MUDANÇA DA COBERTURA DO SOLO E O …...coeficiente de escoamento da bacia. Nas duas sub-bacias o...
71
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM RECURSOS HÍDRICOS MUDANÇA DA COBERTURA DO SOLO E O COEFICIENTE DE ESCOAMENTO DE SUB-BACIAS DO RIO DAS MORTES - MT CUIABÁ - MT FEVEREIRO/2018
Transcript of MUDANÇA DA COBERTURA DO SOLO E O …...coeficiente de escoamento da bacia. Nas duas sub-bacias o...
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM RECURSOS HÍDRICOS
MUDANÇA DA COBERTURA DO SOLO E O COEFICIENTE DE ESCOAMENTO DE SUB-BACIAS DO RIO DAS MORTES - MT
CUIABÁ - MT
FEVEREIRO/2018
ii
SILVIA CRISTINA STUPP GHELLERE
MUDANÇA DA COBERTURA DO SOLO E O COEFICIENTE DE ESCOAMENTO DE SUB-BACIAS DO RIO DAS MORTES - MT Linha de Pesquisa: Dinâmica Superficial e Subterrânea
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Recursos Hídricos do Instituto de Ciências Exatas e da Terra da Universidade
Federal de Mato Grosso, como parte dos
requisitos para obtenção do título de Mestre em
Recursos Hídricos.
Orientador: Prof. Dr. Ricardo Santos Silva Amorim
CUIABÁ - MT FEVEREIRO/2018
Dedico este trabalho a meu esposo
Gustavo Henrique Ghellere que me
apoiou e incentivou em todos os
momentos e a meus pais Damaceno
Stupp e Rita Rosso Stupp que em sua
simplicidade sempre me incentivaram a
buscar o aprimoramento.
AGRADECIMENTO
Ao meu esposo pelo apoio.
Aos meus pais pelo incentivo.
Ao meu orientador Professor Dr. Ricardo Santos Silva Amorim pelo incentivo e
acompanhamento.
Ao professor Dr. Fernando Ximenes de Tavares Salomão pelo estímulo na busca
de mais este objetivo.
Aos professores das bancas examinadoras pelo auxílio no enriquecimento do
estudo.
Ao Coordenador do Curso Professor Dr. Eduardo Beraldo de Morais por ser
inspiração no âmbito profissional.
À minha equipe de trabalho na Empresa Potencial Hidroambiental e Projetos Ltda,
pela parceria, compreensão e estímulo.
À minha amiga Joyce Teixeira Zamprone pelo auxílio profissional em
momentos de desafio.
Ao meu filho Samuel que me acompanhou neste momento, o tornando mais
especial.
A todos os professores do Programa pelos conhecimentos repassados.
Enfim, a todas as pessoas que direta ou indiretamente participaram da elaboração deste trabalho e me auxiliaram na vida acadêmica, o meu muito obrigado.
O aumento do conhecimento é como uma
esfera dilatando-se no espaço: quanto
maior a nossa compreensão, maior o
nosso contato com o desconhecido.
Blaise Pascal
RESUMO
O estudo da alteração no escoamento da bacia é de extrema importância para a compreensão das alterações causadas pelo diferentes usos do solo feito pelo
homem e suas conseqüências na produção de água na bacia. O intensivo uso
agropecuário da bacia do Rio das Mortes e a disponibilidade de dados no sistema
integrado nacional de informações hidrológicas nos permite buscar uma relação
entre a alteração no uso e ocupação do solo ao longo dos últimos 30 anos e a
alteração no coeficiente de escoamento das áreas de estudo dentro da bacia.
Optou-se dessa forma por estudar uma sub-bacia representativa do Alto Rio das
Mortes e uma sub-bacia representativa do Baixo Rio das Mortes a fim de analisar
as variações dentro da bacia. Observou-se que as duas sub-bacias apresentam
comportamento semelhante no que se refere à precipitação e vazão anual, se
correlacionando. A bacia do Baixo Rio das Mortes apresentou maior volume precipitado por unidade de área enquanto que a bacia do Alto Rio das Mortes
apresentou maior volume escoado anual por unidade de área. As duas sub-bacias
são exploradas por uso agropecuário. O Alto Rio das Mortes possui 486 pontos
com vazões outorgadas em novembro de 2017 sendo 98% para a irrigação. No
Baixo Rio das Mortes ha 25 pontos de vazões outorgadas em Novembro de 2017
sendo 83% para uso agropecuário (irrigação e criação animal). Os coeficientes de correlação apresentaram correlação forte entre o coeficiente de escoamento e o
uso agrícola, apresentaram também correlação forte entre o coeficiente de
escoamento e a vegetação natural. Enquanto no Alto Rio das Mortes uma maior
tava de vegetação proporciona uma redução no coeficiente de escoamento, no
Baixo Rio das Mortes uma maior taxa de vegetação proporciona um aumento no
coeficiente de escoamento da bacia. Nas duas sub-bacias o coeficiente de
escoamento apresenta correlação forte negativa com o uso agrícola.
PALAVRA-CHAVE: Classificação de uso, hidrologia, correlação, bacia hidrográfica, balanço hídrico.
ABSTRACT
The study of the flow change of the basin is of extreme importance for an understanding of the differences caused by the different uses of the soil. The
intensive agricultural use of the Rio das Mortes basin and availability of data at the
national integrated system of hydrological information seek to find a relationship
between the change in land use over the last 30 years and the change in the
coefficient of outflow of the areas of Study within the basin. It was chosen as a
way to study a representative sub-basin of the Upper Rio das Mortes and a sub-
basin representative of the Lower Rio das Mortes to analyze the variations within
the basin. It was observed that the two sub-basins present similar behavior
regarding annual precipitation and flow, correlating. The Lower Rio das Mortes
sub-basin presented the highest precipitation volume per unit area while the Alto
Rio das Mortes sub-basin presented the highest annual volume per unit area. The two sub-basins are exploited for agricultural use. Alto Rio das Mortes has 486
points with outflows granted in November 2017 and 98% for irrigation. In the
Lower Rio das Mortes there are 25 flow points granted in November 2017 and
83% for agricultural use (irrigation and animal husbandry). The correlation
coefficients showed a strong correlation between the flow coefficient and the
agricultural use, also showed a strong correlation between the flow coefficient and the natural vegetation. While in the Upper Rio das Mortes, a higher vegetation rate
provides a reduction in the coefficient of flow, in the Lower Rio das Mortes a higher
vegetation rate provides an increase in the flow coefficient of the sub-basin. In the
two sub-basins the flow coefficient shows a strong negative correlation with the
agricultural use.
KEYWORD: Classification of use, hydrology, correlation, hydrographic sub-basin, hydric balance.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Área de Estudo...................................................................................... 23
Figura 2: Posicionamento das bacias em estudo em relação à bacia do Rio das Mortes .................................................................................................................. 25
Figura 3: Posicionamento das estações fluviométricas e pluviométricas ............. 25
Figura 4: Grade de cobertura de cenas Landsat na bacia do Rio das Mortes...... 30
Figura 5: Mediana do volume precipitado mensal ................................................ 32
Figura 6: Correlação entre as medianas mensais ................................................ 33
Figura 7: Mediana do volume precipitado mensal por unidade de área ............... 33
Figura 8: Volume anual precipitado por m2 .......................................................... 34
Figura 9: Boxplot anual da precipitação por m2 .................................................... 35
Figura 10: Mediana do volume anual precipitado por m2 ..................................... 35
Figura 11: Máximo volume anual precipitado por m2............................................ 36
Figura 12: Mediana do volume escoado mensal .................................................. 37
Figura 13: Correlação da mediana do volume escoado mensal ........................... 38
Figura 14: Volume escoado anual ........................................................................ 38
Figura 15: Correlação dos volumes escoados anuais .......................................... 39
Figura 16: Volume anual escoado por unidade de área ....................................... 39
Figura 17: Pontos com vazões outorgadas nas bacias de interesse .................... 41
Figura 18: Usos da água no Alto Rio das Mortes ................................................. 41
Figura 19: Usos da água no Baixo Rio das Mortes .............................................. 41
Figura 20: Mediana mensal do coeficiente de escoamento superficial ................ 42
Figura 21: Comparação entre os volumes precipitados e escoados no mês de setembro no Alto Rio das Mortes ......................................................................... 43
Figura 22: Comparação entre os volumes precipitados e escoados no mês de setembro no Baixo Rio das Mortes ...................................................................... 43
Figura 23: Comparação entre os volumes precipitados e escoados no mês de abril no Alto Rio das Mortes ......................................................................................... 44
Figura 24: Comparação entre os volumes precipitados e escoados no mês de abril no Baixo Rio das Mortes ...................................................................................... 44
Figura 25: Comparação entre os volumes precipitados e escoados no mês de maio no Alto Rio das Mortes ................................................................................ 45
Figura 26: Comparação entre os volumes precipitados e escoados no mês de maio no Baixo Rio das Mortes .............................................................................. 45
Figura 27: Variação no coeficiente de escoamento mensal de 1985 a 1999 - Alto Rio das Mortes ..................................................................................................... 46
Figura 28: Variação no coeficiente de escoamento mensal de 2000 a 2015 - Alto Rio das Mortes ..................................................................................................... 46
Figura 29: Variação no coeficiente de escoamento anual - Alto Rio das Mortes .. 47
Figura 30: Variação no coeficiente de escoamento mensal - Baixo Rio das Mortes ............................................................................................................................. 48
Figura 31: Variação no coeficiente de escoamento anual - Baixo Rio das Mortes 48
Figura 32: Comparação entre os coeficientes anuais das duas sub-bacias ......... 49
Figura 33: Correlação entre as médias quinquenais do coeficiente de escoamento ............................................................................................................................. 49
Figura 34: Comportamento das médias quinquenais ........................................... 49
Figura 35: Variação das taxas de uso e ocupação do solo ao longo dos anos na sub-bacia do Alto Rio das Mortes ......................................................................... 50
Figura 36: Variação das taxas de uso e ocupação do solo ao longo dos anos na sub-bacia do Baixo Rio das Mortes ...................................................................... 51
Figura 37: Classificação do uso do solo para o ano de 1985 ............................... 51
Figura 38: Classificação do uso do solo para o ano de 1995 ............................... 52
Figura 39: Classificação do uso do solo para o ano de 2000 ............................... 52
Figura 40: Classificação do uso do solo para o ano de 2005 ............................... 53
Figura 41: Classificação do uso do solo para o ano de 2010 .............................. 53
Figura 42: Classificação do uso do solo para o ano de 2015 ............................... 54
Figura 43: Consumo anual ................................................................................... 55
Figura 44: Consumo anual em relação à extensão territorial e mediana quinquenal ............................................................................................................................. 56
Figura 45: Uso e ocupação do solo x C entre os anos de 1985 e 2015 ............... 59
Figura 46: Uso e ocupação do solo x C entre os anos de 1985 e 2015 ............... 59
Figura 47: Uso e ocupação do solo x C entre os anos de 1985 e 2015 ............... 59
Figura 48: Uso e ocupação do solo x C entre os anos de 2000 e 2015 ............... 59
Figura 49: Correlação entre uso agrícola e o coeficiente de escoamento entre os anos de 2000 e 2015 ............................................................................................ 59
Figura 50: Correlação entre vegetação e o coeficiente de escoamento entre os anos de 2000 e 2015 ............................................................................................ 59
Figura 51: Correlação entre pastagem e o coeficiente de escoamento entre os anos de 2000 e 2015 ............................................................................................ 59
Figura 52: Correlação entre usolo exposto e o coeficiente de escoamento entre os anos de 2000 e 2015 ............................................................................................ 59
Figura 53: Uso e ocupação do solo x C entre os anos de 1985 e 2015 ............... 61
Figura 54: Uso e ocupação do solo x C entre os anos de 2000 e 2015 ............... 61
Figura 55: Uso e ocupação do solo x C entre os anos de 2000 e 2015 ............... 61
Figura 56: Correlação entre uso agrícola e o coeficiente de escoamento entre os anos de 2000 e 2015 ............................................................................................ 61
Figura 57: Correlação entre pastagem e o coeficiente de escoamento entre os anos de 2000 e 2015 ............................................................................................ 61
Figura 58: Correlação entre vegetação e o coeficiente de escoamento entre os anos de 2000 e 2015 ............................................................................................ 61
Figura 59: Correlação entre solo exposto e o coeficiente de escoamento entre os anos de 2000 e 2015 ............................................................................................ 61
LISTA DE QUADROS Quadro 1: Estações analisadas para cada sub-bacia .......................................... 24
Quadro 2: Parâmetros curva chave das estações fluviométricas ......................... 26
Quadro 3: Falhas nas estações fluviométricas ..................................................... 26
Quadro 4: Áreas de influência em m2 para cada estação pluviométrica de acordo com a disponibilidade de dados - Alto Rio das Mortes ......................................... 28
Quadro 5: Áreas de influência em m2 para cada estação pluviométrica de acordo com a disponibilidade de dados - Baixo Rio das Mortes ...................................... 28
Quadro 6: Cenas e datas utilizadas no estudo ..................................................... 31
Quadro 7: Análise dos outliers encontrados nos dados apresentados na Figura 29 ............................................................................................................................. 47
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Estatística descritiva do volume precipitado anual por unidade de área. .. 36
Tabela 2: Estatística descritiva do volume escoado anual ........................................ 39
Tabela 3: Fatores associados ao consumo de água nas sub-bacias ........................ 56
Tabela 4: Matriz de correlação de Pearson no período 1985-2015 ........................... 58
Tabela 5: Matriz de correlação de Pierson em diferentes períodos .......................... 58
Tabela 6: Matriz de correlação de Pierson em diferentes períodos .......................... 60
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ALTO Sub-bacia do Alto Rio das Mortes
ANA Agência Nacional de Água
BAIXO Baixo Rio das Mortes (Bacia do Rio Pindaíba)
CPRM Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais
FAO Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura
HIDROWEB Portal do Sistema Nacional de Informações Hidrológicas
IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
INPE Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
MMA Ministério do Meio Ambiente
RM Rio das Mortes
SEMA Secretaria de Estado de Meio Ambiente de Mato Grosso
SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO .............................................................................................. 14 2. OBJETIVOS .................................................................................................. 16
2.1. OBJETIVO GERAL ................................................................................ 16
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................. 16 3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ......................................................................... 17
3.1. BALANÇO HÍDRICO .............................................................................. 17
3.2. INFLUÊNCIA DOS USOS D'ÁGUA NA BACIA NA DISPONIBILIDADE HÍDRICA ........................................................................................................... 18
3.3. MUDANÇA DA COBERTURA VEGETAL E RELAÇÃO COM A HIDROLOGIA ................................................................................................... 20
4. METODOLOGIA ........................................................................................... 22
4.1. ÁREA DE ESTUDO ............................................................................... 22
4.2. LEVANTAMENTO DE INFORMAÇÕES HIDROLÓGICAS .................... 24
4.3. TRATAMENTO DAS INFORMAÇÕES HIDROLÓGICAS ...................... 26 4.3.1. Estações Fluviométricas ................................................................. 26
4.3.2. Estações Pluviométricas ................................................................. 27
4.4. COMPARAÇÃO DO COMPORTAMENTO HIDROLÓGICO NAS SUB-BACIAS ............................................................................................................. 29 4.5. CLASSIFICAÇÃO DO USO E OCUPAÇÃO DO SOLO ......................... 29
4.6. OBTENÇÃO DO COEFICIENTE DE ESCOAMENTO DA BACIA.......... 31
4.7. USOS D'ÁGUA NA BACIA ..................................................................... 31 4.8. ANÁLISE ESTATÍSTICA ........................................................................ 31
5. RESULTADOS.............................................................................................. 32
5.1. COMPORTAMENTO HIDROLÓGICO ................................................... 32
5.1.1. Precipitação .................................................................................... 32
5.1.2. Vazão .............................................................................................. 37 5.1.3. Usos d'água nas sub-bacias ........................................................... 40
5.1.4. Coeficiente de Escoamento ............................................................ 42 5.2. USO DO SOLO ...................................................................................... 50
5.3. CONSUMO DE ÁGUA ........................................................................... 54
5.4. ESCOAMENTO DA BACIA X USO E OCUPAÇÃO SO SOLO .............. 57 5.4.1. Alto Rio das Mortes ......................................................................... 57
5.4.2. Baixo Rio das Mortes ...................................................................... 60
5.4.3. Considerações ................................................................................ 62 6. CONCLUSÃO ............................................................................................... 64
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................. 66
14
1. INTRODUÇÃO
Os limites percebidos para produzir alimentos para uma população global
crescente foram uma fonte de debate e preocupações para as idades. A produção
cresceu mais rapidamente do que a população e o consumo per capita aumentou.
Projeções de população indica que haverá uma desaceleração no crescimento
populacional, reduzindo a taxa de crescimento da agricultura em relação ao passado (FAO, 2012).
A quantidade produzida suficiente de forma a produzir desperdícios indica
um consumo alimentar global suficiente para quase todos sejam bem alimentados,
no entanto, isso não aconteceu, onde em países pobres o consumo foi
consideravelmente inferior ao consumo em países com menores índices de pobreza.
O que se justifica na baixa renda, falhas no desenvolvimento da agricultura e acesso limitado a alimentos produzido em outros países (FAO, 2012).
Essa realidade de acrescimo do per capta em consumo acrescido do
possível aumento de demanda com o consumo por pessoas hoje sem condições de
consumir pressionam a produção agrícola. Entretanto esta possui pressões
ambientais relacionada ao uso do solo, consumo de água e uso de agroquímicos
As áreas irrigadas vem se expandindo mundialmente, elevada principalmente devido á expansão nos países em desenvolvimento, principalmente
para o aumento da produção agrícola em mesma área (FAO, 2012).
A agricultura no Brasil possui importante participação no PIB nacional. O
agronegócio apresentou um aumento da vantagem corporativa em relação a outros
ramos de atividade da economia, desse modo, se tornando uma opção atrativa o investimento no agronegócio (GASQUES et al., 2004).
No Brasil a agricultura irrigada segue a tendência mundial sendo o maior
consumidor de água. O Brasil está entre os países com maior área irrigada do
planeta, embora ainda utilize apenas uma pequena parte do seu potencial para a
atividade. (ANA, 2017).
O impacto sobre os recursos hídricos pela mudança no uso da terra depende de fatores como a vegetação original, o tipo de vegetação que a substituirá,
a temporalidade da mudança, se é permanente ou temporária, o manejo do solo, e
aplicações relacionadas a água e nutrientes, como irrigação e fertilização
(SCANLON et al., 2007).
15
As conversões para a agricultura irrigada diminuem a quantidade de água
disponível no curso d'água (SCANLON et al., 2007).
A pressão sobre os recursos hídricos no Brasil incentiva a pesquisa sobre o futuro deste recurso em quantidade e qualidade. A maior disponibilidade de
informações hidrológicas através de um sistema nacional integrado favorece estes
estudos.
O agronegócio representa 50,5% do PIB do estado de acordo com o Instituto
Mato-Grossense de Economia Agropecuária (Imea) (MT, 2015). E de acordo com Paulino et al (2011), o estado de Mato Grosso é o nono maior estado irrigante do
Brasil.
A bacia do Rio das Mortes tem sido intensamente explorada para uso
agropecuário. O estudo da interferência destas atividades na produção de água na
bacia se justifica pela importância na bacia do Tocantins-Araguaia, a qual este curso
d'água é importante afluente, como para a própria bacia do Rio das Mortes e seu potencial produtivo.
Para tanto definiu-se como área de estudo do Alto Rio das Mortes toda a
área de captação da estação fluviométrica de código 26100000 no HIDROWEB e
como área de estudo do Baixo Rio das Mortes a sub-bacia do Rio Pindaíba.
A partir de análise de dados hidrológicos do HIDROWEB e análise de uso do
solo a partir de imagem Landsat, este estudo objetivou verificar a influência da alteração do uso do solo nos últimos 30 anos no coeficiente de escoamento da sub-
bacia representativa do Alto Rio das Mortes e dos últimos 15 anos da sub-bacia do
Rio Pindaíba .
Verificou- se que existe forte correlação entre o coeficiente de escoamento
das sub-bacias com o uso agrícola, a vegetação nativa e o solo exposto.
16
2. OBJETIVOS
2.1. OBJETIVO GERAL
Avaliar o impacto das mudanças na cobertura vegetal nos últimos 30 anos
sobre as variações do coeficiente de escoamento superficial em sub-bacia
representativa do Alto Rio das Mortes e nos últimos 15 anos em sub-bacia do Rio
Pindaíba representativa do Baixo Rio das Mortes.
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Comparar o comportamento hidrológico das duas sub-bacias;
Identificar se ha relação entre a alteração no uso do solo e a variação no coeficiente de escoamento.
17
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1. BALANÇO HÍDRICO
Marcuzzo & Silveira (2010) citando a Lei de Lavousier afirmam que o balanço hídrico é um produto do princípio da conservação de massa da
água, ou seja, nada mais é do que o computo das entradas e saídas de
água de um sistema. Pode-se averiguar ou aferir a exatidão dos cálculos executados através do profundo conhecimento dos componentes físicos do
balanço hídrico e do princípio fundamental da conservação de massa
O balanço hídrico como o próprio nome diz é o balanço de entradas e saídas
de água da bacia, onde a entrada ocorre pela precipitação e as saídas por evapotranspiração e escoamento (COLLISCHONN & DORNELLES, 2013).
A precipitação ocorre quando uma massa de ar umido ascende, encontrando
condições de temperatura e pressão para que ocorra a condensação e formação de
gotas com tamanho tal que vençam a resistência do ar (GARCEZ & ALVAREZ,
1988).
O cerrado possui elevado índice de precipitação (1000 a 2000mm médios)
que são porém mal distribuídos, se concentrando em geral no verão ou no outono,
de forma que nesses períodos ocorra excesso de água, com intenso escoamento
superficial e possibilidade de enchentes, enquanto no inverno ha deficiência hídrica,
marcado por solos secos e vazantes nos rios (NIMER & BRANDÃO, 1989).
Marcuzzo & Melo (2011) em estudo da distribuição espaço-temporal e
sazonalidade das chuvas no estado do Mato Grosso comprovaram que os maiores índices pluviometricos se concentram na estação primavera-verão, ocorrendo de
outubro a março. Os menores índices ocorrem no inverno de julho a agosto. E os
meses de abril e setembro se configuram como meses que antecedem a mudança
do comportamento hídrico em Mato Grosso.
A interceptação da água precipitada é influenciada pela cobertura do solo e os tipos de uso na bacia, que também influenciam nas condições de infiltração da
água no solo (PRUSKI et al., 2014).
A evapotranspiração de uma bacia hidrográfica florestada engloba a
evaporação direta, a transpiração e a interceptação (LIMA, 2008).
18
A evapotranspiração também afeta a retirada de água do solo pelas plantas,
fazendo com que o solo tenha menos umidade aumentando a taxa de infiltração e diminuindo o escoamento superficial (PRUSKI et al., 2014).
Parte da água precipitada é interceptada e o restante atinge o solo. Uma
parcela que atinge o solo irá infiltrar, suprindo a necessidade das plantas e
abastecendo o solo para supri-las futuramente, até atingir sua capacidade máxima
de armazenamento (capacidade de campo), a partir de então o volume que
ultrapassar essa capacidade é considerado excesso hídrico e irá abastecer o
aquífero freático (NIMER & BRANDÃO, 1989). A outra parcela irá escoar
superficialmente. Inicialmente, com o solo seco, o fenômeno predominante é a
infiltração, o empoçamento de água na superfície do solo que dará início ao
escoamento superficial iniciará somente quando a intensidade de precipitação
excede a taxa de infiltração ou quando a capacidade de acumulação de água no
solo for ultrapassada (PRUSKI et al., 2014)..
A vazão de um rio é o resultado da interação entre a precipitação e a bacia,
e depende das características da bacia que influenciam na infiltração, o
armazenamento e a evapotranspiração (COLLISCHONN & DORNELLES, 2013).
O coeficiente de escoamento médio anual (C) representa a parcela total
escoada na bacia com relação à precipitação total anual (TUCCI, 2017). Este é dado
pela divisão entre o volume precipitado anualmente pelo volume escoado anualmente e seus valores podem variar entre 0 e 1 (COLLISCHONN &
DORNELLES, 2013).
3.2. INFLUÊNCIA DOS USOS D'ÁGUA NA BACIA NA DISPONIBILIDADE
HÍDRICA
A utilização desordenada e o mau gerenciamento dos recursos hídricos são
fatores causadores de problemas sociais e ambientais de grande relevância relativo à disponibilidade quantitativa e qualitativa destes (BRANDÃO et al., 2012). Da
mesma forma que seus usos e a depreciação da qualidade da água ocorrem devido
à ações da sociedade, principalmente devido a fatores econômicos (uso do recurso
para obtenção de renda e falta de investimento publico em saneamento).
19
A Política Nacional de Recursos Hídricos possui como um dos seus
objetivos assegurar à atual e às futuras gerações a necessária disponibilidade de
água, em padrões de qualidade adequados aos respectivos usos. Preconiza ainda que o regime de outorga de direitos de uso de recursos
hídricos tem como objetivos assegurar o controle quantitativo e qualitativo dos usos
da água e o efetivo exercício dos direitos de acesso à água.
A Política Estadual de Recursos Hídricos de Mato Grosso possui como um
de seus princípios que todos os tipos de uso terão acesso aos recursos hídricos,
devendo a prioridade de uso obedecer a critérios sociais, ambientais e econômicos.
A Agência Nacional de Águas estabelece que qualquer atividade humana
que altere as condições naturais das águas é considerada um tipo de uso que pode
ser classificado como uso consuntivo ou não consuntivo.
Os usos consuntivos extraem água do curso d'água, como a irrigação, a
utilização na indústria e o abastecimento humano. Já os usos não consuntivos utilizam a água mas não consomem, como a geração de energia hidrelétrica, o lazer,
a pesca e a navegação (ANA, 2017).
De acordo com a FAO 80% da água doce utilizada possui finalidade
agrícola, 22% finalidade industrial e 8% finalidade doméstica.
A irrigação como uso consuntivo da água, não retorna toda a água extraída
para o curso d'água, causando uma redução na disponibilidade hídrica. E o que retorna, devido à manejo inadequado, pode possuir poluentes, depreciando também
a qualidade da água (LIMA, FERREIRA, CHRISTOFIDIS, 2017).
Outra forma de extração de água da bacia se refere ao conceito de água
virtual que diz respeito ao volume de consumo de água necessário para produzir
mercadorias negociadas para uma nação importadora ou exportadora, é um
complemento útil para análises de recursos hídricos de disponibilidade e uso de água por região (HANASAKI et al.,2010).
O comércio internacional de commodities traz fluxos internacionais de água
virtual (HOEKSTRA & HUNG, 2005).
A distribuição desigual da disponibilidade hídrica entre as diversas partes do
planeta, associada à relativa abundância de água nas Américas classifica o Brasil como bom reservatório de água (CARMO et al., 2007).
Carmo et al. (2007) observou que a exportação de commodities aumentou
significativamente e com ela o volume de água virtual exportada pelo país. Em
20
menos de dez anos o volume exportado mais do que triplicou. Onde a soja se
destaca em termos de volume, com mais de 50 bilhões de m3 exportados em 2005,
com o país se consolidando como o maior exportador mundial desse produto. O peso relativo da produção de carne também cresceu expressivamente no período,
sendo que o aumento do rebanho brasileiro sinaliza no sentido do país se
estabelecer também como maior exportador mundial de carne.
De acordo com o Ministério da Indústria, Comércio Exterior e Serviços em
2017 os dez principais produtos da agropecuária geraram receitas aproximadas de
US$ 77,8 bilhões, respondendo por 36% das receitas totais do país com
exportações, com a soja como commoditie agropecuária com maior contribuição
para exportação desde 1997 (ano inicial da série histórica disponível).
3.3. MUDANÇA DA COBERTURA VEGETAL E RELAÇÃO COM A HIDROLOGIA
A alteração no uso do solo exerce efeitos tanto sobre a infiltração quanto
sobre a interceptação. Onde quanto maior a porcentagem de cobertura vegetal e rugosidade da superfície do solo, menor o escoamento superficial (PRUSKI et al.,
2014). Alterando comportamento de enchentes, vazões mínimas e vazão média.
(TUCCI, 2002)
O desenvolvimento econômico e a expansão das fronteiras agrícolas produziram alterações significativas na superfície e no uso do solo rural em países
em desenvolvimento como o Brasil (TUCCI & CLARKE, 1997).
Em revisão de literatura sobre o tema Santos (2010) afirmou que diversas
pesquisas tem comprovado que as atividades antrópicas podem provocar impactos
significativos sobre a dinâmica hídrica da bacia hidrográfica.
Autores afirmam que os estudos reforçam conhecimentos físicos já
consagrados na literatura como o de que ao remover a vegetação nativa ha uma
maior exposição do solo, causando selamento superficial (VALENTIN & BRESSON, 1992 apud BRANDÃO et al., 2006), que por sua vez promove menor infiltração
(PRUSKI et al., 1997), maior escoamento superficial (PRUSKI, 2009), afetando o
comportamento de enchentes, vazões médias e mínimas (TUCCI, 2002), enfim, alterando o balanço hídrico (GERMER et al., 2009 apud Santos, 2010).
As culturas anuais ou sazonais envolvem exposição do solo entre plantios
resultando na falta de proteção do solo em épocas que podem ser chuvosas, o solo
21
podendo estar sujeito a energia do impacto de chuvas intensas que tendem a
produzir erosão e modificar as condições de infiltração do solo (TUCCI & CLARKE,
1997). Em revisão de literatura em 1997 os pesquisadores TUCCI & CLARKE
concluíram que ha vários estudos em bacias experimentais de poucos hectares
demonstrando que o desmatamento para utilização de culturas anuais produz
aumento do escoamento de longo período entretanto não encontraram estudos com
resultados consistentes para bacias maiores.
Relativo à comparação entre culturas, Souza & Alves (2003) constataram
que as diferentes formas de uso e manejo promoveram alterações no movimento da
água no solo e na resistência do solo à penetração. Dentre os tipos de uso, os
sistemas de pastagem e seringueira apresentaram os menores valores de infiltração
de água no solo, condutividade hidráulica do solo saturado e maior valor de
resistência do solo à penetração, em relação à vegetação natural e plantio direto. O plantio convencional apresentou valores um pouco superiores à pastagem no que se
refere a condutividade hidráulica e resistência à penetração nos primeiros 10cm de
profundidade, entretanto apresentou valores similares ao plantio direto em relação à
taxa de infiltração.
22
4. METODOLOGIA
O presente trabalho foi realizado em duas sub-bacias da bacia hidrográfica do Rio das Mortes, importante afluente da bacia do Rio Tocantins- Araguaia. Sendo
o mesmo dividido em seis etapas: (i) Levantamento de informações hidrológicas, (ii)
tratamento de informações hidrológicas, (iii) comparação do comportamento
hidrológico das sub-bacias; (iv) análise do uso e ocupação do solo, (v)obtenção do
coeficiente de escoamento da bacia, (vi) levantamento dos usos d'água na bacia e
(vii) análise da relação da alteração no coeficiente de escoamento em relação à
alteração no uso do solo.
4.1. ÁREA DE ESTUDO
A bacia do Rio Tocantins-Araguaia é a quarta maior bacia brasileira, sendo o Rio Araguaia um importante Rio dessa bacia. O Rio das Mortes é o principal afluente
da margem esquerda do Rio Araguaia, encontrando-se no médio curso desse Rio (MELO; TEJERINAGARRO; MELO, 2007 apud ROSIN, 2015).
A sub-bacia do Rio das Mortes está inserida no Bioma Cerrado onde as
principais regiões fitoecológicas presentes são: Savana Parque, Savana florestada, Savana Arborizada e Floresta Estacional Semidecidual (SEPLAN, 2001 apud
ROSIN, 2015).
O Rio das Mortes que nasce na Serra do Roncador é considerado o mais
importante tributário do canal principal, com aproximadamente 60.000 km2 de área
de drenagem, flui através da margem esquerda, apresenta padrão sinuoso e
transcorre ao longo da Planície do Bananal em direção paralela com o Rio Araguaia (AQUINO et al., 2009).
Optou-se por analisar separadamente duas sub-bacias da Bacia do Rio das
Mortes, em diferentes altitudes, e dessa forma verificar as variações hidrológicas que
ocorrem em uma mesma bacia com altitudes e usos do solo diferentes.
A sub-bacia representativa do Alto Rio das Mortes escolhida foi a área de
captação da Estação Fluviométricas 26100000 nomeada Xavantina, localizada no
Rio das Mortes nas Coordenadas Lat -14:40:21 e Long -52:21:18 que está sob responsabilidade da Agência Nacional de Águas (ANA) sendo a Companhia de
Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM) a operadora.
23
A sub-bacia do Rio Pindaíba representativa do Baixo Rio das Mortes
escolhida foi a área de captação da Estação Fluviométricas 26150000 nomeada Rio
Pindaíba, localizada no Rio das Pindaíba afluente do Rio das Mortes, nas Coordenadas Lat -14:35:59 e Long -51:43:11, que está sob responsabilidade da
ANA sendo a CPRM a operadora.
A Figura 01 apresenta o posicionamento das sub-bacias em relação à Bacia
Tocantins-Araguaia, à Bacia do Rio das Mortes, ao território nacional, ao território
estadual e a variação de altitude na bacia do Rio das Mortes e sub-bacias.
Figura 1: Área de Estudo
24
4.2. LEVANTAMENTO DE INFORMAÇÕES HIDROLÓGICAS
As informações hidrológicas foram obtidas através do portal HIDROWEB (banco de dados de informações hidrológicas da ANA). Inicialmente analisou-se as
estações fluviométricas e pluviométricas disponíveis na bacia do Rio das Mortes.
Posteriormente analisou-se as sub-bacias do Alto Rio das Morte e do Baixo Rio das
Mortes e sua disponibilidades de informações hidrológicas.
Optou-se por analisar o Alto Rio das Mortes (Área de influência da estação
25100000) e a sub-bacia do afluente Rio Pindaíba representando o Baixo Rio das
Mortes.
As delimitações de Alto e Baixo Rio das Mortes adquiriu-se junto à
Secretaria de Estado e Meio Ambiente de Mato Grosso (SEMA-MT).
Para facilitar a análise as duas sub-bacias serão denominadas como Alto e
Baixo Rio das Mortes mesmo entendendo que não englobam o Alto e o Baixo Rio das Mortes como um todo, somente as representam.
Quadro 1: Estações analisadas para cada sub-bacia
Alto Rio das Mortes Baixo Rio das Mortes
Exutório Estação
Fluviométrica 26100000 26150000
Nome Xavantina Rio Pindaíba
Anos analisados 1985, 1995, 2000, 2005, 2010, 2015
2000, 2005, 2010, 2015
Estações Pluviométricas
1452000, 1552001, 1552002, 1552006, 1453000, 1454002, 1554005, 1555005
1351000, 1451000, 1452000, 1552001, 1552002, 1552006,
1652002
Estações utilizadas para preenchimento de falhas
1454000, 1554004, 1554006, 1555001,
1653000 -
A Figura 02 apresenta a bacia do Rio das Mortes dividida em 4 áreas: Alto
Rio das Mortes (área de estudo), Alto Rio das Mortes Jusante (área pertencente ao
Alto Rio das Mortes mas que não fez parte do estudo), Baixo Rio das Mortes (sub-
bacia do Rio Pindaíba que é área de estudo) e Baixo Rio das Mortes Jusante (área
do Baixo Rio das Mortes que não faz parte do estudo).
25
Figura 2: Posicionamento das bacias em estudo em relação à bacia do Rio das Mortes
Figura 3: Posicionamento das estações fluviométricas e pluviométricas
26
4.3. TRATAMENTO DAS INFORMAÇÕES HIDROLÓGICAS
4.3.1. Estações Fluviométricas
Os valores de vazão não obtidos através do banco de dados de medição
direta foram obtidos através da utilização da curva chave das estações. Sendo que
as curvas-chave das estações foram obtidas utilizando dados históricos de vazão e
cota das estações trabalhados no pacote estatístico SPSS.
Dessa forma obteve-se os coeficientes apresentados no Quadro 2 para
utilização em Equação 1 apresentada a seguir.
푄 = 푎. (ℎ − ℎ표) 1
Em que Q é a vazão; h é a cota; ho é a cota quando a vazão é zero; e a e b
são parâmetros ajustados.
Quadro 2: Parâmetros curva chave das estações fluviométricas
Estação Parâmetro Estimativa Erro Padrão
Equação da Curva chave
a 2,361 0,013
26100000 ho -39,008 0,178 푄 = 2,361. (ℎ − (−39,008)) , b 1,035 0,001
26150000 a 0,086 0,001
ho 141,171 0,152 푄 = 0,086. (ℎ − 141,171) , b 1,452 0,001
As falhas foram preenchidas por regressão linear e na indisponibilidade de
dados regionais, por mediana mensal quando falhas anuais inferiores a 25%.
Quadro 3: Falhas nas estações fluviométricas
Estação 26100000 26150000 Anos com falhas 1989 2005, 2011, 2015
Forma de preenchimento Mediana mensal Regressão linear com estação
26200000
27
4.3.2. Estações Pluviométricas
O preenchimento de falhas em anos com falhas iguais ou inferiores a 25% foi realizado utilizando-se o Método da Ponderação Regional entre as estações na
região de influência da sub-bacia. Sendo estas: 1452000, 1552002, 1552006,
1552001, 1453000, 1454002, 1554005, 1555005, 1351000, 1451000, 1652002,
1452004, 1555001, 1551000, 1652000.
Considerou-se para cada falha, as três estações mais próximas, dando
preferência às estações em altitudes semelhantes.
O método da ponderação regional consiste em (X1, X2, X3). Onde para
preencher as falhas no posto Y, adota-se a Equação 2 a seguir:
푃푌 = . + + . 푌푚 2
Em que PY é a precipitação do posto Y a ser estimada:
PX1, PX2 e PX3 são as precipitações correspondentes ao mês que se
deseja preencher nos outros três postos;
Ym é a precipitação média do posto Y;
Xm1, Xm2 e Xm3 são as precipitações médias nas três estações vizinhas.
Realizou-se o descarte de anos com falhas superiores a 25% de falhas (3
meses).
Inicialmente efetuou-se a interpolação pelo Método dos Polígonos de
Thiessen, utilizado-se Software ArcGis, da sub-bacia para os anos sem falhas.
Posteriormente buscou-se estações para compensar os anos de falhas e para isso
realizou-se novas interpolações. Os Quadros 04 e 05 apresentam as estações e as
áreas correspondentes obtidas através de interpolação.
No Método dos polígonos de Thiessen a área de influência de cada estação
é obtida pela delimitação de área utilizando a distância mediana entre as estações vizinhas com dados disponíveis.
Nos anos sem dados ou com dados insuficientes realizou-se uma nova
interpolação da bacia com estações adicionais para compensar a estação faltante e
evitar crescimento exacerbado da influência de algumas estações sobre a sub-bacia.
Sendo assim houve a utilização de dados de estações vizinhas adicionais somente
para o preenchimento de falhas desses anos. O Quadro a seguir apresenta os anos
excluídos da análise e as estações utilizadas para compensar a falta destes.
28
15
Quadro 4: Áreas de influência em m2 para cada estação pluviométrica de acordo com a disponibilidade de dados - Alto Rio das Mortes
Estações Anos sem
falhas
Anos com falhas
1990,1992,1993 1991 1995 1996-1997 1998 2002 2003 2005-2006
Esta
ções
Ano
s sem
Fal
has 1452000 3,5974E+09 3,5974E+09 3,5974E+09 3,5974E+09 3,5974E+09 3,5974E+09 3,5974E+09 3,8162E+09 3,5974E+09
1552001 3,5966E+09 3,3673E+09 3,3673E+09 3,3673E+09 3,3673E+09 3,3673E+09 3,3673E+09 3,7315E+09 4,9655E+09 1552002 2,7480E+04 2,7480E+04 2,7480E+04 2,7480E+04 2,7480E+04 2,7480E+04 2,7480E+04 2,7480E+04 2,7480E+04 1552006 1,1331E+09 1,1331E+09 1,1331E+09 1,1331E+09 1,1331E+09 1,1331E+09 1,1331E+09 1,1331E+09 1,1331E+09 1453000 3,4154E+09 3,4229E+09 3,4229E+09 3,4154E+09 3,4154E+09 3,4229E+09 3,4229E+09
8,8677E+09
1454002 2,5736E+09 2,6168E+09 2,6412E+09 2,5757E+09 4,2157E+09 1554005 9,9209E+09 9,6674E+09 1,0546E+10 8,1487E+09 8,8746E+09 9,7232E+09 1,0546E+10 1,1406E+10 1555005 8,1866E+08 1,6302E+09 1,7414E+09 1,7414E+09 8,1866E+08 7,4402E+08
Esta
ções
Ad
icio
nada
s 1554004 1,0603E+09
8,8424E+08
9,6480E+08 1653000 1,1770E+09 1,2476E+09 1,1770E+09 1,2476E+09 1,1770E+09 1,2476E+09
1554006
4,7825E+08 5,4152E+08 1,0264E+09
1,5322E+09 1555001 2,3752E+08 2,3752E+08 6,4346E+08 1454000 1,5742E+09
Área total (m2) 2,5056E+10 2,5056E+10 2,5056E+10 2,5056E+10 2,5056E+10 2,5056E+10 2,5056E+10 2,5056E+10 2,5056E+10
Quadro 5: Áreas de influência em m2 para cada estação pluviométrica de acordo com a disponibilidade de dados - Baixo Rio das Mortes Estações 1452000 1552001 1552002 1552006 1351000 1451000 1652002 Área total (m2)
Anos sem falhas 852195497,54 526390277,28 5060833031,14 3000636751,31 126939932,68 18305914,71 23199953,44 9608501358,09 2010-2013 852195497,52 526390277,32 5078824155,88 3000951541,26 126939932,66 0,00 23199953,44 9608501358,08
29
4.4. COMPARAÇÃO DO COMPORTAMENTO HIDROLÓGICO NAS SUB-BACIAS
A comparação do comportamento hidrológico nas sub-bacias teve as
seguintes etapas:
1º. Análise visual dos dados;
2º. Plotagem de gráficos individualizados (vazão e precipitação) no
Microsoft Excel;
3º. Plotagem de gráficos conjuntos (vazão e precipitação) no Microsoft
Excel;
4º. Análise da estatística descritiva; 5º. Análise do coeficiente de correlação.
4.5. CLASSIFICAÇÃO DO USO E OCUPAÇÃO DO SOLO
Para a geração de mapas temáticos seguiu-se as seguintes etapas:
1º. Obtenção de arquivos shape das seguintes fontes: ANA, INPE, SEMA-
MT;
2º. Buscou-se conhecer a grade de cobertura de cenas Landsat na bacia do
Rio das Mortes (Figura 4);
3º. Analisou-se as imagens Landsat disponíveis para os anos. Buscando
imagens mais limpas, livres de nuvens e fumaça;
4º. Após análise optou-se por analisar imagens do Satélite Landsat 5 para os anos 1985, 1995, 2000, 2005 e 2010 e do Satélite Landsat 8 para o
ano de 2015 (Quadro 6);
5º. Da mesma forma, após análise das imagens disponíveis utilizou-se as
cenas da bacia apresentadas na Figura 04;
6º. Download de imagens de satélite (Landsat 5 do site do INPE e Landsat 8
do site da USGS); 7º. Definiu-se as bandas para uso (Landsat 5 (5, 4, 3) e Landsat 8 (6, 5, 4);
8º. Realizou-se a composição das imagens, composição simples com
resolução de 30 metros;
9º. Realizou-se o mosaico das imagens utilizando Software ArcGis;
10º. Realizou-se a classificação das imagens na seguinte sequência:
30
I. Definição de amostras (para isso tirou-se duvidas comparando com
sequência de imagens do Google Earth e também utilizou-se amostras
de locais já conhecidos); II. Classificação não supervisionada (que consiste na identificação de tipos
de coberturas de solo utilizando os padrões de resposta espectral de
cada objeto);
III. Aplicação do filtro para melhorar a qualidade da classificação;
IV. Análise temporal de imagens para verificar a qualidade da classificação
feita;
V. Separação de classe: Agricultura, Pastagem, Solo exposto e Vegetação;
VI. União dos polígonos conforme cada classe definida;
VII. Cálculo da área de cada classe definida..
Figura 4: Grade de cobertura de cenas Landsat na bacia do Rio das Mortes
Fonte: ROSIN, 2015
31
Quadro 6: Cenas e datas utilizadas no estudo
4.6. OBTENÇÃO DO COEFICIENTE DE ESCOAMENTO DA BACIA
Obteve-se o coeficiente de escoamento da bacia através da seguinte Equação:
퐶 = 3 Em que C é o coeficiente de escoamento da bacia, Q é a vazão (m3/mês e m3/ano) e P é a precipitação anual (m3/mês e m3/ano).
4.7. USOS D'ÁGUA NA BACIA
O levantamento de usos com vazões outorgadas foi realizado junto à
Secretaria de Estado de Meio Ambiente de Mato Grosso (SEMA-MT).
4.8. ANÁLISE ESTATÍSTICA
A análise estatística dos resultados foi realizada utilizando-se o Microsoft
Excel. No qual analisou-se a estatística descritiva e o coeficiente de correlação de
Pearson.
.
Ano\Cena 223_068 223_069 224_068 224_069 224_070 224_071 225_070 225_071 226_070 226_0711985 27/mai 12/jun 03/jun 03/jun 05/jul 19/jun 10/jun 10/jun 17/jun 03/jul1995 10/jul 26/jul 15/jun 15/jun 15/jun 15/jun 06/jun 06/jun 13/jun 28/mai2000 05/jun 05/jun 12/jun 30/jul 30/jul 30/jul 21/jul 03/jun 10/jun 10/jun2005 03/jun 18/mai 10/jun 10/jun 10/jun 10/jun 16/mai 03/jul 08/jun 08/jun2010 17/jun 17/jun 08/jun 08/jun 08/jun 26/jul 15/jun 15/jun 22/jun 22/jun2015 17/jul 17/jul 24/jul 24/jul 22/jun 22/jun 31/jul 01/jul 07/ago 07/ago
32
5. RESULTADOS
5.1. COMPORTAMENTO HIDROLÓGICO
5.1.1. Precipitação
A análise dos dados de precipitação indicaram que o período chuvoso nas
bacias inicia no mês de outubro e dura até o mês de abril. Os meses de menor
volume precipitado são os meses de junho, julho e agosto.
Devido à sua maior área de captação as precipitações no Alto Rio das
Mortes representam um maior volume do que no Baixo Rio das Mortes. Esse
comportamento é ilustrado no Figura 05.
Figura 5: Mediana do volume precipitado mensal
Sendo a correlação entre o volume precipitado nas bacias forte e positiva,
com coeficiente de correlação de 0,98, como ilustrado na Figura 6.
Entretanto, ao analisar a mediana da precipitação nas bacias por unidade de área, ja que a bacia do Alto Rio das Mortes é aproximadamente 2,61 vezes maior
que a bacia do Baixo Rio das Mortes, constatou-se que a mediana da precipitação
por metro quadrado é maior no Baixo Rio das Mortes. Comportamento este ilustrado
na Figura 7.
0,00E+00
5,00E+08
1,00E+09
1,50E+09
2,00E+09
2,50E+09
3,00E+09
3,50E+09
4,00E+09
4,50E+09
Out
ubro
Nov
embr
o
Deze
mbr
o
Jane
iro
Feve
reiro
Mar
ço
Abril
Mai
o
Junh
o
Julh
o
Agos
to
Sete
mbr
o
m3
Alto RM
Baixo RM
33
Figura 6: Correlação entre as medianas mensais
Figura 7: Mediana do volume precipitado mensal por unidade de área
Demonstrando a importância de considerar o tamanho da bacia na análise quando se trabalha com precipitação em unidade de volume.
Observando a mediana mensal na Figura 7 nota-se que no mês de fevereiro
ocorre uma quebra de tendência de ascensão, com volume médio precipitado
inferior ao volume médio precipitado no mês de março. Essa característica também foi observada por Oliveira Filho et al. (2001) ao
analisar o regime pluviométrico da região do Projeto Rio Formoso na Bacia do Rio Araguaia.
Constata-se que, em valores medianos, os maiores volumes precipitam no
mês de janeiro nas duas sub-bacias.
0,0E+00
1,0E+09
2,0E+09
3,0E+09
0,0E+00 2,0E+09 4,0E+09 6,0E+09
Baix
o RM
Alto RM
0,00000
0,05000
0,10000
0,15000
0,20000
0,25000
Out
ubro
Nov
embr
o
Dez
embr
o
Jane
iro
Feve
reiro
Mar
ço
Abril
Mai
o
Junh
o
Julh
o
Agos
to
Sete
mbr
o
m3 /
m2
Alto RM
Baixo RM
r = 0,98
34
Analisando-se o volume precipitado anual observou-se que no Baixo Rio
das Mortes o volume precipitado anual por metro quadrado foi maior (Figura 8). Enquanto o volume no Baixo Rio das Mortes não apresenta tendência clara, no Alto
Rio das Mortes ha uma tendência clara de redução do volume anual precipitado ao
longo dos anos.
Nos 15 anos comparados (anos em que houve dados nas duas estações)
houve três anos no Alto Rio das Mortes (2005, 2006 e 2015) e um ano no Baixo Rio
das Mortes (2013) em que houve um volume precipitado anual muito acima da
média
Figura 8: Volume anual precipitado por m2
A fim de analisar as causas desses volumes discrepantes elaborou-se o
boxplot anual apresentado no Figura 9. Neste percebe-se que no Alto Rio das Mortes no ano de 2005 não houve grande desvio do valor médio entretanto houve
volumes mensais máximos, neste ano ocorrendo o terceiro maior volume máximo da
série de 30 anos nesta sub-bacia e o maior volume máximo dos 15 anos
comparados com o Baixo Rio das Mortes. Observa-se também que é somente nos
anos de 2005, 2006 e 2007 que o Alto Rio das Mortes apresenta máximos
superiores ao Baixo Rio das Mortes.
0,00,20,40,60,81,01,21,41,61,82,0
1985
1987
1989
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
2005
2007
2009
2011
2013
2015
m3 /m
2
Alto RM Baixo RM
35
Figura 9: Boxplot anual da precipitação por m2
Enquanto no ano de 2005 o volume anual é alavancado por ocorrência de
volumes máximos que desvia bastante da média, no ano de 2006 o volume total
anual é alavancado por uma sequência de maiores volumes mensais que alavancou
a média anual.
Ja em 2015 ocorre um volume anual precipitado maior contradizendo a
tendência de queda já observada na série na Figura 8 e agora na Figura 10.
Figura 10: Mediana do volume anual precipitado por m2
Quanto à análise de tendência os dados permitiram observar que enquanto
os dados de mediana no Baixo Rio das Mortes não permitem observar uma
tendência clara, as máximas, apresentadas no Figura 11, permitem. Observa-se que
ha uma tendência de aumento das máximas observadas no Baixo Rio das Mortes.
Enquanto no Alto Rio das Mortes, com uma série histórica maior, é possível observar
uma tendência clara de redução tanto das máximas quanto dos valores medianos.
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
Alto
Baix
oAl
toBa
ixo
Alto
Baix
oAl
toBa
ixo
Alto
Baix
oAl
toBa
ixo
Alto
Baix
oAl
toBa
ixo
Alto
Baix
oAl
toBa
ixo
Alto
Baix
oAl
toBa
ixo
Alto
Baix
oAl
toBa
ixo
Alto
Baix
oAl
toBa
ixo
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
m3/
m2
0,000,020,040,060,080,100,120,140,16
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
m3 /m
2
Alto Baixo
36
Analisando o volume por unidade de área as duas sub-bacias não
apresentam correlação.
Figura 11: Máximo volume anual precipitado por m2
A Tabela 1 apresenta informações de estatística descritiva. Neste confirma-
se que o desvio padrão é maior no Alto Rio das Mortes, bem como o intervalo de
volume precipitado.
Tabela 1: Estatística descritiva do volume precipitado anual por unidade de área.
Alto RM Baixo RM Média 0,9948 1,2524 Erro padrão 0,0653 0,0486 Mediana 0,8580 1,2524 Desvio padrão 0,3634 0,1943 Variância da amostra 0,1321 0,0377 Curtose -1,0071 1,2918 Assimetria 0,5715 0,9517 Intervalo 1,1794 0,7313 Mínimo 0,5170 1,0159 Máximo 1,6964 1,7472
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,619
8519
8619
8719
8819
8919
9019
9119
9219
9319
9419
9519
9619
9719
9819
9920
0020
0120
0220
0320
0420
0520
0620
0720
0820
0920
1020
1120
1220
1320
1420
15
m3/
m2
Alto Baixo
37
5.1.2. Vazão
Analisando as vazões registradas nas duas bacias constatou-se que no Alto Rio das Mortes ocorre uma maior oscilação nas vazões registradas, com um maior
intervalo e consequente maior variação no nível d'água.
Observa-se no Figura 12 que os maiores volumes são registrados nas duas
sub-bacias no mês de março e que no mês de setembro registrou-se as menores
vazões.
Figura 12: Mediana do volume escoado mensal
Da mesma forma, como ocorreu com os dados de precipitação, observa-se
que no mês de fevereiro ocorre uma redução na vazão nas duas bacias, contradizendo a tendência de ascensão do período.
Este pode ser um reflexo da menor precipitação na bacia neste mês em
relação aos meses vizinhos.
A Figura 13 apresenta a correlação entre as medianas mensais. Para estes
dados as duas bacias apresentaram forte correlação positiva com r=0,99.
As vazões registradas no Alto Rio das Mortes são mais elevadas que na sub-bacia representativa do Baixo Rio das Mortes (Figura 14). Isso só é possível
pois a estação relativa à sub-bacia do Baixo Rio das Mortes está localizada no Rio
Pindaíba, afluente do Rio das Mortes pela margem direita, e não no Rio das Mortes.
0,00E+00
5,00E+08
1,00E+09
1,50E+09
2,00E+09
2,50E+09
Alto RM
Baixo RM
38
Figura 13: Correlação da mediana do volume escoado mensal
Figura 14: Volume escoado anual
Na análise de correlação entre os dados de volume anual observou-se
correlação positiva (r=0,70), conforme apresentado na Figura 15.
0,0E+00
1,0E+08
2,0E+08
3,0E+08
4,0E+08
5,0E+08
6,0E+08
7,0E+08
8,0E+08
0,0E+00 1,0E+09 2,0E+09 3,0E+09
Baix
o RM
Alto RM
02E+094E+096E+098E+091E+10
1,2E+101,4E+101,6E+101,8E+10
2E+10
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
m3
Escoamento Anual
Q Alto RM
Q Baixo RM
r = 0,99
39
Figura 15: Correlação dos volumes escoados anuais
Tabela 2: Estatística descritiva do volume escoado anual
Alto Baixo Média 1,58E+10 3,89E+09 Erro padrão 3,31E+08 2,67E+08 Mediana 1,55E+10 3,71E+09 Desvio padrão 1,84E+09 1,07E+09 Variância da amostra 3,40E+18 1,14E+18 Curtose -4,65E-01 1,12E+00 Assimetria 2,93E-01 1,18E+00 Intervalo 7,30E+09 3,71E+09 Mínimo 1,21E+10 2,72E+09 Máximo 1,94E+10 6,43E+09
A fim de isolar o efeito do tamanho da bacia no escoamento obteve-se o
volume anual escoado por metro quadrado. Neste, ilustrado na Figura 16, constatou-
se que não somente a maior área de captação influencia na maior vazão no Alto Rio
das Mortes, mas também o maior escoamento, contribuição, por metro quadrado.
Figura 16: Volume anual escoado por unidade de área
0,0E+00
1,0E+05
2,0E+05
3,0E+05
4,0E+05
5,0E+05
6,0E+05
7,0E+05
8,0E+05
0,0E+00 2,0E+05 4,0E+05 6,0E+05 8,0E+05 1,0E+06
Baix
o RM
Alto RM
00,10,20,30,40,50,60,70,80,9
1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015
m3 /
m2
Alto Baixo
r = 0,70
40
5.1.3. Usos d'água nas sub-bacias
A bacia do Rio das Mortes possui usos consuntivos e não consuntivos. É de interesse deste estudo os usos consuntivos e dessa forma buscou-se dados
referentes aos usos na bacia do Rio das Mortes que se enquadrassem nesse grupo.
Estes foram obtidos junto à Secretaria de Estado de Meio Ambiente de Mato Grosso
(SEMA-MT).
Nestes se teve acesso à quantidade de outorgas nas sub-bacias de
interesse e as vazões máximas instantâneas outorgadas.
A partir desta constatou-se que na sub-bacia representativa do Alto Rio das
Mortes ha, em novembro de 2017, 486 pontos com vazões outorgadas e na sub-
bacia do Rio Pindaíba representante do Baixo Rio das Mortes 25 pontos com vazões
outorgadas.
Destes, 98% da vazões outorgadas no Alto Rio das Mortes são para irrigação, onde no Baixo Rio das Mortes esta taxa é de cerca de 75%.
Enquanto no Alto Rio das Mortes os 2% restantes se referem a saneamento,
no Baixo Rio das Mortes ha uma maior diversificação de uso com 16% de uso
industrial e 6% de uso entre irrigação e criação animal, os outros 3% são divididos
entre criação animal, saneamento e serviços.
A Figura 17 apresenta o posicionamento dos pontos com vazões outorgada nas sub-bacias de interesse.
As Figuras 18 e 19 apresentam a quantificação dos diferentes tipos de usos
com vazões outorgadas junto à SEMA-MT nas duas sub-bacias de interesse.
Não foi possível a quantificação exata da vazão mensal e anual aduzida pois
informações como pontos de outorga, vazão outorgada, tipo de uso, numero de
pivôs de irrigação outorgados, vazão diária e mensal outorgada, número de pivôs
licenciados, da vazão outorgada quanto realmente está sendo aduzida, entre outras,
não constam no mesmo banco de dados. O levantamento de algumas destas
informações depende de analise documentamental, ou seja, não ha banco de dados
com síntese delas disponível, desta forma onerando muito o estudo, pois somente
para este estudo seria necessário a análise de no mínimo 511 portarias estaduais e
suas solicitações de alteração, já que é um processo dinânimo.
41
Figura 17: Pontos com vazões outorgadas nas bacias de interesse
Figura 18: Usos da água no Alto Rio das Mortes
Figura 19: Usos da água no Baixo Rio das Mortes
Fonte: SEMA, 2017. Fonte: SEMA, 2017.
98%
2%
AquiculturaCriação AnimalIndústriaIrrigaçãoIrrigação, Criação animalConsumo humano, Saneamento e OutrosPulverizaçãoSaneamentoServiços
1%16%
75%
6%1%1%
Criação AnimalIndústriaIrrigaçãoIrrigação, Criação animalConsumo humano, Saneamento e OutrosPulverizaçãoSaneamentoServiços
42
5.1.4. Coeficiente de Escoamento
A análise da mediana mensal do coeficiente de escoamento apresentou o
comportamento hidrológico na bacia que permitiu a classificação dos meses como
de período chuvoso, período seca e período de transição.
Observa-se na Figura 20 as medianas dos coeficientes mensais de
escoamento nas duas sub-bacias de interesse.
Figura 20: Mediana mensal do coeficiente de escoamento superficial
Neste foram desconsiderados os meses de junho, julho e agosto que
possuem meses sem precipitação o que resulta em ausência de coeficiente. A partir
de análise anterior dos dados de precipitação e vazão, estes meses ja haviam sido
enquadrados como meses de seca, e portanto meses em que não ha análise de
coeficiente de escoamento pela ausência de precipitação.
Os meses de outubro, novembro, dezembro, janeiro, fevereiro e março
foram enquadrados como meses de chuva.
Nestes a mediana dos coeficientes mensais variou entre 0,26 e 0,38 no Alto
Rio das Mortes e entre 0,10 e 0,36 no Baixo Rio das Mortes. O que pode ser
influenciado pelo formato da bacia. Ja que a sub-bacia do Alto Rio das Mortes é
maior e alongada e a sub-bacia do Baixo Rio das Mortes é menor e circular.
De acordo com Collischonn & Dornelles (2013), uma bacia circular causaria uma concentração do escoamento superficial, ja que o escoamento de um grande
numero de efluentes tenderia a chegar ao mesmo tempo no exutório. Ja na bacia
alongada vai ocorrendo contribuição em vazão ao longo da bacia, tornando o
escoamento mais lento.
Setembro Outubro Novembro Dezembro Janeiro Fevereiro Março Abril Maio
Alto 0,60 0,26 0,20 0,22 0,28 0,32 0,38 0,66 2,16
Baixo 0,36 0,10 0,10 0,15 0,25 0,30 0,36 0,82 2,86
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
C
43
Os meses restantes, setembro, abril e maio foram enquadrados como meses
de transição. Onde na metodologia tradicional setembro e maio são meses de seca
e abril é mês chuvoso. Estes meses foram definidos como meses de transição devido ao seu
comportamento diferenciado e de transição (valores do coeficiente de escoamento
que não se enquadram tanto no período de chuva como no período de seca).
O mês de setembro é o ultimo mês do período de seca. Neste observou-se
que no Alto Rio das Mortes tanto a incidência quanto a magnitude dos eventos,
proporcionalmente à vazão, são inferiores aos que ocorrem neste mesmo mês na
sub-bacia representativa do Baixo Rio das Mortes.
Esta característica é visível nas Figuras 21 e 22. Figura 21: Comparação entre os volumes precipitados e escoados no mês de setembro no Alto Rio das Mortes
Figura 22: Comparação entre os volumes precipitados e escoados no mês de setembro no Baixo Rio das Mortes
0,E+00
5,E+08
1,E+09
2,E+09
2,E+09
3,E+09
3,E+09
4,E+09
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
m3
Q
P
0,E+00
2,E+08
4,E+08
6,E+08
8,E+08
1,E+09
1,E+09
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
m3
Q
P
44
O mês de abril representa o ultimo mês do período de chuva, este apresenta
comportamento diferente nas duas sub-bacias. Enquanto no Alto Rio das Mortes a
precipitação média e a vazão média são iguais (1,7.109m3/mês), no Baixo Rio das Mortes a precipitação (média = 6,3.108 m3/mês) apresenta média superior à vazão
(5.108 m3/mês). Entretanto também ha uma oscilação maior de valores extremos
inferiores de precipitação, gerando uma mediana do coeficiente menor no Alto Rio
das Mortes. Este comportamento pode ser observado nas Figuras 23 e 24.
Figura 23: Comparação entre os volumes precipitados e escoados no mês de abril no Alto Rio das Mortes
Figura 24: Comparação entre os volumes precipitados e escoados no mês de abril no Baixo Rio das Mortes
O mês de maio representa o primeiro mês do período de seca. Entretanto
ainda não ocorrendo volume nulo de precipitação mensal. Neste mês, no Alto Rio
das Mortes ha incidência de maiores volumes precipitados proporcionalmente à
vazão. Este comportamento pode ser observado nas Figuras 25 e 26.
0,0E+005,0E+081,0E+091,5E+092,0E+092,5E+093,0E+093,5E+094,0E+094,5E+09
1985
1987
1989
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
2005
2007
2009
2011
2013
2015
m3
Q
P
0,0E+00
2,0E+08
4,0E+08
6,0E+08
8,0E+08
1,0E+09
1,2E+09
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
m3
Q P
45
Figura 25: Comparação entre os volumes precipitados e escoados no mês de maio no Alto Rio das Mortes
Figura 26: Comparação entre os volumes precipitados e escoados no mês de maio no Baixo Rio das Mortes
Desta forma constatou-se que no final do período de seca (setembro) e no
final do período de chuva (abril) ocorre maior incidência e magnitude proporcionalmente à vazão, de precipitação, no Baixo Rio das Mortes. E que no
inicio do período de seca (maio) este comportamento ocorre no Alto Rio das Mortes.
A compreensão deste comportamento diferenciado permite compreender os
valores do coeficiente mensais que são apresentados Nas Figuras 27 a 31.
As Figuras 27 a 29 apresentam a variação mensal e anual do coeficiente de
escoamento do Alto Rio das Mortes. Observa-se que estes não apresentam tendência clara e que ha sete outliers.
Analisando-se os dados de base constatou-se que estes outliers ocorrem
nos meses de março, abril e outubro e se devem a estiagens, queda brusca no
volume precipitado em relação aos meses vizinhos, enquanto a vazão se mantém
estável.
0,E+00
5,E+08
1,E+09
2,E+09
2,E+09
3,E+09
1985
1987
1989
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
2005
2007
2009
2011
2013
2015
m3
Q P
0,E+001,E+082,E+083,E+084,E+085,E+086,E+087,E+08
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
m3
Q P
46
De acordo com Nimer & Brandão (1989) um fator negativo dos cerrados, que
contempla a bacia do Rio das Mortes, é a ocorrência de veranicos (regime de secas
dentro da estação chuvoso) que pode persistir durante duas ou três semanas.
Figura 27: Variação no coeficiente de escoamento mensal de 1985 a 1999 - Alto Rio das Mortes
Figura 28: Variação no coeficiente de escoamento mensal de 2000 a 2015 - Alto Rio das Mortes
A Figura 29 apresenta os coeficientes de escoamento anual no Alto Rio das Mortes que varia de 0,31 a 0,47.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
01/0
4/19
85
01/1
0/19
85
01/0
4/19
86
01/1
0/19
86
01/0
4/19
87
01/1
0/19
87
01/0
4/19
88
01/1
0/19
88
01/0
4/19
89
01/1
0/19
89
01/0
4/19
90
01/1
0/19
90
01/0
4/19
91
01/1
0/19
91
01/0
4/19
92
01/1
0/19
92
01/0
4/19
93
01/1
0/19
93
01/0
4/19
94
01/1
0/19
94
01/0
4/19
95
01/1
0/19
95
01/0
4/19
96
01/1
0/19
96
01/0
4/19
97
01/1
0/19
97
01/0
4/19
98
01/1
0/19
98
01/0
4/19
99
01/1
0/19
99
C
0123456789
01/0
4/20
0001
/10/
2000
01/0
4/20
0101
/10/
2001
01/0
4/20
0201
/10/
2002
01/0
4/20
0301
/10/
2003
01/0
4/20
0401
/10/
2004
01/0
4/20
0501
/10/
2005
01/0
4/20
0601
/10/
2006
01/0
4/20
0701
/10/
2007
01/0
4/20
0801
/10/
2008
01/0
4/20
0901
/10/
2009
01/0
4/20
1001
/10/
2010
01/0
4/20
1101
/10/
2011
01/0
4/20
1201
/10/
2012
01/0
4/20
1301
/10/
2013
01/0
4/20
1401
/10/
2014
01/0
4/20
1501
/10/
2015
C
04/99
03/93
10/07
10/13
10/11 04/10
04/14
47
Figura 29: Variação no coeficiente de escoamento anual - Alto Rio das Mortes
Analisando o coeficiente anual na Figura 29 observa-se alguns pontos que
se distanciam mais do valor mediano que são identificados no mesmo. Estes se
referem aos anos de 1986, 1993, 1995, 1999, 2001, 2004, 2007, 2010 e 2012.
Quadro 7: Análise dos outliers encontrados nos dados apresentados na Figura 29
Ano Fenômeno
1986 e 2001 Queda no volume escoado em relação ao ano anterior, enquanto a precipitação apresentou o mesmo comportamento.
1993 e 1999 Queda tanto nos volumes de vazão quanto de precipitação. Entretanto a queda na precipitação foi mais pronunciada.
1995 Queda na precipitação e aumento da vazão. 2004 Aumento da precipitação
2007 e 2010 Queda na precipitação em comparação aos anos vizinhos.
2012 Redução tanto da vazão quanto da precipitação, onde a redução no volume de vazão foi maior.
As Figuras a seguir apresentam a variação mensal e anual do coeficiente de
escoamento do Baixo Rio das Mortes. Observa-se que estes também não
apresentam tendência clara.
Os outliers observados ocorrem nos meses de março e abril devido à
períodos de estiagem, menor volume mensal precipitado.
0,300,330,350,380,400,430,450,480,50
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
C
48
Figura 30: Variação no coeficiente de escoamento mensal - Baixo Rio das Mortes
A Figura 31 apresenta o coeficiente de escoamento anual na sub-bacia
representante do Baixo Rio das Mortes. Este varia entre 0,20 e 0,50.
Os valores de coeficientes que mais se afastam da linha de tendência
central são referentes aos anos de 2001, 2002, 2004, 2009 e 2010.
Em 2001, 2009 e 2010 ocorreu uma grande redução do volume escoado em relação aos anos vizinhos. Sendo que a precipitação se manteve com volume
semelhante.
Em 2002 houve uma grande queda no volume precipitado.
Em 2004 a vazão se aproximou do dobro do volume em relação aos anos
vizinhos e a precipitação manteve volume semelhante.
Figura 31: Variação no coeficiente de escoamento anual - Baixo Rio das Mortes
Comparando-se os coeficientes anuais nas duas sub-bacias, apresentados
na Figura 32, constatou-se a inexistência de correlação (r=0,01).
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
01/0
4/20
0001
/10/
2000
01/0
4/20
0101
/10/
2001
01/0
4/20
0201
/10/
2002
01/0
4/20
0301
/10/
2003
01/0
4/20
0401
/10/
2004
01/0
4/20
0501
/10/
2005
01/0
4/20
0601
/10/
2006
01/0
4/20
0701
/10/
2007
01/0
4/20
0801
/10/
2008
01/0
4/20
0901
/10/
2009
01/0
4/20
1001
/10/
2010
01/0
4/20
1101
/10/
2011
01/0
4/20
1201
/10/
2012
01/0
4/20
1301
/10/
2013
01/0
4/20
1401
/10/
2014
01/0
4/20
1501
/10/
2015
C
0,100,150,200,250,300,350,400,450,500,55
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
C
04/02 03/04 04/07 04/10 04/13 04/14
49
Figura 32: Comparação entre os coeficientes anuais das duas sub-bacias
Entretanto analisando as médias quinquenais obteve-se uma correlação forte
negativa (r=-0,83) entre os coeficientes das duas sub-bacias. Sendo o comportamentos
destes ilustrados nas Figuras 33 e 34.
Figura 33: Correlação entre as médias quinquenais do coeficiente de escoamento
Figura 34: Comportamento das médias quinquenais
0,0000
0,1000
0,2000
0,3000
0,4000
0,5000
0,6000
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
C Alto RM
Baixo RM
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
Baix
o RM
Alto RM
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
1985 1995 2000 2005 2010 2015
C
Alto Baixo
r = -0,83
50
5.2. USO DO SOLO
As Figuras 35 e 36 ilustram a variação do uso e ocupação nos anos estudados para as duas sub-bacias.
Nestes é possível observar que enquanto na sub-bacia do Alto Rio das
Mortes ha um crescimento gradual do uso para agricultura e solo exposto, a sub-
bacia do Baixo Rio das Mortes apresentou crescimento gradual de uso para
pastagem.
Observa-se que a maior substituição de mata por uso antrópico aconteceu
entre os anos de 1985 e 1995 no Alto Rio das Mortes. E entre os anos 1985 e 2000
na sub-bacia representativa do Baixo Rio das Mortes. As duas sub-bacias no ano de
2000 com a mesma taxa de ocupação do solo por vegetação. Ocorrendo desde
então no Alto Rio das Mortes predominância de uso antrópico agrícola enquanto no
Baixo Rio das Mortes o uso antrópico pecuário é mais representativo. O solo exposto foi considerado como uma condição temporária que pode ser
convertida tanto em agricultura quanto em pastagem, na agricultura, ja que as
imagens são de período de seca, pode ser devido ao vazio sanitário e período pós-
colheita, que tendem apresentar solo exposto em áreas agricultáveis. Em relação à
pastagem pode se referir a áreas abertas ou área com rotação entre agricultura e
pastagem.
Figura 35: Variação das taxas de uso e ocupação do solo ao longo dos anos na sub-bacia do Alto Rio das Mortes
1985 1995 2000 2005 2010 2015
Vegetação 76,36 49,38 35,60 39,26 32,16 36,42
Pastagem 6,10 32,47 18,77 21,97 34,89 32,61Solo Exposto 17,54 8,75 31,76 23,38 19,52 16,07Agricultura 0,00 9,41 13,87 15,39 13,43 14,90
0102030405060708090
%
51
Figura 36: Variação das taxas de uso e ocupação do solo ao longo dos anos na sub-bacia do Baixo Rio das Mortes
As Figuras 37 a 42 apresentam os mapas temáticos do uso e ocupação do
solo no período nas duas sub-bacias.
Figura 37: Classificação do uso do solo para o ano de 1985
1985 1995 2000 2005 2010 2015
Vegetação 79,99 58,93 35,14 45,11 37,99 45,41
Pastagem 18,37 26,82 27,85 43,77 44,22 41,69Solo Exposto 1,64 1,93 31,57 7,86 9,42 7,81
Agricultura 0,00 12,32 5,45 3,26 8,37 5,10
0102030405060708090
%
52
Figura 38: Classificação do uso do solo para o ano de 1995
Figura 39: Classificação do uso do solo para o ano de 2000
53
Figura 40: Classificação do uso do solo para o ano de 2005
Figura 41: Classificação do uso do solo para o ano de 2010
54
Figura 42: Classificação do uso do solo para o ano de 2015
Observa-se que na Figura 39 a cena 225-070 apresenta uma proporção
consideravelmente superior de solo exposto em relação à cena 225-071. Isso se
deve à data da cena, pois para conseguir uma melhor visibilidade, qualidade de
imagem, foi necessário escolher cenas de datas diferentes. E no ano de 2000 a melhor cena 225-070 escolhida é do dia 21 de julho, período ja bem mais seco que a
cena 225-071 que é do dia 03 de junho.
Ja na Figura 40 observa-se o inverso, a cena 225-071 apresenta uma
proporção consideravelmente maior de solo exposto que a cena 225-070, o que se
deve pelo mesmo motivo ja que a cena 225-071 é do dia 03 de julho e a 225-070do
dia 16 de maio.
5.3. CONSUMO DE ÁGUA
No balanço anual entre água que entra na bacia através da precipitação e a
água que sai através da vazão no exutório, ocorre um consumo de água pela bacia. Esta água consumida é utilizada para a produção vegetal e em parte retorna à
atmosfera pela evapotranspiração.
55
Definiu-se então como consumo a parcela da precipitação que não se
converteu em vazão, ou seja, que de alguma forma foi consumida.
A Figura 43 apresenta o volume anual consumido nas duas sub-bacias. Neste observa-se que o volume consumido na sub-bacia do Alto Rio das Mortes é
superior ao consumido na sub-bacia do Baixo Rio das Mortes.
Entretanto sabe-se que a sub-bacia do Alto Rio das Mortes é cerca de 2,61
vezes maior que a sub-bacia do Baixo Rio das Mortes. Esta maior extensão permite
maior captação de precipitação e maior consumo para manutenção dos sistemas
naturais.
Dessa forma para poder comparar o consumo nas duas sub-bacias analisou-
se o consumo por unidade de área. Este é apresentado na Figura 44.
Nesta observa-se que fazendo uma análise quinquenal, a mediana de
consumo é maior no Alto Rio das Mortes entre 2000 e 2005 e entre 2010 e 2015. Ja
entre 2005 e 2010 a mediana quinquenal de consumo é maior no Baixo Rio das Mortes.
Dessa forma, ocorre em mediana, um maior consumo no Alto Rio das
Mortes, entretanto este é próximo ao consumo no Baixo Rio das Mortes analisando-
se por unidade de área. Estes não apresentaram correlação.
O maior consumo no Alto Rio das Mortes pode estar ligado a fatores como
os apresentados na Tabela 03.
Figura 43: Consumo anual
0,0E+005,0E+091,0E+101,5E+102,0E+102,5E+103,0E+103,5E+104,0E+104,5E+105,0E+10
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
m3/
ano
Consumo Alto Consumo Baixo
56
Figura 44: Consumo anual em relação à extensão territorial e mediana quinquenal
Tabela 3: Fatores associados ao consumo de água nas sub-bacias
Fator Alto RM Baixo RM Interferência Forma da
Bacia Alongada Circular Tempo de Concentração, Tempo de Pico.
Área de Contribuição 2.505.565,51 ha 960.850,13ha
Área de captação; Retenção de Água no solo. Manutenção dos sistemas
naturais Altitude 323m a 924m 73m a 476m Vento; Evapotranspiração,
Taxa de uso agrícola Maior Menor Escoamento superficial;
Infiltração
Tipo de Solo*
Latossolo Vermelho, Latossolo Vermelho-
Amarelo, Neossolo Quartzarênico
Latossolo Vermelho-Amarelo,
Neossolo Quartzarênico, Plintossolo Háplico Neossolo Litólico
Escoamento superficial, infiltração,
retenção de água no solo, evapotranspiração.
Outorga d'água
486 pontos com vazões outorgadas
25 pontos com vazões outorgadas
Redução na disponibilidade hídrica no
curso d'água. Uso
Agropecuário Commodities e Bovinos Bovinos e Commodities Exportação de água
*Informações extraídas do banco de dados do Ministério do Meio Ambiente
Um tema não tão atual, mas bastante debatido na atualidade, é o conceito
de água virtual, que questiona o impacto da exportação de água da bacia nas
commodities.
Considerando que para a produção de grãos que não permanecerão na
bacia, e em uma questão comercial e nacional, não permanecerão no país, ha um
consumo de água na bacia que não retornará de forma direta.
Ainda relacionado à produção agrícola, a pratica da irrigação promove um
aumento do consumo d'água na bacia, primeiramente na constituição dos grãos e
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
m3 /
m2
Consumo Alto Consumo Baixo Mediana Alto Mediana Baixo
57
para a evapotranspiração. Ja que aumenta a disponibilidade hídrica ao longo da
bacia, o consumo hídrico maior pelas plantas, recarga da capacidade de campo do
solo, todos fatores suscetíveis ao fenômeno da evapotranspiração. Os tipos de solo existente no Alto Rio das Mortes são mais profundos e se
não, com maior capacidade de retenção de umidade (capacidade de campo). Dessa
forma suprindo a vegetação por mais tempo em caso de estiagem. O que
disponibiliza maior quantidade de água para a produção vegetal e
evapotranspiração.
Das características físicas mais significativas na comparação das duas sub-
bacias estão a forma e a área de contribuição.
A área de captação do ponto de controle no Alto Rio das Mortes é 2,61
vezes maior que a área da sub-bacia do Rio Pindaíba o que permite maior captação
da precipitação.
O formato da sub-bacia representativa do Alto Rio das Mortes é alongada enquanto o formato da sub-bacia representativa do Baixo Rio das Mortes é circular.
Dessa forma, no Baixo Rio das Mortes a água tende a chegar mais rápido ao
exutório, reduzindo seu consumo na bacia.
Mesmo a bacia do Baixo Rio das Mortes sendo caracterizada por áreas de
várzea, a sub-bacia em estudo se encontra na porção de montante do Baixo Rio das
Mortes, onde ainda ha uma variação na altitude de aproximadamente 400m.
5.4. ESCOAMENTO DA BACIA X USO E OCUPAÇÃO SO SOLO
5.4.1. Alto Rio das Mortes
Analisando a correlação entre as classes de uso do solo e o coeficiente de
escoamento utilizando o método de Pearson observou-se que os períodos
representados pelos anos 1985 e 1995, disponíveis para o Alto Rio das Mortes, não
apresentam correlação com o coeficiente de escoamento, entretanto observou-se
que nas duas sub-bacias, a partir do ano de 2000 existe correlação entre o
coeficiente de escoamento e a substituição de vegetação nativa por agricultura.
A tabela 04 apresenta a matriz de correlação de Pearson para o conjunto de dados completo, desde 1985. Observa-se que não ha correlação entre o coeficiente
de escoamento e as classes de uso.
58
Tabela 4: Matriz de correlação de Pearson no período 1985-2015
C Vegetação Pastagem Solo Exposto Agricultura C 1,000 -0,003 -0,122 0,332 -0,197 Vegetação -0,003 1,000 -0,739 -0,341 -0,968 Pastagem -0,122 -0,739 1,000 -0,368 0,674 Solo Exposto 0,332 -0,341 -0,368 1,000 0,343 Agricultura -0,197 -0,968 0,674 0,343 1,000
Analisando os coeficientes de correlação desconsiderando o período 1985-
1995 (Tabela 5) obteve-se forte correlação negativa (r = - 0,90) com a agricultura,
indicando que no Alto Rio das Mortes o aumento das áreas agrícolas promovem a
redução no escoamento da bacia. Ou seja, o cultivo agrícola nesta bacia está
relacionado ao aumento de consumo de água na mesma. Ainda nesta tabela é possível observar que houve correlação negativa
moderada (r=-0,68) entre o coeficiente de correlação e a vegetação, e que houve
correlação positiva moderada (r=0,64) entre o coeficiente de correlação e o solo
exposto.
Observando período mais recente (2005-2015) observa-se que o coeficiente
de escoamento apresenta forte correlação negativa com a vegetação nativa e
agricultura (r = -0,90; r = -0,96) e moderada correlação positiva (r=0,59) com a
pastagem. Tabela 5: Matriz de correlação de Pierson em diferentes períodos 1985-2015 2000-2015 2005-2015 C Veg Past SE Agr C Veg Past SE Agr C Veg Past SE Agr C 1,00 0,00 -0,12 0,33 -0,20 1,00 -0,68 -0,19 0,64 -0,90 1,00 -0,90 0,59 0,02 -0,96 Veg 0,00 1,00 -0,74 -0,34 -0,97 -0,68 1,00 -0,59 0,14 0,93 -0,90 1,00 -0,89 0,43 0,99 Past -0,12 -0,74 1,00 -0,37 0,67 -0,19 -0,59 1,00 -0,88 -0,26 0,59 -0,89 1,00 -0,79 -0,80 SE 0,33 -0,34 -0,37 1,00 0,34 0,64 0,14 -0,88 1,00 -0,24 0,02 0,43 -0,79 1,00 0,27 Agr -0,20 -0,97 0,67 0,34 1,00 -0,90 0,93 -0,26 -0,24 1,00 -0,96 0,99 -0,80 0,27 1,00
Onde: C: Coeficiente de escoamento; Veg: Vegetação; Past: Pastagem; SE: Solo Exposto; Agr: Agricultura
Agrupando os usos de vegetação, pastagem e solo exposto em uma classe
denominada uso antrópico, que observa-se é uma correlação forte positiva (r=0,90) com o coeficiente de escoamento. A vegetação nativa apresentando uma correlação
forte negativa (r=-0,90) (Figuras 45 a 52).
59
Figura 45: Uso e ocupação do solo x C entre os anos de 1985 e 2015
Figura 46: Uso e ocupação do solo x C entre os anos de 1985 e 2015
Figura 47: Uso e ocupação do solo x C entre os anos de 1985 e 2015
Figura 48: Uso e ocupação do solo x C entre os anos de 2000 e 2015
Figura 49: Correlação entre uso agrícola e o coeficiente de escoamento entre os anos de 2000 e 2015
Figura 50: Correlação entre vegetação e o coeficiente de escoamento entre os anos de 2000 e 2015
Figura 51: Correlação entre pastagem e o coeficiente de escoamento entre os anos de 2000 e 2015
Figura 52: Correlação entre usolo exposto e o coeficiente de escoamento entre os anos de 2000 e 2015
0,00,10,20,30,40,5
020406080
100
1985 1995 2000 2005 2010 2015
C%
Vegetação PastagemSolo Exposto AgriculturaC
0,00,10,20,30,40,5
020406080
100
2000 2005 2010 2015
C%
Vegetação PastagemSolo Exposto Agricultura
00,10,20,30,40,5
020406080
100
1985
1995
2000
2005
2010
2015
C%
Vegetação Uso Antrópico C
00,10,20,30,40,5
020406080
100
2000 2005 2010 2015
C%
Vegetação Uso AntrópicoC
0
5
10
15
20
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
Agric
ultu
ra
C
0
10
20
30
40
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
Vege
taçã
o
C
0
10
20
30
40
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
Past
agem
C
0
10
20
30
40
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
Solo
Exp
osto
C
r=-0,90 r=-0,68
r=-0,19 r=0,64
60
5.4.2. Baixo Rio das Mortes
A sub-bacia do Rio Pindaíba, representante do Baixo Rio das Mortes, não
possui informações hidrológicas quinquenais entre os anos de 1985 e 2000, dessa
forma a análise nesta sub-bacia parte do ano de 2000.
A Tabela 6 apresenta a matriz de correlação de Pearson em dois períodos
diferentes, 2000 a 2015 e 2005 a 2015, isso porquê observou-se que da mesma
forma que ocorreu no Alto Rio das Mortes, os últimos três quinquenios apresentaram
correlação mais forte entre as classes.
Tabela 6: Matriz de correlação de Pierson em diferentes períodos
2000-2015 2005-2015
C Veg Past SE Agr C Veg Past SE Agr C 1,00 0,81 0,22 -0,33 -0,95 1,00 0,94 -0,37 -0,94 -1,00
Veg 0,81 1,00 0,68 -0,79 -0,59 0,94 1,00 -0,66 -1,00 -0,92 Past 0,22 0,68 1,00 -0,98 0,08 -0,37 -0,66 1,00 0,66 0,32 SE -0,33 -0,79 -0,98 1,00 0,03 -0,94 -1,00 0,66 1,00 0,92
Agr -0,95 -0,59 0,08 0,03 1,00 -1,00 -0,92 0,32 0,92 1,00 Onde: C: Coeficiente de escoamento; Veg: Vegetação; Past: Pastagem; SE: Solo Exposto; Agr: Agricultura.
Observa-se que o coeficiente de escoamento apresenta correlação forte
positiva com a vegetação (r=0,81) e correlação forte negativa com a agricultura (r=-
0,95) entre os anos de 2000 e 2015. Ja no período entre os anos de 2005 e 2015 o
coeficiente de escoamento apresentou correlação perfeita negativa com a agricultura (r=-1,00), forte correlação negativa com solo exposto (r=-0,94) e forte correlação
positiva com a vegetação nativa (r=0,94).
As figuras 53 a 59 apresentam os comportamentos de cada classe e do
coeficiente de escoamento e os coeficientes de correlação. Percebe-se que a partir
do ano de 2000 o comportamento do coeficiente de escoamento se relaciona de
forma direta com a vegetação e de forma inversa com os usos antrópicos,
principalmente com a agricultura.
61
Figura 53: Uso e ocupação do solo x C entre os anos de 1985 e 2015
Figura 54: Uso e ocupação do solo x C entre os anos de 2000 e 2015
Figura 55: Uso e ocupação do solo x C entre os anos de 2000 e 2015
Figura 56: Correlação entre uso agrícola e o coeficiente de escoamento entre os anos de 2000 e 2015
Figura 57: Correlação entre pastagem e o coeficiente de escoamento entre os anos de 2000 e 2015
Figura 58: Correlação entre vegetação e o coeficiente de escoamento entre os anos de 2000 e 2015
Figura 59: Correlação entre solo exposto e o coeficiente de escoamento entre os anos de 2000 e 2015
00,10,20,30,40,5
020406080
100
198519952000200520102015
C%Vegetação PastagemSolo Exposto Agricultura
0,000,100,200,300,400,50
020406080
100
2000 2005 2010 2015
C%
Vegetação PastagemSolo Exposto Agricultura
00,10,20,30,40,5
020406080
100
2000 2005 2010 2015
C%
VegetaçãoUso antrópicoC
0
5
10
15
20
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
Agric
ultu
ra
C
0
1020
30
40
50
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
Past
agem
C
010
20
3040
50
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
Vege
taçã
o
C
05
101520253035
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
Solo
Exp
osto
C
r = 0,22
r = -0,33
r = 0,81
62
5.4.3. Considerações No ano de 1985 a bacia do Alto Rio das Mortes possuía cerca de 76% de
vegetação nativa, ou seja, a alteração no uso natural do solo não era representativo
para causar alteração significativa no coeficiente de escoamento.
De acordo com os dados, a remoção da vegetação nativa não é tão
significativo na alteração do coeficiente de escoamento quanto a introdução do uso
agrícola, que no ano de 1985 ainda não existia na área na forma que existe hoje, em
grande escala com o uso de irrigação.
No ano de 2000 as taxas de vegetação estabilizaram no Alto Rio das Mortes
e chegaram ao seu mínimo no período estudado no Baixo Rio das Mortes.
De acordo com Lima (2008) a cobertura florestal apresenta maior radiação
líquida, dispondo de mais energia para o processo evaporativo. Além de que
espécies com sistema radicular superficial, o reservatório de suprimento sendo menor, a água disponível acaba mais rápido e a taxa de transpiração diminui mais
cedo. Ja as espécies com sistema radicular profundo continuaria a ter condições de
transpirar à taxa potencial por tempo mais prolongado. Explicando do ponto de vista
físico o decréscimo na perda por evaporação em bacias onde ha conversão de
floresta em pastagem por exemplo, resultando em aumento da produção de água
pela microbacia. Os efeitos da remoção de vegetação nativa, segundo Tucci & Clarke (1997),
é geralmente estudada em microbacias aparelhadas e relata que a substituição de
vegetação nativa por culturas anuais tende a promover um aumento no escoamento
superficial principalmente quando não ha manejo adequado.
O aumento do escoamento superficial tende a aumentar o volume escoado
na bacia, entretanto nas duas sub-bacias analisadas neste estudo este fenômeno
não foi observado. Ele pode ter ocorrido entretanto ter sido suplantado por ações
como a subtração de água do corpo hídrico para irrigação, dessedentação de
animais e indústria. Que promovem a remoção de água do rio e portanto a redução
do volume escoado no exutório (pontos de controle).
O levantamento de informações de outorga do uso da água nestas sub-
bacias indicaram que a irrigação é o uso predominante e mais representativo de água nas mesmas.
63
A irrigação é consequência da modernização da agricultura que possibilitou
que o cerrado se tornasse produtivo em grande escala. De acordo com Marouelli
(2003) os cerrados foram incorporados à agricultura brasileira devido à avanços da tecnologia moderna, avanços no tratamento do solo, insumos e equipamentos. Isso
porquê no cerrado se encontram condições adversas à produção como a acidez do
solo, toxidez por alumínio, a baixa fertilidade do solo, regime de chuvas, veranicos,
período de claridade dentre outros.
O alto custo da terra associado ao investimento necessário para a produção
não permitem que a produção dependa de um regime de precipitação adequado. Neste contexto a irrigação se tornou um aliado na produção (LIMA et al., 2018).
Ainda de acordo com os mesmos autores a irrigação é um uso consumptivo
da água, ou seja, a água não retorna em sua totalidade ao curso d'água, reduzindo a
disponibilidade hídrica do manancial.
Além da correlação entre a agricultura e o coeficiente de escoamento, observou-se também a correlação entre o coeficiente de escoamento e a vegetação
nativa.
Este no Alto Rio das Mortes apresenta relação inversa e no Baixo Rio das
Mortes relação direta.
Lopes, Andreassian e Andrade (1999) em analise comparativa de sub-bacias
sob o mesmo clima e vegetação constataram que ha comportamentos diferentes entre as sub-bacias que são controlados por dissimilaridades locais de acordo com a
área da bacia.
Dessa forma acredita-se que a correlação forte positiva entre o coeficiente
de escoamento e a vegetação nativa na sub-bacia do Rio Pindaíba se refere à
características particulares desta sub-bacia, ja que diversos estudos, como o realizado por Rodriguez et al. (2015) comprovam que a presença de floresta
promove maior retenção d'água e infiltração, dessa forma tendendo a diminuir o
coeficiente de escoamento.
O solo exposto apresenta uma condição facilitadora do escoamento
superficial que tende a promover maior vazão no curso d'água. Onde segundo
Pinese Júnior, Cruz e Rodrigues, o solo exposto não propiciam aumento de
infiltração ou barreiras para o escoamento superficial.
64
6. CONCLUSÃO
As duas sub-bacias apresentam características fisiográficas diferentes
onde o Alto Rio das Mortes apresente uma bacia alongada e com maior variação de
altitude, e a sub-bacia representante do Baixo Rio das Mortes é circular e com
menor variação de altitude.
Na sub-bacia do Alto Rio das Mortes incide um maior volume precipitado ja que a área de captação é maior, onde os volumes precipitados mensais apresentam
forte correlação positiva (r=0,98), entretanto por unidade de área o volume
precipitado é maior no Baixo Rio das Mortes, nesse caso não havendo correlação
entre as sub-bacias.
Essa característica não se reflete na vazão, onde as medianas mensais e o
volume anual no Alto Rio das Mortes são maiores, com correlação forte positiva entre as sub-bacias (r=0,99 e r=0,70 respectivamente) e também por unidade de
área o Alto Rio das Mortes apresenta volume de escoamento maior no ponto de
controle.
As duas sub-bacias são exploradas com uso agropecuário, onde a
agricultura é mais representativa no Alto Rio das Mortes, o que acaba refletindo na
maior quantidade de áreas irrigadas. Onde no Alto Rio das Mortes em 2017 houve 486 pontos com vazões outorgadas até o mês de novembro e na sub-bacia do Rio
Pindaíba representante do Baixo Rio das Mortes foram 25 os pontos com vazões
outorgadas. Destes, 98% da vazões outorgadas no Alto Rio das Mortes são para
irrigação, onde no Baixo Rio das Mortes esta taxa é de cerca de 75%. Enquanto no
Alto Rio das Mortes os 2% restantes se referem a saneamento, no Baixo Rio das
Mortes ha uma maior diversificação de uso com 16% de uso industrial e 6% de uso
entre irrigação e criação animal, os outros 3% são divididos entre criação animal,
saneamento e serviços.
A mediana dos coeficientes de escoamento nas sub-bacias variou entre 0,26
e 0,38 no Alto Rio das Mortes e entre 0,10 e 0,36 no Baixo Rio das Mortes.
Os meses de junho, julho e agosto foram enquadrados como meses de seca. Os meses de outubro, novembro, dezembro, janeiro, fevereiro e março foram
enquadrados como meses de chuva. E os meses de setembro, abril e maio foram
enquadrados como meses de transição, onde em setembro e abril ha uma maior
65
precipitação no Baixo Rio das Mortes proporcionalmente à vazão, e no mês de maio
ha uma maior precipitação no Alto Rio das Mortes proporcionalmente á vazão.
Os coeficientes de escoamento anuais entre os anos de 2000 e 2015 nas duas sub-bacias não apresentaram correlação. Entretanto em análise da média
quinquenal houve correlação forte positiva (r=0,83).
O processo de substituição de vegetação natural por uso agropecuário
ocorreu com maior velocidade no Alto Rio das Mortes, onde em 1985 havia 76,83%
de vegetação natural enquanto no Baixo Rio das Mortes no mesmo ano havia
79,99% de vegetação natural. Nas duas sub-bacias, a partir do ano de 2000 se
estabilizou o desmatamento, onde no Alto Rio das Mortes havia 35,60% de
vegetação nativa e no Baixo Rio das Mortes havia 35,14% .
A qualidade das imagens variaram nas cenas sendo necessário escolher
cenas de diferentes datas para compor a imagem das sub-bacias. Entretanto ainda
assim foi possível estabelecer as correlações entre o coeficiente de escoamento e os diferentes usos do solo.
O consumo d'água (precipitação que não se converte em vazão) em volume
é maior no Alto Rio das Mortes. Entretanto levando-se em consideração a extensão
territorial e a mediana quinquenal, o consumo nas duas sub-bacias é similar mas
sem correlação.
Analisando a correlação entre o coeficiente de escoamento e os diferentes usos do solo nas sub-bacias observou-se que, considerando o estudo desde 1985
(Alto Rio das Mortes), não ha correlação, e que analisando a partir do ano de 2000
(período em que ha dados hidrológicos nas duas sub-bacias), o coeficiente de
escoamento apresentou correlação forte negativa com a agricultura (r=-0,90 no Alto
Rio das Mortes e r=-0,95 no Baixo Rio das Mortes), correlação moderada negativa
(r=-0,68) com a vegetação no Alto Rio das Mortes, correlação forte positiva (r=0,81)
com a vegetação no Baixo Rio das Mortes e correlação moderada positiva (r=0,64)
com solo exposto no Alto Rio das Mortes.
Acredita-se que a correlação negativa com a agricultura possa estar
associada a extração de água do corpo hídrico na irrigação, que está diretamente
relacionada à expansão da agricultura na bacia. E que a correlação forte positiva
entre o coeficiente de escoamento e a vegetação nativa se refere à características particulares desta sub-bacia. O solo exposto apresentou o comportamento
preconizado na literatura de favorecer o escoamento.
66
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Agência Nacional de Águas (ANA). Manual de procedimentos técnicos e administrativos de outorga de direito de uso de recursos hídricos da Agência Nacional de Águas. Ministério do Meio Ambiente. Brasília/DF. Agosto de 2013. Acessado em: Novembro de 2017. Disponível em:< http://arquivos.ana.gov.br/institucional/sof/MANUALDEProcedimentosTecnicoseAdministrativosdeOUTORGAdeDireitodeUsodeRecursosHidricosdaANA.pdf. _____. Outros usos. Agência Nacional de Águas. Acessado em: Novembro de 2017. Disponível em:< http://www3.ana.gov.br/portal/ANA/usos-da-agua/outros-usos>. _____. Irrigação. Agência Nacional de Águas. Acessado em: Novembro de 2017. Disponível em:< http://www3.ana.gov.br/portal/ANA/usos-da-agua/irrigacao/irrigacao-1>. AQUINO, Samia; LATRUBESSE, Edgardo M.; SOUZA FILHO; Edvard Elias de. Caracterização Hidrológica e Geomorfológica dos afluentes da bacia do Rio Araguaia. Acessado em: Novembro de 2017. Disponível em:< http://lsie.unb.br/rbg/index.php/rbg/article/view/116/111>. ASSIS, Willian Teobaldo de. Avaliação do impacto do uso consuntivo de água para irrigação na Bacia Hidrográfica do Alto Rio das Mortes. Dissertação de mestrado. Acessado em Novembro de 2017. Disponível em:< http://www.ufmt.br/ppgrh/images/Convite_Dissertacao/2014/william.pdf>. BRANDÃO, V. dos S; CECÍLIO, R.A.; PRUSKI, F.F.; SILVA, D.D. Infiltração da Água no Solo. 3ª ed. ampliada e atualizada. Viçosa-MG. Editora UFV, 2006. BRASIL. Ministério da Indústria, Comércio Exterior e Serviços. Séries Históricas. Disponível em: <http://www.mdic.gov.br/index.php/comercio-exterior/estatisticas-de-comercio-exterior/series-historicas>. Acessado em: Janeiro de 2018. _______. Ministério do Meio Ambiente. Lei 9.433/1997. Política Nacional de Recursos Hídricos. Acessado em: Novembro de 2017. Disponível em:< http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=370>. _______. Ministério do Meio Ambiente. Download de dados geográficos. Acessado em: Março de 2017. Disponível em:< http://mapas.mma.gov.br/i3geo/datadownload.htm>. CARMO, Roberto Luiz do. et al. Água virtual, escassez e gestão: O Brasil como grande exportador de água. Ambiente & Sociedade. Campinas. v.X, n 1. p.83-96. Janeiro-Junho 2007. Acessado em Novembro de 2017. Disponível em:< http://www.scielo.br/pdf/asoc/v10n2/a06v10n2>. COLLISCHONN, Walter & DORNELLES, Fernando. Hidrologia para Engenharia e Ciências Ambientais. Associação Brasileira de Recursos Hídricos. Porto Alegre:2013.
67
DPI INPE. Ambdata. Grupo de Modelagem para Estudos da Biodiversidade. Disponível em:< http://www.dpi.inpe.br/Ambdata/unidades_administrativas.php>. Acessado em: Março de 2017. FAO. World Agriculture towards 2030/2050. The 2012 revision. Disponível em:< http://www.fao.org/docrep/016/ap106e/ap106e.pdf>. Acessado em: Novembro de 2017. GARCEZ, Lucas Nogueira & ALVAREZ, Guillermo Acosta. Hidrologia. 2 ed. rev e atual de 1988. Ed. Edgard Blϋcher Ltda. São Paulo/2006. GASQUES, J.G. et al. Desempenho e crescimento do agronegócio no Brasil. Texto para discussão nº1009. ISSN 1415-4765. Ipea. Brasília. Fevereiro de 2004. Acessado em: Dezembro de 2017. Disponível em:< http://www.en.ipea.gov.br/agencia/images/stories/PDFs/TDs/td_1009.pdf>. HANASAKI, Naota; INUZUKA, Toshiyuki, KANAE, Shinjiro, OKI, Taikan. An estimation of global virtual water flow and sources of water withdrawal for major crops and livestock products using a global hydrological model. Elsevier. Journal of Hydrology. Volume 384, Temas 3–4, 30, Abril de 2010, Paginas 232-244. Acessado em: Janeiro de 2018. Disponível em:< https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022169409005915>. HIDROWEB. Séries Históricas. Acessado em: Outubro de 2016. Disponível em:< http://hidroweb.ana.gov.br/HidroWeb.asp?TocItem=1080&TipoReg=7&MostraCon=false&CriaArq=false&TipoArq=1&SerieHist=true>. ___________. Arquivos Digitais. Acessado em: Setembro de 2016. Disponível em:<http://hidroweb.ana.gov.br/HidroWeb.asp?TocItem=4100>. HOEKSTRA, Arjen Y. & HUNG, P. Q. Globalisation of water resources: international virtual water flows in relation to crop trade Global Environmental Change. Volume 15, Issue 1, April 2005, Pages 45-56. Elsevier. Disponível em:< https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959378004000664?via%3Dihub>. Acessado em: Janeiro de 2018. Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Image Catalog. Acessado em: Setembro de 2016. Disponível em:< http://www.dgi.inpe.br/CDSR/>. LAPPONI, Juan Carlos. Estatística usando o Excel. Lapponi Treinamento e Editora. São Paulo/2000. LIMA, Walter de Paula. Hidrologia florestal aplicada ao manejo de bacias hidrográficas. Universidade de São Paulo. 2ª edição. Piracicaba. Dezembro de 2008. LIMA, Jorge E. F. W.; FERREIRA, Raquel S. A.; CHRISTOFIDIS, Demetrios. O uso da Irrigação no Brasil. Agência Nacional de Energia Elétrica / Instituto Interamericano de Cooperação para Agricultura. Disponível em:< https://www.researchgate.net/profile/Jorge_Enoch_Lima/publication/228716436_O_u
68
so_da_Irrigacao_no_Brasil/links/00463539b762c64d04000000.pdf>. Acessado em: Novembro de 2017. LOPES, Vicente L., ANDREASSIAN, Vazken P., ANDRADE, Eunice M. de. Análise comparativa do comportamento de bacias sob clima tipo mediterrâneo. Revista Brasileira de Recursos Hídricos. Volume 4.n.1. Jan/Mar 1999, 49-56. Acessado em: Fevereiro de 2018. Disponível em:< https://www.researchgate.net/profile/Vicente_Lopes/publication/263810179_Impacts_of_Vegetative_Manipulations_on_Sediment_Concentrations_from_Pinyon-Juniper_Watersheds/links/00b7d53bf1bce8f77c000000/Impacts-of-Vegetative-Manipulations-on-Sediment-Concentrations-from-Pinyon-Juniper-Watersheds.pdf>. MARCUZZO, Francisco F. N. & MELO, Denise C. R. Distribuição Espaço-Temporal e Sazonalidade das Chuvas no Estado de Mato Grosso. Revista Brasileira de Recursos Hídricos. Volume 16 n.4 - Out/Dez 2011, 157-167. Acessado em: Novembro de 2017. Disponível em:< https://abrh.s3-sa-east-1.amazonaws.com/Sumarios/1/05e094005ad87e847fe7774a03761a6e_a8659dfa 8ea2ed55fbd1bd11ed970df1.pdf>. MARCUZZO, Francisco F. N. & SILVEIRA, Alexandre. Balanço hídrico de Cuiabá utilizando métodos de estimativa de evapotranspiração por temperatura. X Simpósio de Recursos Hídricos do Nordeste. Fortaleza. 2010. Acessado em: Novembro de 2017. Disponível em:< http://www.cprm.gov.br/publique/media/Evento_balanco_Marcuzzo.pdf>. MAROUELLI, Rodrigo Pedrosa. O desenvolvimento sustentável da agricultura no cerrado brasileiro. Monografia. ISEA-FGV. Brasília, Distrito Federal - Brasil/2003. Acessado em: Fevereiro de 2018. Disponível em:< https://www.agencia.cnptia.embrapa.br/Repositorio/Desenvolvimento_sustentavel_agricultura_cerradoID-UkZstU83ek.pdf>. MATO GROSSO (MT). Lei nº6.945/1997. Política Estadual de Recursos Hídricos. Acessado em: Novembro de 2017. Disponível em:< http://oads.org.br/leis/2913.pdf>. MATO GROSSO (MT). Economia. 23 de novembro de 2015. Acessado em:Novembro de 2017. Disponível em:< http://www.mt.gov.br/economia>. MELATI, Maurício D. & MARCUZZO, Francisco F.N. Influência da Altitude na Precipitação Média Anual nas Sub-bacias pertencentes à Bacia do Rio Uruguai. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos. Novembro de 2015. Acessado em Novembro de 2017. Disponível em:< http://rigeo.cprm.gov.br/jspui/bitstream/doc/15056/3/altitude_bacia_%207.pdf>. NIMER, Edmon & BRANDÃO, Ana Maria P. M. Balanço hídrico e Clima da Região dos Cerrados. IBGE. Rio de Janeiro/1989. Disponível em:< https://biblioteca.ibge.gov.br/visualizacao/livros/liv80951.pdf>. Acessado em Novembro de 2017. OLIVEIRA FILHO, Jair da Costa; PINTO, Eder Soares; SABOYA, Luciano Marcelo Fallé; PERON, Antonio José; CAETANO, Gaspar F. Caracterização do regime
69
pluviometrico da região do Projeto Rio Formoso na Bacia do Araguaia, TO., Brasil. ACTA AMAZONICA 31 (2); 221-226, 2001. Acessado em: Novembro de 2017. Disponível em:< http://www.scielo.br/pdf/aa/v31n2/1809-4392-aa-31-2-0221.pdf>. PAULINO, Janaina; FOLEGATTI, Marcos V.; ZOLIN, Cornélio Alberto; MÁXIMO, Sánchez-Román; JOSÉ, Jefferson V. Situação da Agricultura Irrigada no Brasil de acordo com o censo agropecuário 2006. Irriga: Brazilian Journal of irrigation and drainage. Boticatu, v16, n.2, p. 163-176. Abril-Junho, 2011. Disponível em:< http://irriga.fca.unesp.br/index.php/irriga/article/view/201/113>. Acessado em: Novembro de 2017. PINESE JUNIOR, José Fernando; CRUZ, Lísia Moreira; RODRIGUES, Sílvio Carlos. Monitoramento de erosão laminar em diferentes usos da terra, Uberlândia-MG. Sociedade & Natureza. Uberlândia, 20 (2): 157-175, Dezembro de 2008. Acessado em: Fevereiro de 2018. Disponível em:< http://www.scielo.br/pdf/sn/v20n2/a10v20n2. PRUSKI, Fernando Falco. Conservação da Água no Solo: Práticas mecânicas para o controle de erosão hídrica. 2ª edição atualizada e ampliada. Viçosa-MG. Editora UFV, 2009. PRUSKI, F. F; SILVA, D.D.; SANTOS, W.L.RODRIGUES, L.N.; ANTUNES, V.L. Infiltração da Água no Solo. Viçosa, MG. 1997. Cadernos Didáticos. RODRIGUES, V. A. et al. Avaliação do escoamento e interceptação da água da água das chuvas. Irriga Brazilian Journal of Irrigation and drainage. Edição Especial, 20 anos Irriga+50 anos FCA, p.1-13, Botucatu, 2015. Acessado em: Fevereiro de 2018. Disponível em:< http://irriga.fca.unesp.br/index.php/irriga/article/view/1054/1258>. ROSIN, Cássia. Análise de tendências hidrológicas na Bacia do Rio das Mortes e suas relações com as mudanças na cobertura do solo. Dissertação de Mestrado. UFMT/Cuiabá-MT. Fevereiro de 2015. SANTOS, Ronaldo Antônio dos. Estudo das variações dos componentes do balanço hídrico e área com solo exposto na bacia hidrográfica do Rio Verde, Goiás. Tese de Doutorado. Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz". Piracicaba, 2010. Acessado em: março de 2017. Disponível em:< file:///C:/Users/Silvia%20Ghellere/Documents/Meus%20Documentos/SILVIA/Estudo/3%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20MESTRADO/Disserta%C3%A7%C3%A3o/Texto/Ronaldo_Antonio_dos_Santos.pdf. SCANLON, Bridget R.; JOLLY, Ian; SOPHOCLEOUS, Marios; ZHANG, Lu. Global impacts of conversions from natural to agriculturas ecosystems on water resources: Quantity versus quality. 27 de março de 2007. Agu Publications. Water Resources Research. Acessado em: Novembro de 2017. Disponível em:< http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2006WR005486/full>. SEMA. Informações Outorga. Secretaria de Estado de Meio Ambiente de Mato Grosso. Arquivos digitais. 2017
70
SOUZA, Zigomar M. de Souza & ALVES, Marlene C. Movimento de água e resistência à penetração em um Latossolo Vermelho distrófico de cerrado, sob diferentes usos e manejos. Rev. bras. eng. agríc. ambient. vol.7 no.1 Campina Grande Jan./Apr. 2003. Acessado em: Novembro de 2017. Disponível em:< http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1415-43662003000100004>. TUCCI, Carlos E..M. & CLARKE, Robin T. Impacto das mudanças da cobertura vegetal no escoamento: Revisão. RBRH - Revista Brasileira de Recursos Hídricos Volume 2 n.1 Jan/Jun 1997, 135-152 Instituto de Pesquisas Hidráulicas – UFRGS, Av. Bento Gonçalves, 9500 91501-970 Porto Alegre / RS. Disponível em: <https://www.researchgate.net/profile/Robin_Clarke4/publication/242593756_Impacto_das_mudancas_da_cobertura_vegetal_no_escoamento_Revisao/links/0f317534ff5f011742000000/Impacto-das-mudancas-da-cobertura-vegetal-no-escoamento-Revisao.pdf>. Acessado em: Março de 2017. TUCCI, Carlos E. M. Impactos da variabilidade climática e do uso do solo nos recursos hídricos. Fórum Brasileiro de Mudanças Climáticas. Maio de 2002. Acessado em: Março de 2017. Disponível em:< file:///C:/Users/Silvia%20Ghellere/Documents/Meus%20Documentos/SILVIA/Estudo/3%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20MESTRADO/Disserta%C3%A7%C3%A3o/Texto/TUCCI.pdf>. USGS. EarthExplorer. Acessado em: Outubro de 2016. Disponível em:< https://earthexplorer.usgs.gov/>.
