 - 80 2,1168C ZUV 8,1405 - 65 5,291325C ZEIS 0,4365 - 65 0,283725C ZR3 - 0,0018 65C ZM1 - 0,1224 65C ZM3 - 2,889 65C ZM4 - 4,275 65C ZEPA1 - 0,1233 65C ZEPA3 - 0,0009 2C ZUPI - 2,3427 80C ZETI - 0,2088 80C ZUV - 2,1429 65C ZEIS - 2,2149 65B ZR3 0 - 65 0B ZM1 0 - 65 0B ZM3 0 - 65 0B ZM4 1,2465 - 65 0,810225B ZEPA1 0,5436 - 65 0,35334B ZEPA3 1,188 - 2 0,02376B ZUPI 3,1194 - 80 2,49552B ZETI 0,0774 - 80 0,06192B ZUV 1,8189 - 65 1,182285B ZEIS 0,0882 - 65 0,05733B ZR3 - 0 65B ZM1 - 0 65B ZM3 - 0 65B ZM4 - 0,4626 65B ZEPA1 - 1,2834 65B ZEPA3 - 0,0657 2B ZUPI - 0,4167 80B ZETI - 0,0009 80B ZUV - 0,2574 65B ZEIS - 0,8964 65D ZR3 0 - 65 0D ZM1 0,0288 - 65 0,01872D ZM3 0,0252 - 65 0,01638D ZM4 0 - 65 0D ZEPA1 0 - 65 0D ZEPA3 3,9717 - 2 0,079434D ZUPI 0,0027 - 80 0,00216D ZETI 0,5778 - 80 0,46224D ZUV 0,6561 - 65 0,426465D ZEIS 0 - 65 0D ZR3 - 0 65D ZM1 - 0,0414 65D ZM3 - 0,3825 65D ZM4 - 0 65D ZEPA1 - 0 65D ZEPA3 - 0,0522 2D ZUPI - 0,0504 80D ZETI - 0,2565 80D ZUV - 0,1485 65D ZEIS - 0 65

Área Total Impermeável - Pararangaba

154

APÊNDICE B

Hidrogramas Obtidos Através de Simulação com o Sistema IPHS – Seção de Controle

Referente ao Exutório das Bacias Hidrográficas.

Bacia do Pararangaba – Cenário de Pré – Urbanização: Tr 25 Anos

Bacia do Pararangaba – Cenário de Urbanização Atual : Tr 25 Anos

155

Bacia do Pararangaba – Cenário de Urbanização Futura : Tr 25 Anos

Bacia do Pararangaba – Cenário de Pré - Urbanização: Tr 50 Anos

Bacia do Pararangaba – Cenário de Urbanização Atual: Tr 50 Anos

156

Bacia do Pararangaba – Cenário de Urbanização Futura: Tr 50 Anos

Bacia do Vidoca – Cenário de Pré-Urbanização: Tr 25 Anos

Bacia do Vidoca – Cenário de Urbanização Atual: Tr 25 Anos

157

Bacia do Vidoca – Cenário de Urbanização Futura: Tr 25 Anos

Bacia do Vidoca – Cenário de Pré-Urbanização: Tr 50 Anos

Bacia do Vidoca – Cenário de Urbanização Atual: Tr 50 Anos

158

Bacia do Vidoca – Cenário de Urbanização Futura: Tr 50 Anos

APÊNDICE C

Arquivo ASCII para Geração de Grade Regular Relativo ao Fator Erosividade ( R) / Séries Anuais de Chuvas Referente às Estações Pluviométricas Utilizadas no Cálculo do Fator R.

SAMPLE POINT3D s 23 03 00 o 45 54 00 z 7627 s 23 13 00 o 45 47 00 z 6226 s 23 14 00 o 45 51 00 z 6312 s 23 16 00 o 45 50 00 z 5887 s 23 00 00 o 46 02 00 z 8182 s 23 11 00 o 45 48 00 z 6317 s 23 06 00 o 46 02 00 z 7745 s 23 11 00 o 45 53 00 z 5917 s 22 55 00 o 45 58 00 z 8957 END END

159

TotalAno Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro Anual (mm):1943 23,1 13 3 17,8 5 61 36,5 146,1 92,3 283,4 681,21944 215,8 257,8 214,2 60,3 25,6 11,4 24,9 0,3 20,7 59 215,4 92,3 1197,71945 240,1 327,2 0 92,5 32,8 212,8 20,1 3 38,2 89,8 137,5 318,8 1512,81946 348,3 154,4 267,5 102,8 22,5 53,5 46,5 1,1 21,7 112,5 99,1 190,9 1420,81947 519,3 193,4 353,2 84,8 52,8 60 86,5 83,1 164,2 137,5 157,9 378,4 2271,11948 362 280 227,1 29,7 61,9 16,8 48,4 33,9 70,6 114,1 112,4 145,3 1502,21949 282 177,5 179,8 37,3 19,9 32,7 2 2,9 21,6 72,9 102,9 294,3 1225,81950 340,8 383,5 169,2 106,8 4,4 21,9 12,5 1,8 26,7 128,5 123,5 285,1 1604,71951 245,6 333,8 197,2 74,9 25 13,5 40,8 57,5 3,4 149,1 154,7 87,8 1383,31952 344,9 335,9 205,6 51,4 15,2 15,1 7,5 29,4 76,9 84,2 158,9 217,4 1542,41953 103,3 167,5 178,6 138,7 51,9 26,2 29 39,8 20,1 181,1 167,6 107,7 1211,51954 131 308,8 125,6 69,6 167,9 42 43,3 15,3 57,2 113 27,1 151,6 1252,41955 0 0 367,3 74,7 33,8 18,5 6,8 80,7 2,8 73 192,2 256,5 1106,31956 242,8 280,5 151,5 113,6 136,6 73,2 94,6 7,1 55,4 134,2 61,6 136,5 1487,61957 292,5 167,5 235,9 103,9 45,8 26,6 34,6 77,5 176,5 158,1 38,3 151,2 1508,41958 257 208,8 211 133,6 227,7 66 36,8 30,3 83,5 144,4 154 158,1 1711,21959 184,5 210,7 187,1 60,1 23 2 3,6 65,6 24,9 38,5 153,3 154,5 1107,81960 234,9 350,7 143,9 50,9 92,6 66,9 0 35,2 29,9 171,8 195,9 343,5 1716,21961 163,3 264,8 404,6 75,4 49 42,3 0 17,6 2,7 98,7 272,1 296,8 1687,31962 268,8 319,6 333,3 55 40,8 6,3 28 39,9 93,3 207,5 85,6 278,9 17571963 189,5 156,1 102,7 7,4 10,5 10,4 5,3 10,4 9,3 110,4 138,9 136 886,91964 253 315,2 66,4 94,2 75,6 33,9 36,3 39,5 59,3 168,3 74,3 215,4 1431,41965 323,7 150,6 217,9 97,5 79 33,1 62,2 14,4 76,4 172,1 101,3 250,6 1578,81966 225 82,7 238,4 37,2 46,8 0 6,1 65,1 30,1 198,4 220,5 508,5 1658,81967 238,2 254,2 267,5 42,5 0 62,9 26,7 4,2 83,9 174 215,3 213,4 1582,81968 162,6 152 175 43,8 44,2 10,2 15,2 43,3 31 79,1 84,4 196,9 1037,71969 209,2 180,7 202,8 102,9 37,8 21,4 1 57,6 28,2 139,2 243,4 152,3 1376,51970 421,2 214,3 97,7 31,8 4,2 48,4 1 62,3 120,5 90,7 35,1 57,6 1184,81971 77,6 62,9 93,7 118,3 26,6 112 29,4 28,3 79,2 141,6 237 300 1306,61972 373,1 326,8 130,5 64,9 13,9 2,9 46,9 77,3 81,5 206,9 162,5 185 1672,21973 250,8 179,5 154,6 133,8 95,9 23,5 47,5 4,9 71,3 140,6 132,7 293,4 1528,51974 302 147,1 199,2 131,6 28,5 110,5 1,2 2,1 26,6 126,7 114,8 290,6 1480,91975 129,9 228,9 220,4 50,2 48,8 7 23,1 0,4 15,5 114,3 277,6 459,3 1575,41976 223,3 313,5 87,6 138,7 161,9 56,3 151,6 104,5 216,8 112,8 168,7 261 1996,71977 307,4 49 292,8 177,8 41,4 46 4,7 6,5 72,5 98,3 175,5 209,5 1481,41978 265,1 88,4 164,8 66,4 66,7 102,4 55,9 13,9 30,8 151,5 209,9 239,4 1455,21979 199,8 115,2 173,2 91,3 82,1 10,3 35,9 73,3 99,9 129,4 236,8 337,9 1585,11980 179,9 161,8 77,1 136,8 12,3 71,5 10 32,5 52,3 94 210,8 262,8 1301,81981 299,2 194,8 110,5 75,9 22,9 35,8 53,5 28,6 23 232,1 235,4 215,3 15271982 320,3 204,8 287,4 34,1 14,9 115,3 49,9 94,9 18,3 282 184,7 318,1 1924,71983 253,8 299,3 191,1 205,9 174,7 168,1 51 11,6 243,9 194,4 191,9 246,9 2232,61984 223,3 10,9 155,2 86 61,5 12,6 16 66,2 93,6 63 105,9 253,6 1147,81985 324 208,8 146,5 115,9 96,5 26,5 2 40,7 106,5 88,5 130,4 231,7 15181986 201,9 220,5 245,4 80,1 94,4 2,8 17,9 102,7 47,5 78,5 0 395,8 1487,51987 305,2 177,4 160,5 190,8 191,4 111,6 6,9 3,3 61 78,1 100,9 97,5 1484,61988 406,8 268,4 297,4 203,7 167,4 41 0,4 0,5 47,7 182,1 109,9 189,4 1914,71989 281 375,9 220,7 76 26,7 77,5 91,9 25,2 72,7 81,9 100,4 201,3 1631,21990 257,1 124,1 128,3 96,6 75,1 7,8 70,5 40,9 91,4 102,5 81,1 71,2 1146,61991 328,4 189 328,4 116,4 25,2 63,7 16,8 13 85 114,6 51,4 88 1419,91992 206,3 124,4 122,6 90,7 75,9 0,3 56,6 33 151,5 112,8 192,9 194,9 1361,91993 236,2 378,1 270 68,8 45,3 32,7 11,8 20,5 165,2 141,3 46,5 103,2 1519,61994 163 27,5 10,4 0,5 9,2 121,6 107,1 297,6 736,91995 546,7 453,1 392,5 62,9 2,6 11,6 41,7 46,6 52 265,9 125,6 241,9 2243,11996 378,5 270,2 550,6 48,7 13,6 30,8 16,5 21,2 264,8 178,3 193,1 0 1966,31997 328,4 101,5 129,7 52,4 32,5 126,8 13,6 6,2 105 88,3 264,5 293 1541,91998 285,4 291,2 131,6 34,1 102,8 0,8 28,9 16,6 160,4 0 159,7 168,2 1379,71999 596,8 524,1 176,9 21,9 12,8 42,9 1375,42000 295,3 136,1 431,4

Média: 269,22 222,39 199,70 84,95 57,94 44,29 30,13 33,85 71,62 129,79 145,06 223,33 Média Anual:EI30 Mensal: 1855,55 1340,84 1116,68 261,11 136,25 86,28 44,83 54,65 195,35 536,76 648,48 1350,43 1465,52

Fator R: 7627,20

CHUVA MENSAL (mm)

Prefixo: E2-036Posto: Água SocaMunicípio: S.J.C.Bacia: BuquiraAltitude (m): 570Latitude: 23º 03`Longitude: 45º 54`

160

TotalAno Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro Anual (mm):1960 159,2 57,1 2,3 22,6 26,2 95,9 166,5 295,3 825,11961 0 155,5 150,1 79,7 30 28,3 1,4 13 5,5 48,7 141,1 175,7 8291962 121,3 192,6 324,5 19,3 31,4 9,4 28,1 45,9 71,4 205,7 57,9 145,8 1253,31963 164,5 172,6 227,6 6,2 4,9 1,6 0 13,9 0,8 136,7 80,5 79,9 889,21964 67,2 208,7 67,8 39,4 49 39,9 60,2 20,6 50 110,6 66,4 200,7 980,51965 330,3 94,3 147,3 40,9 28,7 47,9 45,9 17,4 54,7 181,3 146,3 202,9 1337,91966 179,1 139,9 143,7 27,9 54,2 0 5,9 63,3 28,9 133,8 88,7 308,2 1173,61967 238,7 174,4 143,6 65 5,9 47,6 22,5 0 70,4 90,5 176,2 167,6 1202,41968 134,4 61,6 86,4 38,7 43,8 11,8 7,9 24,3 33,2 44,8 10,6 190,9 688,41969 122,2 51,1 80,6 71,9 32,3 30,2 3,5 25,1 35,3 111,3 205,8 119,3 888,61970 328,3 267,2 79,1 60,7 31,9 52,3 37,9 94 83,7 61,8 96 117,9 1310,81971 39,5 112,8 163,4 92,9 49,5 83 25,7 13,3 75,5 165,2 159,6 165,7 1146,11972 231,5 256,2 40,3 51,7 15,6 6,2 44,1 64,3 64,7 69,4 147,5 126,5 11181973 185,2 68,4 84,7 95,9 53,4 22,1 60,4 8,4 63,6 79,8 99,8 314,2 1135,91974 305,1 157,3 164,4 62,5 7,2 102,8 0 1,3 26,5 95,3 70,1 176,7 1169,21975 112,1 186,4 69,9 34,5 18,9 3,3 22,2 1 17,6 73,3 229,6 257,9 1026,71976 162,1 296,7 179 141,6 92,3 52,2 116,9 76,3 192,6 74,6 166,4 162,9 1713,61977 354,4 23,4 142,3 118,7 98,6 48,1 4 12,1 77,2 99,8 116,8 285,3 1380,71978 78,3 99,9 168,8 6,6 50,2 96,4 58,5 8,3 25,7 117,7 237,7 147,7 1095,81979 144,8 102,1 142 57,2 110,7 3,3 34,7 74,2 115,9 129 217,6 0 1131,51980 218,5 181,7 79,8 125,4 6,8 104,5 6,8 34,5 56,4 95,3 139,6 281,4 1330,71981 250,9 0 78,2 104,4 10,6 32,6 31,7 26,1 32,9 156,8 125,8 120,6 970,61982 255,6 255,6 141,4 63,7 26,1 136,3 36,8 46,2 17,5 216,1 142,5 340 1677,81983 226 182,7 175,7 195,9 141,3 188,4 45,6 6,6 246,6 120,7 122,3 285,1 1936,91984 254,6 8,3 135,5 70,5 72,3 4,7 5 76,4 78,7 11 138,9 238,6 1094,51985 185,5 160,9 83,6 103,2 98,2 22,5 2 13,1 106,7 71,2 107,4 151,3 1105,61986 135 304,7 240,3 49,8 68,6 7,3 15,1 131,8 50,2 94,4 135,8 290,8 1523,81987 290,6 184,7 136,4 115,3 165,4 92,1 64,5 4 60,5 78,6 0 125,4 1317,51988 241,3 366,5 138,4 272,1 179,9 54,8 3,2 1,1 29,6 130,9 155,1 266,2 1839,11989 520,9 0 255,3 87,7 35,8 80,8 143,8 45,4 65,5 76,9 77,6 173,1 1562,81990 155,2 125,1 167,9 78,6 60,7 11,8 87,5 39,4 79,8 74 51 88,1 1019,11991 328,2 228,8 347,8 130,3 37,7 34,1 16,4 15,8 78,4 133,8 40,7 103,8 1495,81992 171,2 203 211,1 58,6 51,7 0,3 67 30,8 115,8 124,1 136,7 99,5 1269,81993 166,5 347,6 200,5 72,6 49,4 45,1 8,6 19,4 164,6 144,4 48 51,9 1318,61994 245,3 0 0 38,9 17,5 8,3 11,7 0 0 1,8 0 224,1 547,61995 233,7 353,2 124 76,8 80,6 18,5 71,7 14,7 41 217,9 138,3 234,9 1605,31996 424 382,3 324,5 64 29,2 22 3,9 33,8 155,4 147,6 137,6 161,8 1886,11997 214,2 132,3 86 100,3 69,9 72,5 7,8 30,2 137,4 81,8 306,9 127,2 1366,51998 150,1 227,2 231 95,4 93,3 9,7 18,4 20,5 135,5 151,6 73,5 195,4 1401,61999 421,9 229,1 129,2 68,5 30,9 60,1 4,9 2,4 55,2 19 53,7 107 1181,92000 231,8 121,1 159 0 3,5 3,6 519


Fator R: 6226,48

CHUVA MENSAL (mm)

Prefixo: E2-102Posto: Bairro CajuruMunicípio: São José dos CamposBacia: PararangabaAltitude (m): 590Latitude: 23º 13'Longitude: 45º 47'

161

TotalAno Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro Anual (mm):1960 129,6 330,8 110,3 45,8 116 22 0 22,6 29,9 127,9 192,7 271,2 1398,801961 115 208,8 103 50,9 13,9 25,9 0,2 31,1 3,5 50 129,9 141,8 874,001962 129,1 98,8 249 9,7 6 10 30,2 46,3 124,3 265,2 47,7 239,2 1255,501963 99,8 208,3 120,3 7,9 8,1 12,5 2 15,9 0 202,8 99 88,2 864,801964 154,2 196,7 95,2 30,2 43 28 86,6 29,4 82,1 93,9 82,8 256,7 1178,801965 207,8 97,9 187,2 142,3 58,5 34,7 41,4 17,1 11,2 237,7 127,7 256,2 1419,701966 152,1 135,8 264,1 18,2 34,3 0 6,7 98 56,5 186,5 174 0 1126,201967 304,8 358,4 219 68 15 103,5 29 7 78,1 147 199 211 1739,801968 302 193 190,5 37,5 45 24 45 75 145 95 136,5 219,7 1508,201969 157,2 93 113 25 55 19 0 27 25,1 86,8 206 144 951,101970 220 257,4 30 56,4 29,2 87,7 13,3 105,4 56,6 67 105,6 181,7 1210,301971 94,4 73,6 159,2 99,5 41,3 109 0 577,00


Fator R: 6312,11

CHUVA MENSAL (mm)

Prefixo: E2-101Posto: Bairro dos PutinsMunicípio: São José dos CamposBacia: PutinsAltitude (m): 570Latitude: 23º 14'Longitude: 45º 51'

162

TotalAno Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro Anual (mm):1960 358 140,9 36,3 103,7 66,4 2,2 30,8 30,9 69,6 96,8 185,3 1120,901961 165,1 164,3 101,1 19,6 15,3 18,2 3,2 14,8 7,8 50,5 104,8 148,7 813,401962 181,4 230,1 282,9 30,1 36,9 8,6 25,4 53,4 106,5 164,6 45,6 204,3 1369,801963 162,2 240,4 129,3 11,9 5,5 8,9 0,8 14,6 2,6 146,6 145,9 86,2 954,901964 79,5 184 44,1 38,1 68,5 23,8 49,8 30,5 41,2 144,5 56,4 205,4 965,801965 284,4 107,1 228,2 113,5 48,3 36,1 54,2 12 57,3 140,7 167,4 222 1471,201966 162,6 162,5 255,2 33,8 41,9 0 16,4 63 31,3 140,2 131,6 327,9 1366,401967 248,6 132,5 222,9 53,2 11,5 61,9 36,3 0 140,3 96,9 167,8 194,1 1366,001968 182,3 69,2 119,6 45,4 47 5,2 15,4 24 31,3 82,7 51,5 258,9 932,501969 135,9 68,6 105,2 51,4 31,2 29,4 0,5 36,1 38,8 157,5 193 149,6 997,201970 279,1 393,3 100,9 80,8 42 44,7 40,2 111,2 70,4 70 85,3 158,7 1476,601971 99 183,1 165,4 72,9 36 88,8 32,8 13,5 76 137 106 208,8 1219,301972 218,2 192,6 42 73 31 4,5 47,6 70,1 59,1 107,3 134,7 151,5 1131,601973 172,6 129,4 92,5 88,1 84,9 27,5 74,3 12,7 10,5 80,9 104,7 297,9 1176,001974 235,9 110,9 79,9 69,6 18,4 92,5 0 0,8 40 107,1 85,7 50,6 891,401975 24,6 79,5 2,1 32,5 21,1 1,1 44,9 0,2 17,6 46 126 196,4 592,001976 167,2 150,9 181,6 108,2 83,5 28,8 100,3 86,1 92,3 49,4 110,2 0 1158,501977 271,1 54,7 130,2 164 24,2 44,6 7 9,8 85,3 100,4 134,8 145,1 1171,201978 55,1 38,2 108,7 12,9 55,4 84,7 63,3 4,7 36 93,7 192,8 147,4 892,901979 152,8 90 151,5 53,5 167,7 4 28 61,7 83,1 104,5 164,9 229,6 1291,301980 236 175,5 78,5 148,4 14,4 85,2 9,1 46,1 51,3 74,3 185,8 297,7 1402,301981 222,3 165,5 88,5 0 9,1 30,5 36,9 26,7 34 126,5 110,5 155,2 1005,701982 198,8 237,2 154 37,8 23,4 176,9 35,5 0 22,2 230,3 192,1 267,3 1575,501983 241,7 199,7 115,8 202,5 163 180,5 41,3 11,8 251,3 115 189,5 238,1 1950,201984 167,4 37 146,6 104,7 58,9 3,1 10 90,7 69,2 8,9 209,8 125,8 1032,101985 175,9 238,9 140,6 218,3 106,3 25,7 0 22,3 74,9 53,1 84 177,3 1317,301986 159,6 259,5 235,7 47,9 76,5 7,6 11 120,2 25,5 73,2 183 233,9 1433,601987 318,8 123,5 193 116,8 149,4 91,1 16,4 8 62,5 61,5 75,7 111 1327,701988 276,8 174,2 142,2 145,1 208,8 68,1 4,1 2,8 37,5 118 84,5 144,9 1407,001989 199,3 338,7 142,6 59,5 42,4 67 131,4 49,2 51 51,6 110,8 127 1370,501990 247,1 112 118,3 56,5 41,1 17,6 82,1 48,4 66,2 74 66 82,5 1011,801991 355,9 206,5 276,9 169,8 23 30,4 11 15,5 99,1 131,3 35,2 101,5 1456,101992 178,8 143 126,6 78,1 64,8 1,6 47,9 35,8 101,4 105,3 160,9 152,7 1196,901993 189,6 281,4 195,7 137,1 35 106,4 10,4 16,2 145,8 100,3 70,5 181,4 1469,801994 170,6 314,1 116,3 80,9 75,8 42,8 46,7 0,4 0,3 115,1 142,4 173,6 1279,001995 286,7 276,5 121,9 32 90,9 31,7 63,7 20 48,1 106,1 46,9 76,8 1201,301996 105,5 146,1 104,4 61 20,4 48,8 0,2 22,9 102 107,2 86,2 185,6 990,301997 213,8 69,3 50,5 91,9 48,6 58,7 8,9 37,7 86,6 85 182 133,3 1066,301998 184,5 257,1 136,3 78,1 83 13,8 13 25,1 145,7 143,8 18,6 133 1232,001999 289,6 223,5 68,7 44,7 25,4 65,9 5,1 0 41,7 5,2 63,9 0 833,702000 237,9 177,3 117,2 0 0 0 51,2 583,60


Fator R: 5887,53

CHUVA MENSAL (mm)

Prefixo: E2-057Posto: CapuavaMunicípio: São José dos CamposBacia: PutinsAltitude (m): 620Latitude: 23º 16'Longitude: 45º 50'

163

TotalAno Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro Anual (mm):1972 109,6 166,3 150,8 288,8 715,501973 424,9 163,7 131,7 154,1 35,1 35,6 69,3 50,7 113,8 202,9 276,9 289,6 1948,301974 334,1 238,7 391,9 119,5 17,7 189,7 1,6 2 107,7 134,4 168,1 343,6 2049,001975 160,7 221 183,4 54,6 44,8 8,1 42,1 0,4 8,9 155,5 259,8 421,3 1560,601976 289 272,3 296,4 150,8 173,7 64 104,9 134,2 236,7 157,2 222,9 231,3 2333,401977 329,7 112,2 281,1 184,1 40,6 71,2 7,6 11,5 137,4 95,8 162,3 228,6 1662,101978 431,7 226,9 273,9 17,2 85,6 74 63 17,5 25,6 179,4 298,2 223,7 1916,701979 238,2 156 242,8 81,6 98,7 6,2 58,9 79,6 124,5 159,3 0 222,5 1468,301980 193,5 244,2 153,4 181,8 16,5 95,5 26,6 45,7 61,6 119 155,7 0 1293,501981 0 236,5 145,3 109,4 59,5 14,7 47,6 24,6 21,9 233,2 220,7 200,1 1313,501982 298,5 269,1 0 58,9 22 0 42,2 0 27 267,5 184,3 418,4 1587,901983 230,2 321 178,1 211,5 203,1 251 61,2 19,3 405,3 0 128,9 247,5 2257,101984 359 134,4 277,7 208,7 77,8 13,1 11,1 107,7 0 43,6 124,2 318,9 1676,201985 521,4 241,6 263,6 110,4 101,5 27,6 6,2 52,1 102,6 112,2 135,2 277,7 1952,101986 194,7 326,5 313 76,1 71,4 14,4 47,5 169,8 42,8 101,3 181 430,9 1969,401987 266,5 131,3 197,6 202,7 210,6 116,3 10,6 13,5 111 104,1 150,3 103 1617,501988 301,6 279,8 278,9 190,8 180,7 62,2 8,7 4,4 64 198,2 130,5 188,3 1888,101989 357,7 305,7 312,8 64,1 49,5 80,8 178,9 25,6 85,5 65,5 136,1 220,1 1882,301990 261,8 185,2 176,8 86,3 118,9 12,6 99,4 71,1 137 161 293,7 132,1 1735,901991 341,9 198,2 405,2 186,2 52,7 63,1 25,9 12,5 80,4 153 72 73,1 1664,201992 187,6 182,9 159,8 89,7 112,8 9,3 74,1 44,3 193 195,8 199,4 174,2 1622,901993 148,9 0 250,9 174,1 95,8 44,4 14,9 31,1 137,8 149,3 102 153,6 1302,801994 214,4 190,6 258,2 109,2 116,9 40,2 38,4 4,5 14,5 126,7 150,5 239,5 1503,601995 371,2 621,7 303,8 122,1 79,5 17,8 93,1 24,9 95,1 262,6 150,9 251,7 2394,401996 404,5 254,6 338,5 89,4 23,1 32,7 36,7 48,4 195,1 98,6 153,3 198,9 1873,801997 295,4 244,7 112,7 56,1 48,6 91,3 4,8 17,5 155,8 169,4 267,4 211,1 1674,801998 192,6 280,6 216,1 40,9 82,2 19,5 8,9 21 80,6 255,8 113,7 171,7 1483,601999 319,4 260,3 142,9 60,6 28,4 71,7 11,9 7 41,2 44 88,6 223,9 1299,902000 238,8 189,4 158,8 26,4 4,9 7,3 625,60


Fator R: 8182,16

CHUVA MENSAL (mm)

Prefixo: D3-070Posto: GuirraMunicípio: São José dos CamposBacia: JaguariAltitude (m): 690Latitude: 23º 00'Longitude: 46º 02'

164

TotalAno Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro Anual (mm):1960 78,4 52,2 86,9 53,2 4,6 22,9 21,8 191,4 115,9 277,7 905,001961 157,6 206 136,9 42,6 44,3 21,7 3 12,8 7,4 55,1 0 227,5 914,901962 118,5 208,3 293,6 68 60,9 6,8 30,3 51,5 81,8 225 41,1 234,4 1420,201963 153,8 237,8 150,6 2,3 0 17,2 3,5 11,8 0 127,4 147,9 61,4 913,701964 144,8 195,1 68,3 42,4 59 43 25,2 35,7 65,5 158,1 71,2 190,8 1099,101965 267,7 113,3 120 105,7 42,7 28,2 35,7 6,9 58,4 144,8 140,5 259 1322,901966 187,7 81,6 219,7 50,4 33,7 0 0 69,4 23,9 142,6 132,1 332,2 1273,301967 247,5 151,2 189 14,5 5,6 49,6 6,8 0 90 86,4 166,1 224,6 1231,301968 174,8 80,3 111,2 43,3 39,1 12,8 6,1 42,7 30,3 74,4 80 196,8 891,801969 119,1 0 108,4 76,6 32,5 19,6 0 55,4 32,3 116,9 187,4 192,6 940,801970 387,2 320,9 119,2 106,3 32,5 50,9 19,6 91,3 72,6 50,9 104,6 209,4 1565,401971 62,4 101,4 217,4 87,5 36,5 89,7 19,4 19,8 64 157 145,4 195,3 1195,801972 211 189,3 58,4 55,2 11,8 4,7 47 67,3 94 99,1 136,3 106,2 1080,301973 246,3 103,7 180,6 90,5 29,7 20,3 60 6,4 60,2 109,6 110,9 377,7 1395,901974 324,2 77,9 151,8 61 24,7 123,9 0 2,3 22 119,3 102,2 181,1 1190,401975 105,8 265,1 127,1 35,7 22 3,2 19,9 0 15,6 96,5 212,8 233,7 1137,401976 162,8 273,9 127 140,4 140,7 40,5 108,6 75 173,4 97,3 187,3 139,5 1666,401977 319,7 46 0 148,9 11,8 54,2 2,9 11,7 62 69,1 156,4 182,1 1064,801978 107,8 67,9 140,4 29,6 36,3 69,6 48,2 8,5 14,4 118,3 245,5 170,6 1057,101979 127,2 98,4 126,9 64,1 66,6 6,2 25,1 59,9 93,4 124,7 202,4 234,2 1229,101980 186,3 0 90 108,1 5,9 94,8 8,6 35,3 50,8 108,6 153,6 237,9 1079,901981 229,2 139,5 63,6 79 44,6 40 41,6 32,7 31,4 151,6 120,5 119,5 1093,201982 246,1 132,8 160,4 54,1 32 126,2 40,5 47,7 16,3 224 179,2 321,5 1580,801983 248,9 207,4 135,3 170,6 143,1 151,5 47,6 9,1 247 127,6 160,2 263,7 1912,001984 228,8 9,3 131,4 114,1 75,1 4,3 15,4 73,5 81,9 18,4 105,1 260,3 1117,601985 197,7 131,3 137,7 65,1 99,5 24,9 1,6 13,4 99,4 79,7 71,2 155,1 1076,601986 113,2 262,7 220,6 48 74,9 8,9 18 97,3 35,2 73,1 88,8 306,4 1347,101987 247,2 162,7 182,6 114 192,1 92,4 11,7 4,8 63,9 65 88,6 128 1353,001988 190 214,3 143,5 101,1 145,4 41,5 4,4 0,8 46,4 121 116,5 182,9 1307,801989 262,7 299,7 256,6 64,3 31,1 62,7 130,9 23,8 57,7 64,5 88,1 189,4 1531,501990 156,7 165,1 174,2 51,7 65,1 8 78,1 34,8 67,5 78,2 45,6 77,2 1002,201991 288 191,7 344,1 102,8 44,8 38,8 11,9 25,5 68 102 29 85,5 1332,101992 190,8 134,7 176,7 56,4 57,8 1,2 52,3 13,1 104,2 91,4 131,3 106,5 1116,401993 216,6 233,8 173,5 51,9 53,5 51,6 6,8 13,9 130,2 196,7 56 85,9 1270,401994 185,7 233,6 188,7 77,5 95,4 25,5 21,6 0 1,4 115,9 145,1 252,8 1343,201995 230 332,9 160 66,5 61,9 25,4 89,8 17,7 33 234,5 113,4 193,4 1558,501996 441,4 275,4 268,8 106,5 37,3 16,8 3 28,3 156,7 122,8 167,6 230,7 1855,301997 240,3 152,4 0 73,1 73,6 95,5 6,3 28,3 112,7 84 249 162 1277,201998 206,9 231,1 179,2 96,7 106,1 8,8 20,9 17,6 125,5 146,7 70,3 221 1430,801999 425,4 229,8 154,6 53,1 27 61,5 4,5 4,9 54,9 23,6 43,2 118,2 1200,702000 225,5 187 166 99,7 3,5 3,3 50,4 735,40


Fator R: 6317,55

CHUVA MENSAL (mm)

Prefixo: E2-099Posto: PararangabaMunicípio: São José dos CamposBacia: PararangabaAltitude (m): 570Latitude: 23º 11'Longitude: 45º 48'

165

TotalAno Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro Anual (mm):1969 152,8 208,7 361,501970 473,7 305,8 167,3 23,7 38 120,5 75,3 102,7 87,3 117,2 192,3 124 1827,801971 147,3 136,7 121,6 107 88,6 120,7 28,5 29,8 90,4 356,8 167,4 211,9 1606,701972 232,8 227,2 133 112,1 13,3 7,5 56,4 63,4 102 175,2 105,1 110,2 1338,201973 153,1 117,3 175,3 152,5 109,4 26,1 55,8 16,5 68,5 254,2 150 351,4 1630,101974 353,8 100,7 303,2 195,3 12,1 170,5 2,3 3,6 97,1 113,8 103,2 299,4 1755,001975 132,7 265 190,2 30,9 45,4 4,2 14,2 0,3 26,1 105,1 305,3 538,4 1657,801976 152,7 386 129,4 190,3 194,6 102,3 146,3 119,5 211,6 176,7 119,7 207,2 2136,301977 302,5 84,5 203,4 217,5 23,5 59,7 13,1 8,6 91,2 86,6 231,6 293,9 1616,101978 203,5 171,4 239,8 23,7 74 74,5 61,1 11,1 23,9 85,2 300,3 198 1466,501979 217,1 109 176,9 136 82,5 64,4 785,901980 181,4 51,7 142,9 5,4 81,8 18,3 44,7 53,8 96,9 156 369,7 1202,601981 245,6 73,4 101,9 31,2 42,7 46,1 17,4 17,1 241 205,8 156,9 1179,101982 300,5 180,1 296,7 23,5 131,9 45 105,5 16,3 182,3 203,9 320,3 1806,001983 258,8 224,6 117,8 219,6 186,4 160,7 61,8 13,7 233,6 154,9 286,9 1918,801984 170,5 37,1 120,6 165 87,4 13,9 10,8 91,2 87,4 41,6 58 204,3 1087,801985 323,7 179,9 164,2 101,8 86,7 18,6 2,7 9,8 88,9 90,4 137,2 135,6 1339,501986 211,6 241,1 355,6 69,2 62,9 3,9 25,9 94,9 49,6 70,1 121,5 385,2 1691,501987 282,6 104,6 172,1 178,8 218,3 110,9 10,9 13,7 81,6 107,1 126,4 159,9 1566,901988 284,6 208,1 247,7 143,7 209,7 4,5 3,9 49,2 149,9 136,6 173,8 1611,701989 246,1 192,1 294,7 67,5 34,3 104,7 182,7 34,9 58,4 60,1 96,6 224,3 1596,401990 212,6 249,1 146,5 79,1 83,3 10,6 94,2 42,4 115,8 132,7 86,9 136,1 1389,301991 239,4 267,7 334,7 188,2 38,9 46,4 23,5 23 88,2 143,8 46,4 137 1577,201992 172,2 254,1 126,4 62,7 106,9 2,9 67,5 22,3 161,6 169,6 144,9 142,2 1433,301993 169,1 348,4 363,5 81 77,3 54,6 16,6 25,9 157,2 116,9 84,7 114 1609,201994 271,3 301,6 91,8 149,9 131,9 34,1 60,4 3,1 2,3 146,5 148,7 222,7 1564,301995 284,3 480,4 204,5 64,3 77,3 38,6 83,7 20,3 77 211,7 141,9 201,9 1885,901996 420,4 306,2 294,3 107,4 22 47,8 8,3 32,4 157,6 174 125,3 253,2 1948,901997 241 207,9 141,1 43,6 60,6 115,3 2,4 28,9 104,1 93 236,3 129,3 1403,501998 220,8 301,4 77,2 96,7 105,1 17,5 19,9 32,1 149,7 207 90,1 147,6 1465,101999 461,1 227 116,5 49,6 34,2 45,8 3,5 0 81,8 39,9 76,7 157,9 1294,002000 209,5 319,2 142,4 19,2 8,2 8,7 56,3 763,50


Fator R: 7745,52

CHUVA MENSAL (mm)

Prefixo: E3-055Posto: RepresaMunicípio: São José dos CamposBacia: JaguariAltitude (m): 630Latitude: 23º 06'Longitude: 46º 02'

166

TotalAno Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro Anual (mm):1942 101,1 76,3 177,401943 182,8 221,2 197,3 6,9 1,5 17,1 1,1 49,2 36,6 191,8 96,9 236,5 1238,901944 231,4 238 119,9 74,8 9,3 8,3 13,8 0 5 90,1 154,7 97,7 1043,001945 132,9 235,6 212,2 84,8 29,4 183,2 16,7 1,4 31,5 56,9 137,7 149,8 1272,101946 231 245,1 192,2 58,2 17,2 35,5 63,8 0,8 31,8 113 102,1 196,9 1287,601947 425,7 229,3 218,8 95,5 66 31,6 64,6 107,7 99,7 134,8 248,2 333,3 2055,201948 167,6 189,4 0 19,6 44,8 9,4 40 56,9 65,6 129 68,6 157,9 948,801949 419 122,8 0 59,7 26,3 47,2 25,7 6,8 12,5 81 66,6 274,3 1141,901950 327,4 220,5 260,2 119,8 3,8 45 18,4 1,1 22,4 137 133,7 261,8 1551,101951 273,5 221,5 154,5 61,3 16,3 14,5 86 68,3 6,3 125,9 179,9 121,1 1329,101952 210,7 315,5 0 22,7 13 119,4 5,2 12,7 62,2 86,7 175,8 139,5 1163,401953 130,1 152,4 109 146,3 78,4 22,7 11,8 26,2 52,8 105,2 230,7 70,7 1136,301954 116,8 336,4 107,1 37,7 150,1 36,6 17,6 0,7 60,7 114,7 32,9 176,2 1187,501955 275,5 188 213,1 99,2 46,8 23,3 6,7 110,9 12,1 94,2 112,4 206,5 1388,701956 108,5 185,5 137,1 108,1 106,5 88,9 53,9 42 60,8 122,6 33,8 169,8 1217,501957 257,5 204,4 134,2 58,1 22,2 27 40,2 57,4 243,3 156 170,9 91,9 1463,101958 304,2 153,8 213,7 119,8 208,5 87,3 25,8 48,7 119,1 150,8 150,9 309,2 1891,801959 196,4 98,2 137,6 50,8 28,3 9,4 0,3 65,5 37,8 96 172,2 193,7 1086,201960 138,1 340 154,7 67,5 128 65,6 2,8 37,1 115 38,2 39,7 310,4 1437,101961 153,8 196,6 192,1 65,6 29 22,4 5,5 8,1 2 42,2 102,7 211,6 1031,601962 231,9 216,3 319,7 26,4 53,1 1,6 28,3 54,6 96,9 208 46,3 118 1401,101963 190,3 235,5 130 0,4 14,8 3,9 0,6 18,9 1,7 187 162,1 105,7 1050,901964 122,8 210 38,5 34,2 84,2 46,7 44,4 31,6 88,3 142,6 107,9 241,5 1192,701965 291,2 113,6 135,7 87,1 38,9 38,7 67,4 27,3 102,9 137,6 124,9 187,5 1352,801966 119,2 42,9 214,2 50,9 43,7 0,4 18,7 52,2 52,1 157,5 146,1 175,8 1073,701967 297,1 145,4 177,8 71,7 29,6 79,7 38,6 0,5 94,8 141,6 110,8 178,7 1366,301968 191,5 82 146,3 71,9 22,5 14,7 8,6 36,8 42,7 91,9 68,2 157,3 934,401969 196 106,7 128,7 53,2 43 24,6 10,9 30,1 62,4 126,2 164 105,5 1051,301970 213,4 232,4 72,6 63,1 44,6 42 44,8 84,9 91,3 59,7 91,4 188,3 1228,501971 81,7 176,4 152,4 132,4 56,3 88,9 53,9 36 96,7 120,7 118,2 165,7 1279,301972 238,5 202,7 76,2 76,7 18,6 10,3 64,5 56,5 103,5 179,5 128,5 91 1246,501973 183,1 109,3 137,5 115,6 106,4 45,4 69,6 30,5 76,3 119,3 123 190,1 1306,101974 249,7 110,7 171 56,8 29,6 141,2 1,4 5 28,3 69 106,9 190,9 1160,501975 127 276,9 99 36,1 20,3 1,7 18,8 0 10,8 70,1 158 201,4 1020,101976 129,8 228,1 89,5 122,9 145,4 55,9 116,5 92,3 169,2 74,9 166,4 179,6 1570,501977 277,6 18,8 163,6 130 20,7 48,4 6,8 10 115,7 70,6 201,3 191,3 1254,801978 114,4 92,4 127,4 10 50,7 72,3 54,1 4,7 29,3 117,8 217,1 136 1026,201979 88,2 100,1 89,6 102,6 84,6 5,3 26,3 65,6 96,9 93 109,3 135,1 996,601980 198 0 98,3 148,8 0 74 12,1 0 0 0 169,8 0 701,001981 195,5 273 0 133,9 29,6 39,9 25,3 18,1 0 207,7 127,7 107 1157,701982 234,7 218,3 201,5 71,7 31,4 128,1 32,2 60,1 13,8 202,6 0 307,8 1502,201983 0 235,8 120,1 0 143,6 169,1 48,7 6,5 268,2 117,4 0 247,8 1357,201984 213,7 24,6 78,5 107 86,9 5,1 5,1 79,9 84,3 18,9 104 228,2 1036,201985 201,6 156,3 125,4 128,9 94,6 16,1 2 13,1 90,7 66,4 79,4 0 974,501986 0 363,1 267,9 59,2 55,8 3,3 14,5 105,1 53,4 75 130,1 343,2 1470,601987 0 0 161,6 0 150,2 80,7 7,8 1,4 72,5 89,8 107,1 78,2 749,301988 0 0 198 0 140,4 35,2 0 0,2 20,7 126,7 0 174,2 695,401989 241,7 0 0 116 29,5 71,8 134,9 16,5 50,8 47,2 90,9 150,5 949,801990 169,3 223,6 164,1 69,3 56,8 11,8 76,1 24,6 86,3 80,7 49,1 60,3 1072,001991 300,6 0 0 118,4 41,1 32,9 19 16,8 74,5 129,8 26,4 54,8 814,301992 226,7 101,5 175,4 51,8 56,1 0,3 52 0 132,6 0 115,1 98,6 1010,101993 255,6 0 176,8 63,3 66 38,6 4,8 12,6 132,3 128,6 75,7 108,8 1063,101994 192 1,2 212 405,201995 187 438,3 164,1 67,9 99,7 49,3 75,5 32,7 16,3 244,5 123,1 0 1498,401996 0 0 0 0 43,6 20,9 0,9 10,5 139,8 150,7 128,7 97,9 593,001997 96,7 67,1 73,8 7,5 37,5 135,7 76,7 246,1 124,9 866,001998 233,3 264 122,4 92,4 91,1 4,6 8,4 25 92,7 117 28,1 111,5 1190,501999 316,5 182,2 115,5 56,9 17,2 68,5 8,3 2,6 62,9 28,2 34,7 142,4 1035,902000 287,5 198,6 156,3 17,7 20,1 680,20


Fator R: 5917,50

CHUVA MENSAL (mm)

Prefixo: E2-032Posto: S.J.C.Município: S.J.C.Bacia: Paraíba do SulAltitude (m): 560Latitude: 23º 11`Longitude: 45º 53`

167

Prefixo: D2-021Posto: São Francisco XavierMunicípio: São José dos CamposBacia: JaguariAltitude (m): 730Latitude: 22º 55'Longitude: 45º 58'

TotalAno Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro Anual (mm):1939 39,9 265,5 305,401940 332,2 303,4 248,5 86,1 30,5 16,4 0 5,8 61 159,6 0 144,8 1388,301941 269,2 167,7 304,8 30,3 48,1 53,6 35,7 17,7 296,1 112,1 255,6 232,1 1823,001942 175,5 331,1 214,9 179,2 38,7 41,5 74,1 18,1 89,5 163,4 164,1 300,6 1790,701943 167,1 220,3 436,8 47,9 40 72,9 1,2 83 0,5 31,8 129,5 157,2 1388,201944 321 321,001945 0,001946 0,6 1,5 86,1 267,5 258,9 614,601947 336,7 182,8 213,9 67,6 142,1 12,6 53,5 63,3 39,7 146,3 122,7 0 1381,201948 91,3 90,9 160,7 125 12,5 3,3 1,3 88,7 54,8 95,5 128,2 204,5 1056,701949 0 0 188,6 49,2 40,4 68,8 21 35,4 15,1 0 80,4 315,5 814,401950 377,4 325,7 172,5 56,6 8,8 21,1 11,3 0 11 88,8 119,3 28,6 1221,101951 0 86,1 0 64,7 35,3 7,1 37,3 36,6 0,6 138,9 147,1 90,7 644,401952 344,1 396,7 192,9 22,2 0,1 143,2 5,5 27,1 59,7 66,8 140,8 202,2 1601,301953 80,8 139,8 162,2 132,3 50,3 12,5 20,5 48,8 30,2 176,2 180,8 260,2 1294,601954 132,4 206,6 128,5 28,5 154,6 29,9 12 15,2 68,4 103,6 12 187,4 1079,101955 304,5 166,7 242,7 136,6 52,8 36,3 5 66,8 9 96,9 168 221,6 1506,901956 172,4 187,9 254,4 169,1 57,4 41,7 43,7 60,7 45,2 158,1 43,4 162,1 1396,101957 168 180,3 115,6 78,6 11,5 27,3 29,2 39,4 60,3 101,6 150,7 186,4 1148,901958 203,8 197 157,5 76,4 124,4 61,1 33,4 14,9 135,3 187,1 194,5 261 1646,401959 357 253,3 356,3 135,8 64,1 7,7 8,9 66 24,2 118,8 145,3 263,1 1800,501960 504,8 387,5 373 74 100,2 72,4 13,1 43 51,4 124,4 224,9 458,9 2427,601961 487,8 313,6 309,4 157,9 42,2 51,7 11,6 21,7 4,6 62,6 225,2 238,9 1927,201962 374,5 312 362,9 73,5 59,6 12,4 30,5 51,9 107,8 324,5 162,1 375,4 2247,101963 271 382 181,8 4,1 16,9 0,6 4,5 33,9 0 187,2 259,6 159,8 1501,401964 247,1 506,5 146,8 150,9 80 51,2 60,5 46,7 62,9 166,7 126,9 334,8 1981,001965 380,6 282,1 178,1 181,9 93 55,4 70,4 31,4 73,6 270,7 265,4 283,6 2166,201966 475,3 225,7 325,9 88,4 88,3 1,5 25,6 81,4 51,1 189,6 187,2 526,6 2266,601967 554,2 522,2 328 21,7 3,4 85,6 29,7 10 106,4 185,9 117,4 315,2 2279,701968 220,6 223,7 328,2 102,9 41,1 23,6 14,7 40,2 28,2 78,5 107,5 65,7 1274,901969 198,3 278,2 114,4 134,1 51 66,9 0 56,4 44 172,7 205,9 231,2 1553,101970 486 353,8 243,7 55,6 57,1 85,2 51,3 122,4 115,5 135,3 192,2 192,9 2091,001971 137,9 170,7 215,7 93,4 82,9 124,8 38 57,2 94,6 198,6 198,7 347 1759,501972 232,2 373,9 229,2 142,7 29 5,9 56 113,9 133,5 207,8 179,2 195,8 1899,101973 220,7 254,2 146,4 333,5 121,1 19,5 77,2 9,8 93 162,2 177,9 307,3 1922,801974 335,4 125,5 377,5 164,6 18,9 135,2 1,1 10,8 48,7 165,2 148,2 314,2 1845,301975 224 330,3 151,9 76,4 44,6 13,3 29,1 1,3 19,8 179,3 295,2 608,7 1973,901976 332,4 339,4 258,8 170,4 171,6 65,4 158,4 130,8 263,9 114,4 255,2 371,9 2632,601977 309,4 158,4 224,8 266,9 64,3 61,4 9,5 21,4 95 101,6 316,9 259,4 1889,001978 412,8 163,4 233,1 50,2 77,9 80,3 83,4 18,9 17,9 108 268 253,8 1767,701979 265 160,8 264,4 105,5 91,1 10,3 77,6 100 110,6 153,7 343,7 276,6 1959,301980 223,2 265,2 250,4 203,9 43 80,2 11,9 49,7 70,6 162,2 183,7 382,1 1926,101981 460,3 258,8 198,8 130,8 36 52,2 49,7 26,4 14,1 316,1 314,6 208,8 2066,601982 332,7 306,3 492,5 68,9 18,7 122 54,2 63,5 37 243,5 170,3 392,8 2302,401983 292,2 359,9 355,9 212,9 178 225,1 71,1 17,4 318,8 244,5 175,6 321,9 2773,301984 0 108 229 149 78,1 7,6 10,4 129,3 108,7 65,6 154,1 280,1 1319,901985 578,3 370 278,5 146,4 98,6 29,2 8 46,7 112,4 116,6 219,5 222,7 2226,901986 181,5 271,1 282 143 69,9 10,3 50,2 148,3 68,1 105,9 163,9 450 1944,201987 327,6 153,2 164,7 211,9 226,5 164,5 9,3 8,3 94,8 99 153,6 161,8 1775,201988 408,6 320,7 330,3 162,8 234 61,3 14,1 0,2 52,1 222,7 107 259 2172,801989 338,8 358,8 572,4 56,1 63 99,2 125,4 38,5 120,1 67,9 189,8 413,7 2443,701990 239,4 203,4 238,7 153,2 141,3 15,2 87 75 127 217,5 253,9 154,4 1906,001991 397,3 334,9 441,1 197,1 48,8 62,3 27,4 13,9 92,7 226,9 93,5 184,9 2120,801992 267,2 180 220,7 114,7 87,6 1,3 87,8 34,6 249,1 248,7 240,3 230,7 1962,701993 260,4 288,3 268,6 197,7 97 50,7 17,5 11,6 185,4 191,1 77 196,6 1841,901994 330,2 164 361,6 106 90,3 34,7 32,7 5,1 17,1 237,2 200,9 328,1 1907,901995 366,1 517,4 337 101,7 83,1 22,2 78,9 18,3 109,9 318,4 139,8 241,2 2334,001996 420,4 271,9 364,9 98,8 48,1 35,9 8,3 58,4 204,6 264,9 218,3 226,1 2220,601997 216,8 187,7 162,5 68,3 66,7 117,6 10 44,2 120,9 150,7 338 245,9 1729,301998 257,6 362,4 195,8 55,8 108 20,1 0 6,4 143,8 0 171,7 210,1 1531,701999 430,3 263,4 163,9 125,1 34,3 72,5 35,7 6,1 56,7 71,2 123,5 512,8 1895,502000 424,2 284,5 346,2 58,8 25,5 0 70,2 1209,40


Fator R: 8957,72

CHUVA MENSAL (mm)

FOLHA DE REGISTRO DO DOCUMENTO

1. CLASSIFICAÇÃO/TIPO

TM

2. DATA

23 de fevereiro de 2005

3. DOCUMENTO N°

CTA/ITA-IEI/TM-001/2005

4. N° DE PÁGINAS

167 5. TÍTULO E SUBTÍTULO: Análise comparativa de impactos hidrológicos causados pelo adensamento urbano nas bacias hidrográficas do Rio Pararangaba e Ribeirão Vidoca em São José dos Campos - SP 6. AUTOR(ES):

Wallace Alan Blois Lopes

7. INSTITUIÇÃO(ÕES)/ÓRGÃO(S) INTERNO(S)/DIVISÃO(ÕES): Instituto Tecnológico de Aeronáutica. Divisão de Engenharia de Infra-Estrutura Aeronáutica – ITA/IEI 8. PALAVRAS-CHAVE SUGERIDAS PELO AUTOR:

Recursos Hídricos, Erosão, Sistemas de Informações Geográficas 9.PALAVRAS-CHAVE RESULTANTES DE INDEXAÇÃO:

Bacias hidrográficas; Pluviometria; Hidrografia; Erosão; Água de superfície; Hidrologia

10. APRESENTAÇÃO: X Nacional Internacional

ITA, São José dos Campos, 2005

11. RESUMO:

O presente trabalho apresenta os resultados de uma análise comparativa relacionada aos

processos de mudança na dinâmica de escoamento superficial e de susceptibilidade erosiva, entre as

bacias hidrográficas do rio Pararangaba e do ribeirão Vidoca, situadas no município de São José dos

Campos (SP). A metodologia proposta para tal é a obtenção dos parâmetros característicos das bacias e a

subseqüente integração dos dados ao sistema de modelagem hidrológica chuva-vazão IPHS, de uma

aplicação de análise multicriterial e do modelo EUPS (Equação Universal de Perda de Solos) através de

técnicas de geoprocessamento. Os resultados obtidos indicaram que a bacia do rio Pararangaba apresenta

atualmente maior tendência erosiva em relação à bacia do ribeirão Vidoca, no entanto por meio do

modelo hidrológico foi possível constatar que a vazão máxima para a bacia do Vidoca é hoje superior à

vazão do Pararangaba, o que pode ser atribuído ao fato da bacia do Vidoca apresentar maior taxa de

impermeabilização, refletindo também em um menor tempo de concentração. Este trabalho representa

uma significativa contribuição prática para o planejamento e uso adequado do solo de bacias

hidrográficas.

12. GRAU DE SIGILO: (X ) OSTENSIVO ( ) RESERVADO ( ) CONFIDENCIAL ( ) SECRETO

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