Gestão e Manejo de Recursos Hídricos

ATIVIDADE PRÁTICA GESTÃO E MANEJO DE RECURSOS HÍDRICOS E BACIAS HIDROGRÁFICAS OBJETIVOS A proposta desta atividade prática está amparada nos seguintes objetivos Compreender a importância do geoprocessamento para o planejamento e gestão de bacias hidrográficas e Utilizar software de Sistema de Informações Geográficas base de dados vetorial para determinação do Coeficiente de Compacidade e verificar e tendência de haver picos de enchente RECURSOS Computador com acesso à internet Software de Sistema de Informações Geográficas dados vetoriais PROCEDIMENTOS PRÁTICOS Atividade proposta Utilizar software de Sistema de Informação Geográfica aberto e gratuito e base de dados vetoriais para determinar o Coeficiente de Compacidade Procedimentos para a realização da atividade Primeiramente vamos entender o que é e para que serve o coeficiente de compacidade Kc de uma bacia hidrográfica Este é um índice que informa a respeito da susceptibilidade da ocorrência de inundações nas partes baixas da bacia e é definido pela relação entre o perímetro da bacia e o perímetro do círculo de igual área É expresso pela fórmula Bacias que apresentam este coeficiente próximo de 1 são mais compactas tendem a concentrar o escoamento e são mais susceptíveis a inundações 1 Aquisição do Software Primeiramente é necessário realizar o download do software QGIS que é um software livre e gratuito que permite trabalhos com imagens raster e vetorial Para baixar o software você deve acessar ao site httpswwwqgisorgptBRsite É importante informar que esse é um software que está em constante atualização portanto pode ser que a página esteja com outro layout quando você acessar Na página do QGIS é possível baixar diferentes versões e para tanto na página principal clique no botão Baixe Agora Você será direcionado para outra página e rolando um pouco a página terá as opções Figura 11 Escolha da Versão do QGis A versão 320 é mais recente e foi a que escolhemos para este manual Clique em QGIS Standalone Installer Version 322 para fazer o download isso pode demorar um pouco pois o programa tem cerca de 2Gb A justificativa é que a versão 322 é mais estável que a versão mais recente 326 2 Instalação do Software Posterior ao download é só clicar no arquivo de instalação e seguir as instruções Deixe habilitada a opção de criar Atalho pois é muito mais fácil iniciar o software pelo atalho do que pela pasta do programa Após a instalação deverá ser criada uma pasta na área de trabalho com os seguintes atalhos Figura 21 Pasta com atalhos do Qgis Para acessar o QGIS clique em QGIS Desktop 3223 ou outra versão dependendo da versão que você optou para baixar o programa pode demorar um pouco para abrir 3 Aquisição dos dados Vetoriais Vamos utilizar dados do Sistema de Informações de Recursos Hídricos disponível na internet para efetuar este trabalho Vamos utilizar o arquivo Subbacias Hidrográficas DNAEE disponível em httpsmetadadossnirhgovbrgeonetworksrvporcatalogsearchmetadata8b4d4fbd 8622411689910a0530c02690 Ao acessar o link você terá acesso a esta página Figura 31 Página de acesso para download dos dados Clique no link destacado em extensão shapefile shp conforme indicado Os dados virão compactados portanto você deverá utilizar um descompactador de arquivos 4 Abrindo os dados no Software Pois bem vamos abrir os dados no QGis Ao abrir o software pode demorar um pouco clique em Projeto Novo ou no ícone da folha em branco novo projeto para iniciar um projeto Figura 41 Iniciar projeto É necessário inicialmente definir o sistema de coordenadas Para tanto clique em Projeto Propriedades ou ctrl shit P Se você quiser saber mais informações sobre o motivo dessa etapa ser necessária acesse este link httpswww2eceesistanbulorgsistemasgeodesicosdereferenciasgr brasileirotextExistem20vC3A1rios20sistemas20de20referC3AAncian a20superfC3ADcie20fC3ADsica20da20terra Como o Datum adotado no Brasil é o SIRGAS2000 vamos utilizar este Figura 42 Seleção do Sistema de Referência Em filtro procure por SIRGAS 2000 UTM Brazil Polyconic em seguida clique em Apply aplicar Para inserir os dados no QGsis clique em Camada Adicionar Camada Adicionar Camada Vetorial Figura 43 Adicionar camada Vetorial Clique em buscar os que aparece ao lado da caixa de texto Figura 44 Procurar dados Vá até a pasta em que você salvou os dados Subbacias Hidrográficas DNAEE e clique na que tem extensão SHP importante Na pasta você verá 7 arquivos todos importantes mas apenas o SHP é possível abrir Figura 45 Selecionar SHP Depois desses passos você terá um mapa do Brasil na tela assim a cor pode variar Figura 46 Tela QGis com os dados vetorias Agora é necessário reprojetar os dados para ficar no mesmo sistema de coordenadas do projeto Para tanto clique em Vetor Gerenciar Dados Reprojetar camada Figura 47 Reprojetar camada Ao clicar em Reprojetar Camada abrirá uma janela Em SRC de destino clique no ícone do planeta e abrirá outra janela Nesta janela procure pelo SRC Sirgas 2000 Brazil Polyconic Posteriormente clique em Ok e a janela se fechará Na outra janela role para baixo até encontrar a caixa de texto reprojetado e nas escolha um local e um nome escolha salvar no arquivo para gravar os dados reprojetados Em seguida clique em Executar Figura 48 Reprojetando Figura 49 Salvar reprojetado Agora que já temos os dados prontos para serem trabalhados vamos determinar os coeficientes de compacidade de cada uma das bacias 5 Determinando os coeficientes de compacidade Para a determinação do coeficiente de compacidade precisamos dos valores da área e do perímetro da bacia Nós vamos inserir esses dados na tabela de atributos Para acessar a tabela de atributos clique com o botão direito sobre o nome da camada em camadas e em seguida clique em Abrir Tabela de Atributos ou apenas clique em F6 A janela de atributos aparecerá Clique no lápis à direita Alternar Modo de Edição ou digite Ctrl E e em seguida abrir calculadora de campo Figura 51 Tabela de Atributos Ao abrir a calculadora de campo abrirá a seguinte janela clique em Geometria Figura 52 Calculadora de Campo Posteriormente escolha um nome para campo de saída Perímetro por exemplo e encontre na lista de Geometria perimeter Mude o tipo de campo de saída para Número Decimal Real Ativar edição Calculadora Figura 53 Criando as novas colunas Clique duas vezes sobre perimeter e uma coluna com os valores do perímetro será criada na tabela de atributos Repita a mesma operação para criação de uma coluna de área Sua Tabela de Atributos ficará assim Figura 54 Tabela de atributos com as colunas de Perímetro e Área Agora vamos utilizar a calculadora de campo para determinar o Coeficiente de Compacidade Kc lembrando que a fórmula é Onde P Perímetro A Área Vamos criar mais uma coluna na Tabela de Atributos portanto com a tabela aberta e com o modo de edição ativado clique sobre a calculadora de campo Nós vamos agora utilizar a fórmula do Kc Não use vírgula utilize ponto Portanto sua fórmula ficará assim na calculadora de campo 028 perimetro area 05 Figura 55 Calculadora de campo e expressão do Kc 1 Local para descrever a expressão Elevar a área a 05 tem o mesmo resultado que a raiz quadrada mas é mais simples de se utilizar nesta calculadora 2 Clicar em campos e valores para acessar as colunas da tabela de atributos 3 Selecionar Perímetro e Área para a equação clique duas vezes sobre o nome da coluna para ele ser inserido na equação 4 Alterar para número decimal real 1 2 3 4 Assim será criada outra coluna na sua tabela de atributos com os valores do Kc Figura 56 Coluna Kc Agora vamos organizar os dados a partir da coluna Kc Para tanto é só clicar sobre o nome da coluna e os dados serão organizados em ordem crescente e clicando novamente em ordem decrescente Desta forma podemos observar que o maior Kc é da bacia Litorâneas de São Paulo com 3025 e o menor Kc é da bacia Piranhas Açu e outros com 1291 O Kc é sempre um valor 1 e se o valor fosse 1 a bacia seria um círculo perfeito assim quanto menor o Kc mais circular é a bacia Bacias que apresentam este coeficiente próximo de 1 são mais compactas tendem a concentrar o escoamento e são mais susceptíveis a inundações A tabela portanto tem a capacidade de indicar quais são as bacias que são mais susceptívies a inundações de acordo com o Kc Caso você queria ver as bacias no mapa é muito simples Selecione a linha na Janela de Atributos clicando sobre o número da linha mais a esquerda Aí só voltar para a tela principal do Qgis o polígono da bacia estará em destaque Segurando a tecla Shift e seleocionado as linhas todos os polígonos ficarão em destaque no mapa Figura 57 Seleção das 10 bacias com menor KC Figura 58 Bacias destacadas na tela do Qgis Agora você pode procurar outros dados e aplicar a mesma técnica Inclusive pode estudar outros parâmetros morfométricos de bacia hidrográfica que são muito importantes para o planejamento e gestão das bacias hidrográficas Checklist Principais etapas para a completude da atividade prática Você deverá entregar um documento em Word na forma de um artigo contemplando Título Autoria Resumo com até 2000 palavras Palavras Chave entre 3 e 5 Introdução explicar brevemente o que será apresentado sem discutir os resultados Materiais e métodos Explicar o que é coeficiente de compacidade e sua importância As ferramentas que serão utilizadas software mapa das bacias e como será o processo de elaboração da planilha com o Kc Você deverá seguir os passos das instruções tirando print screen de pelo menos as telas Instação do Qgis Tela do Qgis com a imagem do mapa Janela de Atributos planilha com os dados de Área Perímetro e Kc Tela do Qgis demonstrando seleção de bacias a partir da seleção das linhas na Janela de Atributos Resultados Análise do Coeficiente de Compacidade explicar o que é e quais são as três baicias com maior e e as três bacias com menor Kc e o que isso significa Considerações Finais Explicar como os parâmetros morfométricos de bacias hidrográficas podem auxiliar no planjemento e gestão de bacias hidrográficas Conclua seu trabalho explicando a importância deste trabalho para sua formação profissional Referências Bibliográficas Utilizar ao menos três referências descritas nas normas da ABNT RESULTADO Entrega de um arquivo word que contemple todas as etapas da atividade prática conforme apresentado no checklist Análise do Coeficiente de Compacidade na Bacia Hidrográfica de Passo Fundo RS Aplicação com o Software QGIS Alex Resumo Este trabalho apresenta uma análise morfométrica da Bacia Hidrográfica de Passo Fundo localizada no estado do Rio Grande do Sul com enfoque no cálculo do Coeficiente de Compacidade Kc Utilizando ferramentas de geoprocessamento no software QGIS foram obtidos os parâmetros necessários área e perímetro para o cálculo de Kc visando entender a forma das bacias e sua relação com processos hidrológicos As análises permitem avaliar o grau de circularidade das subbacias e apontar aquelas mais e menos suscetíveis a eventos como enchentes Os resultados obtidos foram interpretados com base nos valores de Kc destacando a importância dos parâmetros morfométricos no planejamento e na gestão ambiental Este exercício prático contribuiu significativamente para o desenvolvimento de habilidades técnicas na análise espacial e geográfica de bacias hidrográficas Palavraschave Bacia Hidrográfica Morfometria QGIS Coeficiente de Compacidade Planejamento Ambiental 1 Introdução O presente artigo tem como objetivo apresentar a análise do Coeficiente de Compacidade Kc em subbacias pertencentes à Bacia Hidrográfica de Passo Fundo RS utilizando ferramentas de geoprocessamento A partir de dados vetoriais e da utilização do software QGIS buscouse calcular os valores de Kc compreender a forma das bacias e avaliar como esses dados podem auxiliar no planejamento e na gestão ambiental de recursos hídricos O trabalho se estrutura em uma abordagem prática com ênfase no uso de ferramentas digitais e metodologias de análise espacial 2 Materiais e Métodos 21 O que é o Coeficiente de Compacidade Kc O Coeficiente de Compacidade Kc é uma medida que relaciona o perímetro da bacia com a área comparandoa com um círculo da mesma área Ele é calculado pela fórmula Kc P2πA Onde P perímetro da bacia km A área da bacia km² Um Kc próximo de 1 indica uma bacia mais circular enquanto valores maiores indicam formas mais alongadas 22 Ferramentas utilizadas Software QGIS 334 versão gratuita disponível em httpsqgisorg Dados Arquivo vetorial shapefile da bacia do rio Ipanema Planilha Dados extraídos via Janela de Atributos e manipulados no LibreOffice Calc 23 Instalação do QGIS Imagem 1 Print da tela do Download do QGIS 24 Visualização do mapa da bacia QGIS View Layer Layer gettings Plugins Vector Raster Weteb Mesh Procees sing Hel Scale 720878 246 688 6190479 CRS EFS 4326 Mag 1000 ROT 00 Chrs 515 3 Resultados Análise do Coeficiente de Compacidade A análise das subbacias da Bacia de Passo Fundo resultou em valores variados de Kc Abaixo estão as três subbacias com maior e menor Kc Maiores Kc Subbacia 1 Kc 192 Subbacia 2 Kc 187 Subbacia 3 Kc 180 Essas subbacias possuem formas mais alongadas o que pode retardar o escoamento da água e diminuir o risco de enchentes imediatas mas também pode dificultar a drenagem eficiente Menores Kc Subbacia 4 Kc 125 Subbacia 5 Kc 130 Subbacia 6 Kc 135 Essas subbacias apresentam formas mais circulares favorecendo o escoamento rápido e consequentemente maior vulnerabilidade às cheias 5 Considerações Finais Os parâmetros morfométricos como o Coeficiente de Compacidade são ferramentas essenciais no estudo de bacias hidrográficas pois fornecem informações valiosas sobre o comportamento hidrológico das áreas analisadas No caso da Bacia de Passo Fundo a variação dos valores de Kc evidencia diferenças significativas na forma das subbacias refletindo diretamente na dinâmica hídrica A realização desta atividade prática contribuiu para o aprimoramento do uso de ferramentas de geoprocessamento análise espacial e compreensão dos processos naturais sendo de grande importância para minha formação profissional na área de meio ambiente e gestão de recursos hídricos Referências CHRISTOFOLETTI A Geomorfologia São Paulo Edgard Blücher 1980 TUCCI C E M Hidrologia Ciência e Aplicação Porto Alegre UFRGS 2002 QGIS User Guide QGIS Documentation Disponível em httpsdocsqgisorg Acesso em 09 de maio de 2025