Anais: Geomorfologia fluvial
Parâmetros Morfométricos e Descarga Sólida: Avaliação da Contribuição dos Principais Afluentes no Canal do Rio Macaé (RJ).
AUTORES
Sessa, J. (UFRJ) ; Marçal, M. (UFRJ) ; Ferreira, V. (UFRJ)
RESUMO
O trabalho apresenta as características morfométricas de três importantes
afluentes ao canal Macaé, norte do Estado do Rio de Janeiro e avalia contribuição
em termos de descarga sólida, de fundo e em suspensão. Foram utilizados dados de
monitoramento na coleta de sedimentos entre outubro de 2007 a outubro de 2011 e
relacionados com a pluviosidade. As sub-bacias apresentam características
morfométricas diferentes entre si, mas comportamento similar em termos de descarga
sólida.
PALAVRAS CHAVES
Parâmetros Morfométricos; Descarga Sólida; Bacia do rio Macaé
ABSTRACT
The paper presents the morphometric characteristics of three major tributaries at
Macaé channel, north of the Rio de Janeiro State and evaluates contribution in
terms of solid discharge, bottom and suspension. Monitoring data were used to
collect sediment from october 2007 to october 2011 and related to rainfall. The
sub-catchments have different morphometric characteristics, but similar behavior
in terms of solid discharge.
KEYWORDS
Morphometric Parameters; Sediment Discharge; Macaé Catchment
INTRODUÇÃO
Em tempos de grande crescimento populacional é cada vez maior a importância do
gerenciamento dos recursos hídricos. O equilíbrio ambiental em uma bacia
hidrográfica pode ser mensurado através da sua produção de sedimentos nos canais
fluviais e, nesse contexto, o ambiente fluvial nos dá sinais das intervenções
sofridas direta e indiretamente através da maior ou menor produção de sedimentos
(Carvalho, 1994; Owens, 2005).
Nesse sentido, os estudos acerca da dinâmica das descargas sólidas nos canais
fluviais, aliados as características morfométricas da rede de drenagem se
apresentam como importante ferramenta de análise na avaliação do aporte de
sedimentos no sistema fluvial, uma vez que existem grandes problemas
relacionados ao transporte, depósito e compactação deste material ao longo do
vale e canal fluvial, sendo, portanto, relevante no interesse da conservação e
utilização dos recursos hídricos.
O trabalho visa analisar as características morfométricas das sub-bacias e sua
contribuição em termos de descarga sólida, tanto de fundo como em suspensão, nas
áreas de confluência dos principais tributários ao canal Macaé, localizado no
norte do estado do Rio de Janeiro. Os principais afluentes analisados são os
rios Sana, D’antas e São Pedro, localizados no alto, médio e baixo curso do rio
Macaé, respectivamente.
As intervenções nos canais fluviais da bacia do rio Macaé, sejam de caráter
natural ou antrópico, devem ser avaliadas em diversas perspectivas considerando
que há sistemáticas evidências de modificação do comportamento dos processos de
erosão e sedimentação em suas áreas drenadas. Para se buscar a compreensão
dessas intervenções, a avaliação no aporte de sedimentos nos canais fluviais
aliados as características morfométricas da drenagem das sub-bacias podem
subsidiar importantes pesquisas relacionadas à quantificação da produção de
sedimentos no canal e, com isso, contribuir para o manejo de rios e a gestão
ambiental da bacia.
MATERIAL E MÉTODOS
Os parâmetros morfométricos analisados para cada sub-bacia foram baseados nos
trabalhos de Cristofloletti (1980) e Sumerfield (1999), sendo eles: Área drenada
pelo conjunto do sistema fluvial, índice de circularidade proposto por Miller
(1953 apud Chistofoletti 1980) sendo esta a relação existente entre a área da
bacia e a área do círculo de mesmo perímetro ao da bacia considerada, e a
densidade de drenagem, definida inicialmente como comprimento médio que
correlaciona o comprimento total dos canais com a área da bacia (Christofoletti,
1980).
Os dados de hidrografia utilizados para o cálculo dos parâmetros morfométricos
foram adquiridos através do site do IBGE, na escala de 1:50.000. O
trabalho foi realizado no software ArcGis 9.3©.
As informações sobre a descarga sólida no canal do rio Macaé foram obtidas
através do monitoramento realizado pelo grupo de pesquisa do LAGESOLOS/UFRJ. Os
dados referem-se à coleta de sedimentos de fundo e em suspensão, coletados na
parte à jusante da desembocadura dos afluentes Sana, D’antas e São Pedro. As
coletas foram realizadas nos períodos de: Outubro/2007, Março/2008,
Outubro/2008, Março/2009, Outubro/2009, Março/2010, Outubro/2010, Março/2011 e
Outubro/2011.
Na coleta de sedimentos de fundo utilizou-se o método de Zig-Zag proposto por
Beverger & King (1995), enquanto os sedimentos em suspensão na amostragem por
integração na vertical (Carvalho, 1994) aplicando o tratamento sob Filtragem. A
análise das amostras foi realiza no Laboratório de Geografia Física/
Departamento de Geografia UFRJ.
Para contribuir nas análises dos dados levantados, utilizaram-se os dados de
chuva obtidos através do acervo digital do Sistema de Informações Hidrológicas –
HIDROWEB, disponíveis no site da Agência Nacional de Águas (ANA). Dados esses
coletados na estação pluviométrica Galdinópolis, localizada no alto curso da
bacia do rio Macaé, no município de Nova Friburgo, a 740 m de altitude.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A Tabela 1 apresenta as informações referentes aos parâmetros
morfométricos analisados para as sub-bacias dos rios Sana, D’Antas e São Pedro,
já a Figura 1 mostra os gráficos referentes às descargas solidas, de
fundo e em suspensão, no canal Macaé.
Observa-se que as três sub-bacias possuem tamanho e forma bastante
diferenciadas.
Os dados apresentados na tabela 1 mostram que apesar da sub-bacia do rio D’Antas
possuir área menor que a sub-bacia do rio Sana, estas se assemelham em relação
aos dados sobre a densidade de drenagem, onde a do rio D’Antas possui 2,45
km/km² e a do sana 2,84 km/km² de densidade de drenagem. Isso pode indicar uma
menor taxa de infiltração e maior escoamento para as duas sub-bacias.
Adicionando-se a isso e observando o baixo valor encontrado no índice de
circularidade para as duas sub-bacias, considera-se baixo o risco de enchentes.
Ao analisar os dados de sedimentos em suspensão na desembocadura dessas duas
sub-bacias, têm-se valores semelhantes para o mesmo período de monitoramento
(outubro de 2007 e 2008). Porém, em termos de sedimentos de fundo, tem-se
predomínio de areia muito grossa em todos os dados de monitoramento, não se
observando o mesmo na sub-bacia do Sana, que ao contrário, apresenta maior
variedade na distribuição granulométrica.
Em relação à sub-bacia do rio São Pedro é a que apresenta maior área (484 km²) e
a menor densidade de drenagem (1,77 km/km²) que as outras duas sub-bacias. Já os
valores de sedimentos em suspensão apresentam-se pouco acima em relação aos
mesmos períodos de monitoramento (Figura 1C), a exceção do mês de outubro de
2008, onde o valor é menor. Já os sedimentos transportados no fundo do canal,
observa-se que o comportamento é similar em termos de variação granulométrica ao
da sub-bacia do rio D’Antas, diferenciando apenas que neste o predomínio é de
areia grossa.
No entanto, cabe destacar que a carga sólida em suspensão são partículas
suficientemente pequenas para permanecerem em suspensão através de componentes
verticais e horizontais do fluxo turbulento (Carvalho, 1994). As chuvas e as
enxurradas são os maiores responsáveis pelo transporte de sedimentos. Dentro
desta perspectiva observamos os dados pluviométricos e pudemos verificar que tal
afirmativa se aplica para a jusante das três sub-bacias estudadas, nos meses de
outubro dos anos de 2007 e 2008, bem como nos meses de março nos anos de 2010 e
2011, quando a quantidade de carga em suspensão dobrou em resposta ao pequeno
aumento no volume de chuva (347 mm e 402 mm, respectivamente).
Comparativamente, pode-se observar que a sub-bacia do rio São Pedro transporta
uma maior quantidade de sedimento em suspensão, como constatado no mês de Março
(período mais chuvoso) dos anos de 2008 e 2011 (Figura 1C), sendo, portanto, o
maior afluente de sedimento em suspensão no rio Macaé. Porém, as características
morfométricas também apresentam influência na quantidade de sedimentos
transportados ao observarmos as relações entre as áreas e a densidade de
drenagem das três sub-bacias analisadas (Tabela 1).
Tabela 1
Informações dos parâmetros morfométricos das três
sub-bacia do rio Macaé.
Figura 1
Série referente aos valores de dados de sedimentos
em suspensão e granulometria dos sedimentos de fundo
do canal, para as três sub-bacias do rio Macaé
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Para o período analisado, os resultados obtidos através das análises das
descargas
sólidas mostram que as três sub-bacias apresentaram, em média, padrões
semelhante
sendo a maior sub-bacia (São Pedro) a que apresentou volume de sedimentos
transportados superior que as demais. No entanto, observa-se que a pluviosidade
tem influência direta no volume de sedimentos transportados, porém, as análises
dos parâmetros morfométricos indicaram que mesmo sendo elas com características
bem diferentes entre si, estas mantém padrões semelhantes em termos de
transporte
de sedimentos nos canais fluviais.
As análises referem-se a um período determinado de tempo (cerca de quatro anos),
porém, permite avaliação preliminar das variáveis que de fato interferem no
volume
das descargas sólidas no canal Macaé. Avaliação em relação às atividades
desenvolvidas nas três sub-bacias será igualmente importante para se observar as
respostas dos canais fluviais em relação ao aporte de sedimentos.
AGRADECIMENTOS
Agradeço ao CNPq e a FAPERJ pelo auxilio concedido à pesquisa e aos bolsistas e
estagários do LAGESOLOS para o desenvolvimento dos trabalhos de campo.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA
BEVENGER, G.S.; KING, R.M. (1995). A Pebble Count Procedure of Assessing Watershed Cumulative Effects, USDA Forest Service Reaserch Paper RM-RP-319, Rocky Mountain Forest and Range Experiment Stations, Fort Collins, Colorado.
CARVALHO, N.O. (1994). Hidrossedimentologia Prática. CPRM, ELETROBRÁS. Rio de Janeiro, RJ.
CHISTOFOLETTI, A. (1980). Geomorfologia, 2ª edição, São Paulo: Editora Edgard Blucher.
OWENS, P.N. (2005). Conceptual Models And Budgets For Sediments Management at The River Basin Scale. Journal of Soils & Sediments, 5 (4); 201-212.
SUMMERFIELD, M.A. (1991) Global Geomorphology. Longman. 536p.
