quinta-feira, 13 de novembro de 2014

ÍNDICES DE CARACTERÍSTICAS FÍSICAS HIDROGRÁFICAS APLICADOS A BACIA DO RIO BITURI DE BELO JARDIM- PE COM USO DE IMAGEM DO GOOGLE EARTH


ÍNDICES DE CARACTERÍSTICAS FÍSICAS HIDROGRÁFICAS APLICADOS A BACIA DO RIO BITURI DE BELO JARDIM- PE COM USO DE IMAGEM DO GOOGLE EARTH  


Autor: RODRIGUES, N.M. 


RESUMO


A cidade de Belo Jardim localizada na Mesorregião do Agreste Pernambucano, Microrregião do Vale do Ipojuca, tem seu sítio urbano totalmente inserido sobre a Bacia do Bitury recorte menor da Bacia do rio Ipojuca. Em área de geomorfologia diversificada, revelar-se em diversas formas de relevo, a Sul predomina áreas de pediplanos e pedimentos, sobre essas condições de relevo o clima é tipico semiárido, contrastando com as condições úmidas e montanhosas das escarpas do Lineamento Pernambucano a Norte, por sua vez em sua área central por onde o rio Bituri deixas sua marca mais comum, aqui referindo ao nivel central erosivo, essas circundadas de áreas de pedimentos, e mais afastados é possível identificar os seus paleoterraços de inundação que drena em direção a Bacia do rio Ipojuca. Nesse complexo geomorfológico se sobressai à rede de drenagem da Sub-bacia do Bitury aonde se desenvolveu a marcha urbana da cidade. Com a expansão da mancha urbana parte dessa rede de drenagem está comprometida na eficiência de escoamento, essa complexa e desordenada ocupação urbana redirecionou a rede de drenagem criando assim rotas de colisão e obstrução da drenagem natural. Essa condição se deve em parte e pelos constantes aterros e ocupações realizados em seu entorno ao longo de um escala temporal pouco conhecida. O problema se torna mais visível em estações chuvosas quando ocorrem as precipitações pluviométricas, condição em que a cidade é submetida por inundações o que denotam ausência de programas de dragagem dos canais e drenagem de todo o sistema. Entre os pontos críticos de alagamentos catalogados pela pesquisa, estão os corredores de tráfego, como é o caso de avenidas e ruas no entorno das margens do Rio Bitury, como por exemplo, o pátio da Feira. O discurso da pesquisa envolve conceitos e categorias de analise aplicadas a uma bacia hidrográfica urbana, e  perpassam obrigatoriamente pelo entendimento do ciclo da água, fatores físicos que caracterizam uma bacia hidrográfica: Uso do solo, Tipo, Área, Forma, Declividade, Elevação, Declividade do Curso D’água, Tipo da Rede de Drenagem, Densidade de drenagem, etc. O que se propõe com esse projeto, é mapear delimitando e mensurando os paramentos utilizados para analise de uma bacia hidrografia urbanos aplicados a Sub-bacia do Rio Bitury, elucidando a rede de drenagem e suas áreas de inundação. Para alcançar os objetivos desse projeto de pesquisa, se faz necessário recorrer a estratégica que delimite e identifique os divisor de águas o seu limite físico e as ocupações no entorno. Outrora obtidos tradicionalmente através de cartas cartográficas, os limites de uma bacia hidrográfica podem ser traçados automaticamente com o uso de software GoogleEarth, permitindo uma visualização realística em três dimensões das características geográficas naturais da área pertencente a sub-bacia do Bitury e a área urbana ocupada. Essa técnica com auxilio do conhecimento teórico da Geografia especificamente na subárea da hidrogeografia, possibilita delimitar interativamente a bacia a través do traçado de seu divisor de águas, embora  automática, tem seu  georeferenciado no software denominado GPS TrackMaker.

Palavras-chave: Bacia hidrográfica urbana, delimitação,  GoogleEarth.



INTRODUÇÃO


Por ocasião do I Simpósio Estadual de Ensino,  Pesquisa  e Extensão da FABEJA ,  I Encontro Institucional PIBID/FABEJA, I Encontro Institucional  Proupe/AEB , realizado entre 11 a 14 de novembro de 2014, realizado na Faculdade de Ciência Humanas e Aplicadas de Belo Jardim buscou-se publicar resultados parciais da pesquisa MAPEAMENTO DA BACIA HIDROGRÁFICA URBANA DE BELO JARDIM:DELIMITAÇÃO DE REDE DE DRENAGEM URBANA E IDENTIFICAÇÃO DE ÁREAS DE INUNDAÇÃO  registrada no NEPE-Núcleo de Pesquisa da FABEJA.

Os resultados são resultados de aplicação de método inovador com uso de imagens disponível no software denominado Google Earth tendo como técnica de mensuração os índices aplicados a Bacia Hidrográfica divulgado pela Escola politécnica da USP  através do seu Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária disciplina PHD 307 –Hidrologia Aplicada, quando na ocasião publicou em 1999 uma apostila  denominada Bacias hidrográfica  de autoria dos doutores: Dr. Rubem La Laina Porto; Dr.Kamel Zahed Filho; Ricardo Martins Silva ambos pesquisadores da Escola Politécnica da USP. Esse apostila citado pode ser baixado no item referencias no final do texto.

Esta apostila procurava definir e caracterizar uma bacia hidrográfica visto como um sistema no qual será analisado o ciclo hidrológico com vistas a aplicações de engenharia. Foram definidas algumas características fisiográficas e comentadas suas relações com o comportamento dos escoamentos em uma bacia hidrográfica.

Acreditando-se que os estudos das características fisiográficas das bacias, pode levar a entender fenômenos passados, avaliar impactos de alterações antrópicas em diversas fases, como por exemplo, na fase de escoamento superficial da água, e elaborar correlações entre vazões e características fisiográficas para estudos de regionalização e sintetização de fórmulas empíricas.

Entre os objetivos esperados com a publicação, pesquisa e o estudo deste texto, o pesquisador seria capaz de a)Definir o divisor topográfico de uma bacia hidrográfica;  b) Calcular parâmetros de caracterização da bacia ( área, forma, declividades); c) Avaliar qualitativamente a influência das características fisiográficas sobre o regime de vazões de uma bacia.

O conteúdo recomenta perpassar inicialmente pela descrição das Características Físicas de Bacias Hidrográficas, considerando; o uso do solo; Tipo do solo; Área; Forma; Fator forma; Índice de compacidade; Índice de conformação fc; Declividade da bacia; Elevação; Declividade do curso d’água; Tipo da rede de drenagem; Ordem dos cursos d’água; Densidade de cursos d’água; e por fim a Densidade de drenagem.

PROBLEMAS DAS CHEIAS 

As cheias, um fenômeno natural poderoso e muitas vezes devastador, estão cada vez mais ligadas ao crescimento urbano acelerado e ao aquecimento global. O aumento da urbanização, especialmente em áreas de rios e planícies costeiras, contribui significativamente para o agravamento das inundações. À medida que as cidades se expandem, há uma maior impermeabilização do solo devido à construção de estradas, edifícios e estacionamentos, o que reduz a capacidade de absorção da água pelo solo. Como resultado, quando ocorrem chuvas intensas, há um aumento do escoamento superficial, elevando o risco de inundações.

Além disso, o aquecimento global desempenha um papel crucial no aumento das cheias, sendo possível observar através das mudanças climáticas que estão provocando um aumento na frequência e na intensidade de eventos climáticos extremos, como tempestades tropicais e chuvas torrenciais. Esses eventos extremos não apenas aumentam o volume de água disponível para inundação, mas também podem levar ao derretimento acelerado de geleiras e calotas polares, contribuindo para o aumento do nível do mar.

A combinação do crescimento urbano descontrolado e do aquecimento global cria um ciclo de feedback negativo. À medida que as cidades continuam a se expandir, mais áreas propensas a inundações são desenvolvidas, exacerbando os impactos das cheias. Por sua vez, as inundações causam danos significativos à infraestrutura urbana, à economia e à saúde pública, aumentando a necessidade de mais desenvolvimento e reconstrução, muitas vezes em áreas de risco.

Para lidar eficazmente com o problema das cheias, é essencial adotar abordagens integradas que considerem tanto o desenvolvimento urbano sustentável quanto a mitigação das mudanças climáticas. Isso inclui a implementação de práticas de gestão de águas pluviais, como a construção de áreas verdes e a restauração de ecossistemas naturais, bem como a redução das emissões de gases de efeito estufa para limitar o aquecimento global. Somente através de esforços coordenados e políticas eficazes podemos esperar mitigar os impactos crescentes das cheias em um mundo em rápida urbanização e aquecimento. Por isso, a importância e a necessidade de identificar, delimitar e mapear as áreas de bacia e que sirva  outro estudo identificar áreas  inundação na malhas urbana de Belo Jardim.

Em 2010 Pernambuco enfrentou uma das maiores cheias de sua história naquele ano, o momento fatídico foi computado 16 mortes, mais de 80 mil pessoas ficaram desabrigadas em 14 cidades do Agreste, o fenômeno, cheia se estabeleceu em diversas áreas de diferentes regiões de Pernambuco, estendendo-se pelo Litoral e Zona da Mata e Agreste. As chuvas que provocaram as cheias nos rios; Capibaribe, Beberibe e Ipojuca, danificaram 2.013 quilômetros de estradas e 79 pontes caíram. As cidades afetadas foram: Palmares, Cortês, Água Preta, Barreiros, Correntes, Vitória de Santo Antão, Barra de Guabiraba, Jaqueira, Escada, Nazaré da Mata, Primavera, Amaraji, Chã Grande e Gravatá. Belo Jardim onde localiza-se o objeto dessa pesquisa também foi atingido pela cheia de 2010, mas não pelo Rio Ipojuca como ocorreu nas diversas cidades do Agreste e Zona da Mata, uma vez que o Ipojuca não passa pela malha urbana de Belo Jardim, mais sim fora das fronteiras da malha urbana municipal. O problema das cheias de 2010 em Belo Jardim, diferentemente com as demais cidades citadas, está relacionado com a cheia do Rio Bituri um dos afluentes do Rio Ipojuca.

Belo Jardim por sua localização no Vale do Ipojuca, sua rede hidrográfica natural é integrante das bacias dos Rios Capibaribe (421,6 km2 64,5%) e Ipojuca (232 km2, 35,5%) conforme dados da APAC (2005). A rede hídrica do municipio é extensa, composta de inúmeros córregos que desaguam nos principais cursos d’água dos rios Tabocas e Bituri. O primeiro está localizado na zona rural e atualmente represado pela barragem homônima e integrada a Barragem do Bituri. O Segundo, Rio Bituri, rio de segunda ordem hierárquica é afluente principal do Ipojuca. Desses rios citados apenas o Bituri tem relação direta com as cheias em Belo Jardim sendo o foco principal da pesquisa, assim bem como os problemas de ordem ambiental decorrente da expansão da malha urbana sobre a bacia hidrográfica. 

GUERRA.A.J. T (2011), afirma que a água, o principal agente modificador da paisagem, assume diferentes estados e trajetórias ao longo do seu ciclo. Sua entrada nos sistemas terrestre, abrange a biosfera, a litosfera, a pedosfera, e a própria hidrosfera, na atmosfera na forma de precipitação, desencadeia uma série de processos e possíveis trajetórias, que dependem não das características da precipitação propriamente, mas também e sobretudo dos atributos e condições das diferentes esferas por onde irá circular.  Em condições naturais sem intervenção antrópica, a água ao atingir a superfície pode no caso de uma área coberta de vegetação, assumir diferentes caminhos. Pode ser interceptada pelas folhas e galhos das arvores e daí evaporar para atmosfera, pode parte dessas águas em forma de gotículas ficar retido nas folhas e troncos, escorrer pela serra pilheira, escoar pelo solo, e também ser absorvida pelo solo abastecendo os lençóis freáticos e nutrindo a própria vegetação.

Por outro lado, nas áreas urbanas toda essa diversidade de caminhos do sistema natural é reduzida ao binômio escoamento e infiltração, prevalecendo mais o primeiro. Em virtude dessa total ausência da cobertura vegetal e da serrapilheira, nessas áreas as demais possibilidades de trajetórias da água são eliminadas. Nessas áreas urbanas, novos elementos oriundos do antropismo são acrescentados, como edificações, pavimentação, canalização e retificação dos rios, aterramento de lagoas, etc., que contribuem para reduzir drasticamente a infiltração e favorecem o escoamento das águas, que atingem seu exultório mais rapidamente e de forma mais concentrada, gerando um aumento da magnitude e frequências das enchentes nessas áreas.

Dessa forma pode se afirmar que as bacias urbanas são marcadas pela diminuição do tempo de concentração de água e pelos aumentos de picos de cheias, quando comparadas a situação anterior da urbanização. Estudos de Porto et.al apud GUERRA.A.J. T (2011), afirmam que o pico de cheia numa bacia hidrográfica urbana pode chegar a seis vezes mais o pico dessa bacia em condições naturais. Além disso, somam-se às águas pluviais as servidas, de uso doméstico, comercial e industrial, que muitas vezes são conduzidas juntamente, não havendo escoamento individualizado.

Os cursos d’água independente da interferência humana, realiza três processos, básicos: transporte, erosão e deposição, construindo dessa forma, seu próprio perfil de equilíbrio. Sua extensão, sua largura, sua profundidade, a velocidades de suas águas e seu padrão de canal, resultam da combinação dos três processos, estando a eles adaptados e ao mesmo tempo influenciado e se alterando ao longo do tempo, evoluindo dinâmica e equilíbrio. Qualquer intervenção no curso d’água altera o seu equilíbrio dinâmico, obrigando o rio a buscar novo ajuste. Dessa forma toda alteração precisa ser muito bem avaliada antes de prevalecer uma catástrofe.

Os meandros formados não são caprichos da natureza, eles se formam porque um rio precisa dissipar sua energia acumulada nos trechos de maior declive, a montante. Quando adentra em áreas de baixa declividade como são os casos de lagoas, suas águas meandram ou divagam, e o processo de deposição se impõe predominantemente.

Os paradigmas da História elucidam que os recurso hídricos tem sido alvo de intervenções antrópicas há muito tempo, desde as primeiras comunidades humanas. Belo Jardim não foge a esse paradigma uma vez que sua História de ocupação e crescimento urbano se deu as margens de seus rios. Foi no vale do Rio Bituri que o sitio urbano se originou da Fazenda Lagoa do Capim. Em 1833 já fazia parte do Distrito de Paz de Jurema, comarca do Brejo da Madre de Deus. Aos poucos, a fazenda foi abrigando novos moradores. Mais tarde esse nome foi mudado para Belo Jardim em 1881. Nessa época o rio era para dessedentação, preparo de alimentos, pesca, construção, abastecimento da cidade etc. Hoje o rio é irreconhecível, sua água é poluída, não tem peixe, nem mata ciliar, canalizado passa por problemas de assoreamento ao longo do tempo, e ocupados por edificações, restando ainda algumas áreas verdes no seu entorno como é caso do Parque do Bambu.

 Essa história da ocupação de suas margens pode ser dividida dois momentos de ocupação. Uma mais antiga, lenta, espontânea, e outra mais recente nova, rápida e projetada. A mais antiga teve como característica construções das unidades residências seguindo uma ordem aritmética contínua que se estende do surgimento do sitio urbano até o ano 2020. A outra rápida em curso segue uma ordem geométrica marcadas pela intervenção de grupos incorporadores imobiliários, que constroem grandes conjuntos de residências ou vilas alguns com 50, outras com 300 ou mais unidades, construídos em blocos, ocupando sua margem e comprometendo ainda mais sua rede de drenagem do Rio Bituri, criando assim mais rotas de colisão e obstrução com os canais e lagos de drenagem natural.

As nascentes que compõe a micro bacia do Rio Bituri, possuem por sua dimensão segundo dados da  APAC cerca de mil nascentes, dessas, cerca de 140 mais importantes foram catalogadas pela CPRH, essas em sua maioria localizada nas escarpas do Planalto da Borborema, maciços setentrionais em área de geomorfologia diversificada, revelando-se sob diversas formas de relevo escarpados onde predomina as cotas altimétricas mais elevadas, muitas dessas  acimas de 1.000 metros de altitude e circunda o grande vale do Rio Bituri, como são os casos das matas arbóreas montanhosas:  Serra Taboquinhas 1082 metros, Serra da Jurema 1042 m, Serra do Olho d’agua 1040 m, Serra do Caboclo com 1148 m e Serra do Sacovão 1005 m, entre outras.

Segundo Osório de Andrade e Raquel Caldas (1980) no clássico Brejos pernambucanos, essas áreas ao Sul predominam grandes áreas de relevo marcadas por escarpas onduladas cobertas por uma vegetação arbórea, a umidade que se faz presente pelo efeito altitude onde predomina paleosuperficies desnudadas que compõe o que se denomina na literatura clássica geomorfológica de Pernambuco de Pd3, marcadas por antigos Brejos de Altitude pleistocênicos sobre as montanhosas áreas, ou escarpas do Lineamento Pernambucano e que se manifesta na forma de áreas abrejadas. Essas cotas altimétricas citadas começam a ser reduzidas para 798 metros, desaguando no boqueirão da Serra do Brejo Grande, hoje represado pelo paredão da Barragem do Bituri, caracterizando como primeiro momento de intervenção antrópica.

O seu leito por sua vez, se manifesta na forma de curso meandrante, se estendendo assim por oito quilômetros dentro da malha urbana do municipio de Belo Jardim. O início de seu curso em contato com o perímetro urbano se dar de forma enfática no Parque do Bambu onda suas cotas começa a ser reduzidas média de 600 m, em áreas de relevo marcadas por feições ora de pediplaplanos, ora de pedimentos, formas de relevo onduladas datadas do holoceno e do quinto Táxon e parte deste sujeito a inundações sazonais. Essas feições se matem por quase sua totalidade da malha urbana em seu curso. Essas partes do rio por formas de relevo é a que mais se encontram ocupados por edificações urbanas, escondendo suas feições morfológicas.

Quando em épocas de trovoadas que trazem grandes massas de águas, e essas precipitam sobre a malha urbana e se direciona para seu leito com grande poder erosivo sobre o solo que por sua vez, sem a mata ciliar que antes ocupava suas margens e permitia parte da drenagem de água da chuva, drena direto para os parcos canais de drenagem, que outrora foram córregos e antigos riachos, agora bloqueadas ou ocupados por edificações que compõe a malha urbana. Sem permeabilidade ou escoamento adequado produzem erosões nas ruas, remove as coberturas asfálticas, coberturas de paralelepípedo que serve de pavimentação de ruas, deposita sedimentos em forma de lama, derruba árvores e estruturas de praças, invade residências, lojas comerciais gerando prejuízos econômicos, e segue até desaguar em seu estreito canal urbano do Bituri, que incapaz de absorver toda água eleva seu nível, alterando seu equilíbrio dinâmico na forma de cheias. Em algumas áreas centrais é possível perceber em trechos do seu curso os antigos paleoterraços do pleistoceno, elucidando seu antigo nível de inundação.

A foz o Rio Bituri localizada ao Norte geográfico, é marcado pelo encontro com o Rio Ipojuca, a paisagem muda em contraste as de suas nascentes do Rio Bituri à Sul, mas o relevo se mantém, assim bem como suas cotas de altitude quase não se elevam mantendo as cotas de 600m em média. O clima por sua vez sofre uma pequena variação em virtude de não ser dotado de montanhas e vegetação arbórea, prevalece mais as condições típica do semiárido, caracterizado por vegetação tipo Caatinga arbustiva. É também nesse setor que se localiza a Barragem Pedro Moura que represa o Rio Ipojuca formando o maior manancial de água de Belo jardim calculado em 30 milhões de m3. Embora Belo Jardim possua uma área territorial significativamente grande dentro da Bacia do Ipojuca, algo em torno de 650, km2 de área, assim parte desse território de 232 km2 pertencente à bacia do Ipojuca, o que equivale a 6,60% da bacia ocupada pelo Município, um número significativo que representa 35,5% da área total da totalidade dos municipio em termo de ocupação de área em bacia, mas essa área não está sujeita a cheia por estar localizada em zona rural.

O que se propõe com esse projeto, é mapear delimitando e mensurando as áreas de inundação presente na malha urbana de Belo Jardim. Os paramentos utilizados para análise de uma bacia hidrográfica urbana, aplicados a análise de uma Sub-bacia como é caso do Rio Bituri, já são conhecidos na literatura, cabe ao pesquisador saber quais são, como aplicar e julgar que parâmetros se enquadra em sua pesquisa, muitos dos quais uma pesquisa de campo pode indicar, tornando possível elucidar em campo a rede de drenagem e suas áreas de inundação.

Para alcançar os objetivos desse projeto de pesquisa, se faz necessário recorrer a estratégica que delimite e identifique os divisores de águas, o seu limite físico e as ocupações no entorno. Outrora obtidos tradicionalmente através de cartas cartográficas, os limites de uma bacia hidrográfica podem ser traçados de forma mais cientifica e com resultados mais confiáveis com a disponibilidade das novas técnicas do sensoriamento remoto, alguns destes disponibilizado nas redes de internet como é o uso de software Google Earth a qual também pretendemos usar. Esse software por sua potencialidade permite uma visualização realística em três dimensões das características geográficas naturais da área que se quer pesquisar como são os casos de área urbana ocupada, além de disponibilizar técnicas de construção da linha temporal das alterações ambientais.

Essa técnica com auxílio do conhecimento teórico da Geografia especificamente nas suas subáreas da Hidrogeografia, Geomorfologia e Climatologia possibilitam delimitar interativamente a bacia através do traçado de seu divisor de águas. O trabalho com sensor remoto não dispensa o trabalho de pesquisa em campo, daí a necessidade de o pesquisador dominar técnica de georreferenciamento de campo com GPS Garmin, por exemplo, para validar os dados do software, seja: Track Maker, o Google Maps, ou ainda o Google Earth.



APLICAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS FISIOGRÁFICAS A SUB-BACIA DO RIO BITURI NA ÁREA URBANA DE BELO JARDIM

Tendo como base esse artigo buscou-se realizar uma pesquisa denominada  MAPEAMENTO DA BACIA HIDROGRÁFICA URBANA DE BELO JARDIM: DELIMITAÇÃO DE REDE DE DRENAGEM URBANA E IDENTIFICAÇÃO DE ÁREAS DE INUNDAÇÃO, resumo já publicado nesse blog.

A pesquisa em curso elucidou no I Simpósio Estadual de Ensino, Pesquisa e Extensão da FABEJA, apenas uma parte da pesquisa, uma vez que o prazo de conclusão é um ano e a pesquisa ainda encontra-se em andamento.

A prioridade inicial na pesquisa foi testa a aplicabilidade dos índices estabelecidos no texto Bacias Hidrográficas, especificamente os relacionados aos parâmetros estabelecidos no texto Bacias hidrográficas de referencia já citada.

Entretanto na pesquisa tendo como objeto a Bacia hidrográfica urbana do Bituri, embora aplique e teste os índices propostos para caracterizar a forma da bacia, ou seja, principalmente os relacionados ao fator forma, e os índices de compacidade e de conformação. Entretanto essa pesquisa se diferencia no método, uma vez que no texto original os autores recorreram como técnica para delimitar a bacia as tradicionais e antigas cartas da SUDENE.

OS MESMO PARÂMETROS COMO UMA NOVA METODOLOGIA


Esse artigo é inovador em relação ao texto original, uma vez que embora tenha se mantido o sentido do texto e as formulas aplicadas, utilizou-se ao invés de cartas topográficas da SUDENE baseadas tradicionalmente no serviço geográfico do Exército Brasileiro que utiliza Projeção Universal Transversa de Mercator em escala 1:100.000. Assim ao contrário do uso de cartas tradicionais e método tradicional, optou-se em utilizar a ferramenta Google Earth para identificação os divisores de água, construir o seu traçado com ferramentas virtual do software e consequentemente os cálculos de áreas.

Método utilizado pela Escola Politécnica da USP:








Figura 1: Na figura a esquerda acima mostra parte de uma carta da SUDENE elucidando o tratado tendo como método o uso de um lápis para traçar os divisores de água de uma bacia hidrográfica levando em consideração determinadas cotas altimétricas utilizada na apostila Bacias Hidrográfica da Escola Politécnica da USP. 1999.

O novo método aplicado a Sub-baciado Rio Bituri com uso do Google Earth.



Figura 2: Observa-se que a delimitação da bacia hidrográfica se utiliza de imagem do Google Earth apresentado como um nova  maneira de fazer. O traçado em cor azul elucida os divisores de água e traçado com lápis do próprio software, para evitar o mínimo de erro foi utilizada a ferramenta de zoom para localização e determinação dos pontos que compões os divisores da bacia hidrográfica.  Fonte; Google Earth, 2014.

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ÍNDICES APLICADOS A CÁLCULOS DE BACIAS HIDROGRÁFICA


Segundo os estudos da Politécnica as grandes bacias hidrográficas em geral tendem a apresentam forma de leque ou de pera, e ao passo que as pequenas bacias apresentam formas as mais variadas possíveis em função da estrutura geológica dos terrenos. Segundo ainda os autores a forma da bacia influencia no escoamento superficial e consequentemente o hidrograma resultante de uma determinada chuva.

Entre os índices propostos para caracterizar a forma da bacia foram calculados e aplicados a Bacia urbana do rio Bituri a) o Fator de Forma; b) o Indices de Capacidade; c) e o Índice de Conformação.
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O Fator Forma aplicado a Subbacia do Rio Bituri

 Conforme PORTO et all (1999. p.7) as grandes bacias as apresentam determinadas formas que vão do formato que lembre um leque ou mesmo um fruta pera, entretanto as sub-bacias as áreas delimitadas por uma linha divisora de águas de uma bacia principal, como é caso dessa pesquisa onde a principal é a do Rio Ipojuca tendo como a sub-bacia a do rio Bituri que apresenta um forma que lembra um conjunto de vários leques. 

O calculo do fator forma ou índice Gravelius ou índice de compacidade de Gravelus é um método que serve para caracterizar a forma de bacias hidrográficas e se a mesma está sujeito a enchentes.

O método consiste em extrair a forma geral duma bacia hidrográfica a partir dum índice, obtido a partir da relação entre o perímetro adoçado da bacia e o perímetro de uma bacia com a mesma área, mas de forma circular. Levam em consideração as médias da largura da bacia e o seu eixo conforme PORTO R.L et all (1999. p.7)  aplica-se a formula abaixo: 





Figura 3: observa-se na figura acima um formato de uma bacia, os números são as medidas de cumprimento de diversos angulos da bacia. Em baixo a formula utilizada para cálculo. Fonte: PORTO, R.L. et all (1999) in Bacias Hidrográficas - Escola Politécnica-USP, 1999.

O resultado do fator da bacia ou sub-bacia estudada, e posteriormente calculado, resultando em um valor que corresponde a sua área geométrica, dessa forma o calculo resultara em um valor em numero que varia entre 0,50 a 1,00, quem posteriormente e comparado com as representação na tabela, o número resultado vai apontar de fato o formato é corresponde ao visto em campo se se sujeito a enchente ou não, assim os valores do fator de forma pode assumir os seguintes valores:

1,00 – 0,75 - sujeito a enchentes
0,75 – 0,50 - tendência mediana
< 0,50 - não sujeito a enchentes



Nesse caso particular os dados do cálculo do Fator Forma aplicados a sub-bacia do Bituri utilizou-se a mesma técnica de cálculos porem com uso de imagem de satélite do Google Earth o que diferencia da pesquisa de PORTO et all (1999. p.7). Considerando os postulados o Fator Forma aplicados a sub-bacia do rio Bituri atingiu o valor 4,58 assim < que 5,0 , números que apontam para a condição de  não sujeito a enchentes.




Figura 4: ver-se área da sub-bacia do Bituri, a linha sinuosa amarela demarca os limites dos principais divisores de água que compreende a sub-bacia do rio Bituri; as linhas sinuosas em cor azul os riachos e córregos intermitentes que drenam para o rio principal denominado Bituri; a mancha em cor cinza e branco a mancha urbana do cidade de Belo Jardim, os traços retos em cor vermelha as transversais traçadas para mensura a larguras da bacia que vão compor os elementos de cálculos do Fator Forma. O marcadores em com amarela com numeração referem-se as medidas de comprimento da largura dos pontos tomados como referencia de cálculos. Autor: Natalício de Melo Rodrigues. Fonte: Google Earth.2014.

Observa-se a aplicação da formula do Fator Forma  aplicado a sub-bacia do Bituri temos:





Considerando os cálculos e os postulados aplicados a bacia hidrográfica citada por PORTO, R.L. et all (1999) temos, portanto uma situação não sujeito a enchentes em sua totalidade, isso de vem em parte a forma do seu escoamento, porém as área de terraços devem considera como áreas de alagamento uma vez que as mesmas obedecem a leis da dinâmica natural de deposição dos sedimentos e portando não devendo ser ocupadas.

Índice de Capacidade da Sub-bacia do Bituri

a) Indice de Capacidade (Kc): é a relação entre o perímetro da bacia e o perímetro de um círculo de mesma área que a bacia. O Kc é sempre um valor > 1 (se fosse1 a bacia seria um círculo perfeito). Quanto menor o Kc (mais próximo da unidade 1), mais circular é a bacia, menor o Tc e maior a tendência de haver picos de enchente.

No caso da Sub-bacia do Rio Bituri situada onde parte é ocupada pela mancha urbana, tem como cumprimento do perímetro (P) 13,44 ou 13,5, que em formato circular e em conformidade com o Índice de Capacidade (Kc) tem um raio de 6,7 km, o que coloca sua área circular (A) médio de 21,038 km que por arredondamento chega-se a 21 km2.

Considerando os postulados de  PORTO, R.L. et all (1999) in Bacias Hidrográficas - Escola Politécnica-USP, mostra os diversos modos de cálculos em conformidade com o formato da bacia (Figura 5).   





Figura 5; Observa-se os tipos padrões de drenagem e as formulas aplicadas na pesquisa de PORTO, R.L. et all (1999) in Bacias Hidrográficas -pag. 9, Escola Politécnica-USP, 1999.



Figura 6: Observa-se que a sub-bacia do rio Bituri tem um formato circular ocupando em parte pela mancha urbana, em um cumprimento do perímetro (P) 13,44 ou 13,5, e um raio de 6,7 km, o que coloca sua área circular (A) médio de 21,038 km que por arredondamento chega-se a 21 km2.

Assim em conformidade com os cálculos o índice da Subbacia do Rio Bitury tem com Kc o valor 1,800>1  ou seja não é circular e assim sujeito a picos de enchente, mas não em sua totalidade e sim  em determinadas áreas. O cálculo do Kc :





Indice de Conformação aplicados a Sub-bacia urbana do rio Bituri

Compara a área da bacia com a área do quadrado de lado igual ao comprimento axial. Caso não existam outros fatores que interfiram, quanto mais próximo de 1 (um) o valor de Fc, isto é, quanto mais a forma da bacia se aproximar da forma do quadrado do seu comprimento axial, maior a potencialidade de produção de picos de cheias ( Figura 7).





Figura 7: As linhas sinuosas em cor azul são os afluentes intermitentes da bacia do rio Bituri que mensurados computou 194 km. A mancha em cor cinza o núcleo urbano, a mancha em cor verde escura a direita é a barragem do rio Ipojuca. O quadro em cor amarela representa a área utilizada no cálculo do Indice de Conformação, com largura de 6,95 km, e um cumprimento de de 19,4 km.  Autor: Natalício de Melo Rodrigues. Fonte: Google Earth, 2014.

O resultado de 0,712 indica uma aproximação de um quadrado, condição que levar a crer em uma maior potencialidade de picos de cheias localizadas no entorno dos córregos e subafluentes da bacia.


Aplicando a  Subacia do Rio Bituri conforme  PORTO, R.L. et all (1999), temos:




REFERENCIAS:
PORTO, R.L.; FILHO.K.Z.;SILVA.R.M. Bacias Hidrográficas, Escola Politécnica de USP, Depto de Engenharia Hidráulica e Sanitária. PHD 307. Hidrologia Aplicada.1999.

Rio Ipojuca. Recife: 2005. 64p. (Série Bacias Hidrográficas de Pernambuco, 1.) AGÊNCIA ESTADUAL DE PLANEJAMENTO E PESQUISAS DE PERNAMBUCO – CONDEPE/FIDEM Boa Vista – Recife – Pernambuco – Brasil.

DRENAGEM URBANA Aspectos de Gestão GESTORES REGIONAIS DE RECURSOS HÍDRICOS Curso preparado por : Instituto de Pesquisas Hidráulicas Universidade Federal do Rio Grande do Sul Fundo Setorial de Recursos Hídricos (CNPq) André Luiz Lopes da Silveira 2002 Primeira Edição 

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