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Pablo Rodrigues Rosa
Universidade Federal da Paraíba
Centro de Ciências Agrárias
Curso de Pós-Graduação em
Manejo de Solo e Água
A relação erosão regressiva e assoreamento no fundo
do vale: o caso do açude Namorado em São João do
Cariri
Areia
2005
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Livros Grátis
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Pablo Rodrigues Rosa
A relação erosão regressiva e assoreamento no fundo
do vale: o caso do açude Namorado em São João do
Cariri
Dissertação apresentada ao Programa
de Pós-Graduação em Manejo de Solo e
Água do Centro de Ciências Agrárias da
Universidade Federal da Paraíba, como
parte dos requisitos para obtenção do
grau de Mestre.
Comissão de Orientação:
Prof. Dr. Ivandro de F. da Silva
Orientador
Prof. MsC. Paulo Roberto de O. Rosa
Co-Orientador
Areia
2005
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R
788
r Rosa, Pablo Rodrigues
A relação erosão regressiva e
assoreamento no fundo do vale: o caso do
açude namorado em São João do
Cariri/Pablo Rodrigues Rosa. — João
Pessoa, 2005.
60.: il.
Inclui sumário e bibliografia.
Orientador: Ivandro de F. da Silva/Paulo
Roberto de O. Rosa
Dissertação (mestrado) CCA/UFPB
1. Erosão 2. Ecodinâmica 3. Geomorfologia.
UFPB/BC CDU: 551.3.053(043)
Pablo Rodrigues Rosa
A relação erosão regressiva e assoreamento no fundo do
vale: o caso do açude Namorado em São João do Cariri
Dissertação apresentada e aprovada em, / / 2005,
pela banca examinadora constituída pelos professores:
_________________________________________________
Prof. Dr. Ivandro de F. da Silva
Orientador (UFPB/Campus III)
_________________________________________________
Prof. Dr. José Paulo Marsola Garcia
Examinador (UFPB/Campus I)
_________________________________________________
Prof. Dr. José Antônio Pacheco de Almeida
Examinador (UFS)
_________________________________________________
Prof. Dr. Antonio Carlos Cavalcanti
Examinador Suplente (UFPB/Campus I)
No percurso rumo ao prédio oculto
Desolado o sol se põe a oeste
Lua em gancho, triste, sons do vento
Parte o coração o frio do outono
Canto do extremo do mundo
Espero em silêncio profundo
No jardim noturno o esquecimento
Velha árvore espera o julgamento
Nada explicará meu sentimento
Está em meu coração o frio do outono
Canto do extremo do mundo
Espero em silêncio profundo
Letra adaptada do poema “Claustro de
Outono” de Li Yu (Séc. X), por Violeta de
Outono
Dedico este trabalho aos meus pais
Como uma singela representação
Da minha gratidão a todo apoio
Que eles promovem
À minha existência, seja à
Necessidade do corpo, assim
Como do espírito
AGRADECIMENTOS
Agradeço aos professores Paulo Rosa, Umbelino de Freitas, Antonio Carlos, Ronei
Marcos e Sergio Alonso, do Centro de Ciências Exatas e da Natureza da UFPB, por
terem me apresentado ao Mestrado por meio de suas cartas de recomendação.
Expresso profunda gratidão aos professores Ivandro e Albericio por me reconduzirem
ao Curso, posto que, num arroubo, desisti. De modo particular agradeço ao prof.
Albericio pela forma de convencer-me a retornar a Areia. Se não fosse por eles,
possivelmente eu não estaria concluindo hoje o mestrado.
Incluem-se no rol de agradecimentos os professores das disciplinas que cursei: o prof.
Djail, pelo material cedido e também pelas conversas “de corredor” que me elucidaram
muito sobre as diversas faces da pesquisa bibliográfica. À prof. Vânia, que através dos
seminários semanais colocou-me diante de uma gama de artigos científicos, diferentes
da minha área de formação e que muito contribuíram para ampliar meu estoque
semântico. Do mesmo modo quero agradecer ao prof. Lourival, pois com sua didática
bem peculiar, pude dar asas à minha imaginação, assim como também constatar ao
buscar as respostas para as perguntas das suas provas semanais, juntamente com a
equipe de estudos que participei, que a biblioteca é uma grande companheira; ao prof.
Walter, com sua aparente tirania, me proporcionou um grande crescimento.
Ao prof. Ivandro expresso mais uma vez minha gratidão, principalmente pelo apoio e
compreensão no decorrer do curso. A diplomacia talvez tenha sido uma das lições mais
importantes que com ele aprendi no decorrer dos períodos em que fui seu aluno.
Agradeço imensamente ao prof. Paulo Rosa, pelo espaço a mim cedido em seu ambiente
de trabalho, sem esse apoio certamente o estudo procrastinaria. Não apenas o espaço,
mas também nas oportunas sugestões e incentivo em que me guiaram para realização
desta tarefa.
À Nilvia, pela revisão do texto e as sugestões dadas para tornar a redação mais
harmônica.
Ao pessoal que por intermédio do Mestrado conheci e convivi nestes dois últimos anos,
mais especificamente Evandro Mesquita, o agrônomo que virou geógrafo e Gregório, o
geógrafo que por força da situação foi levado a ser temporariamente um agrônomo.
Não posso esquecer a Dona Raimunda e o pessoal da casa de hóspede, que a qualquer
necessidade prestavam-me auxílio, e também a Gracinha, secretária pro-têmpore que
intermediou vários dos processos burocráticos que um mestrando necessita resolver.
À Kallianna Dantas, Maria Barros e Mônica Teles, no decorrer da nossa passagem por
Areia deram-me o apoio necessário e imediato nas horas em que pedi ajuda,
principalmente no tocante à estadia e às expectativas futuras à vida acadêmica. Desse
modo, temos sido um time.
Ao pessoal da Bacia Escola, principalmente ao Hugo, técnico da UFCG que colaborou
na compilação de alguns dados, climáticos, que subsidiaram esta pesquisa; ao Chico do
departamento de Solos e Engenharia Rural, que tratou algumas amostras de solos dentre
os esclarecimentos de algumas técnicas laboratoriais.
Ao prof. J. Pacheco, por nos ter concedido a base de dados ambientada em SIG da bacia
do rio Taperoá, bem como o empréstimo de material bibliográfico sobre sensoriamento
remoto. Igualmente ao prof. Albericio, por nos encaminhar alguns mapas e relatórios
sobre São João do Cariri. Ao prof. Sérgio Alonso por ter permitido que eu realizasse em
sua disciplina de Planejamento Ambiental o estágio docência, e a Odete por ter me
auxiliado na elaboração do planejamento didático desta fase do Curso.
Aos colegas do Laboratório de Geografia Aplicada por terem me auxiliado e me
substituído nas tarefas que, por circunstância, deixei de fazer.
Agradeço à Liése, ao André, e a Ana Cláudia por terem digitalizado muitos dos dados
que compuseram o SIG aqui desenvolvido.
Ào Conrad, que incluindo o auxílio nos trabalhos de campo colaborou com algumas
idéias importantes para execução desta pesquisa.
À Renata, que ao seu modo me ajudou a suportar os rigores que as vezes surgem do
ambiente frio e distante que a análise nos faz sentir.
Por fim, ao Paulo e Nilvia, pois a todo instante me subsidiam com o conteúdo e a forma
que em essência exulta-se aqui. Sem o rumo que deles emana, reflexão no meu
vocabulário seria apenas mais uma palavra. Aos dois, minha profunda gratidão.
SUMÁRIO
RESUMO
ABSTRACT
LISTA DE FIGURAS
LISTA DE TABELAS
Capítulo 1
Conceitos e Técnicas
1
1.1 Introdução
2
1.2 Revisão de Literatura
4
1.3 Método e Técnicas
10
1.3.1 Teoria
10
1.3.2 Localização e características da área
11
1.3.3 Uso de das técnicas referentes à geomática
12
Capítulo 2
Regressão das encostas na sub-bacia do açude Namorado
18
2.1 Introdução
19
2.2 Resultados e Discussão
21
2.3 Conclusão
39
Capítulo 3
Influência da deposição de sedimentos no estoque hídrico no açude Namorado
40
3.1 Introdução
41
3.2 Resultados e Discussão
44
3.2.1 Observação do relevo através de Perfis
45
3.2.2 Observação do relevo através dos canais
47
3.3 Conclusão
55
4 Considerações Finais
56
5 Referências Bibliográficas
58
LISTA DE FIGURAS
Figura 1.1 Localização da área. 12
Figura 1.2 Leitura do valor do pixel (bit) no eixo Y para as amostras
representadas na Figura 2b pelo termo PROFILE #1. A seqüência
1 até 6 significa respectivamente a legenda apresentada na Figura
2a, equivalente PROFILE #1.1 ao primeiro valor “Área agrícola” e
assim por diante até se atingir PROFILE #1.6, que descreve “Veg.
densa”. No eixo X são representadas as bandas.
15
Figura 1.3 Imagem tratada (CBERS 2, composição 4,3,2), onde os pontos
amostrais são representações das áreas onde as amostras para a
classificação foram colhidas (Demonstração sem escala
determinada). Logo abaixo de PROFILE #1.1, encontra-se a sede
do município de São João do Cariri.
15
Figura 2.1 Disposição da hierarquia dos canais, onde o canal com traço
mais forte é o determinante.
22
Figura 2.2 Histograma com a curva de normalidade dos dados apresentados
na Tabela 2.6.
27
Figura 2.3 Localização dos perfis transversais ao canal de M1. A contagem
da distância está onde se indica o nome do perfil.
28
Figura 2.5 Comparação entre as classes do grau de cobertura do solo por
microbacias em Km
2
.
30
Figura 2.6 Cobertura edáfica bastante pedregosa, abr/2003. 35
Figura 2.7 Escoamento superficial modelando o relevo, abr/2003. 36
Figura 2.8 Depósito de sedimento nos níveis de menor energia do perfil
longitudinal do escoamento, abr/2003. A linha vermelha traça a
largura do leito; as letras A e B, respectivamente o canal de
escoamento com a sinuosidade causada pela força da enxurrada
através da erosão lateral; em C está sendo demonstrado o ângulo
de inclinação da vertente em relação ao nível de base
representado por D.
37
Figura 2.9 Açude Namorado, jan/2004. 38
Figura 3.1 Disposição dos perfis no açude com os respectivos comprimentos.
PL refere-se ao perfil longitudinal e PT a perfil transversal.
45
Figura 3.2 Representação gráfica das altitude medida nos cruzamentos dos
perfis em metros.
46
Figura 3.3 Representação gráfica das profundidade medidas no cruzamento
dos perfis.
47
Figura 3.4 Disposição dos canais de escoamento obtidos por simulação para
o relevo antes da construção do açude.
48
Figura 3.5 Comparação dos perfis dos canais de escoamento existentes no
interior do açude.
50
Figura 3.6 Visualização bidimensional da distribuição hipsométrica do relevo
antigo (a) e do relevo novo (b).
52
Figura 3.7 Visualização tridimensional do açude no relevo antigo (a) e no
relevo novo (b).
53
LISTA DE TABELAS
Tabela 2.1 Área, perímetro, comprimento do canal e gradiente altimétrico
aproximados da bacia.
21
Tabela 2.2 Cota de início dos canais por microbacias. 21
Tabela 2.3 Freqüência do sentido em que os segmentos de reta do canal
das microbacias se apresentam.
23
Tabela 2.4 Cota de inícios dos canais em metros em relação ao nível
do mar na vertente esquerda do canal determinante de
ordem 1, por sub-bacias e da microbacia M1.
26
Tabela 2.5 Cota de inícios dos canais em metros em relação ao nível do
mar para sub-bacias S1 e S5.
26
Tabela 2.6 Freqüência média do sentido dos canais de S2, S3, S4. 27
Tabela 2.7 Estatística descritiva da declividade em graus do canal de
M1.
28
Tabela 2.8 Área aproximada das classes do grau de cobertura vegetal e
direção das encostas por microbacia em Km
2
.
29
Tabela 2.9 Áreas aproximadas das classes do grau de cobertura vegetal
por sub-bacia em Km
2
.
29
Tabela 2.10 Totais diários de pluviosidade em mm. 33
Tabela 2.11 Volume de precipitação pluviométrica em São João do Cariri. 34
Tabela 3.1 Comparação das altitudes do relevo antigo e novo no
cruzamento dos perfis da apresentados na figura 3.1.
45
Tabela 3.2 Dados obtidos nos canais existentes no interior do açude
demonstrando a tendência do relevo na área de acúmulo da
água pluvial.
48
Tabela 3.3 Volume de sedimentos no açude em m
3
. 54
RESUMO
A problemática da disponibilidade hídrica na porção semi-árida do Brasil, mais
especificamente em São João do Cariri – Paraíba, norteia esta pesquisa, que tem por
objetivo verificar a relação das perdas de solo com assoreamento do açude público que
abastece a cidade. Tem-se como parcela de observação as microbacias e sub-bacias que
alimentam o açude público Namorado, contidas na Fazenda-Escola da UFPB. O
resultado da dinâmica das perdas de solo – a partir do ponto de vista da erosão
regressiva e lateral nos canais de escoamento, resultantes das enxurradas formadas sob
as chuvas de alta intensidade – é analisado sob o prisma da teoria ecodinâmica que
classifica os ambientes em estáveis, instáveis ou intergrade. Analisa-se também neste
trabalho a sedimentação que vem ocorrendo no açude em decorrência das perdas
ocasionadas pelos processos erosivos a montante do açude. A metodologia empregada
baseia-se em técnicas de geoprocessamento, com uso de modelagem numérica de
terreno. Os resultados apontam que há erosão regressiva nos canais de escoamento e que
estes, mesmo sob áreas com cobertura vegetal, que teoricamente deveriam proporcionar
proteção ao solo, estão vulneráveis à ação das enxurradas torrenciais que se formam nas
zonas de maior elevação no relevo. Verificou-se que o sedimento gerado neste processo,
principalmente devido à erosão lateral que as enxurradas causam nas margens dos
canais, tem proporcionado uma diminuição na capacidade de armazenamento de água
do açude, pois ali todo o sedimento é barrado juntamente com a água oriunda do
escoamento. Constatou-se que essa diminuição, num futuro, poderá ocasionar um
colapso aos usuários do açude.
Termos de indexação: perdas de solo, perdas de água, açude, ecodinâmica, semi-árido.
ABSTRACT
The problem of the water availability in the Brazilian semi-arid portion, more
specifically in São João do Cariri – Paraíba, guide this research, who had as for
objective verify the relationship of the soil losses with that same soil deposition in the
public dam that provisions the city. The site of observation it was micro basins and sub-
basins that feed the dam public Namorado, inserted in the UFPB farm-school. The
dynamics soil losses results – due to the regressive and lateral erosion in the stream
flow, who happens by run-offs originated from the high intensity rains – it is analyzed
under ecodinamics theory prism that classifies the environment in stable, unstable or
intergrade. It is also analyzed in this work the deposition that comes in the public dam
by soil losses amount of the dam. The methodology was based on geoprocessing
techniques, mainly digital terrain model. The results aim that there is regressive erosion
in the stream flow and that these, even under areas with vegetable covering, what
theoretically should provide the soil protection, they are vulnerable of the run-offs. It
was verified that the sediment generated in this process, it is causing a decrease water
storage capacity in the dam and that decrease, in a future, can cause a collapse to users
of these dam.
Index terms: soil losses, water losses, dam, ecodinamic, semi-arid.
1
Capítulo 1
Conceitos e Técnicas
Resumo
Esta parte introduz os conceitos que embasam a
pesquisa assim como o prisma teórico no qual análise
se baseia para a interpretação dos dados. Nesta parte,
também, as técnicas são apresentadas assim como os
procedimentos metodológicos que subsidiam o
trabalho.
2
1.1 Introdução
As encostas constituem-se como uma porção do relevo no qual o solo se
desenvolve e a porção desenvolvida desloca-se por meio dos movimentos de massa. Toda
uma conjuntura morfo-estrutural e ambiental dirime essa evolução de maneira interligada,
cuja perspectiva de estudo pode-se dar pela compreensão sistêmica do processo ou a partir
das observações individuais de cada conjunto envolvido.
A Lei nº 9.433/1997, referente aos Recursos Hídricos (Brasil, 1997), define a bacia
hidrográfica como unidade espacial, como é sabido, ela liga-se a outras por meio dos nós
de confluência estabelecidos pela hierarquia fluvial dos canais de escoamento ou pela
captura fluvial.
Do ponto de vista espacial a encosta, ou vertente, é um elemento do conjunto bacia,
e é a porção do relevo que permite – dada a sua geometria – a ação antrópica mais efetiva,
pois nessa porção se estabelecem o uso e a ocupação do solo com grande intensidade, e a
encosta naturalmente é uma área de recepção e captação d’água. Nesse sentido, o uso da
bacia hidrográfica facilita a observação pontual ou temporal da dinâmica de determinados
eventos contidos nesse perímetro, seja a carga de água, de sedimentos ou a cobertura
vegetal dentre outros. Assim a bacia, vista como unidade de observação assistemática ou
sistemática, é um lugar que permite operações relacionais entre os elementos ali contidos e
referenciados.
Apesar da matéria e energia em uma bacia convergirem para os canais de
escoamento, é na vertente que a magnitude e a intensidade dos agentes mais intervêm,
sejam eles de ordem natural como as chuvas, ocupação vegetal espontânea, ou as artificiais
como a lavoura, mineração ou o estabelecimento de edificações. Assim sendo, observa-se
que no relevo, mais precisamente no compartimento das encostas, é que a formação dos
solos ou seu transporte ocorre com maior freqüência, sendo que esse transporte é
direcionado para os níveis de menor energia, isto é, a base das encostas. Quando carreada
pelas águas, a partir da gravidade, essa força desloca o fluído nas vertentes procurando o
caminho que oferece menor resistência.
A despeito de toda essa dinâmica, de forma laminar ou vertical nas vertentes, são
nos canais de escoamento que a matéria e a energia são vertidas em uma bacia. Assim
pondera-se que a atenção diagnóstica deve estar centrada nos canais, permitindo condições
mais ideais para averiguação e orientação dos níveis de energia que estão envolvidos na
dinâmica da porção espacial limitada pela bacia. Já no estudo das vertentes, a atenção ao
3
aspecto do planejamento é que permite a quantificação dos aportes de matéria e energia
envolvidos, carreados posteriormente para os canais.
A verificação em uníssono desses dois compartimentos, associados às avançadas
técnicas, tem permitido cada vez mais simulações e predições que favoreçam tanto ao
diagnóstico ambiental como ao planejamento do uso do solo para fins conservacionistas,
levando-se em consideração a sustentabilidade do sistema em uso pela ação antrópica.
A dinâmica da bacia pode ser acompanhada através da sedimentação fluvial, que
segundo Christofoletti (1977), é vista como sendo a remoção, transporte e deposição das
partículas do regolito envolvidos em toda rede de drenagem, por isso, essa mecânica incide
diretamente sobre o equilíbrio do sistema que se encontra com os seus elementos
organizados de forma interligada e harmoniosa. Vê-se que há uma tendência ao equilíbrio,
e que de forma dinâmica vai se ajustando e reajustando quando acontecem distúrbios no
sistema, assim sendo, é pertinente tratar também da relação entre duas situações que são
representadas pelos conceitos inerentes à dinâmica da paisagem: a morfogênese e a
pedogênese.
A quantificação de eventos ligados a essas situações, representados
conceitualmente pela pedogênse e pela morfogênese, em uma área definida pela unidade
topográfica, confinada na bacia hidrográfica, leva ao acompanhamento do crédito ou
débito de matéria e energia nessa região. Esses conceitos designam situações que se
referem à dinâmica do modelado do ambiente, compreendendo-se assim por morfogênese a
ação formadora do relevo em si e por pedogênese, a ação formadora dos solos (Guerra,
1980).
No que diz respeito à observação da contabilidade referente à perda de material nas
encostas continentais, Holeman (1968) cita que anualmente algo em torno de 18,29x10
9
toneladas de sedimentos são carreados ao mar, postulando ainda que a carga de
contribuição das bacias hidrográficas é desigual, ou seja, uma situação que está relacionada
com as diferenças entre a morfogênese e a pedogênese nos desníveis tanto das encostas
como das bacias. Já Christofoletti (1977) realça que das partículas de solo carreadas ao
mar, tanto o silte como a argila conservam-se em suspensão na água turbulenta que o
transporta, ou seja, em grande parte há perdas de material de granulometria mais fina, e
não apenas o deslocamento desse material para outras áreas em que a deposição pode
ocorrer. Essas observações estão bastante avançadas no campo de estudo dos processos
erosivos.
4
1.2 Revisão de Literatura
No estudo das bacias o reconhecimento da hierarquia dos canais de escoamento é
importante, pois as diferentes feições morfométricas e hidrológicas estão associadas a ela
(Machado, 1982). Com essa afirmativa percebe-se o quão importante é o estudo dos canais,
pois para esses compartimentos do relevo, como elementos pertencentes à bacia, a
enxurrada é vertida carreando os sedimentos para os níveis de menor energia.
Para compreender a hierarquia desses canais fazem-se necessárias algumas
definições, tanto teórico-conceituais quanto de representação geométrica, nesse caso,
Christofoletti (1980) pontua que os fatores que caracterizam uma bacia hidrográfica são
seus sistemas de canais de escoamento drenados para um rio principal. Ainda em relação a
bacia hidrográfica Guerra (1980), aponta que ao se trabalhar com esse conjunto, deve-se
levar em conta o dinamismo desse compartimento da paisagem cujos limiares encontram-
se nos divisores d’água. Rocha (1997), por sua vez, estabelece alguns conceitos de classes
que determinam os compartimentos relativos ao relevo, especialmente às bacias
hidrográficas e assim, define que bacia hidrográfica, sub-bacia e a microbacia têm como
parâmetros classificadores a superfície de drenagem. Entretanto, a definição de Bertoni e
Lombardi Neto (1990), sintetiza o relevo da microbacia de maneira mais compreensível,
posto que, para eles, a microbacia é uma unidade fisiográfica da paisagem drenada por
cursos d’água convergindo para um leito principal.
Complementando a definição posta por Bertoni e Lombardi Neto (1990), passa-se a
considerar o fato de que há apenas o escoamento superficial de forma laminar ou em
ravinas de pequenas proporções verticais, e ambas passam a agir como contribuintes de
alimentação para o canal principal, assim a porção mais isolada do espaço estará nos
divisores de água do complexo das sub-bacias, onde se situam as cabeceiras da drenagem.
Ao observar as cabeceiras dos rios, percebe-se que elas configuram-se como
microbacias que, por sua vez, têm a incumbência de alimentar as sub-bacias e estas a bacia,
fechando todo o sistema de tributação hidrográfica. Desse modo é mais fácil definir sub-
bacias e bacias, em mapas que representem essa porção do espaço, pois, ao delinear uma
microbacia, observando a hierarquia de drenagem, recompõe-se todo o sistema de
escoamento até o limiar de drenagem entre os canais determinantes, ou seja, entre bacias
cujo sistema é a rota de alimentação entre canais.
A alimentação de tais canais, de modo natural, depende tanto da carga oriunda do
lençol freático ou mesmo dos aqüíferos abertos, como principalmente pela carga oriunda
5
das precipitações pluviais. Bertoni e Lombardi Neto (1990) apontam como sendo a chuva
um dos fatores climáticos de maior importância no processo da erosão dos solos e
complementam ainda que o volume e a velocidade da enxurrada dependem da intensidade,
duração e freqüência das chuvas.
Estudos têm demonstrado que na região semi-árida, uma das características das
chuvas é a alta intensidade, ou seja, uma alta taxa de descarga pluvial em um curto lapso
de tempo. Esse tipo de precipitação influi diretamente na morfogênese do relevo, sendo a
alteração pela erosão proporcional ao grau de proteção do solo propiciado pelas diferentes
classes de vegetação e seu adensamento. Silva et al. (1985) em estudos no estado de
Pernambuco detectaram que nem sempre os maiores valores de erosividade determinados
pelo método de Wischmeier e Smith (1978) estão associados aos maiores volumes
precipitados, demonstrando assim que a relação energética modificadora se dá pela alta
intensidade da descarga pluvial e não somente pela quantidade de água precipitada.
Cardoso et al. (1998) correlacionando a intensidade com a duração das chuvas,
verificaram que, quanto maior a sua intensidade menor é a sua duração, apresentando uma
curva hiperbólica. Essa relação incide na taxa de infiltração e também no resultado
energético do impacto, pois com a rápida saturação do solo e a formação da enxurrada, a
energia do impacto, após a formação dessa enxurrada é minimizada na massa de água
vertida pela encosta e essa massa passa a ser então o principal agente morfogênico.
Estudos experimentais de Goa et al. (2003) demonstraram que a desagregação de terra
devido ao impacto, para várias intensidades de chuva simulada, está relacionada com a
lâmina de água existente entre a gota e o solo. O escoamento de água gerado pelas chuvas
de alta intensidade associadas à rugosidade das encostas e dos canais de drenagem, resulta
em um fluxo turbulento que, segundo Christofoletti (1976), é caracterizado por uma
variedade de movimentos caóticos e heterogêneos com correntes dissonantes ao fluxo
principal.
Albuquerque et al. (2002) citam que diversos autores concluíram que a
determinação de perdas por erosão por meio da quantificação da erosividade da enxurrada
é mais acurada que o uso da erosividade das chuvas no modelo da USLE (Universal Soil
Loss Equation). Percebe-se então pelas assertivas expostas a relação dependente das
enxurradas às chuvas e como as enxurradas tornam-se uma base para o estudo da erosão,
sendo que o relevo registra a tendência morfogênica das enxurradas.
As enxurradas além de transportarem o material não consolidado ou as partículas de
solo desagregadas pelo impacto das chuvas, também agem como força de erosão pelo
6
caminho no qual passam. Christofoletti (1977a) cita que a carga total de sedimentos é
composta pelos resultados do intemperismo químico e pelos processos pluviais que
englobam a morfogênese pluvial que atua sobre a vertente juntamente com os movimentos
de massa do regolito.
A compreensão das enxurradas depende diretamente das chuvas no tocante à sua
freqüência, magnitude e períodos de retorno. Estudos hidrológicos sobre a distribuição dos
fluxos e das cheias têm possibilitado essa compreensão, e como já se disse, a geometria da
bacia é de fundamental importância também para se compreender as enxurradas, pois o
fluxo assume, ao mesmo tempo em que transforma a paisagem, a configuração deixada
pelos movimentos morfogênicos anteriores.
Goodrich et al. (1991) aplicaram modelos de redes triangulares para estudar a ação
cinética da hidrologia nas superfícies, considerando o escoamento sobre as faces formadas
entre vértices modelados. Esses modelos reproduzem teoricamente o relevo e podem ser de
geometria retangular ou triangular. Takken et al. (2001), observam que até o momento a
maioria dos modelos que trata do padrão do fluxo, baseia-se apenas em informações
topográficas relegando outros dados. Cabe notar aqui que muitos desses modelos criticados
por Takken et al. (2001) são teóricos e não empíricos, como a USLE.
Essa crítica procede no tocante aos tipos de enfoque dado ao estudo da erosão e, por
conseguinte, à morfogênese, pois a evolução dos trabalhos nesse campo têm sido cada vez
mais verticalizados, onde os estudos teóricos têm sua comprovação em experimentos com
modelos e não em experimentos de campo, logo empíricos, ou observações sistemáticas da
natureza. Nesses modelos, complexos, em que muitas das vezes envolvem poucas
variáveis, conclusões unilaterais geralmente são tomadas, pois o avanço da técnica, por si
só, é capaz de afastar o pesquisador do mundo real e por si só tem levado os trabalhos ao
campo das realidades, muitas vezes, apenas virtuais. Neste trabalho a tendência do uso do
virtual não é diferente, pois esta é uma corrente muito forte no que tange ao custo
benefício, por isso, considerada uma pesquisa de teor relativo aos custos mais econômicos.
Retornando à discussão sobre a evolução das superfícies terrestres, Christofoletti
(1980) reporta que a evolução da paisagem pelo processo erosivo vem sendo trabalhada
desde de 1899 por Morris Davis, e concentra-se no ciclo geográfico cujas bases teóricas
estão relacionadas ao ciclo de erosão e deposição como agentes da evolução das paisagens.
O modelo da pedimentação e pediplanação também foi introduzido e, nesse caso, a base
teórica consiste, principalmente, no estudo das vertentes e na regressão das encostas que,
ao regredirem, conservam a declividade dando condições a novas fases de erosão e
7
deposição. Concomitantes a essas teorias, outra, a do equilíbrio dinâmico é introduzida por
Grove Karl Gilbert em 1880. Em suma, essa teoria consiste em uma modificação
proporcional em todos os elementos da topografia, por estarem esses ajustados e
intimamente ligados. Em 1962 Leopold e Langbein abordaram os processos de evolução
do modelado a partir do escopo probabilístico, em que os estudos das paisagens constituem
respostas a um processo complexo.
Keylock (2003) apresenta que Strahler em 1952 introduz no estudo geomorfológico
os conceitos da termodinâmica e da teoria geral de sistemas, prontamente utilizados em
trabalhos por Melton em 1958. Esses estudos contavam com observações e experimentos
na mecânica dos solos e na mecânica dos fluídos, já numa perspectiva que mais tarde seria
considerada probabilística. A tendência dessas escolas foi começar com observações
sistemáticas e análogas da paisagem até chegarem em nível experimental, e atualmente
caminham para estudos teóricos avançados cujas experiências têm enfoque na simulação.
No Brasil a verificação das formas da evolução do relevo no Nordeste brasileiro,
segundo Ab’Saber (1969a), começou com Crandall em 1910, com estudos nos
compartimentos da Borborema e do Pediplano Sertanejo. Ab’Saber (1969a; 1969b)
correlacionando relevo com o clima, enfoca o quebra-cabeça da evolução da paisagem do
semi-árido, demonstrando que as zonas fitogeográficas são um identificador dessas
flutuações climáticas. Ab’Saber (1977) considera que as variações climáticas no Nordeste
brasileiro estão de acordo com as flutuações pertinentes ao período geológico denominado
de quaternário, ou seja, o último milhão de anos da história da Terra, porém, em
observações mais pontuais, após elucidar a dinâmica da paisagem semi-árida brasileira,
considera a alta morfogênese dessa área como um resultado potencializado pelo uso
intensivo do solo, demonstrando que além de conceber um modelo para explicar tais
formas, é necessário que os estudos estejam mais particularizados observando o contexto
social envolvido, considerando então como sendo o principal foco degradador da paisagem
no semi-árido nordestino, diferenciando da ação em que a natureza em seu processo sem a
intervenção externa, isto é, antrópica, tende para a busca do equilíbrio entre consumo e
produção de energia.
Estudos mais particularizados que permitem comparar estatisticamente parcelas
com características intrínsecas englobando o uso do solo foram introduzidos por
Wischmeier e Smith (1978), com trabalhos iniciados em meados do período de 1940-50
onde implementaram o modelo de predição das perdas, denominado de Universal Soil Loss
Equation. Essa metodologia, que permitiu Ellison em 1947 lidar com a erosão,
8
possibilitou-lhe avaliar o espaço modificado a partir de dados quantificáveis, associados ao
aspecto do uso da terra. Esse tratamento envolve estudos experimentais das características
mecânicas apresentadas à comunidade científica.
Ellison (1947) citado em D’agostini (1999), relaciona os processos erosivos à ação
desagregadora do agente que promove a erosão, a facilidade do solo desprender-se a uma
dada intensidade do ataque desse agente, e a capacidade do transporte das partículas pelo
agente erosivo. E estes são basicamente os fatores R e K da USLE.
D’agostini (1999) alude sobre o comunicado de Ellison (1947) como sendo uma
percepção sensorial, em que os conceitos inspirados unicamente na observação
experimental não necessitaram do reconhecimento no meio real, ou seja, os resultados
experimentais e as conclusões decorrentes bastam para que conclusões sejam tiradas.
D’agostini faz desse modo uma crítica interessante acerca da pesquisa científica, quando
esta pesquisa considera apenas o problema em si e não vê o contexto como parte do
processo. Essa situação corrobora com a percepção de que os campos observacionais
particularizam-se e muitas vezes se encerram nas parcelas experimentais, deixando de lado
as observações, sob o aspecto teórico, no campo real como um todo.
Segundo Christofoletti (1977b), as alterações altimétricas no canal, que são
decorrentes da ruptura de declives, correspondem a um processo erosivo intensificado, mas
que também estão relacionadas às mudanças ocorridas no nível de base, seja por
deposições ou represamentos. Essas mudanças provocam o que pode ser considerado pela
geomorfologia de rejuvenescimento de um dado trecho do canal, podendo então ser
traduzido pelo aumento de sua capacidade energética.
A erosão regressiva geralmente assinala a possibilidade da captura, devido às
diferenças energéticas entre as cabeceiras dos canais, de uma bacia hidrográfica por outra.
Assim sendo Christofoletti (1977b) aponta que a captura pode ser por aplainamento lateral,
cujo canal é erodido em suas margens diminuindo o relevo que caracteriza o interflúvio;
pode ser também por transbordamento, que é resultado do recebimento de elevada carga
deposicional, promovendo ao canal um nivelamento do vale e, por conseguinte, a inflexão
ao vale vizinho; e ainda por capturas subterrâneas cuja dissolução do material parental
proporcional que permite um fluxo seja deslocado de uma bacia para outra; e ainda ou por
capturas das cabeceiras cujos rios adjacentes, localizados em altitudes diferentes, erodem
regressivamente seus canais até romperem não apenas o divisor de águas, mas
principalmente o lugar em que o lençol freático proporciona o abastecimento do
9
escoamento, isto é, o lugar em que o lençol freático está transbordando para fora da sub-
superfície. Esses são pontos em que a captura de um rio por outro acontece.
Neste trabalho empregou-se o termo microbacia como sendo uma área
caracterizada por uma superfície de drenagem em que existe apenas um canal principal, e
não como tamanho de área, como alguns autores propõem. Assim sendo, a microbacia está
constituída de apenas um canal principal não levando em consideração, para este fim, o
tamanho da área, mas observando que os seus contribuintes são os ravinamentos contidos
nas vertentes que também estão sujeitas à erosão laminar.
10
1.3 Método e Técnicas
1.3.1 Teoria
Para tornar a observação mais sistemática e de maior precisão observacional, no
que se refere à regressão das encostas, toma-se como base empírica o conjunto de micro e
sub-bacias que compõem o açude do Namorado no município de São João do Cariri,
considerando que a regressão das encostas é potencializada nos canais de escoamento onde
a erosão regressiva causada pelas enxurradas, que ao se direcionar para o nível de menor
energia, desprende o solo em sentido contrário (a montante) à direção do fluxo da
enxurrada, que é à jusante. Este fenômeno se dá devido ao atrito da água que contém
partículas de material cuja granulometria nos tamanhos de silte, areia, cascalhos e calhaus
cisalham a superfície. Esse movimento corrobora para as rupturas dos declives, que são as
bruscas mudanças no gradiente altimétrico.
Ao perceber a paisagem natural a partir da intersecção dos conjuntos naturais
(climático, hidrográfico, topográfico e biótico), em que os elementos fluem e regulam-se
sistemicamente de forma espontânea, passa-se então a observar que o ser humano está
contido como espécie animal no conjunto biótico, porém com uma composição a mais que
os outros indivíduos vivos, pois contém a capacidade cultural, que é aprimorada ao compor
cenários futuros.Tanto o tempo passado, como também o tempo futuro que transcende o
presente, estabelece-se no espaço. Essa situação permite uma atitude de intervenção no
sistema natural espontâneo que está acontecendo no espaço. A intervenção, menor que
seja, no decorrer de acumulações pode acarretar alterações drásticas no sistema natural, ou
então corroborar com o sistema natural permitindo que o ambiente seja não apenas um
recurso, porém um suporte a sustentabilidade da sociedade.
Ao observar a paisagem como um sistema em que ocorre a todo instante um
incomensurável fluxo de trocas de matéria e energia entre seus componentes, suscita-se
que as permutas, quando ocorrem de forma natural, por isso de ordem espontânea, estão
buscando por meio de ritmos, a diminuição do consumo e produção de energia para atingir
o equilíbrio. Mesmo assim, surge a entrada de elementos não esperados no sistema,
permitindo que o ritmo seja alterado, não de forma drástica, mas dentro de um equilíbrio
dinâmico. Dentro dessa concepção de que o sistema se auto-regula quando surge alguma
nova forma de ruído no ritmo natural, corrobora-se a idéia de que esse ambiente está em
busca da estabilidade.
11
A estabilidade fica comprometida quando os níveis de alteração são provocados
pela inserção de qualquer tipo de ruído, como a migração de elementos exóticos àquele
sistema, permitindo o descompasso do ritmo em que fluem a matéria e a energia tornando
o ambiente vulnerável. Essa vulnerabilidade, segundo Drew (1986), ocorre no elo fraco da
cadeia sistêmica, ou seja, no ponto mais tensionado, que não suportando a pressão, ou
adapta-se a ela ou se rompe. Isso está ligado à intensidade e magnitude da força
tensionadora sobre os elementos que estão organizados no espaço num dado momento.
Desse modo compreende-se que a vulnerabilidade é então o ponto de fraqueza em um dos
elementos contidos no sistema, mais especificamente, o ponto em que há maior
susceptibilidade de ruptura durante uma anomalia que embarga o fluxo espontâneo de
trocas de matéria e energia no sistema, podendo ser de ordem natural ou artificial, gerando
como resultado outros fluxos que podem ou não tender a estabilidade.
A interpretação dos resultados obtidos nessa relação de equilíbrio do meio-
ambiente em questão se deu, nesta pesquisa, através do prisma da teoria Ecodinâmica
(Tricart, 1977), em que para se determinar o grau de equilíbrio de um dado sistema
ambiental, deve existir uma relação proporcional entre as forças morfogenéticas e
pedogenéticas. A teoria considera que a paisagem deve ser classificada como instável,
estável ou intermediária, havendo respectivamente, uma morfogênese maior que a
pedogênese, uma mesma proporção entre elas e, por fim, uma pedogênese ligeiramente
maior ou maior que a morfogênese.
1.3.2 Localização e características da área
A área estudada encontra-se assentada na diagonal seca existente na superfície do
Planalto Cristalino da Borborema, especificamente dentro da área territorial do Município
de São João do Cariri, no Estado da Paraíba.
Do ponto de vista climático, a área está inserida na porção semi-árida paraibana
cuja indisponibilidade hídrica apresenta-se mais acentuada que no sertão (Nóbrega, 2002).
As precipitações variam entre 350 a 420mm anuais, e de acordo com a classificação
climática de Köppen a área é definida como Bsh’, indicando que o lugar é considerado
como semiárido quente cujas estiagens podem chegar até 11 meses, e em épocas de
precipitação normal as concentrações geralmente ocorrem no entorno dos meses de março
e abril, favorecendo a presença da vegetação de caatinga hiperxerófila. Observa-se ainda
que essa população é de alta eficiência de recomposição, mesmo com a menor recarga de
chuva.
12
O relevo apresenta-se, aparentemente, com uma certa planura a suavemente
ondulada, e está sobre uma estrutura geológica cristalina, com uma lâmina de solo raso
cujos solos mais presentes são: a) Luvissolo crômico vértico – tc (Bruno não-cálcico
vértico), b) Vertissolo cromado órtico – vc (Vertisol) e c) Neossolo lítico – rl (solo
Litólico). Há presença, em proporções menores de Cambissolo háplico – cx (Cambisol),
Neossolo flúvico – ru (solo Aluvial), Planossolo háplico – sx (Planosol solódico) e
afloramentos rochosos com evidências de neossolo lítico (Chaves et al., 2002).
A parcela geográfica que contém a bacia hidrográfica analisada situa-se num
quadrante cujas coordenadas limitantes são: 36º 33’ 25.39” Oeste, S 7º 23’ 20.55” Sul e
36º 31’ 14.99” Oeste, S 7º 20’ 1.96. Na Figura 1.1 pode ser vista a carta de localização da
área.
Figura 1.1
–
Localização da área.
1.3.3 Uso de das técnicas referentes à geomática
Para que os objetivos sejam atingidos, os seguintes passos foram executados após a
revisão de literatura:
1. definição do quadrante a ser modelado e analisado e visitas de reconhecimento
em campo;
2. definição do sistema de informações geográficas a ser utilizado;
3. definição do sistema de projeção e referência;
4. definição das fontes de informação geoespacial;
5. entrada dos dados no sistema;
13
6. geoprocessamento;
7. análise espacial;
8. verificação do assoreamento no reservatório.
No segundo passo foi estabelecido o SPRING (1996) como sistema de informação
geográfica. No passo três a projeção UTM com modelo da terra SAD/69 foi instituída
como referência. No quarto passo estabeleceu-se como fonte de análise do relevo dados
topográficos. E uma cena do satélite CBERS 2 de 27/12/2003, banda 2,3 e 4 – órbita 147,
ponto 108 foi utilizada para identificação do adensamento vegetal nas encostas. Dados de
pluviosidade coletados na estação subsidiaram a verificação da intensidade das chuvas. No
quinto passo, por estarem todas as fontes já em formato digital, foi necessária apenas a
adequação dos arquivos para se compatibilizarem ao banco de dados do SIG e os dados
espaciais sofreram transformação geométrica para se adequarem ao sistema de referência
adotado.
Os passos seis e sete, por serem as ferramentas mais empregadas neste trabalho,
tem seus detalhes pormenorizados a seguir, porém, sem entrar nos pontos de discussão
técnica, devido a estes pontos estarem bastante acessíveis, hoje, ao leitor.
Os dados referentes à topografia do lugar (passo 6) foram cedidos pela
Administração da Bacia Escola, e é fruto de um levantamento planialtimétrico detalhado,
erigido pelo Laboratório de Meteorologia e Recursos Hídricos da Paraíba em 2001 (inf.
oral, sem fonte para citação), do qual resultou uma carta digital com curvas de nível de 3
em 3 metros. Essa representação do relevo foi importada para o SIG que, por
geoprocessamento, foi transformada num modelo digital de elevação por meio da
Triangulação de Delaunay [1], e posteriormente transformada em uma grade regular
(matriz) por interpolação linear [2], com resolução de 10m. Nesse modo de interpolação
cuja fonte de dados são as posições espaciais dos vértices de triângulos, não há suavização
das bordas, ou seja, mantêm-se um aspecto rugoso à representação do relevo. A matriz
resultante proporcionou a caracterização dos canais de escoamento, que se baseou na
tendência dos dados.
Foi aplicada a essa matriz a ferramenta de “processos hidrológicos”, do grupo de
modelagem numérica de terreno (MNT) do SPRING e uma nova grade foi gerada a partir
do modelo Local Drain Direction – LDD. Nesse modelo, em cada ponto, a informação da
direção do fluxo é armazenada na grade como um novo valor atribuído dentro das 8
direções possíveis, considerando-se os vizinhos mais próximos e a direção da maior
declividade (Rennó e Soares, 2001). Essa nova grade foi submetida à ferramenta “rede de
14
drenagem”, resultando num novo produto que, após ser fatiado, isto é, ‘reamostrado’ como
célula (raster), possibilitou a identificação da direção dos fluxos. Os fluxos identificados
foram vetorizados dando condições de se obter os segmentos de reta analisados. A
hierarquia dos canais segue a proposta de Strahler apresentada por Christofoletti (1980).
No tocante à densidade vegetacional, a base classificatória e de suporte conceitual
foi embasada em Chaves et al. (2002) e Silva et al. (2003). A partir desses trabalhos foi
possível realizar com maior seguridade e rapidez uma classificação supervisionada da
imagem do satélite CBERS 2 para identificação das classes do grau de cobertura vegetal
em 27/12/2003. A matriz de confusão não é apresentada pelo fato de que o nível de acerto
foi superior a 95% em todas as classes. Essa condição se deve a pequena extensão espacial
que foi classificada e também a acuidade na seleção das amostras que, devido ao
conhecimento do evento no campo, facilitou a amostragem. O número de amostras não foi
superior a 9 (nove) pixels por região, com um número de regiões não superior a 10 para
cada classe.
Algumas adaptações foram efetuadas para as classes da densidade vegetal neste
trabalho. A classe “Água ou Solo exposto e úmido” ao invés de “Lâmina d’água”, proposta
nos trabalhos já citados, foi considerada deste modo devido ao fato de que por volta do
mês de agosto e de setembro de 2003, a lâmina d’água dos principais açudes encontrados
na área pesquisada estar com sua capacidade hídrica reduzida, e em seu lugar, verificou-se
em campo que o solo, apesar de seco nas bordas, gradualmente umedecia no sentido das
áreas em que a água ainda estava armazenada, principalmente pelo fato da lâmina d’água
no período do imageamento não estar na sua plenitude – o que viria a ocorrer por volta do
intervalo entre janeiro-fevereiro de 2004, quando houve um aumento significativo do
caudal do rio Taperoá que recebe a contribuição do açude Namorado – sem que houvesse
nessa porção (área de açudagem) o repovoamento espontâneo da vegetação, suficiente para
ser detectado através de uma verificação orbital.
Na classificação realizada neste trabalho, a classe vegetação aberta incorpora a
classe “Área agrícola” presente nos resultados de Chaves et al. (2002) e Silva et al. (2003),
pois a leitura do valor do pixel das amostras de área agrícola e vegetação aberta, colhidas
para esta atual classificação, como pode ser verificado na Figura 1.2, mostraram-se
bastante próximas. Na Figura 1.2 pode-se observar os pontos que estão servindo de base
amostral indicados na Figura 1.3.
15
Figura 1.2
–
Leitura do valor do pixel (bit) no eixo Y para as
amostras representadas na Figura 2b pelo
termo PROFILE #1. A seqüência 1 até 6
significa respectivamente a legenda
apresentada na Figura 2a, equivalente
PROFILE #1.1 ao primeiro valor “Área agrícola”
e assim por diante até se atingir PROFILE #1.6,
que descreve “Veg. densa”. No eixo X são
representadas as bandas.
Figura 1.3
–
Imagem tratada (CBERS 2, composição 4,3,2),
onde os pontos amostrais são representações
das áreas onde as amostras para a
classificação foram colhidas (Demonstração
sem escala determinada). Logo abaixo de
PROFILE #1.1, encontra-se a sede do município
de São João do Cariri.
16
As demais classes mantiveram-se iguais entre a atual classificação e os trabalhos de
Chaves et al. (2002) e Silva et al. (2003), sendo elas: “Vegetação aberta”, “Vegetação
densa” e “Vegetação rala”. Acrescenta-se porém a classe “Solo exposto”, pois na cena
utilizada foi possível identificar áreas extensas com ausência de vegetação.
O algoritmo para efetuar a classificação supervisionada, foi o MAXVER-ICM,
onde o ICM (Interated Conditional Modes) considera a dependência espacial na
classificação na análise dos pontos [3].
No que se refere à parte do geoprocessamento (passo 7) dos dados obtidos nas fases
anteriores foram executadas com auxílio do LEGAL – Linguagem Espacial para
Geoprocessamento Algébrico [4].
Os dados foram encaminhados para tabelas em meio digital, o que facilitou a
interpretação e manipulação estatística dos mesmos.
Utilizou-se ferramentas do módulo de modelagem numérica de terreno para se
analisar os dados dos perfis gerados.
O passo seguinte (passo 8) envolve o cálculo do volume de sedimentos depositados
no açude, executando-se uma simulação do relevo antes da construção desse açude. Para
tal gerou-se por interpolação a tendência do relevo, que, diferentemente do processo
anterior (descrito no passo 6), considerou os dados altimétricos até a cota máxima de cheia
do reservatório, isto é, 450m, eliminando-se a altimetria do vertedouro e considerando-se o
relevo a jusante, ou seja, a área do açude ficou isenta de valores base para interpolação,
porém tendo fontes altimétricas para gerar o modelo num raio de 360º, cobrindo assim todo
seu entorno. O resultado dessa interpolação é uma matriz com a tendência antiga do relevo.
Essa etapa pretérita gerou o modelo numérico de terreno do relevo antigo, isto é, antes da
construção do açude.
Para o modelo atual, ou seja, com o fundo sedimentado, executou-se uma coleta de
pontos no interior do açude, totalizando 25 pontos. Esses foram obtidos nas coordenadas
X,Y e Z, onde X e Y, obtidos com GPS diferencial e Z com medidas da profundidade a
partir do procedimento descrito a seguir e que tiveram como referência a diferença da cota
de 450m menos a cota em que o espelho d’água se encontrava na data da coleta (443,58m)
para a profundidade.
Utilizou-se um barco a remo com âncoras laterais para estabilizá-lo no açude, onde
uma corda graduada de metro em metro com peso na ponta, de aproximadamente 15kg, era
submergida, desse modo coletou-se a profundidade atual do açude, isto é, da lâmina d’água
17
até o fundo. Para aumentar a precisão da media da profundidade, quando o peso na ponta
da corda tocava o fundo, era sentida uma tensão nesta que, era esticada para que então se
medisse com trena as frações em centímetros entre a graduação (metro em metro) na corda
até a superfície da água.
O ajuste da profundidade real, isto é, em relação a cota máxima, foi executado em
laboratório em planilha eletrônica.
Os valores desses pontos foram inseridos em uma cópia da matriz que deu origem
ao modelo numérico de terreno para o relevo antigo. Desse modo gerou-se uma
interpolação com dados, agora, no interior do açude. Nesse modelo a altimetria da
barragem também foi incluída, obtendo-se então o modelo para o relevo novo, ou melhor,
atual.
Uma análise da diferença entre um modelo e outro foi propiciado através da álgebra
de mapas, podendo-se verificar então os pontos onde houve maior acúmulo.
Transectos sobre o açude foram gerados de modo a se obter dados comparativos do
perfil do relevo na fase antiga e nova. Porém, para quantificação e visualização, lançou-se
mão da técnica de fatiamento dos níveis do gradiente de um modelo e outro, que significa
atribuir classes de profundidade e vê-las sob a forma de mapa, e não mais como uma
matriz de valores distribuídos no espaço, onde o atributo, no caso, é a altimetria.
Foram geradas classes para altimetria, e através da técnica de corte/aterro
disponível no SPRING, calculou-se o volume de sedimentos acumulados em cada uma das
classes no tempo de vida do reservatório de água no açude Namorado.
18
Capítulo 2
Regressão das encostas na sub-bacia
do açude Namorado
Resumo
Neste capítulo interpreta-se o comportamento da erosão
regressiva através da análise do comportamento
geométrico dos canais identificados e também discute-
se a relação entre os resultados desse comportamento
com a cobertura vegetal.
19
2.1 Introdução
A mecânica do processo entre a morfogênese e a pedogênese, pode ser analisada a
partir da interação entre os conjuntos naturais e humanos, ou de elementos pertinentes a
tais conjuntos, assim sendo, a erosão, nesse escopo, torna-se um indicador quantificável,
pois em uma bacia hidrográfica é notável a perda de material ocasionada pela relação
mecânica relativas aos processos pluvial e fluvial.
Da observação de tais eventos, em uma área do semi-árido brasileiro, surge o
seguinte questionamento: Será que as enxurradas resultantes das chuvas, nos períodos
chamados localmente de invernos, contribuem de forma acentuada para a regressão das
encostas do açude Namorado? Procurando responder a esse questionamento foi
estabelecida, de forma hipotética mas com possibilidades de verificação, que as vertentes
do açude Namorado estão desprovidas de uma cobertura vegetal (adensada), por isso, mais
vulneráveis ao processo erosivo. Nesse sentido, da relação entre precipitação pluvial sobre
uma superfície do relevo, observa-se que a chuva promove a regressão das encostas.
A diferenciação de áreas é um dos processos que facilita o estudo da interação entre
os conjuntos espacializados. Nesse aspecto, pode-se dizer que a dinâmica da natureza em
um sistema natural requer o parâmetro diferenciador de áreas que abarquem os diversos
conjuntos naturais coexistentes.
Pissarra et al. (2004) verificaram que dentre as diversas características, a densidade
de drenagem e a amplitude altimétrica são os parâmetros mais consistentes na
diferenciação das microbacias.
As microbacias sendo unidades espaciais que contêm a dinâmica dos demais
conjuntos naturais permitem que uma análise tópica seja executada, ainda mais quando se
considera a vegetação como um indicador da consistência ecológica desse ambiente.
No aspecto da proteção que a cobertura vegetal proporciona ao solo, Santos et al.
(2000) detectaram a partir da aplicação de um modelo hidrosedimentológico que o solo do
semi-árido paraibano diminui significativamente a produção de sedimentos quando está
protegido pela vegetação nativa ou pela cobertura morta, e que, a efetividade da palma para
proteger o solo contra a erosão é insignificante.
Porém, não se pode negligenciar que a influência do relevo, no seu aspecto
vertedor, condiciona também o modo que o solo pode sofrer danos. Pereira et al. (2003)
concluíram, a partir de trabalhos experimentais, que a declividade apresenta um forte efeito
nas taxas de perdas de solo mais do que a vazão. Toda uma relação intrínseca modela a
20
evolução da paisagem, portanto é importante observar a dinâmica da natureza como um
evento sinergético.
Desse modo as chuvas, as enxurradas e a regressão das encostas tornam-se
categorias de referência passando a ser consideradas como elementos-chave para se atingir
o objetivo desta primeira parte do trabalho, que é compreender erosão regressiva na
paisagem inserida na bacia hidrográfica que alimenta o Açude público Namorado em São
João do Cariri.
21
2.2 Resultados e Discussão
A partir da modelagem em SIG com a metodologia corrente, foram detectadas, a
partir do nível de sensibilidade utilizado, as disposições geométricas e a hierarquia dos
canais. São 7 microbacias (M1 até M7) e 5 sub-bacias destacadas (S1 até S5), que podem
ser vistas na Figura 2.1.
Na Tabela 2.1 são apresentados os valores aproximados da área de cada microbacia
e sub-bacia, o perímetro, comprimento e gradiente. Em relação às sub-bacias, o canal
apresentado é o que deságua no leito principal ou diretamente no açude público Namorado,
respectivamente. Na Tabela 2.2 são apresentados os valores das cotas em que os canais das
microbacias se iniciam. É conveniente notar que, de cada cabeceira até o divisor de águas,
existem microcanais e ravinamentos que vertem para onde se denominou o início dos
canais analisados. Esses pequenos cursos, com feições na maioria das vezes inferiores a 1
metro, tanto em comprimento como em gradiente altimétrico, a montante do início dos
canais, proporcionam a energia potencial que transformada em cinética no desenvolver do
fluxo, modela por erosão o relevo, dando forma ao escoamento, que por sua vez depende
das condições de resistência do substrato, para que o resultado geométrico evolua.
Tabela 2.1
–
Área, perímetro, comprimento do canal e gradiente altimétrico aproximados
da bacia.
Microbacias Área Km
2
Perímetro Km Comprimento m Gradiente m
M1 0,395 2,359 797,02 19,80
M2 0,133 1,521 463,41 17,36
M3 0,115 1,412 453,10 7,40
M4 0,464 2,604 1176,51 42,73
M5 0,449 2,730 835,01 32,80
M6 0,202 1,884 697,36 16,23
M7 0,297 2,263 407,93 10,00
Sub-bacias
S1 1,875 5,828 2a-1724,45 2a-21,70
S2 3,951 7,492 3a-749,14 3a-61,05
S3 3,372 7,716 2a-1852,80 2a-18,03
S4 1,082 4,411 2a-1522,64 2a-76,05
S5 0,489 3,122 2a-770,29 2a-34,99
Tabela 2.2
–
Cota de início dos canais por microbacias.
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7
486,99 464,68 459,97 474,05 491,67 481,00 478,02
Foram destacados, para análise, apenas os canais das microbacias, devido ao
elevado volume de dados a serem analisados, caso se verificasse analiticamente cada canal
de cada sub-bacia, pois cada canal precedente, numa sub-bacia é, em si, uma microbacia.
22
Figura 2.1
–
Disposição da hierarquia dos canais, onde o canal com traço mais forte é
o determinante.
Na Tabela 2.3 são apresentadas as freqüências do sentido de cada segmento do canal
com o número de segmentos. No caso esses valores devem ser observados juntamente à
direção do canal, pois são vetores, logo possuem, além do sentido, direção.
23
Tabela 2.3
–
Freqüência do sentido em que os segmentos de reta do canal das
microbacias se apresentam.
MICROBACIAS
AZIMUTE*
1 2 3 4 5 6 7
E-SE 10 24 11 63 54 37 19
N-NE 1 20 8 24 15 16 11
NE-E 5 25 37 79 86 44 32
NW-N 9 1 15 72 11 9 2
S-SW 26 25 22 22 18 26 22
SE-S 11 23 23 42 32 47 20
SW-W 81 6 5 26 6 20 6
W-NW 78 6 7 19 17 7 1
Segmentos de reta 221 130 128 347 239 206 113
* AZIMUTE é o quadrante do azimute e M1 até M7 os valores por microbacia. A
leitura de AZM deve ser feita pelo sentido que o quadrante apresenta e não como
sendo, por exemplo, para W-NW equivalente ao “de-para”, isto é, como sendo a
partida de W e a chegada do canal em NW.
Pode ser observado na Figura 2.1 que a direção predominante do fluxo de água
referente ao leito principal é de Norte para Sul, entretanto, o sentido dos canais varia à
medida que o leito se desenvolve sobre esse relevo de baixa rugosidade, isso pode ser
verificado na angulação do encontro dos afluentes com o rio determinante. Com esse
relevo pouco rugoso pode-se afirmar que um dos fatores que afetam diretamente o sentido
do fluxo à passagem da água das enxurradas, está na relação entre a determinação da
inclinação do relevo quanto da resistência do substrato cristalino, ou seja, a rocha.
Os canais 1a e 1b da sub-bacia S1; 1a, 1b, 1c e 1d da sub-bacia S2; 1a, 1b, 1c e 1d
de S3 e 1a e 1b de S4, seguem a tendência acima mencionada, isto é, com direção
predominante de Norte para Sul variando nos quadrantes NW-N-NE para SE-S-SW. Já os
canais 1e e 1f de S2 se apresentam com direção latitudinal, de E para W. Os canais 1a e 1b
de S5 tem a mesma característica, porém, por estarem na outra margem do canal principal
têm direções predominantes opostas, isto é, W para E.
Do mesmo modo que seus canais precedentes, o canal 2a da sub-bacia S5, segue em
termos de direção. É interessante notar que essa característica de direção E-W ou W-E
predomina nos canais das microbacias, mas, ao se ter como parâmetros todos os canais da
1ª ordem, ou seja, nível 1 de cada sub-bacia, nota-se que apenas 4 canais, 1e e 1f de S2 e
1a e 1b de S5 assemelham-se em termos de direção com as microbacias.
Além dos fatores climáticos e do substrato, seja solo ou afloramentos rochosos,
cascalhos e calhaus, comuns na região, o grau de exposição incide na geometria final dos
canais. O grau de exposição é a direção em que as faces das encostas recebem todas as
forças morfogenéticas, de origem externas, logo morfoclimáticas.
24
Em M1 o sentido SW-W predomina com freqüência de 81 segmentos sendo
seguida por 78 segmentos no sentido W-NW, dentre os 221 segmentos do canal. A
microbacia M1 apresenta como menor freqüência apenas um segmento, que se dá no
sentido N-NE, denotando sua tendência à linearidade, pois dos 62 segmentos restantes,
apenas 28% estão distribuídos nos demais sentidos.
Em M2 praticamente há um equilíbrio na distribuição das freqüências do sentido
dos segmentos com os seguintes resultados: NE-E 25 vezes, S-SW 25 vezes, E-SE 24
vezes, SE-S 23 vezes e N-NE 20 vezes, dentre os 130 segmentos do canal. Na microbacia
M2 há apenas um segmento como menor freqüência, como em M1, cujo sentido é NW-N.
Em M2, os resultados implicam em uma sinuosidade elevada do canal, pois há o equilíbrio
na distribuição, que abrange 5 quadrantes contra três, cujas freqüências juntas representam
apenas 10% dos segmentos.
Em M3 o sentido mais freqüente é NE-E com 37 segmentos. A menor freqüência é
SW-W com 5 segmentos. Há uma relação de sinuosidade também nesse canal, pois a
distribuição segue com as freqüências: SE-S, 23; S-SW, 22; NW-N, 15; E-SE, 11; N-NE, 8
e W-NW, 7.
Em M4 o valor que mais se repete é também o quadrante NE-E como em M3, com
79 segmentos. A menor freqüência é no sentido W-NW, com 19 segmentos. Pelos valores
obtidos para os sentidos do canal dessa microbacia, percebe-se uma equilibrada
distribuição de suas freqüências, denotando a sinuosidade do canal cuja tendência maior se
encontra nos sentidos NE-E, NW-N e E-SE, no qual NW-N, NE-E e E-SE são seqüência,
quando se dirige a Sul.
Em M5 a situação da maior freqüência incide no sentido NE-E, com 86 segmentos,
porém, observa-se que a diferença entre a maior freqüência para a segunda, neste canal, é
de 32 segmentos, diante das demais microbacias. Para os demais canais a diferença entre a
maior freqüência observada e a segunda é de 3, 0, 14, 7, 3 e 10 segmentos respectivamente
para M1, M2, M3, M4, M6 e M7. Vários fatores incidem sobre essa diferença elevada,
porém, um dos fatores determinantes pode estar relacionado à energia do canal. O canal de
M4 possui uma extensão de 1176,51m e um gradiente altimétrico de 42,73m; o canal de
M5 possui 835,01 e gradiente altimétrico de 32,80m. Ao comparar M4, que tem o maior
gradiente altimétrico, com M5, que possui o segundo maior gradiente em relação às demais
microbacias. A partir da relação do comprimento/gradiente, vê-se que M4 tem uma relação
de queda de 1 metro no gradiente a cada 27,533 metros de curso. Já em M5 essa relação é
de 25,45 metros, ou seja, uma diferença de 2,07 metros no comprimento para o desnível de
25
1 metro no gradiente, resultando numa diferença de 341,50 metros entre M4 e M5 no curso
do canal, isto é, o canal de M5 é mais curto que o canal de M4, porém se aproxima de M4
em termos de gradiente, que é o maior.
Já em M6 e M7, verifica-se uma proporção na freqüência dos sentidos, denotando
também que os canais não tendem a retilinearidade. Em M6 a maior freqüência se encontra
no sentido SE-S e em M7 no sentido NE-E.
As maiores freqüências observadas são NE-E, cinco vezes, SW-W, uma vez; SE-S,
uma vez. A microbacia M1 está diametralmente oposta às demais, logo, na vertente
esquerda do canal principal, representado pela linha mais escura na Figura 3, direção à
jusante. A microbacia M6 apresenta-se com uma tendência de sentido Sudeste/Sul (SE-S),
mas tem como segunda freqüência de sentido NE-E.
Diante dos dados apresentados, nota-se que a vertente esquerda do curso principal,
visto aqui como determinante, tem seu início no canal denominado de 1a da sub-bacia S2,
e que proporcionou ao canal de M1 um curso mais retilíneo, no entanto, para os canais de
M2 a M7, os cursos são mais sinuosos.
O fato do canal de M1 se apresentar mais retilíneo que os demais, e isolado como
microbacia na vertente esquerda do canal determinante, denota que nesta vertente a
regressão da encosta pode estar sendo potencializada, pois na vertente direita a água é
vertida para microbacias, e não como na esquerda, em que M1 está entre S2, S3 e S4,
concorrendo com sub-bacias. Analiticamente, cada canal de ordem 1 de cada sub-bacia é
uma microbacia, e observando os canais mais a jusante nas sub-bacias pode-se verificar a
intensidade do trabalho fornecida ao sistema a partir das enxurradas conduzida pelos canais
precedentes, mais a montante.
No caso da vertente esquerda, em que S2, S3 e S4 se encontram, há 13 microbacias
contra 10 microbacias da vertente direita. Uma relação próxima se não fosse o fato de que
o canal determinante recebe uma contribuição elevada, a partir das enxurradas oriundas da
vertente esquerda e também pelo fato de que na vertente direita há muitos canais, porém
isolados em microbacias e não como no complexo da vertente esquerda, em que as sub-
bacias determinam o fluxo.
A vertente esquerda denota uma concentração de maior energia potencial que a
vertente direita, sendo verificado nas cotas em que os canais, desse lado, começam a
estabelecer-se enquanto resultante da cinética das águas torrenciais. Na Tabela 2.4 podem
ser vistas as cotas em que esses canais se iniciam, ou seja, o ponto em que a energia
potencial, ao transformar-se em cinética, modifica os microcanais ou ravinas em um leito
26
concentrador das águas pluviais. Na Tabela 2.5 pode-se ver a cota de início dos canais de
ordem 1 da vertente direita do canal determinante, isto é, da sub-bacia S1 e S5.
Tabela 2.4
–
Cota de inícios dos canais em metros em relação ao nível do mar na vertente
esquerda do canal determinante de ordem 1, por sub-bacias e da microbacia M1.
S2 S3 S4
M1
(1a) (1b) (1c) (1d) (1e) (1f) (1a) (1b) (1c) (1d) (1a) (1b)
(1a)
524,3 510,5 508,6 507 496,7 519,9 519,9 483 483 518 479,3 479,9
486,99
Tabela 2.5
–
Cota de inícios dos canais
em metros em relação ao
nível do mar para sub-
bacias S1 e S5.
S1 S5
(1a) (1b) (1a) (1b)
519,97 506,96 467,08 475,39
O canal 1a da sub-bacia S2 é o que se inicia na maior cota, com 524,25 metros, mas
em termos do comprimento do canal, em relação aos demais, 1a de S2 é o menor, com
437,92m, enquanto que o maior, que é o 1f, também de S2, tem 1428,11m de
comprimento, e inicia-se na cota de 519,85m. Apesar de 1a de S2 ser o canal mais curto,
sua cota elevada exprime a energia potencial mais elevada quando os canais de ordem 1
são comparados e S2 é a única sub-bacia que apresenta um canal de ordem 3.
Observando a energia cinética que modela a forma geométrica do canal, a partir do
aspecto das freqüências de sentido na orientação do fluxo, percebe-se que há uma elevada
abrasão lateral nos leitos cuja sinuosidade resulta na alta concentração do trabalho erosivo.
As condições da localidade em voga, cujos solos são rasos e com afloramentos rochosos do
cristalino, permitem o refluxo da enxurrada em movimentos turbulentos incidindo na
concentração sinuosa do fluxo no leito.
A distribuição da sinuosidade média dos canais das sub-bacias S2, S3 e S4 pode ser
vistas na Tabela 2.6, cujo histograma é apresentado na Figura 4.
27
Tabela 2.6
–
Freqüência
média do
sentido dos
canais de
S2, S3, S4.
Sentido Freqüência Classe
N-NE 285 1
NE-E 605 2
E-SE 701 3
SE-S 1199 4
S-SW 1232 5
SW-W 1055 6
W-NW 1028 7
NW-N 458 8
Figura 2.2
–
Histograma com a curva de normalidade
dos dados apresentados na Tabela 2.6.
De acordo com os resultados apresentados, vê-se que há uma distribuição próxima
a normal das freqüências com pico máximo nos sentidos SE-S e S-SW, indicando que o
fluxo segue na direção sul com uma certa sinuosidade. Este resultado, se for comparado
com os obtidos para as microbacias que estão na margem direita do canal determinante,
mostram-se similares diferindo apenas em relação aos resultados obtidos para M1, cuja
tendência retilínea é mais acentuada. Uma explicação para essa diferença, notada apenas
em M1, pode estar em função do tempo de trabalho que a água vem aplicando nesta área
cujo canal pode ser ainda efêmero, porém mais proeminente que os ravinamentos ou fluxos
que circulam na microtopografia.
As condições ambientais evidenciadas nos perfis transversais ao canal de M1
(Figura 2.3), denotam que este está se desenvolvendo em uma área de planura. Uma
análise da declividade do perfil do canal (Tabela 2.7), mostra que em seus 797,02m de
comprimento, apenas nos primeiros 50m há uma variação angular elevada.
28
Figura 2.3
–
Localização dos perfis transversais ao canal de M1. A
contagem da distância está onde se indica o nome do
perfil.
Tabela 2.7
–
Estatística descritiva da declividade em graus do canal de M1.
Parte do canal Amostras Amplitude Min. Max. Média Desv. M. Var.
Até 50m 14 39 2 41 16 13 178
de 50 até 797,02m 206 10 1 11 3 1 2
Nos dados apresentados na Tabela 2.7 nota-se que nos primeiros 50 metros do canal
de M1 há uma elevada energia potencial e cinética em relação ao restante do canal, pois a
média angular dessa seção é 16º, enquanto que nos 747,02 metros restantes, a média
angular do declive é 3º. Associando esses valores ao aspecto de planura obtido através dos
transectos P1, P2 e P3, corrobora-se a idéia de que este leito é mais recente que os demais
devido às condições ambientais, ligadas ao substrato que permite um desenvolvimento
energético que serviu como ‘gatilho’ para que o canal venha se formando, daí então sua
característica diferenciada dos demais canais em termos de sinuosidade do leito.
A partir dos dados expostos e da sua análise, salienta-se que há na área a regressão
das encostas e dos processos erosivos e que, na vertente esquerda do canal determinante
existe uma propensão maior ao desgaste, ainda mais se se considerar M1 como sendo o
início de um novo comportamento erosivo, pois numa área cuja declividade média em que
o canal evolui, está por volta dos 3º, assim sendo, obtém-se um desvio médio de 1º.
Como a hipótese testada afirma que as vertentes do açude Namorado estão
desprovidas de vegetação adensada, logo estão mais vulneráveis ao processo erosivo, e
29
como já foi detectado pela análise dos perfis, há erosão e, por conseguinte, há regressão
das encostas, destarte se fez necessário verificar, a partir do grau de cobertura do solo
propiciado pela vegetação, a existência dessa relação nas encostas estudadas. Na Tabela 6
são apresentados os resultados do tamanho da área das classes de cobertura vegetal por
microbacia com as respectivas áreas de exposição.
Tabela 2.8
–
Área aproximada das classes do grau de cobertura vegetal e direção das
encostas por microbacia em Km
2
.
Grau de cobertura vegetal por microbacia
Cobertura vegetal
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7
Água ou Solo exposto
e úmido 0,014 0,042 0,020 0,035 0,044 0,013 0,046
Solo exposto 0,031 0,040 0,011 0,038 0,039 0,014 0,010
Vegetação aberta 0,122 0,005 0,028 0,191 0,056 0,022 0,025
Vegetação densa 0,108 0,025 0,045 0,103 0,061 0,079 0,123
Vegetação rala 0,120 0,022 0,011 0,098 0,250 0,075 0,093
Na Tabela 2.9 podem ser vistos os resultados do tamanho da área das classes de
cobertura vegetal por sub-bacia com as respectivas áreas de exposição
Tabela 2.9
–
Áreas aproximadas das classes do grau de cobertura
vegetal por sub-bacia em Km
2
obtidos da classificação
supervisionada.
Cobertura Vegetal S1 S2 S3 S4 S5
Água ou Solo
Exposto e úmido 0,181 0,134 0,068 0,066 0,062
Solo exposto 0,193 0,230 0,193 0,182 0,182
Veg aberta 0,152 0,340 0,657 0,297 0,080
Veg densa 0,655 2,497 1,123 0,200 0,060
Veg rala 0,695 0,750 1,330 0,337 0,106
O resultado comparativo para o grau de cobertura nas microbacias pode ser visualizado na
Figura 2.5.
30
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7
Microbacias
Área de cobertura vegetal, Km2
Água
Solo
V, Aberta
V, Densa
V, Rala
Figura 2.5
–
Comparação entre as classes do grau de cobertura do solo por microbacias
em Km
2
.
Percebe-se que a classe solo, que representa solo exposto às intempéries, é menor
em praticamente todas as microbacias, estando apenas em M2 com valor aproximado da
área de água ou solo exposto e úmido, isto devido ao fato dessa microbacia estar bem
próxima à cota de cheia do Açude Público Namorado. Nas demais microbacias é marcante
a presença da vegetação porém pouco adensada, existindo apenas em M4 uma área de
elevada proporção com vegetação aberta. O canal M4 é bastante sinuoso, suscitando que
esta sinuosidade possa ser conseqüência também da área com pouca vegetação, resultando
baixa proteção do solo, deixando-o exposto a ação erosiva nas laterais do canal, pois
qualquer obstáculo que se interpõe à frente da descarga hídrica é capaz de desviar a direção
do fluxo para as bordas, que mais sensíveis erodem.
Pode ser observado também que a água no solo em M2 e M5 tem seu resultado
semelhante a M7 que praticamente fica com grande parte de sua extensão imersa quando
há cheia no açude. Os valores das áreas em Km
2
, para M2, M5 e M7, respectivamente são
0,042, 0,044 e 0,046.
Pode ainda ser observado que há uma proporcionalidade entre as classes, com
discrepâncias apenas na vegetação rala de M5. Em M5 observa-se (ver Figura 2.5 e tabela
2.3) que a sinuosidade do canal é menor que M4, porém maior que os canais das demais
microbacias, corroborando a idéia de que a sinuosidade pode ser resultado do grau em que
se encontra a ocupação pertinente à cobertura vegetal.
31
A sinuosidade do canal como dependente do grau de cobertura, pode ser explicada
através da teoria Ecodinâmica, posto que, se a cobertura vegetal não está distribuída
adequadamente a proteger o solo, a tendência é que o meio se torne instável, permitindo
que a morfogênese supere a pedogênese.
Em M1, cujo canal corre com certa linearidade, vê-se que há proximidade entre os
valores dos graus de cobertura. Tanto a vegetação rala quanto aberta se encontram em grau
similar, com uma variação inferior para vegetação densa, porém, permitindo que as
intempéries, principalmente as resultantes da pluviosidade, sejam absorvidas com menos
impacto no sistema.
No que diz respeito às sub-bacias, percebe-se que as classes “Água ou Solo exposto
e úmido”; “Solo exposto” e “Vegetação aberta” foram menores que as classes “Vegetação
densa” e “Vegetação rala”, com exceção da classe “Vegetação densa” em S4 (0,201Km
2
) e
“Vegetação densa e rala” em S5 (0,060 e 0,106 Km
2
, respectivamente), quando
comparados aos valores obtidos para as outras classes. Observando esses resultados e
associando-os às observações obtidas para regressão das encostas, a partir do ponto de
vista das freqüências dos sentidos dos canais, percebe-se que nas sub-bacias ainda há uma
maior superfície com vegetação rala ou densa, e também há um elevado processo de
morfogênese. A própria hierarquia dos canais nas sub-bacias é um indicativo desse
fenômeno. Em S2, que possui a hierarquia mais complexa, chegando a ordem 3a,
inesperadamente tem-se a maior presença da vegetação densa (2,497Km
2
).
A teoria Ecodinâmica admite que quando há cobertura vegetal com maiores
proporções de adensamento dos indivíduos numa área, esta torna propícia a tendência de
que a pedogênese seja mais elevada que a morfogênese, dando assim condições para que o
solo seja formado e acumulado sobre a litologia imediatamente abaixo.
Neste estudo detectou-se áreas com grandes vazios de vegetação, logo, com solo
exposto, mas também detectou-se a existência de algumas áreas com densidade
vegetacional que poderiam vir a favorecer a pedogênese, no entanto, nestes núcleos com
densidade vegetacional em que a pedogênese deveria ser mais intensa que a morfogênese,
observa-se uma propensão maior à alteração do relevo do que à formação de solo em si.
Essa situação é explicada devido à elevada intensidade das chuvas que, agindo sobre o solo
e sobre o substrato cristalino localizado muito próximo à superfície do relevo, tem
favorecido a formação das enxurradas na cumeada, e que por captação tem seu caudal
aumentado, erodindo a camada de solo incipiente na direção a jusante. Ou seja, apesar de
se ter detectado áreas com densidade vegetacional, as quais poderiam favorecer a formação
32
de solo (pedogênese), estas não promovem uma proteção efetiva ao solo da ação das águas
da chuva que, quando concentradas nos topos das encostas formam as fortes enxurradas.
Em medições exploratórias com trado holandês, chegou-se na rocha em cinco
sondagens, num perfil transversal no canal, ou seja, do divisor de águas até o talvegue no
leito seco. Essas sondagens permitiram a observação das seguintes profundidades de
lâmina edáfica 28,85cm, 46,15cm, 66,30cm e 53,00cm e apenas no leito não se atingiu a
rocha perfurada até os 100cm. Essa profundidade corrobora para a rápida formação de
enxurradas decorrentes das chuvas intensas. Na Tabela 2.10 são apresentados os dados de
pluviosidade em milímetros do posto de coletas da Bacia Escola no período de janeiro de
2003 a janeiro de 2004. Foi detectado em janeiro de 2004 um alto índice pluviométrico em
praticamente todo o estado da Paraíba. Para facilitar a leitura foram omitidas na
apresentação as posições cujo valor de coleta é zero e na tabela 2.11 são apresentados
valores de pluviosidade anual para referência.
33
Tabela 2.10
–
Totais diários de pluviosidade em mm.
2003 2004
DIA JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OCT NOV DEZ JAN
1 8,70
2 0,60 3,80
3 10,40
4 1,00 0,20
5 4,20
6
7 9,00
8
9 0,30
10 2,50
11 0,20
12 5,00
13 12,00 3,60
14 0,50
15 27,40
16 2,10 6,00
17 2,70 0,90
18 6,10
19 63,60 3,60 0,30 20,90
20 0,20
21 0,50 75,60
22 3,40 29,00
23 0,70 1,00 6,00 33,60
24 0,70 2,40 0,50
25 3,20 0,70
26 61,60
27 0,20 1,10
28 8,50
29 14,80
30 1,40 2,40
31 0,20 9,60 12,10
TOTAL 68,40 30,10 23,80 47,40 14,40 0,30 280,60
Fonte: Rede Hidrométrica do Nordeste. Pluviometria; Posto da Bacia Escola – São
João do Cariri/PB.
As lacunas significam valores 0,00 (zero) na coleta, isto é, ausência de pluviosidade.
34
Tabela 2.11
–
Volume de precipitação pluviométrica em
São João do Cariri.
ANO
TOTAL
(mm)
Média anual
(mm)
ANO
TOTAL
(mm)
Média anual
(mm)
1911 229,6 76,5 1953 264,1 66
1912 511,4 51,1 1954 220 55
1913 370,2 37 1955 650 162,5
1914 671,7 61 1956 334 66,8
1915 124,9 17,8 1957 350 116,6
1916 371,4 41,2 1958 233 58,25
1917 496 45 1959 240 80
1918 316,8 31,6 1960 414 69
1919 244,7 27,1 1961 503 83,8
1920 440,2 44 1962 459 76,5
1921 524,4 58,2 1963 400 100
1922 524,1 52,4 1964 443,3 73,8
1923 200,1 28,5 1965 541,2 135,3
1924 995 124,3 1966 430 86
1925 429,1 47,6 1967 540 135
1926 439,8 54,9 1968 336,2 112
1927 324,5 46,3 1969 344,1 57,3
1928 307,5 34,1 1970 196,3 39,2
1929 474 47,4 1971 390,1 65
1930 198,4 24,8 1972 336,7 48,1
1931 282,7 31,4 1973 435,4 48,3
1932 191,1 21,2 1974 718 79,7
1933 227,4 32,4 1975 530,6 66,3
1934 522,7 74,6 1976 316,1 52,6
1935 804,8 100,6 1977 720 144
1936 330 66 1978 407,2 45,2
1937 365,8 121,9 1979 260 37,1
1938 301,8 33,5 1980 136,2 27,2
1939 566,5 51,5 1981 523,6 65,4
1940 750 107,1 1982 153,4 21,9
1941 392,8 65,4 1983 - -
1942 184 23 1984 - -
1943 129,7 18,5 1985 - -
1944 222,1 37 1978 407,2 45,2
1945 517 57,4 1979 260 37,1
1946 202,8 33,8 1980 136,2 27,2
1947 650,9 92,9 1981 523,6 65,4
1948 351,1 50,1 1982 153,4 21,9
1949 279,7 46,6 1983 - -
1950 139 46,3 1984 - -
1951 178 59,3 1985 - -
1952 192 64
Fonte: SUDENE (1990).
Em relação à alta intensidade, isto é, elevada concentração das precipitações no
ambiente observado, notam-se meses com ausência de chuvas (estiagem de junho a
35
setembro de 2003, como mostra a tabela 2.10), entretanto, no dia 19 de janeiro,
praticamente em um dia totalizaram-se mais de 90% no que se refere à precipitação do que
foi acumulado no período mensal, do mesmo modo ocorreu no dia 1º e no dia 13, de
fevereiro desse ano, totalizando respectivamente 8,70mm e 12,00mm. Apenas nesses dois
dias de fevereiro de 2003 foram totalizados 72% do total mensal. Nos meses de março,
abril e maio também pode ser vista a concentração da precipitação em poucos dias,
denotando assim a intensidade da chuva precipitada no lugar. Esses são valores elevados
de carga pluviométrica indicando alta magnitude para o complexo de bacias estudadas,
cujo relevo contém uma camada rasa de solo com presença intensa de regolitos (Figura
2.6). Pelo fato de estar sobre o cristalino, o escoamento superficial torna-se bem drenado,
pois o movimento vertical da água passa a ser no sentido do substrato formando os canais
torrenciais devido às enxurradas que vão dando novas feições ao modelado das vertentes
nas bacias estudadas (Figura 2.7).
Figura 2.6 – Cobertura edáfica bastante pedregosa, abr/2003.
36
Figura 2.7
–
Escoamento superficial modelando o relevo, abr/2003.
Nota-se que o mês de janeiro de 2004 não foi analisado por apresentar valores
maiores do que normalmente se tem observado como tendência, visto, nesse caso, como
uma anomalia, onde se considerou como um ruído de ordem natural àquele sistema.
Apesar de serem valores válidos, são anormais à distribuição do histórico pluviométrico,
podendo ser bem empregados isoladamente, ou em conjunto, mas com ressalvas por
incrementarem uma discrepância à análise.
Nos termos Ecodinâmicos a área apresenta uma tendência de estabilidade, apesar
do regime climático semi-árido. Culturalmente essa estiagem tende a ser vista como um
fenômeno relativo à calamidade, pois é aparentemente instável por chover pouco em
relação a outros lugares do território nacional, entretanto, esse mesmo regime climático,
que mantém uma certa estabilidade dentro do que se pode considerar como uma estiagem,
sempre rigorosa, em períodos prolongados é previsível, com maior probabilidade de acerto
nos termos da sua duração e magnitude. Esses fenômenos climáticos trazem consigo as
surpresas das chuvas de alta intensidade, que, apesar das proporções do grau de cobertura
vegetal detectados, incidindo como proteção ao solo, não estão sendo suficientes para
conter, neste período de um ou dois dias de chuvas concentradas, as enxurradas que estão
causando degradação ao ambiente.
Estas enxurradas degradam o solo raso de forma erosiva e assim modelam
naturalmente o relevo (Figura 2.7), conotando uma aparente instabilidade ambiental, e, por
37
outro ângulo de observação, pode-se inferir que há um desfalque enorme da lâmina
edáfica, pois os solos são movimentados para os níveis de menor energia. Já num outro
prisma, observa-se que grande parte do solo, devido ao movimento deposicional de
sedimentos, está se acumulando nos níveis de menor energia (Figura 2.8), no caso
específico em tela, o açude Namorado (Figura 2.9). Nessa contabilidade afirma-se que a
cuba do relevo que armazena a água para o consumo humano, assim como para alimentar
sua necessidade produtiva, perde sua capacidade de armazenamento face ao sedimento
depositado.
Figura 2.8
–
Depósito de sedimento nos níveis de menor energia do perfil longitudinal do
escoamento, abr/2003. A linha vermelha traça a largura do leito; as letras A e B,
respectivamente o canal de escoamento com a sinuosidade causada pela força
da enxurrada através da erosão lateral; em C está sendo demonstrado o ângulo
de inclinação da vertente em relação ao nível de base representado por D.
38
Figura 2.9 – Açude Namorado, jan/2004.
O ambiente pesquisado mantém-se estável por volta de sete meses ao ano, nos
termos da instabilidade decorrente da perda de solo, pois a vegetação detectada, juntamente
com a baixa pluviosidade, no que se refere à ecodinâmica, é ponto-chave para que haja
pedogênese. Esse ambiente, apesar de sua estabilidade num determinado período, torna-se
vulnerável quando o agente intempérico relativo às chuvas de alta intensidade fluem sem
nenhum impedimento. Nesse caso refere-se ao manejo adequado para a captação e
drenagem dessas intensas cargas pluviais, manejo este que também envolve a distribuição
da vegetação e uso adequado do solo.
A situação dos indivíduos vegetais da caatinga, hoje, não é mais como no início da
colonização. A investida devastou áreas que, ao se regenerarem, ainda não atingiram
grande parte à própria dinâmica climática do semi-árido, devido à situação dos anos
pregressos.
39
2.3 Conclusão
1. Há erosão regressiva nos canais de escoamento em decorrência das chuvas de alta
intensidade;
2. A ausência de vegetação torna o ambiente mais vulnerável à ação da enxurradas
oriundas das chuvas;
40
Capítulo 3
Influência da deposição de sedimentos no
estoque hídrico no açude Namorado
Resumo
Neste capítulo, final, verificou-se que o sedimento
originado pelo processo erosivo a montante tem
proporcionado uma diminuição na capacidade de
armazenamento de água do açude, pois ali todo o
sedimento é barrado juntamente com a água oriunda do
escoamento
41
3.1
Introdução
A falta de água tem sido nos últimos tempos centro de debates fervorosos. A água,
juntamente com o elemento ar, talvez sejam os elementos naturais mais importantes para a
sobrevivência do ser humano. A disponibilidade hídrica, por ocorrer com mais freqüência
em determinados lugares que outros, diferentemente do ar que se encontra praticamente em
toda parte, sucede ao homem estratégicas para que se possa tê-la e preserva-la.
Com o aumento da população humana, a concentração do uso e posse, somando-se
ao consumo de bens naturais se tornou inevitável, e como a água é um elo importante tanto
para sobrevivência assim como para que várias cadeias produtivas sejam engendradas,
conflitos de interesse têm surgido a despeito do domínio desse bem.
Como conseqüência democrática para que todos os cidadãos tenham acesso à água,
vários dispositivos legais vêm sendo implementados para que o uso e o consumo desse
bem sejam regulados da melhor maneira possível, onde a melhor maneira possa ser
interpretada como sendo regras para que o desperdício seja evitado e o acesso da
população se amplie. Entretanto, de um modo geral as medidas reguladoras encontram-se
em ajustes, pois no Brasil, essa idéia é recente e a implementação não voga, ainda, em
todos os setores que necessitam desse elemento.
Paralela às ações mitigadoras para racionar o acesso, uso e consumo da água,
pesquisas e estudos acerca da aplicação desse bem vêm sendo elaborados de modo a
corroborar com a conservação dos conjuntos que dinamizam a água potável. Do mesmo
modo há pesquisas que buscam o reaproveitamento e o uso com o menor nível de
desperdiço da água.
O desenvolvimento de estudos acerca da conservação da água em aplicações da
agricultura tem mostrado resultados promissores, pois nas pesquisas em que o solo está
como objeto, correlatamente a água também está, mesmo que explicita ou implicitamente,
seja pela chuva ou enxurradas dentre outras situações. Extrapolando-se esse microcosmo,
nos estudos para conservação do solo viu-se como a água é importante para a dinâmica
desse conjunto da paisagem, e no tocante ao manejo de solo e água há entre estes uma
estreita ligação ao que condiz à disponibilidade de um em relação ao outro, haja vista que
ambos são base para que, indiretamente, a população humana sobreviva por meio da
produção e consumo de alimentos.
Na temática conservacionista entre solo e água, ao mesmo tempo em que um
elemento conserva o outro, poderá também provocar perdas. Essa assertiva conduz ao
42
seguinte questionamento: se há perda de material (morfogênese do relevo) devido à ação
das enxurradas, qual a conseqüência desse processo no fundo do vale, mais
especificamente no açude Namorado em São João do Cariri?
Como hipótese afirma-se que há deslocamento de material das encostas para o
açude Namorado, cuja conseqüência é o assoreamento do açude provocando assim a
diminuição do estoque hídrico no recipiente.
Observa-se a independência das enxurradas e a as perdas de solo como dependente
da dinâmica modeladora provocada pela enxurrada cujo resultado é o transporte de
material erodido para o fundo do vale.
Shen e Lai (1996) escreveram que o controle do assoreamento pode se dar através
da redução da quantidade final de sedimentos que entra no reservatório por meio do
controle da erosão da bacia e da retenção de sedimentos, pela sua remoção a partir da
dragagem e de um dispositivo do controle dos sedimentos carregados através do
reservatório para a posterior liberação por descargas de fundo localizadas na barragem.
Para Morris e Fan (1997), a dragagem é o método mais usual para remoção de
sedimentos no fundo de reservatórios e Atkinson (1998) ressalta que esse procedimento só
é mais conveniente quando o nível de água no reservatório estiver baixo.
Nos reservatórios do semi-árido brasileiro existe uma grande chance de se poder
executar a manutenção, como propuseram os autores acima citados, entretanto percebe-se
que não é tão usual a dragagem dos açudes. E em caráter especulativo pode ser citado o
alto custo, a falta de política públicas ou até mesmo a negligência de seus usuários na
manutenção do reservatório, mas a Lei prevê que as cabeceiras e vales dos rios sejam
proporcionalmente ao tamanho do leito, protegidos (Brasil, 1934).
Tucker e Slingerland (1996) sugerem que a maior dificuldade no controle da taxa
de sedimentação está relacionado com a arquitetura da bacia, ou seja, sua forma,
deslocando desse modo o ponto de vista para o processo geométrico donde muitos modelos
têm sido elaborados para propiciar o estudo e controle dessas taxas.
Whipple et al. (1998) ressaltam, porém, que modelar ambientes naturais com sua
dinâmica é impossível, pelo menos nas atuais condições técnicas de que atualmente se
dispõem, entretanto, é necessário modelar o que for possível, pois deste modo pode-se criar
possíveis cenários e analisá-los.
Nesse aspecto, Milana & Tietze (2002), após estudos sobre modelos de
erosão/sedimentação, detectaram que a variação tridimensional das vertentes pode produzir
43
diferentes aspectos da sedimentação nos pontos de maior planura a jusante, mostrando
então o quanto esse processo é complexo.
Vê-se que estudos sobre esse aporte de sedimento em açudes se fazem necessários à
medida que se visa à compreensão temporal da dinâmica deposicional. Por isso o objetivo
desta segunda parte, da pesquisa, volta-se para a verificação do entulhamento do material
erodido no fundo do açude Namorado, indagando de que modo isso implica na diminuição
de água que deveria estar sendo estocada.
44
3.2 Resultados e Discussão
Verificou-se que está havendo uma substituição da água armazenada por
sedimento. Apesar dessa observação ser óbvia, pois se há erosão o material transportado
deve sedimentar-se em algum lugar, caso não atinja o oceano, observa-se que existe uma
ausência de informações a respeito da dinâmica desse efeito aos pequenos açudes do semi-
árido, cuja essencialidade para o abastecimento de água até o momento não foi substituída
por completo através de redes de distribuição com água provinda de reservatórios maiores.
Nas pequenas cidades e nas zonas rurais, tem sido difícil armazenar apenas água
nesses reservatórios, haja vista que além das chuvas, as enxurradas também são fonte de
abastecimento, ainda mais no regime pluvial do semi-árido brasileiro que tem chuvas
torrenciais de alta intensidade. Entretanto, as águas provenientes de enxurradas vêm
misturadas com material erodido, logo o açude barra a água, que contém as frações do solo
erodido, favorecendo, devido ao barramento, a sedimentação desse material em seu fundo.
A construção do açude Namorado se deu em 1932, sendo concluído em 1935 pelo
Departamento Nacional de Obras Contra as Secas (DNOCS). No projeto o volume de
armazenamento inicial foi calculado em 2.118.980m
3
(dois milhões, cento e dezoito mil e
novecentos e oitenta metros cúbicos) com cota mínima de 87 metros e máxima de 100
metros, isto é, 13m de profundidade, e a área do açude está próxima dos 16ha.
O resultado obtido através da simulação do relevo para época que o açude foi
construído é que sua capacidade de armazenamento inicial era de 2.894.605,84 m
3
.
Verificou-se uma diferença de 775.625,84 m
3
entre os valores para armazenamento do
projeto e do modelo, o que em termos numéricos equivale a 2,73 partes do volume total do
projeto inicial.
Em relação às cotas, ao tratá-las em termos altimétricos tem-se a cota de 100
metros na altitude de 450 metros. Já a cota mínima, de 87 metros, em termos altimétricos
equivale a altitude 437 metros. O resultado obtido na simulação para o ponto mais
profundo do açude foi a altitude de 435 metros, logo tem-se uma profundidade de 15
metros contra os 13 metros do projeto original.
O termo relevo antigo e relevo novo são as denominações respectivas para o relevo
simulado no interior do açude na época de sua construção em 1932 e relevo atual é o
resultado do relevo no fundo do açude, fruto das medições e estimativas realizadas em
2004.
45
3.2.1 Observação do relevo através de Perfis
A partir da delimitação de perfis longitudinais e transversais, pode-se medir as
altitudes do relevo antigo e do relevo novo nos pontos em que os perfis se cruzam. A
disposição dos perfis pode ser vista na Figura 3.1, em que denominou-se de PL os perfis
longitudinais e PT os perfis transversais.
Figura 3.1 – Disposição dos perfis no açude com os respectivos comprimentos. PL refere-se ao
perfil longitudinal e PT a perfil transversal.
Na Tabela 3.1 podem ser vistos os resultados da comparação das altitudes do relevo
antigo e novo no cruzamento dos perfis e na Figura 3.2 pode-se ver a representação gráfica
desses valores.
Tabela 3.1
–
Comparação das altitudes do relevo antigo e novo no cruzamento
dos perfis da apresentados na figura 3.1.
Altitude medida nos cruzamentos dos perfis em metros
PL1/PT1 PL1/PT2 PL1/PT3 PL2/PT2 PL2/PT3 PL3/PT2 PL3/PT3
Relevo Antigo 444,10 447,78 441,36 445,52 435,02 444,36 445,67
Relevo Novo 445,46 446,27 441,64 445,60 443,73 445,16 449,00
46
445,67
444,36
435,02
445,52
441,36
444,10
447,78
449,00
445,16
443,73
445,60
441,64
446,27
445,46
425,00
430,00
435,00
440,00
445,00
450,00
455,00
PL1/PT1 PL1/PT2 PL1/PT3 PL2/PT2 PL2/PT3 PL3/PT2 PL3/PT3
Relevo Antigo
Relevo Novo
Figura 3.2 – Representação gráfica das altitude medida nos cruzamentos dos perfis em metros.
Através da Figura 3.2 vê-se que o cruzamento PL1/PT2 foi o único em que o relevo
novo teve sua altitude inferior ao relevo antigo, denotando que nesse ponto houve um
processo erosivo nos últimos tempos, mesmo que dentro da área de armazenamento de
água no açude.
De um modo geral, nos 69 anos de existência do açude houve uma perda interna de
aproximadamente 1,51m da camada de solo nas proximidades em que PL1/PT1 foi
medido, e inevitavelmente esse material ficou armazenado na cuba do açude, em algum
ponto em que a gravidade tenha favorecido seu deslocamento, pois a barragem segura esse
material. Se se distribui hipoteticamente esses 1,51m, em 69 anos tem-se uma perda anual
de 0,021m/ano. É claro que essa perda não foi uniforme e pode ter sido maior em
determinadas épocas em decorrência de chuvas de alta magnitude e intensidade. Entretanto
esse valor indica que há por ano um baixo deslocamento de material proveniente do
próprio açude e que existe a probabilidade elevada do material que o entulha provir de
zonas de alta energia a montante do espelho d’água, isto é, da erosão que há nas vertentes
das bacias que alimentam o açude.
Ao comparar a possível dinâmica explicada para PL1/PT2 com os resultados
medidos em PL2/PT2 e PL2/PT3, que se encontram na região central do açude, observa-se
que em PL2/PT2 a perda de material foi de 0,08m do relevo antigo para o relevo novo e
respectivamente de 8,71m para PL2/PT3. A partir desse balanço vê-se que em PL2/PT2 a
dinâmica é aparentemente baixa, quase nula, porém ao se observar a discrepância do valor
de material recebido, que é 108,87 vezes maior, no ponto subseqüente e a jusante, que é o
ponto PL2/PT3, revela que a dinâmica em PL2/PT2 é alta e praticamente não houve perdas
47
de material entre do relevo antigo para o novo, neste ponto, ou seja, PL2/PT2, é uma
passagem para o material externo que vem de montante.
Os demais valores obtidos para cada ponto de cruzamento dos perfis indicam que,
ao se barrar o fluxo de água, isto é, com a construção, nas zonas em que tais pontos foram
medidos, houve um acréscimo de material. Observa-se então que existe sedimentação no
açude e que a contribuição de material encontra-se principalmente fora da zona de
alagamento.
Na Figura 3.3 podem ser vistos os resultados da comparação das profundidades do
relevo antigo e novo no cruzamento dos perfis. Essa profundidade equivale à diferença
entre a altitude de 450 metros, que é a cota máxima de alagamento, e as altitudes
apresentadas na Tabela 3.1 indicando apenas um outro modo de se observar as medidas na
inferência da sedimentação de material na zona de armazenamento do açude.
2,22
5,90
8,64
4,48
14,98
5,64
4,33
4,54
3,73
8,36
4,40
6,27
4,84
1,00
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
PL1/PT1 PL1/PT2 PL1/PT3 PL2/PT2 PL2/PT3 PL3/PT2 PL3/PT3
Relevo Antigo
Relevo Novo
Figura 3.3 – Representação gráfica das profundidade medidas no cruzamento dos perfis.
3.2.2 Observação do relevo através dos canais
Anterior a construção do açude havia canais de escoamento cuja ordem pode ser
vista na Figura 3.4. A disposição desses canais permite que se veja a hierarquia, logo a
força na determinação do fluxo de água e, por conseguinte, sedimentos em suspensão
oriundos das grandes torrentes.
Os dados extraídos para se comparar o relevo antigo com o novo, nos segmentos de
cada canal, podem ser observados na Tabela 3.3. Ajustando cada canal como um perfil
independente, em cada posição do relevo, tanto antigo como novo, podem-se obter dados.
48
Os dados que foram utilizados para análise envolvem comprimento do canal a partir da
altitude de 450m até o ponto de confluência com o canal principal ou de barramento, no
caso do canal principal; altimetria inicial e altimetria final, que equivalem as altitudes do
início e fim do comprimento medido; gradiente, ou seja, a diferença altimétrica e ainda o
ponto mais profundo que existe em cada canal.
Figura 3.4 – Disposição dos canais de escoamento obtidos por simulação para o relevo antes da
construção do açude.
Na Figura 3.5 os canais podem ser vistos na sua forma de perfil, onde são
comparados os relevos antigo e novo através da disposição dos canais. C1-A e C1-N são
respectivamente, canal 1 no relevo antigo e canal 1 no relevo novo; C2-A e C2-N
representam o perfil do canal 2 no relevo antigo e o canal 2 no relevo novo, do mesmo
modo o canal 3 tem seu perfil representado no relevo antigo e no relevo novo.
Tabela 3.2 – Dados obtidos nos canais existentes no interior do açude demonstrando a
tendência do relevo na área de acúmulo da água pluvial.
Canal
Comprimento Altimetria Inicial Altimetria Final Gradiente
Ponto mais
profundo
Rel. Antigo Rel. Novo Rel. Antigo Rel. Novo Rel. Antigo Rel. Novo
1 582,62 450,0 449,2 435,0 449,9 15,0 439,0
2 169,59 450,0 450,0 441,8 438,7 8,1 438,7
3 323,85 450,0 449,7 434,9 444,3 15,0 439,9
Observa-se que o canal C1 é o determinante e recebe a contribuição do canal C2 e
do canal C3. Essa conclusão, de que o canal C1 é o determinante, além de se pautar na sua
49
geometria – que ao capturar o fluxo de C2 e C3 e seguir com suas contribuições para
jusante, nos termos da força de ação – baseia-se principalmente no seu tamanho, pois ao
compará-los entre si, como se seus inícios fossem realmente na altitude de 450m (que não
são, pois recebem toda contribuição a montante), tem-se que o comprimento de C1 é maior
que C2 e C3, e que praticamente seu declive, apesar de menor que o do canal C3, favorece
mais o fluxo de água, logo também o de material erodido, devido aos 582,62m de
comprimento.
Essa dinâmica apresentada da erosão-deposição nos canais internos ao açude,
ocorrem nas épocas em que a água está ausente, pois quando a água está presente o fluxo
do escoamento dilui-se no espelho gerando um outro tipo de turbulência, diferente do
ocasionado sobre o solo desnudo do canal.
Com a água no açude a deposição dos sedimentos provenientes da erosão a
montante se dá pelas correntes que existem no canal, devido às diferenças de temperatura
que criam fluxo.
Na Figura 3.5 podem ser vistos, em forma de perfis sobre os relevos antigo e novo,
os canais C1, C2 e C3.
50
Figura 3.5 – Comparação dos perfis dos canais de escoamento
existentes no interior do açude.
Ao comparar visualmente esses perfis (Figura 3.5) constata-se, aparentemente, que
está havendo um aprofundamento do açude. Nota-se nos perfis dos canais C1, C2 e C3 no
relevo antigo uma declividade mais suave que as observadas no relevo novo. Entretanto, ao
51
observar a dinâmica da região e não apenas do transecto (Figura 3.6), vê-se que está
havendo um aumento da extensão da área de algumas altitudes, provocando em outras
áreas uma diferença de nível acentuada.
Pela disposição dos transectos e através do resultado da geometria dos cortes,
infere-se que há uma deposição acentuada de sedimentos na área anterior ao vertedouro,
que é a barragem em si.
Na área central do açude pode-se ver uma tendência da profundidade em se manter,
formando um baixo acúmulo de sedimentos em relação às demais áreas. Já nas áreas
adjacentes ao centro do açude até o seu limite máximo de armazenamento, isto é, 450m,
nota-se que há acúmulo de sedimentos, posto que são áreas mais rasas, mas detecta-se
também um acentuado declive da borda para o centro do açude quando comparado na
mesma situação em relação ao relevo antigo.
Uma possível explicação para este efeito está na resistência que a água armazenada
no açude promove ao impacto da enxurrada, isto é, o atrito da enxurrada com a lâmina
d’água. Através dessa turbulência pode estar havendo um favorecimento à deposição dos
sedimentos logo na borda do açude.
Uma outra possível explicação para o delineamento da sedimentação ser
proeminente na borda do açude do que em seu centro, pode estar no deslocamento do
material mais leve, ainda em suspensão na água, que se move de acordo com as correntes
submersas que circulam em conformidade com a geometria detectada no relevo novo.
Essas correntes foram detectadas empiricamente no ato das leituras das profundidades e
especula-se aqui que sua existência se deve às diferenças de temperatura da água do açude
em suas diversas profundidades, permitindo desse modo a circulação do fluido. Porém
estas assertivas são apenas proposições que carecem de comprovação.
Na Figura 3.6 visualiza-se bidimensionalmente esse efeito, e na Figura 3.7 pode-se
ver essa diferenciação em 3D, onde compara-se o relevo antigo com o novo.
52
Figura 3.6 – Visualização bidimensional da distribuição hipsométrica do relevo antigo (a) e do
relevo novo (b).
53
Figura 3.7 – Visualização tridimensional do açude no relevo antigo (a) e no relevo novo (b).
Essa dinâmica afeta, por conseguinte, o abastecimento de água, pois à medida que o
tempo de vida do açude evoluiu verificou-se uma evolução no assoreamento que, em
termos numéricos, pode ser vista na tabela 3.4. Essa quantificação permite uma verificação
da quantidade de sedimentos acumulados por classe de declividade.
54
Tabela 3.3 – Volume de sedimentos no açude.
Volume por classe altimétrica Volume ganho por classe de cota
Novo Antigo Vol. Sedimento
N. Classe CLASSES
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - m
3
- - - - - - - - - - - - - - - - - - -
%
1 450-449 190,38 710,89 520,51 73,21
2 449-448 1,50 10.224,90 10.223,40 99,98
3 448-447 184,81 158.953,06 158.768,25 99,88
4 447-446 4,40 380,12 375,72 98,84
5 446-445 413.881,92 558.184,00 144.302,08 25,85
6 445-444 123,37 541.113,32 540.989,95 99,97
7 444-443 179.860,46 471.903,22 292.042,76 61,88
8 443-442 115.281,39 415.355,18 300.073,79 72,24
9 442-441 103,55 297.168,07 297.064,52 99,96
10 441-440 183.323,46 250.684,06 67.360,60 26,87
11 440-439 76.423,24 96.732,75 20.309,51 20,99
12 439-438 164,03 93.196,27 93.032,24 99,82
Volume
Preenchido
TOTAL
969.542,51 2.894.605,84 1.925.063,33 66,50%
Nota-se que 66,50% do volume que deveria ser preenchido de água está preenchido
por sedimentos oriundos do processo erosivo a montante, ou seja, do complexo
hidrográfico que compõe a Bacia Escola.
O aspecto da substituição do volume destinado ao armazenamento de água por
sedimento incide também em uma possível evolução da calamidade pública, haja vista que
o açude Namorado é público e supre de água a cidade de São João do Cariri de água.
Migrar o ponto de vista de observação da erosão como um imbricado e complexo
processo de perdas de solo que afeta a agricultura e de um processo morfodinâmico que
preenche vales gerando novas paisagens, para um ponto de vista em que a erosão incide
também nas perdas de água, corrobora com o intuito aplicado de se precaver contra
calamidades.
55
3.3 Conclusão
1. Há deslocamento de material das encostas para o açude Namorado;
2. Como conseqüência verifica-se que o assoreamento do açude está provocando a
diminuição do estoque hídrico do reservatório.
56
4 Considerações Finais
As vertentes do açude Namorado estão desprovidas de uma cobertura vegetal
(adensada), por isso, mais vulneráveis ao processo erosivo. Esta hipótese constitui-se como
elemento norteador da pesquisa e indica que há deslocamento de material das encostas para
o açude Namorado cuja conseqüência é o assoreamento do açude provocando assim a
diminuição do estoque hídrico no recipiente. Isto imputa um rigor que não permite
transgressões na busca de sua corroboração e ou refutação. No caso específico, foi
realizado um inventário sobre o ambiente permitindo a contabilidade referente à dinâmica
entre crédito e débito no que tange à formação pedogenética e morfogenética estabelecida
sobre a superfície contida na bacia hidrográfica que culmina com o açude Namorado em
São João do Cariri – PB. Nessa busca de afirmação e/ou negação da hipótese, chega-se as
seguintes considerações:
Detectou-se a partir da aplicação de técnicas laboratoriais, com uso de ferramentas
da geomática, que as vertentes do complexo de bacias do açude Namorado possuem
cobertura vegetal relativo ao bioma caatinga estando com uma aparente estabilidade, isto é,
que pode ser vista como intermediária (intergrade) pela teoria Ecodinâmica, com um
balanço equilibrado entre a pedogênese e a morfogênese.
Porém, apesar dessa aparente estabilidade – detectada a partir de presença da
cobertura vegetal do complexo bioma caatinga, com distribuição relativamente esparsa dos
indivíduos que se mantêm resistentes aos longos períodos de estiagem – percebe-se
nitidamente que essa população vegetal que cobre o assoalho da superfície da bacia
hidrográfica não é suficiente para conter a força das enxurradas torrenciais que degradam o
solo. Assim, essa proteção é insuficiente diante da elevada magnitude pluvial que concorre
para o trabalho erosivo que acaba por entulhar de sedimentos o fundo do açude Namorado
diminuindo o estoque de água. A partir dessa afirmativa, considera-se que a hipótese
levantada foi corroborada pela leitura eficiente da geomática como instrumento de
observação automatizada da dinâmica da paisagem.
Aponta-se como sendo a existência da população vegetal de suma importância para
a contenção do carreamento de material pela enxurrada, porém acredita-se que mesmo
assim, a partir de toda a importância da presença desses indivíduos, por si só essa presença
não é suficiente para garantir a estabilidade do ambiente estudado. Assim sendo, para
garantir proteção e uma estabilidade diante da vulnerabilidade detectada, isto é, da
regressão das encostas ao longo do perfil longitudinal dos canais, é necessário, além do
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manejo da distribuição vegetal, observar as curvas de nível, como também a necessidade
de ocupação intensiva e de maior densidade populacional na área ciliar, procedendo-se ao
envolvimento de espécies nativas com porte e estrutura diferenciadas. Num outro segmento
observa-se o respectivo manejo da drenagem nas vertentes, diminuindo a velocidade do
fluido nas áreas de elevado gradiente de declividade, para que a turbulência seja diminuída,
tanto na lateralidade quanto na verticalidade dos canais, nesse caso a erosão regressiva será
amenizada.
Verificou-se também que devido à erosão regressiva, ou seja, nos canais,
concomitante a erosão lateral nas margens dos canais de escoamento, geram material
sedimentar suficiente para assorear o açude.
Esse assoreamento está substituindo o volume que deveria ser reservado à água, ou
seja, o reservatório está recebendo sedimento e o armazenando em sua cuba, não a água
que o trás. Verifica-se então uma adversidade no uso racional do reservatório.
Esse processo resultante da dinâmica natural pode ser evitado, desde que as
margens dos canais sejam repovoadas com vegetação nativa, o que inevitavelmente
diminui o impacto erosivo da carga pluvial precipitada nos momentos de elevada
magnitude sobre o solo. Desse modo será estabelecido um processo de prevenção de uma
possível calamidade em caso positivo do preenchimento da cuba do açude por sedimentos,
gerando então a diminuição de espaço para água no açude, o que inevitavelmente incidirá
em falta d’água para população futura.
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