Conceito de bacia hidrográfica

Conceito de bacia hidrográfica

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Valter Luiz Iost Teodoro*

Denilson Teixeira**

Daniel Jadyr Leite Costa*** Beatriz Buda Fuller*

Introdução

A caracterização morfométrica de uma bacia hidrográfica é um dos primeiros e mais comuns procedimentos executados em análises hidrológicas ou ambientais, e tem como objetivo elucidar as várias questões relacionadas com o entendimento da dinâmica ambiental local e regional.

Segundo Antonelli e Thomaz (2007), a combinação dos diversos dados morfométricos permite a diferenciação de áreas homogêneas. Estes parâmetros podem revelar indicadores físicos específicos para um determinado local, de forma a qualificarem as alterações ambientais. Destacase também sua importância nos estudos sobre vulnerabilidade ambiental em bacias hidrográficas. Uma ampla revisão sobre variáveis morfométricas e sua aplicabilidade pode ser encontrada em Collares (2000).

A Política Nacional de Recursos Hídricos, instituída pela Lei nº 9.433, de 8 de janeiro de 1997, incorpora princípios e normas para a gestão de recursos hídricos adotando a definição de bacias hidrográficas como unidade de estudo

* Mestrando do Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento Regional e Meio Ambiente – UNIARA. ** Doutor em Ciências da Engenharia Ambiental, docente do Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento Regional e Meio Ambiente do Centro Universitário de Araraquara – UNIARA. *** Apoio técnico do Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento Regional e Meio Ambiente do Centro Universitário de Araraquara – UNIARA.

e gestão. Assim, é de grande importância para gestores e pesquisadores a compreensão do conceito de bacia hidrográfica e de suas subdivisões.

Diversas definições de bacia hidrográfica foram formuladas ao longo do tempo. Percebe-se, nestes autores, grande semelhança e consideração deste recorte espacial, baseado na área de concentração de determinada rede de drenagem. Entretanto as definições que envolvem as subdivisões da bacia hidrográfica (sub-bacia e microbacia), apresentam abordagens diferentes tocando fatores que vão do físico ao ecológico.

Assim, as definições propostas para bacia hidrográfica assemelham-se ao conceito dado por Barrella (2001), sendo definido como um conjunto de terras drenadas por um rio e seus afluentes, formada nas regiões mais altas do relevo por divisores de água, onde as águas das chuvas, ou escoam superficialmente formando os riachos e rios, ou infiltram no solo para formação de nascentes e do lençol freático. As águas superficiais escoam para as partes mais baixas do terreno, formando riachos e rios, sendo que as cabeceiras são formadas por riachos que brotam em terrenos íngremes das serras e montanhas e à medida que as águas dos riachos descem, juntam-se a outros riachos, aumentando o volume e formando os primeiros rios, esses pequenos rios continuam seus trajetos recebendo água de outros tributários, formando rios maiores até desembocarem no oceano.

Lima e Zakia (2000), acrescentam ao conceito geomorfológico da bacia hidrográfica, uma abordagem sistêmica. Para esses autores as bacias hidrográficas são sistemas abertos, que recebem energia através de agentes climáticos e perdem energia através do deflúvio, podendo ser descritas em termos de variáveis interdependentes, que oscilam em torno de um padrão, e, desta forma, mesmo quando perturbadas por ações antrópicas, encontramse em equilíbrio dinâmico. Assim, qualquer modificação no recebimento ou na liberação de energia, ou modificação na forma do sistema, acarretará em uma mudança compensatória que tende a minimizar o efeito da modificação e restaurar o estado de equilíbrio dinâmico.

Os termos sub-bacia e microbacia hidrográfica também estão incorporados na literatura técnico-científica, todavia, não apresentam a mesma convergência conceitual apresentada para bacia hidrográfica conforme comentado.

As sub-bacias são áreas de drenagem dos tributários do curso d’água principal. Para definir sua área os autores utilizam-se de diferentes unidades de medida. Para Faustino (1996), as sub-bacias possuem áreas maiores que 100 km² e menores que 700 km², já para Rocha (1997, apud MARTINS et al., 2005), são áreas entre 20.0 ha e 30.0 ha (200 km2 a 300 km2). Para Santana (2004), bacias podem ser desmembradas em um número qualquer de sub-bacias, dependendo do ponto de saída considerado ao longo do seu eixo-tronco ou canal coletor. Cada bacia hidrográfica interliga-se com outra de ordem hierárquica superior, constituindo, em relação à última, uma sub-bacia. Portanto, os termos bacia e sub-bacias hidrográficas são relativos.

Dentro dessas subdivisões da bacia, aparece também na literatura o termo microbacia. Uma série de conceitos são aplicados na definição de microbacias, podendo ser adotados critérios como unidades de medida, hidrológicos e ecológicos.

Para Santana (2003), o termo microbacia, embora difundido em nível nacional, constitui uma denominação empírica, sugerindo o autor a sua substituição por sub-bacia hidrográfica.

Já para Faustino (1996), a microbacia possui toda sua área com drenagem direta ao curso principal de uma sub-bacia, várias microbacias formam uma sub-bacia, sendo a área de uma microbacia inferior a 100 km2.

Cecílio e Reis (2006), definem a microbacia como uma sub-bacia hidrográfica de área reduzida, não havendo consenso de qual seria a área máxima (máximo varia entre 10 a 20.0 ha ou 0,1 km2 a 200 km2).

Do ponto de vista da hidrologia, a classificação de bacias hidrográficas em grandes e pequenas não é vista somente na sua superfície total, mas considerando os efeitos de certos fatores dominantes na geração do deflúvio, tendo as microbacias como características distintas uma grande sensibilidade tanto às chuvas de alta intensidade (curta duração), como também ao fator uso do solo (cobertura vegetal), sendo assim, as alterações na quantidade e qualidade da água do deflúvio, em função de chuvas intensas e ou em função de mudanças no solo, são detectadas com mais sensibilidade nas microbacias do que nas grandes bacias. Portanto, essa explicação contribui na distinção, definição e delimitação espacial de microbacias e bacias hidrográficas, sendo sua compreensão, crucial para a estruturação de programas de monitoramento ambiental, por meio de medições de variáveis hidrológicas, liminológicas, da topografia e cartografia e com o auxílio de sistemas de informações geográficas. Dessa forma, pode-se chegar a uma adequação espacial de microbacias e bacias hidrográficas (LIMA; ZAKIA, 2000).

Outro conceito importante atribuído a microbacias é o ecológico, que considera a menor unidade do ecossistema onde pode ser observada a delicada relação de interdependência entre os fatores bióticos e abióticos, sendo que perturbações podem comprometer a dinâmica de seu funcionamento. Esse conceito visa à identificação e o monitoramento de forma orientada dos impactos ambientais (MOSCA, 2003; LEONARDO, 2003).

Calijuri e Bubel (2006), adotam unidades hidrológicas e ecológicas para conceitualizarem o termo microbacia hidrográfica. Para os autores, são áreas

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Quadro 1. Diferentes conceitos de bacia hidrográfica encontrados na literatura.

formadas por canais de 1ª e 2ª ordem e, em alguns casos, de 3ª ordem, devendo ser definida como base na dinâmica dos processos hidrológicos, geomorfológicos e biológicos. As microbacias são áreas frágeis e freqüentemente ameaçadas por perturbações, nas quais as escalas espacial, temporal e observacional são fundamentais. Nos quadros 01, 02 e 03 estão apresentados diferentes definições para bacia hidrográfica, sub-bacia hidrográfica e microbacia hidrográfica respectivamente.

Quadro 2. Diferentes conceitos de sub-bacias hidrográficas encontrados na literatura.

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Quadro 3. Diferentes conceitos de microbacias hidrográficas encontrados na literatura.

O presente trabalho segue as definições de Mosca, Leonardo (2003), pois essas permitem compreender a relação entre as ações antrópicas e o ecossistema microbacia de forma sistêmica, permitindo a elaboração de sugestões que possam mitigar os impactos ambientais e dessa maneira garantir a utilização sustentável de recursos naturais.

A microbacia hidrográfica oferece, portanto, a vantagem de um gerenciamento simultâneo, interdependente e cumulativo de seus aspectos econômicos, sociais e ambientais, através da possibilidade de realizar um planejamento e administração integrada dos recursos naturais, solo e água, ampliando assim, notavelmente, a sinergia e a potencialidade dos processos operados, além de oferecer condições geográficas e sociais favoráveis à organização comunitária (RYFF, 1995 apud SABANÉS, 2002).

O comportamento hidrológico de uma bacia hidrográfica é função de suas características geomorfológicas (forma, relevo, área, geologia, rede de drenagem, solo, etc.) e do tipo da cobertura vegetal existente (LIMA, 1976). Assim, as características físicas e bióticas de uma bacia possuem importante papel nos processos do ciclo hidrológico, influenciando, dentre outros, a infiltração e quantidade de água produzida como deflúvio, a evapotranspiração, os escoamentos superficial e sub- superficial. Além disso, o comportamento hidrológico de uma bacia hidrográfica também é afetado por ações antrópicas, uma vez que, ao intervir no meio natural, o homem acaba interferindo nos processos do ciclo hidrológico (TONELLO, 2005).

Neste contexto, as características morfométricas do padrão de drenagem e do relevo refletem algumas propriedades do terreno, como infiltração e deflúvio das águas das chuvas, e expressam estreita correlação com a litologia, estrutura geológica e formação superficial dos elementos que compõem a superfície terrestre (PISSARA et al., 2004).

As classes de informações morfológicas determinam diferenças essenciais entre distintas paisagens, como relatam estudos clássicos desenvolvidos por Horton (1945), Strahler (1957), França (1968), Christofoletti (1978), entre outros.

Segundo Tonello (2005), as características morfométricas podem ser divididas em: características geométricas, características do relevo e características da rede de drenagem (Tabela 1).

Tabela 1. Características morfométricas de bacias hidrográficas.

Fonte: Tonello (2005). O conceito de bacia hidrográfica e a...

Figura 1. Localização do município de Araraquara (SP) e da microbacia do córrego Marivan.

Objetivos

A presente pesquisa teve como objetivo apresentar diferentes conceitos de bacia hidrográfica e realizar a caracterização morfométrica da microbacia do córrego Marivan.

Metodologia

Área de estudo Araraquara localiza-se na região central do Estado de São Paulo, a 270 km da capital por via rodoviária, sendo o eixo principal do município a Rodovia Washington Luís. A bacia hidrográfica do rio Jacaré-Guaçu possui, como os mais importantes afluentes, o ribeirão das Cruzes junto com o ribeirão do Ouro. Segundo o Departamento Autônomo de Água e Esgoto do Município de Araraquara (DAAE), o ribeirão das Cruzes, localizado a noroeste da cidade, possui uma sub-bacia de 173 km2 dentro do perímetro urbano e recebe a contribuição dos córregos do Marivan, Serralhal, Cupim, Paiol, Laranjal e do ribeirão do Lajeado. É responsável por 30% do abastecimento público do município de Araraquara, desembocando diretamente no rio Jacaré–Guaçu, afluente direto do rio Tietê. O rio Jacaré-Guaçu por sua vez é um importante afluente do rio Tietê, sendo assim o ribeirão das Cruzes e o córrego do Marivan situam-se na bacia hidrográfica dos rios Jacaré-Guaçu e Tietê, pertencendo assim à Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos Tietê-Jacaré (UGRHI 13).

O córrego Marivan, pequeno afluente do ribeirão das Cruzes, pode contribuir com uma vazão menor que as dos córregos Águas do Paiol, Laranjal, e ribeirão do Lajeado, todavia, esses se situam a jusante da captação de água do município de Araraquara, enquanto o córrego Marivan situa–se a montante da captação de água, portanto, é imprescindível no auxílio do abastecimento de água do município. O córrego do Marivan, localizado a nordeste da cidade com 1,37 km de extensão, integra à sub-bacia do ribeirão das Cruzes, com uma microbacia de aproximadamente 2,1 km2 e perímetro de 5,37 km.

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A microbacia do córrego Marivan apresenta atualmente 70% de sua área urbanizada sendo caracterizada por uma ocupação de fins comerciais e residenciais e a parte restante é ocupada por parcelas de uso rural e áreas de proteção permanentes, todavia, esses dados estão em transformação pois em julho de 2007, parte da área destinada ao uso rural foi desmembrada para implantação de um novo loteamento, dessa forma, em um curto período de tempo, mais de 70% da área da microbacia será urbanizada e menos de 30% destinado a agricultura e áreas de proteção permanente. A FIGURA 2 apresenta as áreas urbana e rural, os bairros com os respectivos nomes e a área de preservação permanente (APP Legal) que deveria existir, de acordo com a Lei no 4.771/65 do Código Florestal, na microbacia do córrego Marivan.

Figura 2. Microbacia hidrográfica do córrego Marivan – Araraquara (SP).

A microbacia possui 02 bosques, bosque do Rotary, com aproximadamente 450 árvores plantadas e uma área de reflorestamento conhecida como bosque da Maçonaria. Existem seis setores censitários do IBGE localizados na área de abrangência da microbacia (setores: 83, 84, 85, 86, 87 e 159), de modo que a população total nestes setores, para o ano 20, era de aproximadamente 4.0 habitantes. A microbacia possui uma Unidade Básica de Saúde (Programa de Saúde da Família), denominada Adolfo Léo, responsável pelo atendimento de 853 famílias cadastradas, que residem dentro dos limites da microbacia do córrego Marivan (DATASUS, 2007).

Na área de educação os munícipes são assistidos pela escola estadual de ensino médio Letícia de Godoy Bueno Carvalho Lopes.

A microbacia possui rede de iluminação em toda sua extensão urbana e quase 100% de suas ruas e avenidas pavimentadas. Contam ainda com a circulação de ônibus urbano, com linhas bairro-centro e centro-bairro. Existem dois postos de combustíveis situados a montante da nascente do córrego Marivan.

Morfometria O levantamento cartográfico e a delimitação da bacia hidrográfica da área em estudo foram efetuados com base no mapa topográfico em escala 1:10.0, cedido pelo DAAE.

As fórmulas para obtenção dos parâmetros morfométricos são encontradas em Antoneli e Thomaz (2007), Christofolletti (1969), Villela e Mattos (1975), Tonello (2005) e Cardoso (2006) e estão apresentadas a seguir.

Características geométricas a) Área: Toda área drenada pelo sistema pluvial inclusa entre seus divisores topográficos, projetada em plano horizontal, sendo elemento básico para o cálculo de diversos índices morfométricos (TONELLO, 2005). b) Perímetro: Comprimento da linha imaginária ao longo do divisor de águas (TONELLO, 2005). c) Fator de forma: Relaciona a forma da bacia com a de um retângulo, correspondendo a razão entre a largura média e o comprimento axial da bacia (da foz ao ponto mais longínquo do espigão), podendo ser influenciada por algumas características, principalmente pela geologia. Podem atuar também sobre alguns processos hidrológicos ou sobre o comportamento hidrológico da bacia. O fator de forma pode ser descrito pela seguinte equação (VILLELA; MATTOS 1975):

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