Avaliação de Hidrologia - Análise Fisiográfica e Pluviométrica da Bacia do Rio Jucu

Avaliação Processual de Hidrologia 1ºB 20222 Primeira Parte Valor 15 pontos Objetivo Analisar as características fisiográficas de uma bacia hidrográfica Metodologia Escolher uma bacia hidrográfica Colocar legenda contendo o nome da bacia e localização A bacia em estudo deverá apresentar sua delimitação De posse da delimitação da área da bacia deverão ser apresentadas diferentes características físicas como área da bacia perímetro coeficiente de compacidade fator de forma comprimento do rio principal comprimento do talvegue declividade da bacia altitude densidade de drenagem e cursos dágua Os valores encontrados deverão ser discutidos em função da importância que todas as características apresentam em memorial de cálculo anexo Fontes de dados httpwww2anagovbrPaginasdefaultaspx Site da Agência Nacional de Águas Hidroweb Paginas institucionais com CPRM Idaf IBGE etc Bibliografia básica e complementar apresentadas no plano de ensino Segunda Parte Valor 15 pontos Objetivo Avaliar a precipitação media mensal e anual da bacia Metodologia Para a mesma bacia da parte 1 escolher tres estações pluviométricas Utilizar série histórica de pelo menos 10 anos Avaliar a precipitação através da metodologia de ponderação de estações Informações Gerais Deverá ser realizado em grupos de no máximo 05 integrantes Não serão aceitos trabalhos em datas posteriores A delimitação da bacia cursos dagua linha de curso principal e linha de talvegue deverão estar destacadas no arquivo A bacia utilizada deverá ser anexada via portal em formato dwg e pdf além da descrição das características físicas em pdf Todos os arquivos devem ser postados em um único arquivo rar ou zip Data limite até o dia 16092022 às 23h55 Instituição de Ensino Curso Disciplina Discente Docente Avaliação Processual de Hidrologia 1oB 20222 Primeira parte A bacia hidrográfica do Rio Jucu está localizada na região CentroSul do Estado do Espírito Santo Figura 1 Abrange seis municípios capixabas Domingos Martins Marechal Floriano e Viana em sua totalidade e parcialmente os municípios de Cariacica Guarapari e Vila Velha Figura 2 Inserida no bioma Mata Atlântica a BHRJ conta com fitofisionomia predominante de Floresta Ombrófila Densa Floresta Tropical Pluvial Na região central encontrase uma faixa transversal de remanescente de Floresta Ombrófila aberta Faciações da Floresta Ombrófila Densa O rio Jucu nasce na Serra do Castelo próximo a serra da Pedra Azul e percorre uma extensão axial de aproximadamente 166 km desaguando no Oceano Atlântico na praia da Barra do Jucu em Vila Velha Entre seus principais afluentes estão os rios Barcelos Ponte Melgaço Chapéu Galo Fundo Jacarandá Calçado e Claro Figura 1 Bacia hidrográfica do Rio Jucu Fonte a autora Figura 2 Municípios que integram a Bacia Hidrográfica do Rio Jucu Fonte a autora Para a obtenção das características físicas morfométricas da bacia foi utilizado MDE na geração do Modelo Digital de Elevação Hidrologicamente Consistente MDEHC As imagens SRTM possuíam um sistema de coordenadas geográficas datum WGS84 tornando imprescindível a conversão do sistema de projeção para UTM e Datum SIRGAS 2000 fuso 24S A geração do MDEHC iniciouse pelo tratamento do MDE a partir da eliminação das depressões do arquivo Foi preciso preencher as depressões e após esse procedimento determinar uma nova direção de escoamento por meio das ferramentas Fill e Flow Direction do software respectivamente O escoamento acumulado foi obtido pela função Flow Accumlation utilizando a direção do escoamento anterior como referência Feito isso seguiuse a produzir uma drenagem numérica da bacia através do acumulo de 15000 células Assim realizado todos esses procedimentos podese considerar que o MDE está condicionado hidrologicamente para a determinação das variáveis morfométricas da bacia através do MDEHC obtido Dessa forma a delimitação da Bacia do Rio Jucu foi efetivada de maneira automática pelo ArcGis 10ArcMap com auxílio do próprio MDEHC e da determinação do local da foz Após a delimitação da bacia foram obtidas as seguintes características morfométricas área da bacia A perímetro da bacia P coeficiente de compacidade Kc fator de forma Kf comprimento do rio principal comprimento do talvegue declividade da bacia altitude densidade de drenagem Dd e comprimento dos cursos dágua O coeficiente de compacidade Kc relaciona a forma da bacia a um círculo constituindo a relação entre o perímetro da bacia e a circunferência de um círculo de área igual a da bacia Seu valor é superior a 1 quanto mais próximo o Kc for de 1 mais suscetível a enchentes será a bacia A determinação de Kc é baseada na equação abaixo Sendo Kc coeficiente de compacidade adimensional A área da bacia Km² P perímetro da bacia Km O fator de forma Kf índice de conformidade é a razão entre a área da bacia A 20565 Km2 e o comprimento do eixo da bacia L 166 Km E é dado pela equação abaixo Quanto às altitudes e declividades médias máximas e mínimas foram obtidas automaticamente através do MDEHC utilizando a classificação da EMBRAPA para identificar as classes de declividade da bacia Já a densidade de drenagem apresenta a relação entre o somatório dos comprimentos de todos os rios e a área total da bacia Seu estudo indica a maior ou menor velocidade com que a água deixa a bacia fornecendo informações sobre a eficiência de drenagem da mesma Para a determinação desse índice foi utilizada a equação abaixo onde Dd é a densidade de drenagem kmkm2 Lt é o comprimento de todos os rios km A é a área de drenagem km² Abaixo segue a tabela 1 com as características morfométricas da bacia hidrográfica do Rio Jucu Tabela 1 Características físicas da bacia hidrográfica do Rio Jucu Área Km2 20565 Perímetro Km 3519 Coeficiente de compacidade Kc 217 Fator de forma Kf 0074 Comprimento do rio principal Km 1461 Comprimento do talvegue principal Km 1382 Declividade da bacia 32 Altitude média Km 09 Densidade de drenagem KmKm2 078 Comprimento dos cursos dágua Km 16057 Observando os resultados obtidos para o coeficiente de compacidade 217 podese inferir que a bacia hidrográfica do rio Jucu é pouco susceptível a enchentes em condições normais de precipitação Para o fator de forma valores menores que 05 sugerem que a bacia possui um formato mais alongado contribuindo para o processo de escoamento e desfavorecendo processos de inundação e picos de cheias SCHUMM 1956 A densidade de drenagem foi considerada baixa pois o valor encontrado foi de 078 kmkm2 menor que a classificação segundo Christofoletti 1974 que é de 5 kmkm2 Isso indica que a área é permeável e de relevo plano e suave OLIVEIRA et al 2010 apresentando baixa relação entre o comprimento de rios e a área da bacia denotando um eficiente escoamento de fluxo de água e boa infiltração para o lençol freático ou seja uma menor propensão a inundações Em relação à declividade observase que os relevos variam de plano a fortemente montanhoso Figura 3 A bacia do rio Jucu apresentou uma declividade média de 32 que segundo a classificação da EMBRAPA caracterizase como relevo fortemente ondulado Veja na figura abaixo Figura 3 Distribuição espacial da declividade na Bacia Hidrográfica do Rio Jucu Fonte a autora Segunda parte A estação pluviométrica escolhida foi a Ponta da Fruta situada do município de Vila Velha Os dados de precipitação e sua respectiva estação pluviométrica dentro da bacia encontramse na Tabela 2 Para o cálculo total do índice pluviométrico foi preciso acessar os dados de janeiro a dezembro de cada ano Também foi feita uma média anual E para realizar tais cálculos foi necessário acessar a ANA Agência Nacional de Águas buscar os índices de 2011 até 2020 já que os anos de 2021 e 2022 não possuem dados para todos os meses do ano dentro da aba Séries Históricas e depois fazer a somatória e média para a estação listada Tabela 2 Dados pluviométricos da estação Ponta da Fruta 2011 a 2020 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 729 195 5885 565 726 1408 180 1227 1158 1351 2485 3206 2034 768 447 1776 1236 2608 3108 552 4941 29 406 782 72 1038 401 1559 245 2127 2399 387 203 65 673 294 211 445 773 1553 26 2646 695 237 348 8 235 841 525 841 216 361 519 1052 337 614 2174 04 381 735 557 736 341 1877 109 773 978 487 234 466 127 2978 701 124 2135 48 177 1647 1863 586 93 466 397 1051 312 92 784 1712 341 37 0 608 407 1013 1116 824 283 1423 347 3291 2165 358 159 652 436 15 942 1796 119 813 1607 292 1829 322 0 1065 178 578 12 1973 Total 15579 15151 17239 8508 834 8027 10992 14327 10177 14658 Média 1298 1262 1436 709 695 669 916 1194 848 12215 Através dos dados coletados foi possível construir o gráfico 1 relacionando os anos com seus respectivos índices pluviométricos em milímetros ou seja para cada ano há total de índice pluviométrico Podese observar que o ano de 2013 apresentou os maiores índices pluviométricos com um total precipitado de 17239 mm Os anos com os índices mais baixos foram 2015 e 2016 com 834 mm e 8027 mm respectivamente Nota se resultados similares para a média de cada ano como pode ser observado no gráfico 2 Esses resultados condizem com a realidade atual já que a bacia do rio Jucu sofre um período de pouca chuva e apresenta índices pluviométricos abaixo da média histórica Gráfico 1 Precipitação total x Ano Gráfico 2 Média anual de precipitação x Ano Frente aos resultados concluiuse que a bacia hidrográfica do rio Jucu possui formato irregular alongado e sendo assim a bacia não está sujeita a grandes enchentes o que pode ser evidenciado pelo coeficiente de compacidade maior que 150 Kc 217 A bacia apresentou uma baixa densidade de drenagem 078kmkm² isto pode ocorrer devido a capacidade de infiltração da água no solo A bacia apresenta relevo fortemente ondulado com 32 de declividade o que pode ser determinante no tempo de concentração da água na bacia através do aumento da velocidade de escoamento Referências Bibliográficas ANA Agência Nacional de Águas Series históricas de estações pluviométricas gratuitas Disponível em httpswwwsnirhgovbrhidrowebserieshistoricas Acesso em 12 setembro 2022 CHRISTOFOLETTI A Geomorfologia São Paulo Edgard Blucher 1974 EMBRAPA Sistema Brasileiro de Classificação de Solos Rio de Janeiro Embrapa p 412 2009 OLIVEIRA P T S et al Caracterização morfométrica de bacias hidrográficas através de dados SRTM Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental Campina Grande v14 n8 p819825 2010 SCHUMM S A Evolution of drainage systems and slopes in badlands of Perth Amboy Geological Society of America Bulletin v67 n5 p597646 1956