UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
INSTITUTO DE CIÊNCIAS AMBIENTAIS E DESENVOLVIMENTO
SUSTENTÁVEL
CAMPUS PROFESSOR EDGARD SANTOS
COLEGIADO DE GEOGRAFIA
CARLA THAIS NUNES DA SILVA
AVALIAÇÃO DA DINÂMICA HIDROCLIMÁTICA DA BACIA DO RIO PRETO BA
Barreiras/ BA
2012
1
CARLA THAIS NUNES DA SILVA
AVALIAÇÃO DA DINÂMICA HIDROCLIMÁTICA DA BACIA DO RIO PRETO BA
Monografia apresentada ao curso de Geografia do
Instituto de Ciências Ambientais e Desenvolvimento
Sustentável da Universidade Federal da Bahia – Campus
Prof. Edgar Santos, como parte dos requisitos
necessários para a obtenção do título de Bacharel em
Geografia.
Orientador: Profº. Drº. Marcelo de Oliveira Latuf
Barreiras/BA
2012
2
CARLA THAIS NUNES DA SILVA
AVALIAÇÃO DA DINÂMICA HIDROCLIMÁTICA DA BACIA DO RIO PRETO BA
Monografia apresentada ao curso de Geografia do
Instituto de Ciências Ambientais e Desenvolvimento
Sustentável da Universidade Federal da Bahia – Campus
Prof. Edgar Santos, como parte dos requisitos
necessários para a obtenção do título de Bacharel em
Geografia.
Orientador: Profº. Drº. Marcelo de Oliveira Latuf
Aprovada em_______de_________________de______
Banca Examinadora
___________________________
_____________________________
Profa Ma. Crisliane Aparecida Pereira
dos Santos
Profº. Drº. Evanildo Santos Cardoso
________________________________________
Profº. Drº. Marcelo de Oliveira Latuf
(Orientador)
3iii
Aos meus pais, Carlos Alberto Machado da Silva e
Valdineia Nunes da Silva, pelo apoio e incentivo. Ao
meu irmão Tiago e demais familiares pelo carinho e
ao meu grande amigo e companheiro Edson Moura
pela compreensão.
4iv
AGRADECIMENTOS
Primeiramente a Deus, que me concedeu a vida e a oportunidade de
fortalecer minha fé, guiando-me com coragem, esperança, saúde, humildade e
proteção através das inúmeras dificuldades que me foram apresentadas
durante essa jornada.
Aos meus pais, Carlos e Valdineia pelo incentivo e amor que somente
uma família é capaz de prover. Ao meu irmão Tiago pelo apoio. A toda família,
na figura de avós, tios e primos que sempre apoiaram meus estudos.
Em especial a vó Ercília a quem tanto negligenciei durante o período de
construção dessa pesquisa, obrigado pela compreensão e desculpe pela minha
constante ausência nos momentos em que deveria estar presente.
Aos meus amigos Iann Dellano, Sarah Raquel, Eva e Iane, pelos
melhores momentos que a amizade pode nos proporcionar. Vocês são os
meus amores de uma vida inteira.
Em especial ao meu companheiro e grande amigo Edson, pela
compreensão e presença nos bons e maus momentos, por estar sempre
disposto a me ajudar superá-los, através de sua visão sempre tão positiva da
vida que muito me conforta. Obrigado por todo amor dedicado a mim.
Aos colegas de graduação Iann Dellano, Nayara (Secrets), Eneas (Phil),
Maria Alice, Jamires, Manu, Georghinton, Patrícia e Queuren Camille (in
memoriam) seja pela importantíssima ajuda na construção dessa pesquisa ou
pelos momentos hilários e de aprendizado no Diretório acadêmico e as muitas
risadas que me proporcionaram durante os anos de graduação.
Em especial ao meu orientador Marcelo de Oliveira Latuf, pela
humildade e imensa paciência em compartilhar os ensinamentos e
experiências, possibilitando a realização dessa pesquisa. O meu obrigado pelo
apoio e incentivo.
A Universidade Federal da Bahia e ao Instituto de Ciências Ambientais e
Desenvolvimento Sustentável (ICADS), que me concedeu esta oportunidade e
colaborou em diversas formas até a minha formação.
Aos professores do curso de geografia e do ICADS: Evanildo Cardoso,
Paulo Baqueiro, Pablo Santos, Janes Lavoratti, Marcos Mondardo, Antônio
Lobo e Anatalia bem como aos ex-professores Ricardo Reis e Elane Borges.
5v
“Espera no Senhor, anima-te, e ele fortalecerá o teu
coração; espera, pois, no Senhor.”
Salmos 27:14
6vi
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABRH – Associação Brasileira de Recursos Hídricos
AHSFRA – Administração da Hidrovia do São Francisco
ANA – Agência Nacional das Águas.
APA – Área de Preservação Ambiental
CPTEC – Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos
EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária
ENOS – El Niño Oscilação Sul
HIDROWEB – Sistema de Informações Hidrológicas
INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
ODP – Oscilação Decadal do Pacifico
PERH – BA – Plano Estadual de Recursos Hídricos da Bahia
PNRH – Plano Nacional de Recursos Hídricos
SEI - Superintendência de Estudos Econômicos e Sociais da Bahia
SIG - Sistemas de Informação Geográfica
SNIRH – Sistema Nacional de Informações sobre Recursos Hídricos
SRH - Superintendência de Recursos Hídricos
SRTM – Shuttle Radar Topography Mission.
vii
7
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Localização da bacia do rio Grande.................................................18
Figura 2 – Localização da bacia do rio Preto.....................................................19
Figura 3 – Geologia da bacia do rio Preto.........................................................20
Figura 4 – Geomorfologia da bacia do rio Preto................................................22
Figura 5 – Pedologia da bacia do rio Preto........................................................23
Figura 6 – Clima da bacia do rio Preto..............................................................26
Figura 7 – Uso e ocupação do solo da bacia do rio Preto.................................28
Figura 8 – Organograma metodológico.............................................................45
Figura 9 – Website da Embrapa (Programa Brasil em Relevo).........................46
Figura 10 – Website do Portal Hidroweb...........................................................49
Figura 11 – Localização das estações pluviométricas utilizadas.......................50
Figura 12 – Localização das estações fluviométricas na bacia do rio Preto.....51
Figura 13 – Precipitação média na bacia do rio Preto em 1952........................57
Figura 14 – Precipitação da bacia do rio Preto no ano de 1980........................58
Figura 15 – Série temporal do Índice de ODP...................................................61
Figura 16 – Desmatamento na bacia do rio Preto de 1975 à 2010...................69
Figura 17 – Área preservada da APA na bacia do rio Preto em Santa Rita de
Cássia................................................................................................................70
Figura 18- Encontro do rio Preto com rio Grande na foz da bacia....................71
Figura 19 – Desmatamento na bacia do rio Preto na área da APA no ano de
2010...................................................................................................................81
viii
8
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1 - Distribuição da precipitação em torno média interanual no período
de 1942 a 2006..................................................................................................55
Gráfico 2 - Variação de períodos da precipitação média interanual de 1942 a
2006...................................................................................................................59
Gráfico 3 - Desvios em relação à média da precipitação interanual no período
de 1942 a 2006..................................................................................................62
Gráfico 4 - Análise da continuidade de vazão média de longo período
...........................................................................................................................63
Gráfico
5
-
Análise
da
continuidade
de
vazão
mínima
de
longo
período...............................................................................................................63
Gráfico 6 - Vazões médias anuais da estação 46790000 no período de 1942 a
2006...................................................................................................................64
Gráfico 7 - Períodos hidrológicos das vazões médias anuais de 1942 a 2006
(estação 46790000)...........................................................................................65
Gráfico 8 - Desvios das vazões médias anuais em relação à vazão média
interanual (estação 46790000)..........................................................................66
Gráfico 9 - Variação de períodos da vazão média interanual de 1977 a 2006
(estação 46790000)...........................................................................................67
Gráfico 10 - Desmatamento no alto, médio e baixo curso da bacia do rio Preto
nos anos de 1975 e 2010 ................................................................................70
Gráfico 11 - Vazões médias anuais da estação 46870000 no período de 1942 a
2006...................................................................................................................72
Gráfico 12 - Períodos hidrológicos das vazões médias anuais de 1942 a 2006
(estação 46870000)...........................................................................................73
Gráfico 13 - Variação de períodos das vazões médias anuais de 1977 a 2006
(estação 46870000)...........................................................................................74
Gráfico 14 - Desvios das vazões médias anuais em relação à vazão média
interanual (estação 46870000)..........................................................................75
Gráfico 15 - Vazões mínimas anuais para o período de 1942 a 2006 (estação
46790000)..........................................................................................................76
Gráfico 16 - Variação de períodos da vazão mínima interanual de 1942 a 2006
(estação 46790000).......................................................................... ................77
9
ix
Gráfico 17 - Desvios das vazões mínimas anuais em relação à vazão média
interanual (estação 46790000)..........................................................................79
Gráfico 18 - Variação de períodos da vazão mínima interanual de 1977a 2006
(estação 46790000)...........................................................................................80
Gráfico 19 - Vazão mínima anual para o período de 1942 a 2006 (estação
46870000)..........................................................................................................82
Gráfico 20 - Variação de períodos da vazão mínima interanual de 1942 a 2006
(estação 46870000)...........................................................................................83
Gráfico 21 - Desvios em relação à média da vazão mínima anual (estação
46870000)..........................................................................................................84
Gráfico 22 - Variação de períodos da vazão mínima interanual de 1977 a 2006
(estação 46870000)...........................................................................................85
X10
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Classes de uso e ocupação do solo em 2003.................................29
Tabela 2 – Estações pluviométricas utilizadas..................................................50
Tabela 3 – Estações fluviométricas utilizadas...................................................51
Tabela 4 – Ocorrência de La Niñas no período-base.......................................56
Tabela 5 – Ocorrência de El Niños no período-base........................................56
11xi
SUMÁRIO
RESUMO......................................................................................................... xiv
1– INTRODUÇÃO ............................................................................................ 15
1.1– Justificativa ....................................................................................... 16
1.2 – Objetivos .......................................................................................... 17
1.2.1 – Geral............................................................................................ 17
1.2.2 - Específicos ................................................................................... 17
2 - CARACTERIZAÇÃO DA BACIA DO RIO PRETO ..................................... 18
2.1 - Aspectos físicos da bacia do rio Preto .......................................... 20
2.1.1 - Geologia ...................................................................................... 20
2.1.2 – Geomorfologia ............................................................................ 21
2.1.3 – Pedologia ................................................................................... 23
2.1.4 – Clima .......................................................................................... 25
2.1.5 – Uso e Cobertura do solo ............................................................. 26
3 – MARCO TEÓRICO .................................................................................... 29
3.1 - Política Nacional de Recursos Hídricos. ....................................... 30
3.2 - Gestão de recursos hídricos .......................................................... 33
3.3 - Regime hidrológico em bacias hidrográficas ............................... 36
4 – MATERIAIS E MÉTODOS ......................................................................... 44
4.1 – Base cartográfica ............................................................................ 46
4.1.1 – Download de imagens SRTM ...................................................... 46
4.1.2 – Tratamento de imagem SRTM .................................................... 47
4.1.3 – Dados cartográficos da SEI ......................................................... 47
4.1.4 – Dados secundários ...................................................................... 48
4.1.5 – Caracterização da bacia .............................................................. 48
4.2 – Base hidroclimática........................................................................ 48
4.2.1 – Aquisição de dados hidrológicos ................................................. 48
4.2.2 – Tratamento dos dados hidroclimáticos ........................................ 52
4.2.2.1 – Precipitação ........................................................................ 52
4.2.2.2 – Vazão ................................................................................. 53
4.3 – Definição de períodos hidrológicos............................................... 54
5 – RESULTADOS E DISCUSSÕES ............................................................... 54
5.2.– Continuidade de vazão na bacia do rio Preto ............................... 62
12
xii
5.3– Vazões médias da bacia do rio Preto ............................................. 64
5.4 – Vazões mínimas da bacia do rio Preto. ......................................... 76
6 – CONSIDERAÇÕES FINAIS ....................................................................... 86
REFERÊNCIAS ................................................................................................ 88
APÊNDICE ...................................................................................................... 94
xiii 13
SILVA, Carla Thais Nunes da. Avaliação da dinâmica hidroclimática na
bacia do rio Preto-BA. Monografia (Graduação) – Instituto de Ciências
Ambientais e Desenvolvimento Sustentável, Universidade Federal da Bahia,
Barreiras/BA, 2012.
RESUMO
Para a gestão e o planejamento adequado dos recursos hídricos é fundamental
conhecer o comportamento hidrológico da bacia hidrográfica e principalmente,
suas relações com os agentes econômicos e socioambientais presentes ao
longo de toda a área de contribuição. A presente pesquisa busca elucidar
questões relacionadas a avaliação da dinâmica hidroclimatológica, entre os
anos de 1942 a 2006, na bacia do rio Preto que abrange os municípios de
Formosa do Rio Preto, Santa Rita de Cássia e Mansidão localizados no Oeste
da Bahia. Para alcançar os objetivos da pesquisa, foram adquiridos dados
anuais de precipitação e vazões (médias e mínimas), das estações localizadas
na bacia do rio Preto e arredores, disponibilizados pela Agência Nacional de
Águas (ANA), através do sistema Hidroweb, sendo o processamento dos dados
realizado pelos softwares Hidro 1.2 e SisCAH 1.0. Para o processamento e
análise foram realizados processos de interpolação dos dados de precipitação
no software ArcGis 9.3, preenchimento de falhas de dados e aplicação do teste
homogeneidade (Teste de Pettitt) utilizando o aplicativo XLSTAT ©. Diante
desses procedimentos, concluiu-se que houve acréscimo da precipitação
média anual após 1975 na série histórica selecionada para estudo, e
decréscimo das vazões médias e mínimas que estão relacionadas a expansão
da agricultura tecnificada, e diminuição na áreas de Cerrado na bacia, onde
foram constatados períodos de ciclicidade (ODP) que prognostificam um
possível cenário de acirramento pelo uso da água.
Palavras–chave: variabilidade climática, bacia hidrográfica, regime hidrológico,
gestão e planejamento de bacia.
14
xiv
1– INTRODUÇÃO
A água, além de indispensável à sobrevivência no Planeta, é um fator
determinante para o desenvolvimento de uma sociedade e suas atividades
econômicas, sendo as bacias hidrográficas, o locus de modificação das
transformações ocorrentes nesse sistema.
O desenvolvimento da agricultura e da sociedade organizada sempre
esteve vinculado ao controle da água, especialmente para irrigação. As antigas
civilizações como a do Egito, da China, da Índia e da Mesopotâmia, foram
consideradas pelos estudiosos como civilizações hidráulicas. Visto que tanto a
sua ascensão, quanto seu decaimento estavam relacionadas ao uso e abuso
da água.
A intromissão e modificação do regime hidrológico pelo Homem têm
continuado até o presente. Com o avanço da tecnologia, o grau de interferência
expandiu-se, gerando novas variáveis a serem consideradas em estudos
ambientais.
A região Oeste da Bahia, onde se situa a bacia hidrográfica do rio Preto
é uma das que mais crescem economicamente em função da exploração
agrícola, cuja intensificação se deu na década de 1980 e vem registrando taxas
acima das contabilizadas pelo país, desmatando cada vez mais as áreas de
Cerrado para implantação de cultivos associados a commodities agrícolas.
Assim, tendo a agua como recurso, buscou-se desenvolver ao longo
desta pesquisa, a análise de precipitação e vazão (média e mínima)
associadas à variabilidade climática, desmatamento e dinâmica hidrológica,
com intuito de compreender a influência destas variáveis existentes no
comportamento hidrológico ocorrente na bacia do rio Preto.
Sendo o
conhecimento da
dinâmica hidrológica de expressiva
importância para o pleno planejamento e gestão da bacia e dos recursos
hídricos, e constatada as alterações no regime hidrológico da bacia do rio
Preto, associadas principalmente às mudanças no uso do solo e variabilidade
climática, surge a necessidade de pesquisas que conduzam ao uso racional de
suas potencialidades e auxiliem na formulação de projetos voltados para a
melhor gestão dos recursos hídricos nas bacias da região Oeste.
15
1.1 – Justificativa
Entre todos os problemas ambientais brasileiros conhecidos, acredita-se
que o maior deles é a deterioração dos recursos hídricos, uma vez que a
maioria dos rios ligados as atividades antrópicas encontram-se deteriorados.
Nesse aspecto, os problemas enfrentados quanto à utilização dos recursos
hídricos, induziram a concepção da utilização do conceito, bacias hidrográficas,
nas pesquisas ambientais (TUCCI, 2001).
Desde início da década de 1980 as atividades agrícolas se destacam na
região do Oeste Baiano, impulsionadas por subsídios governamentais e
investimentos de empresários rurais. Essa gama de investimentos resultou na
modificação do uso e da ocupação do solo, refletindo na constante modificação
da paisagem natural desses ambientes.
Os recursos da bacia do rio Preto são essenciais às atividades
econômicas e socioambientais de povoados dos municípios de Formosa do Rio
Preto, Santa Rita de Cássia e Mansidão, localizados no Oeste da Bahia. A
bacia apresenta ainda distintas paisagens dentro do seu território, fruto dos
diferentes tipos de solo, clima, vegetação e do atual uso e ocupação.
Essa rápida e intensa mudança no uso e ocupação das terras pode
produzir ou intensificar impactos ambientais antes de baixo impacto na região,
tais como: erosão hídrica e eólica, perda de hábitats, alteração dos
povoamentos e populações faunísticas, diminuição da vazão dos rios que
drenam a região, assoreamento, erosão genética e redução da biodiversidade.
Em particular, a questão da conservação dos solos e, sobretudo, da água,
torna-se cada vez mais relevante (BATISTELLA et al, 2008).
Nesse sentido, diagnosticar a situação em que se encontram os
recursos hídricos de uma determinada bacia, passa a ser um instrumento
necessário para a preservação, visando não só a manutenção da água
enquanto recurso, como também dos solos, vegetação e fauna existente nesse
sistema (STEINK, 2004).
A
exploração
dos recursos
naturais,
somada
ao
histórico
de
desmatamento existente e ao uso dos recursos hídricos na bacia do rio Preto,
sugere estudos científicos, visto a carência de pesquisas na área. Portanto, a
relevância dessa pesquisa situa-se na análise de dados, que irão demonstrar a
16
atual situação da dinâmica hidrológica da bacia, frente às atividades
implantadas e as possíveis consequências ambientais geradas por estas.
Segundo Moreira et al. (2010) o conhecimento de dados hidrológicos
constitui informação básica para a tomada de decisão, em diversos estudos
voltados ao planejamento e gestão de recursos hídricos, tais como processos
de outorga, dimensionamentos de obras hidráulicas, planejamentos agrícolas,
abastecimento, dentre outros.
Nesse sentido, o conhecimento da dinâmica hidrológica de uma bacia é
de fundamental importância nos estudos ambientais, isso porque permite o
conhecimento da dinâmica anual e interanual de vazões, variabilidade climática
e ocorrência de fenômenos climáticos para a adoção de programas de gestão e
planejamento de recursos hídricos, a fim de prever respostas a impactos no
sistema hídrico. Portanto, a análise de dados hidroclimatológicos constitui em
informações básicas a diversos estudos, principalmente na ciência Geográfica.
Nesse sentido, a elaboração dessa pesquisa para a bacia hidrográfica
do rio Preto irá permitir a utilização destes dados, para a obtenção de
conhecimento de diversos aspectos e a construção de um banco de dados de
informações com várias finalidades quantitativas e qualitativas, que servirão
como subsídio à gestão pública no processo de planejamento e gestão de
recursos hídricos visando a elaboração do Zoneamento Ecológico-Econômico
da bacia.
Os levantamentos realizados neste estudo irão proporcionar a
construção do conhecimento científico sobre a temática dos recursos hídricos,
e mais propriamente uma fonte de pesquisa relacionada a bacia do rio Preto,
que se encontra rica em aspectos de biodiversidade, porém carente em termos
de estudos científicos que possam apresentar suas potencialidades e
fragilidades.
1.2 - Objetivos
1.2.1 – Geral
Avaliação da dinâmica hidrológica das vazões e precipitações anuais e
interanuais na bacia hidrográfica do rio Preto.
17
1.2.2 - Específicos

Adquirir dados anuais de precipitação e vazões (médias e mínimas), das
estações localizadas na bacia do rio Preto e arredores;

Processar e analisar dados de precipitação e vazão com intuito da
compreensão de sua dinâmica temporal;

Analisar
a
relação
entre
o
desmatamento
e
a
dinâmica
hidroclimatológica na bacia do rio Preto.
2 - CARACTERIZAÇÃO DA BACIA DO RIO PRETO
A bacia hidrográfica do rio Grande localiza-se a Oeste do estado da Bahia,
sendo a principal sub-bacia do São Francisco. (Figura 1) A área drenada pelo rio
Grande e seus afluentes é de aproximadamente 78.491 km² (AHSFRA, 2010).
A bacia do rio Grande faz limite com a bacia do Parnaíba, ao norte, e a oeste
com a bacia do Tocantins.
Figura 1 – Localização da bacia do rio Grande
18
A sub-bacia do rio Grande representa 12,6% da área de drenagem da
bacia do São Francisco, e abrange a maior contribuição potencial de sua vazão
com o percentual de 14,2% (PEREIRA, 2007).
O rio Grande segue na direção Sudoeste-Nordeste, onde recebe seus
principais afluentes pela margem esquerda, sendo estes o rio das Fêmeas, rio
de Ondas, rio Branco e rio Preto, tendo bacias de drenagem com áreas,
respectivamente, de 5.930 km², 5.580 km², 7.640 km² e 22.386 km² (AHSFRA,
2010).
Todos esses afluentes seguem em direção geral oeste-leste, onde
somam-se os deflúvios das cabeceiras, oriundas do Planalto do Urucuia. Pela
margem direita, o rio Grande recebe como afluente mais importante o rio São
Desidério,
com
uma
área
de
drenagem
de
6.320 km²,
além
dos
rios Tamanduá e Boa Sorte, ambos de menor porte (AHSFRA, 2010).
A bacia do rio Preto ocupa toda a parte setentrional da bacia do rio
Grande, sendo um dos principais contribuintes da margem esquerda da bacia
do rio Grande, que por sua vez contribui diretamente com o rio São Francisco.
O rio Preto atravessa os municípios baianos de Formosa do Rio Preto, Santa
Rita de Cássia e Mansidão (Figura 2), desaguando no rio Grande, próximo a
Serra do Boqueirão, no município de Mansidão.
Figura 2 – Localização da bacia do rio Preto
19
2.1 - Aspectos físicos da bacia do rio Preto
2.1.1 - Geologia
A bacia do rio Preto apresenta expressiva diversidade geológica, sendo
constituída pelas formações Sítio Novo, Serra da Mamona, Granitóide
Mansidão,
Canabravina,
Coberturas
Dentrito-Lateritícas,
Depósitos
Aluvionares, Formação Urucuia e Grupo rio Preto (Figura 3).
Figura 3 – Geologia da bacia do rio Preto
A Formação Urucuia distribui-se pelos estados da Bahia, Tocantins,
Minas Gerais, Piauí, Maranhão e Goiás, onde ocupa uma área estimada de
120.000 km2. Deste total, cerca de 80% encontram-se na região oeste do
estado da Bahia (BOMFIM e GOMES, 2009).
A formação Urucuia no alto curso da bacia do rio Preto se constitui na
unidade mais representativa, com aproximadamente 49,95% da área, onde
forma uma estrutura sedimentar que constitui o Chapadão ocorrente na bacia.
Por toda sua extensão a Formação Urucuia recobre as rochas do Grupo
20
Bambuí, que esta capeada por sedimentos quaternários ao longo das
drenagens, o que demonstra sua importância no sistema hídrico (PDRH, 1993).
Sobre essa feição geológica, Bomfim e Gomes (2009) ressaltam que a
Formação Urucuia é caracterizada, como uma unidade neo-cretácica, com
espessura máxima de 400 metros, constituída por arenitos finos a grosseiros,
alternados a níveis de pelitos, tendo na base arenitos conglomeráticos e
conglomerados. É recoberta, em grande parte, por coberturas cenozóicas
aluvionares, coluvionares e eluvionares.
Gaspar et al (2006) apontam para a existência do Sistema Aqüífero
Urucuia que representa uma associação de aqüíferos que ocorrem em arenitos
flúvio-eólicos da Formação Urucuia, Neocretáceo da bacia Sanfranciscana, que
compõem a maior parte da cobertura fanerozóica do Cráton do São Francisco.
A área de abrangência do Sistema Aqüífero Urucuia inclui, a grosso
modo, a mesma área de extensão da Formação Urucuia. Essa porção da Bacia
Sanfranciscana representa a maior expressão em área contínua, que ocorre no
oeste da Bahia, contribuindo com a infiltração de água no solo e
consequentemente com as vazões mínimas ou de recarga da bacia do rio
Preto (GASPAR et al, 2006).
Além do Formação Urucuia, destacam-se as Coberturas DetritoLateríticas, no baixo curso da bacia do rio Preto, formada por rochas ígneas e
sedimentares, material inconsolidado (SEI, 2011), tendo a segunda maior
representatividade com 29,11% do total da área na bacia.
Os depósitos Aluvionares distribuem-se preenchendo as calhas da
principal rede de drenagem, estendendo-se pelas planícies de inundação.
Constituem-se essencialmente de areias, cascalhos, silte e argila, com grãos
de quartzo (PDRH, 1993).
2.1.2 – Geomorfologia
Sobre as unidades geomorfológicas da bacia hidrográfica do rio Preto,
são encontradas formações da Chapada Ocidental do São Francisco, a Serra
Geral
do
Espinhaço,
Região
de
Acumulação
e
as
Depressões
Periféricas/Interplánalticas (SEI, 2011) (Figura 4).
21
Figura 4 – Geomorfologia da bacia do rio Preto
Os processos de gênese do relevo da bacia do rio Preto possuem
feições que apontam para processos resultantes de atividades tectônicas
datadas do Paleoproterozóico, tendo seus processos sedimentares iniciados no
Cambriano e que perduraram até o Cretáceo, ocasionado pela epirogênese do
continente Sul-Americano, e que ainda atua na paisagem (ALVES et al, 2011).
Nessa perspectiva, Alves et al (2011) apontam que o processo de
dissecação do relevo provocou a formação de unidades morfoesculturais
diferentes, dentre eles: Chapadão Ocidental do São Francisco, Patamares do
Rio São Francisco/Tocantins e Depressão do São Francisco.
A diferença de altitude entre a Chapada e a Depressão é de
aproximadamente 300 metros, mas o índice de declividade é extremamente
baixo, devido ao fato da transição entre eles ser feita pelo Planalto em
Patamares, o qual possui as maiores declividades.
No médio curso há um acentuado aumento da declividade local, onde
ocorre um “estrangulamento” da bacia e afloramentos rochosos, que
contribuem para o aumento da dissecação. Tschiedel (2004) acrescenta que o
relevo em determinadas áreas da bacia do rio Preto é predominantemente
plano, com algumas partes suaves onduladas. Compreende desde o sopé do
22
Planalto até o conjunto das serras do Boqueirão, Muquém, Ponta do Morro e o
Rio São Francisco,com variação altimétrica de 400 aos 600 metros.
Sobre a representatividade das unidades geomorfológicas identificadas
na bacia do rio Preto, a Chapada Ocidental do São Francisco totaliza 55,09%
da área, seguida pelas Depressões Periféricas e Interplanálticas com 42,23%,
Região de Acumulação e Serra Geral do Espinhaço totalizam respectivamente,
1,52% e 1,16% da área.
2.1.3 – Pedologia
No que se refere aos tipos de solo que bacia hidrográfica do rio Preto, é
possível perceber uma variedade de três classes, sendo elas: o Gleissolo
Háplico,
Latossolo
Vermelho-Amarelo
distrófico
e
eutrófico,
Neossolo
Quartzarênico, Neossolo Litólico e Neossolo Quartzarênico (Figura 5). O
Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico é o tipo de solo mais representativo
encontrado na bacia do rio Preto, correspondendo com 58,21% da área (SEI
2003).
Figura 5 – Pedologia da bacia do rio Preto
Os
latossolos
são
caracterizados
por
serem
profundos
(bem
desenvolvido), com transição gradual entre os horizontes e textura uniforme
23
(LEPSCH, 2002). Sendo solos bem drenados, porosos e profundos, tendo
horizonte diagnóstico Bw.
Distrófico, e bastante rico em ferro e/ou alumínio, essa tipologia de solo
geralmente se encontra localizado em áreas planas, fazendo propícia a
utilização pela agricultura mecanizada. Os latossolos que são provenientes dos
arenitos do Formação Urucuia, também possuem como mineral predominante
o quartzo na fração areia (EMBRAPA,2011).
De acordo com seu ambiente de ocorrência no Cerrado, os latossolos
ocupam as áreas planas a suave-onduladas, sejam chapadas ou vales.
Ocupam ainda as posições de topo até o terço médio das encostas suaveonduladas (EMBRAPA, 2011).
O Neossolo Quartzarênico apresenta textura arenosa, profundidade
maior que um metro sendo, que a fração areia é constituída por grãos de
quartzo, material extremamente resistente ao intemperismo (LESPCH, 2003).
Sobre a ocorrência dessa tipologia que representa 28,54% da bacia, Gaspar
(2006, p.42) aponta que:
Os Neossolos ocorrem em áreas mais restritas relativamente
aos Latossolos. Consistem de Neossolos Quartzarênicos e
Litólicos. Os Neossolos Quartzarênicos abrangem áreas de
relevo plano e associam-se, às vezes, com Latossolos e
Neossolos Litólicos.
Os Neossolos são considerados solos drenados, arenosos (textura areia
e areia franca), na qual há ausência de minerais secundários, possuindo alta
resistência ao processo de intemperismo (CONTI e FURLAN, 2003).
Alves et. Al. (2011), identificaram na bacia essa tipologia geralmente
associada nas margens dos rios, justificando a presença abundante de água
que intensifica o processo químico de redução, e deixa o solo com uma
coloração acinzentada.
O Gleissolo Háplico é um solo desenvolvido em materiais inconsolidados
(sedimentos
ou
saprolito)
e
muito
influenciado
por
ocorrências
de
“encharcamento prolongado” (LESPCH, 2003, p. 112), que na dinâmica da
bacia, resulta na formação das margens do rio principal e alguns tributários na
bacia do rio Preto, totalizando 1,46% da área.
24
Sobre suas características gerais podem apresentar tanto argila de baixa
atividade, quanto de alta atividade, são solos pobres ou ricos em bases ou com
teores de alumínio elevado. Como estão localizadas em baixadas, próximas as
drenagens, suas características são influenciadas pela contribuição de
partículas provenientes dos solos das posições mais altas e da água de
drenagem, uma vez que são formados em áreas de recepção ou trânsito de
produtos transportados (EMBRAPA, 2007).
2.1.4 – Clima
O clima da região do Oeste Baiano propicia um importante papel na
forma de ocupação e manejo do solo, desde a época das primeiras ocupações
até hoje, exerce uma influência direta nas atividades agrícolas da região, assim
como no uso dos recursos hídricos (GASPAR, 2006, p. 46).
Na região do Oeste Baiano o clima é classificado como um clima
Tropical, com inverno seco - do tipo Aw, segundo Köppen (GASPAR, 2006).
Os índices pluviométricos na bacia do rio Preto variam entre 800 e
1600 mm anuais, concentrando-se as chuvas nos meses de novembro a
março. Sobre as lâminas de precipitação e sua distribuição ao longo da área da
bacia (ALVES et al , 2011) acrescentam que:
Os maiores níveis localizam-se na porção extremo oeste e
diminuem a medida que avança para o leste. A precipitação é o
mais importante elemento de caracterização do clima, que por
sua vez configura-se como fator determinante na vegetação,
solos e geomorfologia de um determinado local.
Em relação ao clima da bacia do rio Preto (Figura 6), encontra-se o
clima semi-úmido, que totaliza 99,75% de ocorrência na área da bacia, com
variação de 4 a 5 meses secos (SRH, 2003). O clima semi-úmido se apresenta
no limite oeste do estado da Bahia, ao longo da cabeceira das sub bacias dos
afluentes da margem esquerda
do rio São Francisco, Corrente e Grande,
abrangendo uma faixa vertical limitada ocidentalmente pelos Estados de Goiás
e Tocantins (PERH-BA, 2003).
25
Figura 6 – Clima da bacia do rio Preto
Próximo a área de foz o domínio climático semi-árido é representado
com 0,25 % de ocorrência na área da bacia,com incidência de 6 meses secos
por estar em área de transição entre clima tropical e semi-árido, apresentando
um decréscimo da precipitação e um déficit moderado de água (SRH,2003).
Existem dois períodos sazonais bem definidos no decorrer do ano, um
úmido e quente, de novembro a abril, e outro seco, de julho a setembro,
(PERH-BA, 2003).
2.1.5 – Uso e cobertura do solo
A região dos Cerrados Baianos a partir da década de 1980 sofreu uma
reestruturação produtiva com a implantação do agronegócio, durante a
chamada política da Revolução Verde.
Sobre esse processo de implantação das agroindústrias Souza et al
(2010) afirmam, que a década de 1980, é marcada pela modernização da
agricultura brasileira. Entre as várias consequências dessa modernização, temse um intenso fluxo de migrantes, principalmente da região Sul do país,
ocupando as áreas de Cerrado, estendendo-se até a parte Oeste Baiano,
26
aproveitando as vantagens naturais da região para o estabelecimento de
lavouras para fins comerciais e processamento industrial, servindo como base
para a implantação e consolidação de diversas agroindústrias, que vão se
estabelecer ao longo do tempo.
Desde então, extensas fazendas de soja passam a ocupar o espaço que
antes eram ocupados pela vegetação natural do Cerrado em seus diferentes
portes, de modo que as mudanças nas dinâmicas naturais do meio, tornam-se
evidentes e surgem as preocupações voltadas para a capacidade do ambiente
de suportar as técnicas utilizadas. Sobre os efeitos dessa ocupação nos
Cerrados Baianos, Alves (2010, p.02) ressalta que:
A ocupação mal planejada, como foi feita no passado, acabou
gerando uma grande quantidade de desequilíbrios no meio
ambiente local e regional, como por exemplo, alteração do
regime hídrico, supressão excessiva da vegetação e aumento
exagerado da erosão de solo [...].
Na bacia hidrográfica do rio Preto o agronegócio mistura-se, em muitos
casos, se destaca na paisagem do Cerrado do Oeste Baiano. Alves et al
(2011,p.140) enfatizam sobre o processo de implantação do agronegócio
propriamente na área da bacia :
Com o advento da cultura do agronegócio regional a partir da
década de 80, vastas áreas de Cerrado foram substituídas por
agricultura mecanizada, visando a produção/exportação de
produtos primários entre os quais o que mais se destaca é a
soja. [...] a porção oeste da bacia (Formosa do Rio Preto) é a
que mais vem passando por alterações na paisagem,
representada pela cultura temporária de soja, algodão, milho,
etc.
Além das atividades ligadas ao agronegócio, na bacia do rio Preto
abarcam
atividades
econômicas
desenvolvidas
pelos
municípios
que
compreendem a área da bacia, como a pecuária e a agricultura de subsistência
que representam 23,07% da área (SEI, 2003) (Figura 7).
No alto curso da bacia as características físicas do relevo plano,
propiciaram a implantação de atividades ligadas a agricultura, onde há também
uma maior ocorrência das áreas de Cerrado, tipologia que totaliza 59,4% da
área da bacia no ano de 2003.
27
Figura 7– Uso e ocupação do solo da bacia do rio Preto
O médio e baixo curso da bacia tem como características físicas o relevo
parcialmente ondulado, sendo área de transição para o bioma Caatinga com
10,5% de representatividade e Cerrado. Destaca-se a agropecuária como
principal atividade econômica dos municípios de Santa Rita de Cássia e
Mansidão, visto que as condições vigentes na área não favoreceram a
implantação da agricultura mecanizada (ALVES et al, 2011) .
Nas áreas que apresentam relevo plano (Chapada), encontra-se uma
vegetação com aspectos variáveis numa gradação que vai do Campo Sujo de
Cerrado (graminoso) ao Capão de Mata, com vegetação densa de árvores e
arbustos (TSCHIEDEL, 2004).
É necessário apontar que a bacia do rio Preto encontra-se ainda
preservada em determinados setores, essa preservação se deve pela
existência da Área de Proteção Ambiental do Rio Preto (APA), que ocupa uma
área, de 4.536 hectares e abrange os municípios de Formosa do Rio Preto,
Santa Rita de Cássia e Mansidão (Instituto BIOESTE, 2009).
28
A APA do Rio Preto1 foi criada com o objetivo de conservar o bioma
Cerrado e os remanescentes de Mata Atlântica na bacia do rio Preto. Sobre a
diversidade de biomas existentes na área da bacia do rio Preto. Alves et al.
(2011, p. 138 ) ressaltam que:
A variação de precipitação na bacia do rio Preto proporciona
um mosaico de vegetações. Os portes de vegetação variam
desde uma Floresta Ombrófila Estacional, remanescente da
expansão da Floresta Atlântica em períodos mais úmidos, nas
porções a oeste e as margens dos rios principais (alto e médio
curso), até uma zona de tensão ecológica entre porções de
Caatinga e Cerrado, no leste da bacia.
De acordo com Alves et al (2011) “a bacia do rio Preto ainda se encontra
conservada ambientalmente, considerando o impacto da ação antrópica frente
a sua área de cobertura natural”. A área de Cerrado, por exemplo, representa
59,4% (Tabela 1) área da bacia do rio Preto.
Tabela 1 – Classes de uso e ocupação do solo em 2003
Classe
Área (Km2)
Agricultura / Pecuária
4.171,72
23,07
Área Urbana
5,23
0,06
Campo limpo
112,12
0,45
Caatinga arbustiva
1.656,03
10,5
Cerrado
15.055,50
59,4
Floresta estacional
1.023,36
4,4
lago,açude,represa
111,49
0,7
Reflorestamento
0,47
0,002
Vereda
250,9
1,4
TOTAL
22.386,00
Área (%)
100%
Fonte: SEI (2003).
1
Decreto Nº 9.441 de 06 de junho de 2005. À vista do disposto na Lei nº 6.569, de 17 de
janeiro de 1994 e na Lei Federal nº 9.985, de 18 de julho de 2000.
29
3 – MARCO TEÓRICO
3.1 - Política Nacional de Recursos Hídricos
Para compreender a atual política de recursos hídricos do Brasil, tornase necessário um resgate histórico, referente a criação da legislação sobre as
águas e a promulgação dessa Lei, que confere ao Brasil uma redação jurídica
relacionada à gestão dos recursos hídricos.
A água sempre foi um bem em nosso país, desde o período colonial e
serviu como arrimo ou moeda de troca para atender a interesses políticos e
(ou) econômicos, principalmente no cultivo da cana-de-açúcar. Nesse período,
a figura do Rei era responsável pela concessão da exploração dos corpos
hídricos (RAMOS, 2007).
A partir da promulgação da República em 1889, o Brasil não possuía
uma legislação que fizesse referência à utilização dos recursos hídricos de
forma coerente, fora a partir da Constituição de 1934, que foram criadas leis,
que tratavam sobre o uso da água. Nesse sentido, Ferreira (2003, p.04) nos
afirma que:
A Constituição Federal de 1934 foi a que primeiro trouxe a tona
a discussão sobre o tema hídrico, de forma clara e
considerando os aspectos econômicos e de desenvolvimento
que nele se incluem. Esta Carta Constitucional estabeleceu a
competência da União para legislar sobre bens do domínio
federal, as águas, energia hidroelétrica, florestas, caça e pesca
e sua exploração; estabeleceu também como domínio da
União, os lagos e quaisquer correntes em terrenos do seu
domínio, ou que banhem mais de um Estado, sirvam de limites
com outros países ou se estendam a território estrangeiro.
Em complementação a carta magna, foi publicada em 20 de julho de
1934 o Decreto N.º 24.643, conhecido como o Código de Águas, que em
síntese era compatível com a Carta Constitucional de 1934. Seus objetivos
desde suas considerações preliminares apontavam a necessidade deste
instrumento legal, visto o uso das águas no país estar regido até então por
legislação de inúmeras interpretações, a luz das questões jurídicas e em
30
desacordo com as necessidades e interesses da coletividade nacional
(FERREIRA, 2003).
A Constituição Federal de 1946 manteve um título voltado para o
disciplinamento da ordem econômica e social, no qual as quedas d’água foram
consideradas sob-regime de propriedade distinta do solo, para efeito de
aproveitamento industrial ou de exploração. Determinou ainda, que o
aproveitamento de recursos minerais e de energia hidráulica, dependiam de
autorização ou concessão e só poderiam ser dadas a brasileiros ou empresas
organizadas no País. Era uma das únicas partes da constituição que tratavam
dos recursos hídricos (FERREIRA, 2003).
A Constituição Federal de 1967 praticamente repetiu os termos da Carta
anterior, no que diz respeito a legislação hídrica (RAMOS, 2007).
A Constituição de 1988, também faz menção a jurisdição brasileira em
relação aos recursos hídricos, contudo fora a atual política de recursos
hídricos, representada pela Lei n° 9.433 de 08 de janeiro de 1997 (quase 10
anos depois da promulgação da carta magna do Brasil), houve a partir de
intensos debates, uma mudança profunda dos valores e concepções na
estrutura física, social, politica e econômica do país, no qual se constituiu uma
redação jurídica mais ampla e profunda sobre as questões hídricas no Brasil,
(RAMOS, 2007).
Em 1997, o Brasil publica sua “Lei de Águas”, que traz em sua
constituição os fundamentos da Política Nacional de Recursos Hídricos,
contendo os objetivos, as diretrizes, os instrumentos, a ação do poder público,
dita diretrizes para o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos
Hídricos, Conselhos Nacionais, dos Comitês de Bacias Hidrográficas, das
Agências, Secretarias Executivas, das Organizações Civis e das infrações e
penalidades (BORSOI E TORRES, 1998).
A sua instituição como Lei foi promulgada com o objetivo de garantir o
desenvolvimento humano, econômico e social, consciente e sustentável
rompendo
terminantemente
com
o
modelo
anterior
de
crescimento
desordenado, irracionalmente estipulado a qualquer custo (DEMOLINER,
2008).
A Lei que instituiu a Política Nacional de Recursos Hídricos (Nº
9.433/97), em seu artigo 1º estabelece os fundamentos do sistema nos
seguintes termos:
31
I – a água é um bem de domínio público; II- a água é um
recurso natural limitado, dotado de valor econômico; III- em
situação de escassez, o uso prioritário dos recursos hídricos é
o consumo humano e a dessedentação de animais; IV- a
gestão de recursos hídricos deve sempre proporcionar o uso
múltiplo das águas; V - a bacia hidrográfica é a unidade
territorial para implementação da Política Nacional de Recursos
Hídricos e atuação do Sistema Nacional de Gerenciamento de
Recursos Hídricos; VI – a gestão de recursos hídricos deve ser
descentralizada e contar com a participação do Poder Público,
dos usuários e das comunidades (BRASIL, 1997).
Os
fundamentos mencionados admitirão o
aproveitamento dos
instrumentos de gestão previstos pelo artigo 5º, que aliados ao Conselho
Nacional de Recursos Hídricos, aos Comitês de Bacias e as Agências de
Águas fomentarão o Sistema de Gestão de Recursos Hídricos.
Nesta perspectiva (DEMOLINER, 2008, p. 41) aponta que:
Esta mudança de paradigma vem estampada nos fundamentos
da nova política, insculpidos no artigo 1° da lei mencionada.
Verifica-se, já no inciso I, a consagração da água como um
bem de domínio público, corroborando toda a evolução
legislativa que despertou para a necessidade de evitar-se a
extinção deste recurso natural. E todos os demais princípios,
de forma coerente, estão interligados e condicionantes para
garantir a racionalidade dos sistemas.
No Brasil, por exemplo, até a criação da “Lei de Recursos Hídricos”, o
modelo de gestão era pautado no gerenciamento pelo tipo de uso da água, e
existiam diversos órgãos e entidades públicas com atribuições de gestão da
água, de forma considerada desarticulada e ineficiente para as necessidades
até então vigentes (BORSOI E TORRES, 1998).
Entre as principais vertentes propostas pela lei de recursos hídricos no
Brasil, se destaca a bacia hidrográfica como unidade territorial para
implementação da Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH) e atuação
do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos.
32
3.2 - Gestão de recursos hídricos
A ocupação do homem nas bacias hidrográficas foi realizada com pouco
ou nenhum planejamento voltado a utilização sustentável dos recursos
hídricos, pois o objetivo principal seria o de extrair com o mínimo custo, o
máximo benefício de seus recursos, sem demonstrar preocupação com a
preservação do meio ambiente.
No entanto, o crescimento demográfico refletiu numa maior produção de
alimentos e consequentemente, na incorporação de novas áreas agrícolas.
Este processo acarretou uma constante ruptura do equilíbrio ecológico e de
uma ideologia que se concebia até então como uma verdade. Machado (1998,
p.38) ressalta ainda que:
A utilização indevida dos recursos hídricos motivada, sobretudo
pelo mito da inesgotabilidade, aliada a falta de planejamento e
gestão adequada do uso do solo tem gerado graves problemas
econômicos e ambientais.
A ocupação das bacias hidrográficas gera em sua maioria dois
problemas distintos: o primeiro e mais relevante, o impacto das ações
antrópicas sobre a bacia, essa ocupação muitas vezes se dá sem que exista
um conhecimento prévio dos comportamentos naturais desse sistema.
O segundo, o impacto do meio sobre o homem, seja com enchentes ou
secas que inevitavelmente resultam em crises socioeconômicas. Tucci ( 2009,
p. 27) afirma que:
O planejamento da ocupação da bacia hidrográfica é uma
necessidade numa sociedade com usos crescentes de água, e
que tende a ocupar espaços com riscos de inundação, além de
danificar o seu meio. A tendência atual envolve
desenvolvimento sustentado da bacia hidrográfica que, implica
o aproveitamento racional dos recursos com mínimo dano ao
ambiente.
Entende-se como indispensável uma maior conscientização em relação
ao uso da água, visto que os recursos hídricos podem ser considerados bens
de relevante valor para a sociedade.
33
Este recurso ao longo dos anos vem abrangendo uma gama de objetivos
sejam eles ambientais econômicos e sociais. A sua diversidade de uso remete
a uma necessidade urgente de planejamento e gestão, que possibilite um
estudo e aproveitamento sustentável de suas potencialidades.
O boletim da Associação Brasileira de Recursos Hídricos (ABRH) define
a prática da atividade de gestão, citado por Lanna (2009, p. 744) como:
A gestão de recursos hídricos é uma atividade analítica e
criativa, voltada para a formulação de princípios e diretrizes, ao
preparo de documentos orientadores e formativos, à
estruturação de sistemas gerenciais e à tomada de decisões
que têm por objetivo final promover o inventário, uso, controle,
e proteção de recursos hídricos.
A gestão de recursos hídricos, através de bacia hidrográfica, tem papel
fundamental na gestão ambiental, pois consiste então, na articulação de um
conjunto de ações de âmbito social, econômico, sociocultural e ambiental, com
o objetivo de compatibilizar o uso, o controle e a proteção desse recurso
natural, de forma a garantir que as ações antrópicas se desenvolvam de acordo
com os critérios estabelecidos pela legislação específica e promovendo o
desenvolvimento sustentável (GUEDES, 2009).
Para o gerenciamento adequado desses recursos é fundamental
conhecer o comportamento hidrológico de bacias hidrográficas e seus regimes
de variação de vazões e, principalmente, suas relações com os agentes
econômicos e socioambientais presentes ao longo de toda a área de
contribuição da bacia (LATUF, 2007).
Neste
contexto,
é
importante
ressaltar
os
instrumentos
de
gerenciamento de recursos hídricos que são: os Planos de Recursos Hídricos;
o enquadramento dos corpos de água em classes, segundo os usos
preponderantes da água; a outorga dos direitos de uso de recursos hídricos; a
cobrança pelo uso de recursos hídricos; e o Sistema Nacional de Informações
sobre Recursos Hídricos.
Os Planos de Recursos Hídricos visam primeiramente fundamentar e
orientar a implementação da Política Nacional de Recursos Hídricos e o
gerenciamento dos recursos hídricos, de longo, médio e curto prazo, com
horizonte de planejamento que seja compatível com o período de implantação
de seus programas e projetos (RAMOS, 2007).
34
O conteúdo dos planos deve incluir o diagnóstico da situação atual dos
recursos
hídricos,
análises
e
estudos
prospectivos
da
dinâmica
socioeconômica, identificação de conflitos potenciais, metas de racionalização
de uso, projetos a serem implantados, diretrizes e critérios para a cobrança
pelo uso dos recursos hídricos, entre outras, além de medidas que visem à
proteção dos recursos hídricos. Serão elaborados por bacia hidrográfica, por
Estado e para o País e se constituirão em elementos do Plano Nacional de
Recursos Hídricos, a serem regulamentados (BRASIL, 1998).
Já o enquadramento dos cursos d'água segundo usos preponderantes
visa assegurar às águas, qualidade compatível com os usos mais exigentes a
que forem destinadas e diminuir os custos de combate à poluição, mediante
ações preventivas que sejam permanentes.
A outorga de uso dos recursos hídricos deverá preservar o uso múltiplo
destes. Santilli (2001) ressalta que a outorga deve se consolidar em um dos
principais instrumentos da gestão de recursos hídricos, visto que através deste
instrumento, o Sistema de Gestão poderá fazer o controle para o uso racional
dos recursos hídricos, garantir a disponibilidade aos usuários outorgados e
subsidiar a cobrança pelo uso dos recursos hídricos.
Assim os objetivos da outorga caracterizam-se em assegurar o controle
quantitativo e qualitativo dos usos da água e o efetivo exercício dos direitos de
acesso à água. Portanto, estão sujeitos a outorga as diferentes derivações,
captações, lançamentos, aproveitamentos e outros usos que alterem o regime
das águas superficiais e subterrâneas (BRASIL, 1998).
A cobrança pelo uso da água visa reconhecer a água como bem
econômico e dar ao usuário uma indicação de seu real valor; incentivar o uso
sustentável da água, obter recursos financeiros para o financiamento dos
programas e intervenções contempladas nos planos de recursos hídricos.
Os valores arrecadados com a cobrança pelo uso de recursos hídricos
serão aplicados, prioritariamente, na bacia hidrográfica em que foram gerados,
pois a cobrança pelo uso da água é o instrumento que possibilitará financiar as
ações dos Planos de Recursos Hídricos, e assim operacionalizar os comitês e
as Agências de Água.
Nesse sentido, o reconhecimento da tributação pelo uso da água se
configura como o indutor ao uso racional desse recurso natural, pois serve de
base para a instituição da cobrança pela utilização dos recursos hídricos. A
35
cobrança é o instrumento necessário para o equilíbrio entre a oferta e a
demanda.
O
Sistema
Nacional
de
Informações
sobre
Recursos
Hídricos
caracteriza-se como um sistema de coleta, tratamento, armazenamento e
recuperação de informações sobre recursos hídricos, bem como sobre fatores
intervenientes em sua gestão, com dados gerados pelos órgãos integrantes do
Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos (SINGREH)
(BRASIL, 1998).
Sendo os principiais aspectos básicos para a sua organização:
descentralização da obtenção e produção de dados e informações;
coordenação unificada do sistema e acesso garantido a toda a sociedade aos
dados e informações (RAMOS, 2007).
Seus objetivos estão assim definidos: reunir, dar consistência e divulgar
os dados e informações sobre a situação qualitativa e quantitativa dos recursos
hídricos
no
Brasil;
atualizar
permanentemente
as
informações
sobre
disponibilidade e demanda de recursos hídricos em todo território nacional, e
fornecer subsídios para a elaboração dos Planos de Recursos Hídricos,
(BRASIL, 1998).
3.3 - Regime hidrológico em bacias hidrográficas
Para Bertalanfly (1950) citado por Sales (2004) os sistemas foram
definidos como conjuntos de elementos que se relacionam entre si, com certo
grau de organização, procurando atingir um objetivo ou uma finalidade.
Para Christofoletti (1981) a inserção da teoria dos sistemas aos estudos
geográficos, ajudou a focalizar as pesquisas e delinear com exatidão o setor de
estudo da ciência Geográfica, pois propiciou a reconsideração e formulação
critica de muitos conceitos. Sales (2004) complementa que as questões
geográficas,
focalizadas
na
perspectiva
sistêmica,
dinamizaram
o
desenvolvimento dessa Nova Geografia.
Na Geografia Física pesquisas de cunho hidrológico e climatológico que
denotam a visão sistêmica são datadas desde a década de 1950 (CHORLEY,
1962). Sales (2004) aponta que Bertrand (1968), na sua Geografia Física
Global,
conceituou
geossistema
como
um
tipo
de
sistema
aberto,
36
hierarquicamente organizado, formado pela combinação dinâmica e dialética,
portanto instável, de fatores físicos, biológicos e antrópicos.
A bacia hidrográfica é uma unidade espacial das mais importantes em
análise de estudos da Geografia Física. As bacias hidrográficas permitem,
segundo Cunha e Guerra (1999), uma visão conjunta do comportamento das
condições naturais e das atividades humanas nelas desenvolvidas. Considerar
a bacia hidrográfica como uma unidade de gestão, impõe-se abordar todos os
seus elementos, tanto os naturais como os sociais, tendo uma visão de
totalidade a partir de inter-relacionamentos dinâmicos entre eles.
Existe atualmente uma tendência em diversas áreas de pesquisa e
gerenciamento dos recursos naturais, na definição de bacia hidrográfica como
uma unidade de estudo, planejamento e gerenciamento, fato que pode ser
constatado na literatura de áreas como: Ecologia, Geografia, Engenharia
Agronômica, Engenharia Sanitária e Ambiental, Ciências Sociais, entre outras
(OLIVEIRA, 2002).
Segundo Teodoro et. Al. (2007), a caracterização de uma bacia
hidrográfica é um dos principais e mais comuns procedimentos que devem ser
executados em análises hidrológicas ou ambientais, tendo como objetivo
elucidar as várias questões relacionadas com o entendimento da dinâmica
ambiental local e regional, na qual determinada bacia se encontra inserida.
Botelho (2007), define como bacia hidrográfica ou bacia de drenagem a
área da superfície terrestre drenada por um rio principal e seus tributários.
Nesta perspectiva, Schiavetti et al (2002) apontam que a bacia hidrográfica é
normalmente definida como uma área natural de captação da precipitação,
tendo limites marcados por divisores de água, que fazem com que a
precipitação conflua para um único ponto de saída, o exutório.
Dentre as definições para concepções de bacia hidrográfica (FERREIRA
2007, p.11) abrange que:
A Bacia Hidrográfica é uma unidade natural continental que
contem disponibilidades hídricas próprias e renováveis, graças
ao ciclo hidrológico. Todas as reservas de água doce do
planeta são analisadas de acordo com as disponibilidades
hídricas das bacias hidrográficas, e estas variam em função
das suas características próprias como, por exemplo: clima,
relevo, geologia, cobertura vegetal, dentre outros. Portanto, são
nas bacias hidrográficas que os empreendimentos antrópicos
são implantados graças as suas disponibilidades hídricas, esta
37
caracterizada como água útil para os processos antrópicos em
geral.
Rocha (2010) aponta que a bacia hidrográfica pode ser considerada uma
unidade física definida para o estudo hidrológico, pois a principal forma de
entrada no sistema é a precipitação, e a saída normalmente dada pelas
“perdas” por evapotranspiração e escoamento nos canais.
No ciclo hidrológico, os estudos da distribuição temporal e espacial da
precipitação, bem como os níveis de evapotranspiração são importantes para o
entendimento das variáveis de entrada e saída da bacia, que induzem
alterações nas séries de vazões.
O ciclo hidrológico é um fenômeno global, cíclico e fechado de
circulação das massas de água entre a superfície terrestre e a atmosfera,
tendo seu funcionamento impulsionado pela energia solar associada à
gravidade e à rotação da Terra (SILVEIRA, 2002). Existem seis processos
básicos no ciclo hidrológico: evaporação, precipitação, infiltração, transpiração,
escoamento superficial e subterrâneo (NAGHETTINI, 2006).
Sobre o processo de precipitação Silveira (2002, p 36) define como:
A precipitação, na sua forma mais comum que é a chuva,
ocorre quando complexos fenômenos de aglutinação e
crescimento de microgotículas, em nuvens com presença
significativa de umidade (vapor de água) e núcleos de
condensação (poeira e gelo), formam uma grande quantidade
de gotas com tamanho e peso suficientes para que a força da
gravidade supere a força da turbulência normal ou movimentos
ascendentes do meio atmosférico. A precipitação é, portanto
um fenômeno natural sobre o qual os humanos podem exercer
apenas um pequeno controle.
O estudo do ciclo hidrológico, na visão da bacia hidrográfica, aponta
para necessidade de compreensão da dinâmica do mesmo e da relação entre
seus constituintes, visto que este ciclo representa a entrada de energia dentro
do sistema bacia hidrográfica, sendo que a integração desse sistema se faz
presente por meio da precipitação e dos demais elementos constituintes da
própria bacia, como o relevo, o solo, vegetação e o homem, responsáveis
também pela forma que essa energia irá atuar nesse sistema, e gerar uma
interação única para cada bacia.
38
Sobre a disponibilidade e intensidade da precipitação no sistema bacia
hidrográfica, Bertoni e Tucci (2009, p. 177) ressaltam que:
A disponibilidade de precipitação numa bacia durante o ano é o
fator determinante para quantificar, entre outros, a necessidade
de irrigação de culturas e o abastecimento de água domestico
e industrial. A determinação da intensidade da precipitação é
importante para o controle de inundação e a erosão do solo.
Quanto aos fatores climáticos que influenciam o regime hidrológico, e
afetam a precipitação e a evapotranspiração, estes não estão apenas ligados a
quantidade de chuva, mas também os aspectos relacionados ao padrão,
intensidade, duração, frequência e distribuição temporal dessa precipitação
(LIMA, 2006).
Tucci (2002) aponta que as alternâncias climáticas se refletem nas
modificações das variáveis: precipitação, temperatura, vento, radiação,
umidade, ou seja, variáveis representativas do clima. No ciclo hidrológico a
distribuição temporal e espacial da precipitação, pode produzir alterações nas
estatísticas das séries históricas de vazões, entre outras variáveis de resposta
da bacia.
Estas mudanças não alteram somente as vazões para uma bacia
existente, mas também alteram os condicionantes naturais que dão
sustentabilidade ao meio natural, como a fauna e flora.
Ao longo do tempo a variabilidade climática2 gera comportamentos
distintos em função da ocorrência de maior ou menor precipitação,
temperatura, umidade, dentre outros. Com a alteração destes condicionantes o
escoamento proveniente das bacias também se altera. É importante observar
que o efeito da variabilidade climática produz alterações nas respostas das
bacias, que resultam em modificações desta parte do ciclo hidrológico, além
das alterações dos valores absolutos de entrada e saída na bacia hidrográfica
(TUCCI, 2002).
Tucci (2002) descreve ainda que a variabilidade existente no regime
hidrológico é controlada por vários elementos que formam a bacia hidrográfica
2
Terminologia utilizada para as variações de clima em função dos condicionantes
naturais do globo terrestre e suas interações
39
ou fatores que nela ocorrem, tais como: condições climáticas (precipitação,
evapotranspiração e radiação solar), geologia, geomorfologia, solos, cobertura
vegetal, uso do solo e ações antrópicas.
Tucci e Clarke (1997) identificam ainda que os processos hidrológicos
em uma bacia hidrográfica têm duas direções de fluxo: vertical, representado
pela precipitação, infiltração e evapotranspiração, e horizontal, representado
pelo escoamento superficial e sub-superficial. Eles afirmam que a vegetação
tem papel fundamental em todo o processo hidrológico da bacia hidrográfica,
principalmente na interceptação e evapotranspiração, atuando, indiretamente
em todas as fases do ciclo hidrológico.
Os principais efeitos da variabilidade hidrológica se encontram
relacionados, também com a própria variabilidade natural dos processos
climáticos, que é entendida através das variações de clima em função dos
condicionantes naturais do globo terrestre e suas interações, além dos efeitos
ocasionados pelo uso da terra e a consequente modificação dos sistemas
hídricos. Tucci (2002, p.70) aponta que:
A avaliação dos processos hidrológicos em diferentes estudos
de recursos hídricos, baseia-se na homogeneidade das séries
hidrológicas, ou seja, as estatísticas da série hidrológica não se
alteram com o tempo. Não é esta a dinâmica observada na
realidade, a não homogeneidade das séries tem aparecido
devido a causas isoladas e combinadas como: modificação
climática, falta de representatividade das séries históricas para
identificar a variabilidade natural dos processos climáticos;
alterações nas características físicas/químicas e biológicas da
bacia hidrográfica, devido a efeitos naturais e antrópicos.
Em recursos hídricos geralmente admite-se que a variabilidade climática
natural apresenta um comportamento estacionário3, que depende da
representatividade da série histórica de observação. Como as séries históricas
geralmente não são suficientemente longas, as mesmas podem apresentar
variabilidade de estatísticas de acordo com amostra obtida ao longo do tempo
(TUCCI, 2000).
O clima apresenta variabilidade do espaço e no tempo, bem como na
escala interanual. A escala temporal pode variar de horas até milênios, os
3
Sem mudanças significativas ao longo da série
40
estudos em recursos hídricos geralmente estudam o comportamento dos
sistemas hídricos dentro da sazonalidade anual e para períodos de dados. O
estudo do comportamento climático na escala decadal ou tempos maiores,
permite analisar a influência do comportamento climático sobre o sistema
global e, em específico aos recursos hídricos.
Os processos geralmente analisados se referem às tendências de
variabilidade solar, efeitos do El Niño Southern Oscilation (ENSO), mudanças
na atmosfera e na variabilidade da biosfera, sendo estes estudos que permitem
analisar a variabilidade do clima.
Tucci (2000) afirma que o ENSO mostra a interrelação entre o
aquecimento da temperatura do leste do Oceano Pacífico Sul com a Southern
Oscilation e influência o clima de grande parte do globo. Estes processos
apresentam uma certa ciclicidade. Atualmente o termo descreve as fases de
aquecimento e resfriamento natural, que ocorre da oscilação da temperatura do
mar na área tropical do Oceano Pacífico.
A variação ou a oscilação da temperatura da superfície do mar está
associada ao comportamento da atmosfera. O ENSO é o componente da
atmosfera deste processo e indica a variação de pressão do ar entre Darwin na
Austrália e o Sul do Pacífico. El Niño e La Niña são as fases extremas da
Oscilação do Sul (Southern Oscilation), sendo o El Niño a fase quente no leste
do Pacífico e La Niña a fase fria (TUCCI, 2000).
Steink (2004) aponta ainda que o estudo da variabilidade e da tendência
dos parâmetros climáticos podem ser constatados dentro de um período,
adquirem importância, uma vez que as condições climáticas, consideradas
como elemento condicionador da dinâmica do sistema ambiental, encontram-se
diretamente ligadas aos processos hidrológicos que envolvem a dinâmica da
bacia hidrográfica, assim como, ao gerenciamento das águas e à utilização do
recurso o que, por sua vez, podem afetar a disponibilidade de água tanto em
ambientes urbanos, quanto em atividades rurais, sistemas de irrigação,
geração de energia hidrelétrica e diversas outras atividades.
A análise do comportamento hidrológico permite inferir sobre a
determinação de disponibilidades hídricas em uma bacia hidrográfica, e
diagnosticar as disponibilidades futuras, Rodrigues (2004, p.60) aponta que:
41
O conhecimento do comportamento espacial e temporal destes
parâmetros é de suma importância para subsidiar a tomada de
decisão na gestão de recursos hídricos, uma vez que permite
quantificar a disponibilidade dos recursos hídricos no tempo e
no espaço, ou seja, identificar áreas em que este recurso se
encontra ou pode vir a se tornar escasso.
Deve-se afirmar também, que o mau uso do solo e o constante
aceleramento dos processos erosivos, têm contribuído diretamente para fatores
como
perda
da
fertilidade
dos
solos
considerados
agricultáveis,
o
assoreamento de barragens e principalmente no aumento das freqüências de
vazões de enchente ou na redução das vazões mínimas. Em consonância com
(TEIXEIRA 2009, p. 34)
Os diferentes usos do solo provocam diferentes alterações na
paisagem e na dinâmica da área utilizada, e os recursos
hídricos poderão refletir com diferentes intensidades as
alterações nos usos do solo das regiões de drenagem.
Portanto, atividades como a utilização de agentes
contaminantes na agricultura e mineração, a implantação de
aterros sanitários na área da bacia hidrográfica, terão impactos
sobre a qualidade da água dos corpos hídricos receptores do
escoamento das terras e conseqüentemente da biota que
utiliza este corpo hídrico. Por outro lado reflexos na quantidade
de água poderão ser sentidos em decorrência de modificações
no relevo, solo e vegetação.
Nesse sentido, as modificações ocorrentes no regime hidrológico e de
vazões, podem ter ligação direta com mudanças em relação ao uso do solo, ou
até mesmo as ações diretas como a construção de barragens e o aumento da
irrigação. Sobre isso (TEIXEIRA, 2009.p 26) afirma que:
Os usos do solo influenciam ainda no regime hidrológico dos
cursos fluviais, a impermeabilização, gerada por certas
atividades e a retirada da cobertura vegetal, tem afetado a
disponibilidade de água para os seres que dela necessitam,
incluído aí, o ser humano.
Visto que quando a cobertura vegetal é alterada ou substituída por outra,
em muitos casos há alteração expressiva no comportamento hidrológico da
bacia hidrográfica, ou seja, o que resulta em uma maior alteração nas vazões
42
pela diferenciação existente nas relações de interceptação da chuva pela
cobertura vegetal, infiltração e escoamento superficial.
Em contrapartida a sua retirada da cobertura natural, resultaria em uma
maior exposição do solo aos eventos de precipitação, aumentando a
probabilidade de encrostamento superficial, além da redução da infiltração e
aumento no escoamento superficial.
As alterações significativas na composição ambiental, de certa porção
da bacia de drenagem, poderão afetar outras áreas a jusante, ou seja, os
efeitos hidrológicos e geomorfológicos de processos naturais ou antrópicos irão
refletir no exutório da bacia, podendo propagar-se a jusante por meio de bacias
adjacentes.
Tais
aspectos
devem
ser
levados
em
consideração
no
planejamento das formas de intervenção humana, mesmo que o interesse do
planejador recaia sobre uma área restrita da bacia (COELHO NETTO, 2001).
O processo de ocupação humana nas bacias hidrográficas, trás em si,
atividades que implicam na modificação das formas de uso do solo. Para que
se consiga uma gestão eficiente dos recursos hídricos, que proporcione uma
oferta em custos e qualidade adequados à sociedade, diversos métodos e
ferramentas têm sido utilizados e desenvolvidos (XAVIER, 2009).
Nesse sentido, Xavier (2009) diz que a partir desta compreensão dos
processos, a bacia hidrográfica revela-se como uma unidade conveniente ao
entendimento da ação dos processos hidrológicos e geomorfológicos, bem
como das ligações espaciais entre áreas distintas, que podem afetar tanto o
planejamento local como o planejamento regional na gestão de recursos
hídricos.
43
4 – MATERIAL E MÉTODOS
Dentro da pesquisa científica, a definição do método se configura como
passo fundamental para que se dê a construção de uma sistematização do
conhecimento, que permita abordar e analisar uma realidade, a partir de um
determinado ponto de vista, não tendo este como uma verdade a priori, mas
um caminho para a busca e compreensão dessa verdade.
Nesse sentido, deve-se compreender que a realidade deve ser
intelectualmente construída pelo processo de busca, não como algo
significativamente dado como certo, pelas análises iniciais daquilo sobre o qual
se deseja inferir (objeto de estudo). Ou seja, o método permite através de um
conjunto de procedimentos racionais, sendo estes baseados em regras da
própria ciência, atingir um determinado objetivo, que deve ser primeiramente
estabelecido pelo pesquisador.
O método indutivo é dado através da construção de uma teoria que
formula hipóteses, a partir das quais os resultados obtidos, podem ser
deduzidos através de bases nas quais é possível fazer previsões, que ao longo
do processo de pesquisa podem ser refutadas ou confirmadas.
Para Lakatos e Marconi (2003) o método indutivo é definido como um
processo mental por intermédio do qual, partindo de dados particulares,
suficientemente constatados, infere-se uma verdade geral ou universal, não
contida nas partes examinadas. Portanto, o objetivo dos argumentos indutivos
é levar a conclusões cujo conteúdo é muito mais amplo, do que o das
premissas nas quais se basearam. Amado et al (2009) acrescentam que:
O argumento indutivo baseia-se na generalização de
propriedades comuns a certos números de casos, até agora
observados e a todas as ocorrências de fatos similares, que
poderão ser verificadas no futuro.
O presente estudo tem como premissa a avaliação da dinâmica
hidroclimatológica das vazões e precipitações, na bacia hidrográfica do rio
Preto utilizando o método indutivo. A partir do delineamento dos objetivos do
trabalho foram desenvolvidas as seguintes etapas norteadoras da pesquisa,
44
conforme o organograma com os principais procedimentos metodológicos que
pode ser visualizado na Figura 8.
Revisão Bibliográfica
Base cartográfica
Base hidroclimática
Download de
imagens SRTM
Aquisição de dados
Tratamento de
imagem SRTM
Delimitação da bacia
Dados cartográficos
da SEI
Tratamento de dados
hidroclimáticos
Definição de períodos
hidrológicos
Obtenção de dados
secundários
Caracterização da
bacia
Análise hidroclimática da dinâmica hidrológica
do rio Preto
45
Figura 8 - Organograma metodológico
4.1 – Base cartográfica
4.1.1 – Download de imagens SRTM
Esta etapa da metodologia constitui-se na aquisição das imagens SRTM,
para a posterior delimitação da bacia do rio Preto.
As imagens do Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) foram obtidas
por meio do website da Embrapa Monitoramento por Satélite, no programa
Brasil
em
Relevo
(Figura
9),
através
do
endereço
eletrônico:
http://www.relevobr.cnpm.embrapa.br/, onde obteve-se as imagens SRTM, com
resolução de 90 m (cenas SC-23-Z-C, SC-23-Z-A, SC-23-Y-D, SC-23-Y-C e
SC-23-Y-B) no formato GeoTIFF da área de estudo, para a elaboração do MDE
(modelo digital de elevação) e delimitação da bacia de acordo com a
metodologia utilizada por Latuf et al (2011).
Figura 9 - Website da Embrapa (Programa Brasil em Relevo)
46
4.1.2 – Tratamento de imagem SRTM
Após a aquisição houve a elaboração do mosaico das imagens SRTM
com a ferramenta Mosaic To New Raster, sendo reprojetado para a projeção
UTM Datum WGS84, utilizando a ferramenta Project To Raster do módulo Data
Management tools do software Arcgis 9.3, disponibilizado pelo Laboratório de
Geoprocessamento da Universidade Federal da Bahia.
Posteriormente a esse processo foi utilizado o módulo Spatial Analyst
Tools, onde empregou-se os módulos da seção Hydrology, com o intuito do
processamento do mosaico SRTM da área de estudo, onde foram utilizadas
respectivamente as ferramentas: Fill (para o preenchimento das depressões
espúrias), Flow Direction (obtenção da direção do escoamento), Flow
Accumulation (que determina por onde o fluxo hídrico irá se acumular).
A delimitação automática da bacia hidrográfica foi realizada pelo
comando Watershed, onde primeiro identificou-se a foz e posteriormente
delimitou-se a área de drenagem da bacia, bem como a delimitação dos
setores da bacia (alto, médio e baixo curso) do rio Preto.
4.1.3 – Dados cartográficos da SEI
Foram utilizados os dados cartográficos do Sistema de Informações
Gerenciais do estado da Bahia (SIG Bahia), com base na escala de
1:1.000.000 para caracterização dos aspectos físicos da bacia hidrográfica do
rio Preto, sendo extraídos através do comando Clip Analyses do software
ArcGis 9.3 informações referentes a hidrografia, geologia, geomorfologia,
pedologia e uso e ocupação da área específica da bacia do rio Preto.
Dos dados, foram obtidas informações geoambientais fornecidas pela
Superintendência de Estudos Econômicos e Sociais da Bahia (SEI), no
endereço eletrônico http://www.sei.ba.gov.br/.
47
4.1.4 – Dados secundários
Dentre os dados complementares das análises realizadas na bacia
hidrográfica do rio Preto, utilizou-se dados de ocorrências de eventos de El
Niño e La Niña, disponibilizados pelo Centro de Previsão do Tempo e Estudos
Climáticos (CPTEC) no endereço eletrônico http://enos.cptec.inpe.br/ .
Foram utilizados também os dados disponibilizados em artigos, teses e
monografias relacionadas à área de recursos hídricos, variabilidade climática e
comportamento hidrológico.
4.1.5 – Caracterização da bacia
Para a caracterização da bacia do rio Preto, foram mensurados os dados
cartográficos
do
Sig
Bahia
na
elaboração
de
mapas
de
geologia,
geomorfologia, pedologia, uso e ocupação do solo e clima, na qual buscou-se
em literatura específica, de cada classe identificada na área para a
caracterização física da bacia do rio Preto.
4.2 – Base hidroclimática
4.2.1 – Aquisição de dados hidrológicos
Para a avaliação do regime hidrológico fez-se uso de dados das
estações pluviométricas e fluviométricas, adquiridos pelo portal do Sistema
Nacional de Informações sobre Recursos Hídricos (SNIRH).
Onde estão disponibilizados dados de estações pluviométricas e
fluviométricas em formato KML das principais bacias hidrográficas do país,
possibilitando a utilização do Google Earth para visualização, além do Sistema
de Informações Hidrológicas Hidroweb (Figura 10), no sítio eletrônico da
Agência Nacional de Águas (ANA), www.ana.gov.br.
48
Figura 10 - Website do Portal Hidroweb
O Sistema Hidroweb disponibiliza a opção “Dados Hidrológicos” na qual
é possível acessar informações referentes a: bacias, sub-bacias, rios, estados,
municípios, entidades, estações e séries históricas.
Foi utilizada para este estudo a opção séries históricas, na qual é
possível através da informação do código da estação de interesse, realizar o
download dos dados.
Com o auxílio da (Figura 11) visualizam-se as estações pluviométricas
utilizadas para análise deste estudo, sendo estas localizadas na área da bacia
no estado da Bahia e na divisa do estado do Tocantins.
49
Figura 11- Localização das estações pluviométricas utilizadas
Após a definição das estações pluviométricas listadas na Tabela 2, foi
dado inicio ao processo de download dos dados das séries históricas no
formato MDB do Microsoft Access©, através do sistema Hidroweb.
Tabela 2. Estações pluviométricas utilizadas
Código
1145004
1143010
1143009
1145019
1146000
1145012
1145015
1145001
1144005
946003
1144027
1144002
1044007
Nome
Início
1965
Bom Jardim
1937
Boqueirão
1937
*Boqueirão (Bossoroca)
1984
Cariparé
1971
Dianópolis
*Formosa do Rio Preto (Codevasf) 1942
*Fazenda Bom Jardim (Codevasf) 1973
Formosa do Rio Preto
1942
1963
Fazenda Macambira
1973
Lizarda
1979
Ibipetuba
1937
*Santa Rita de Cássia
1937
*Mansidão
Fim
2006
2006
1991
2011
2011
1965
2005
2006
2011
2011
2011
1985
1991
Latitude
-10,992500
-11,341389
-11,341389
-11,511667
-11,625278
-11,500000
-11,016667
-11,047778
-11,613889
-9,591667
-11,005833
-11,000000
-10,716389
Longitude
-45,526667
-43,827778
-43,827778
-45,041667
-46,810556
-45,183056
-45,533056
-45,201667
-44,157500
-46,680556
-44,525556
-44,516667
-44,425556
Fonte: Hidroweb (2012). * Dados brutos.
50
Referente aos dados de vazão apresentados nesse estudo identificou-se
através do arquivo KML das estações fluviométricas referentes à bacia do rio
Grande, quatro estações fluviométricas na bacia do rio Preto e uma na bacia do
rio Grande (Figura 12), sendo esta última, utilizada em correlações estatísticas.
As estações fluviométricas estão representadas respectivamente pela Tabela
3.
Figura 12 - Localização das estações fluviométricas na bacia do rio Preto
Tabela 3. Estações fluviométricas utilizadas
Código
46770000
46790000
46870000
46830000
46902000
Nome
Fazenda Bom Jardim
Formosa do rio Preto
Fazenda Porto Limpo
Ibipetuba
Boqueirão
Início
1972
1942
1977
1941
1933
Fim
2006
2006
2006
2006
2011
Curso d'água
Rio Sapão
Rio Preto
Rio Preto
Rio Preto
Rio Grande
Latitude Longitude
-10,99361 -45,52778
-11,05139 -45,19694
-11,23556 -43,94944
-11,35000 -44,52417
-11,21191 -43,50442
Fonte: Hidroweb (2012)
Após a definição das estações fluviométricas, foi feito o download dos
dados utilizando o software SISCAH 1.0, para manipulação e tratamento
estatístico dos mesmos.
51
4.2.2 – Tratamento dos dados hidroclimáticos
4.2.2.1 – Precipitação
Para a determinação das lâminas totais anuais precipitadas, na bacia
hidrográfica do rio Preto, foram utilizadas 13 estações pluviométricas, sob
responsabilidade
da
ANA,
acessadas
pelo
endereço
eletrônico
http://hidroweb.ana.gov.br/ , conforme Tabela 2.
Todavia, a partir da análise dos dados observou-se que haviam oito
estações que constavam de dados consistidos, ou seja, dados que foram
revisados e verificados pela ANA e as outras cinco com dados brutos.
Os dados foram então manipulados pelo software Hidro 1.2, para a
obtenção da precipitação total anual de cada estação pluviométrica, sendo
utilizado posteriormente o software do Microsoft Excel© para a confecção de
planilhas com o intuito de extração dos dados e elaboração de gráficos.
Para o tratamento dos dados de precipitação, utilizou-se o processo de
preenchimento de falhas das séries de precipitações, de acordo com a
metodologia descrita por Latuf (2007), na qual foi realizada correlações
segundo critérios de regressão linear simples com base na equação (1):
Qy = β 0 + β 1 Qx
(1)
Na qual:
Qy = precipitação do posto em análise, mm;
Qx = precipitação do posto de apoio, mm;
β0,β1= parâmetros ajustados na regressão pelo método dos mínimos
quadrados, adimensional.
Para a aplicação do método adotou-se como critério mínimo, a obtenção
do coeficiente de determinação (R2) superior a 0,70 e a existência de pelo
menos oito anos de eventos pareados, entre as estações consideradas para o
estabelecimento da análise de regressão, conforme Ribeiro et al (2005).
Na obtenção dos dados estatísticos de precipitação média anual para a
área da bacia do rio Preto, utilizou-se o método de interpolação pelo Inverso do
52
Quadrado da Distância (IDW), através do módulo Spatial Analyst Tools do
software ArcGis 9.3, disponibilizado pelo Laboratório de Geoprocessamento da
Universidade Federal da Bahia.
Após a extração do valor referente à média dos pixels, no recurso Layer
Properties, na aba Source, confeccionou-se uma planilha com os dados médios
interpolados de cada ano do período-base (1942 a 2006).
Depois do processo de interpolação dos dados de precipitação foi
utilizada a versão demonstrativa do aplicativo XLSTAT ©, executada pelo
software Microsoft Excel©, onde foi aplicado o teste de homogeneidade, através
da função teste de Pettitt, que é baseado na metodologia apresentada por
Groppo et al (2001), para identificação de mudanças significativas ao longo da
série histórica e verificação da existência de períodos hidrológicos.
Após definição do(s) período(s) hidrológico(s) foram confeccionados
gráficos, auxiliando a interpretação de medidas de tendência central e
dispersão, dos dados resultantes da dinâmica de precipitação na bacia do rio
Preto.
4.2.2.2 – Vazão
Após a etapa metodológica de aquisição dos dados, via webservice,
houve a manipulação das informações pelo Sistema Computacional para
Análises Hidrológicas – SisCah 1.0, desenvolvido pela Universidade Federal de
Viçosa – UFV e parcerias, na qual admitiu-se dados anuais com até 5% de
falhas, de acordo com Tucci (2009).
Confeccionou-se planilhas no Microsoft Excel© para preenchimento de
falhas na qual aplicou-se a metodologia referente a Equação 1, sendo definido
o período base de 1942 a 2006, e em seguida, a confecção de gráficos das
vazões anuais obtidas através do tratamento estatístico
Após esse processo de preenchimento de falhas foi utilizada a versão
demonstrativa do aplicativo (XLSTAT) do software Microsoft Excel©, para a
aplicação do teste de homogeneidade, utilizando a função teste de Pettitt para
a verificação da existência de períodos hidrológicos.
Foram confeccionadas planilhas e gráficos representando as vazões anuais
média e mínima das duas estações fluviométricas utilizadas nas análises de
resultado da pesquisa: Formosa do rio Preto (46790000), Ibipetuba (46830000)
e Fazenda Porto Limpo (46870000) localizadas no curso d'água rio Preto,
53
representando uma setorização da bacia em (alto, médio e baixo curso) da
bacia do rio Preto, respectivamente.
4.3 – Definição de períodos hidrológicos
A definição de períodos hidrológicos do regime interanual das
precipitações na bacia do rio Preto, bem como das vazões do rio Preto, contou
com a análise qualitativa que visou associar, por meio de análise de tendências
(teste de Pettitt, medidas de tendência central e dispersão e regressão linear)
de comportamentos de variáveis: precipitação e vazão, associadas à
variabilidade climática, desmatamento e distintos períodos hidrológicos, com
intuito
de
compreender
a
influência
destas
variáveis
existentes
no
comportamento hidrológico ocorrente na bacia do rio Preto.
Baseados também na literatura relacionada a essa temática por autores
como Molion (2008), Marengo e Valverde (2007) e Tucci (2000), buscou-se
fundamentar as análises dos resultados obtidos.
A estes parâmetros também foram associados, qualitativamente, às
ocorrências de eventos de El Niño e La Niña, bem como às suas magnitudes,
sendo obtidos por meio do site do Centro de Previsão do Tempo e Estudos
Climáticos (CPTEC).
5 – RESULTADOS E DISCUSSÕES
5.1.– Precipitação da bacia do rio Preto
Os dados de precipitação da bacia do rio Preto referem-se ao períodobase de 1942 a 2006, sendo utilizadas as estações pluviométricas
representadas na Figura 9. A série histórica apresenta falhas nos anos de 1974
a 1976, na qual não foi possível preencher através do método de regressão,
totalizando-se então 61 anos de análise.
Os dados das estações pluviométricas foram gerados da interpolação
em ambiente SIG e técnicas de estatística descritiva, como as medidas de
tendência central e dispersão, a partir daí, elaborou-se o Gráfico 1 que
evidencia a média interanual e a variação em torno da associação entre média
anual e desvio padrão.
54
1400
y = 5,5004x - 9975,9
1200
Precipitação (mm)
1000
800
600
400
Média: 879,05 mm
Desvio padrão: 210,94 mm
Média + DP:1.089,99mm
Média - DP: 668,11 mm
200
0
1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
Anos
Precipitação média anual
Média
Med + DP
Med - DP
Tendência
Gráfico 1. Distribuição da precipitação em torno média interanual no período de 1942 a 2006
Na série histórica apresentada no Gráfico 1, em 21 ocorrências (34,4%)
as precipitações totais anuais estiveram fora dos padrões esperados de
comportamento, tomando-se por base os limites superior (média mais um
desvio-padrão) e inferior (média menos um desvio-padrão), calculados em
relação ao desvio padrão em torno da média.
Neste sentido, dos 21 registros fora dos padrões “previstos” de
comportamento, 12 que correspondem a 19,7%, estão acima do limite superior,
que são respectivamente: 1947 (1.191,7 mm), 1977 (1.098,7 mm), 1978
(1.266,1 mm), 1979 (1.271,5 mm), 1980 (1.286,9 mm), 1985 (1.286,8 mm),
1989 (1.243,6 mm), 1992 (1.127,6 mm), 1995 (1.093,8 mm), 1997 (1.164,9
mm), 2001 (1.266,7 mm) e 2006 (1.144,9 mm). Nos quais seis anos foram
classificados como ano de ocorrência de La Ninã pelo (CEPTEC 2012)
totalizando 50% dos registros.
Dos nove registros que estão abaixo do limite inferior correspondentes a
14,7 %, que são: 1946 (497,7 mm), 1949 (585,7 mm), 1951 (599,7 mm), 1952
(458,2 mm), 1953 (590,6 mm), 1959 (500,2 mm), 1961 (486,1 mm), 1963
(658,1 mm) e 1965 (613,8 mm) que correspondem a um padrão de ocorrências
de El Niño no período-base analisado, nos quais seis anos foram classificados
como ano de ocorrência de El Ninõ pelo (CPTEC, 2012) totalizando 66,7% dos
registros.
55
Tendo como base o comportamento interanual no período de 1942 a
2006 observado no Gráfico 1, nota-se pela inclinação da linha de tendência,
que há um aumento da lâmina precipitada média que representa um
incremento de aproximadamente 5,5 mm ano-¹, onde obteve-se uma média
interanual de 879,0 mm.
A análise da variabilidade interanual das precipitações médias no
período de 1942 a 2006 demonstrou que, em geral, os anos excepcionalmente
chuvosos ou secos representam 34,4% da série histórica.
Associando-se os dados de precipitação anual aos dados de ocorrência
e intensidades de El Niños e La Niñas, elaborado pelo Centro de Previsão do
Tempo e Estudos Climáticos, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
(INPE), representado respectivamente pelas Tabelas 4 e 5, é possível
identificar a ocorrência desses fenômenos em alguns anos da serie histórica.
Tabela 4 – Ocorrência de La Niñas no período-base
Anos
1949 – 1951
1954 – 1956
1964 – 1965
1970 – 1971
1973 – 1976
1983 – 1985
1988 – 1989
Classificação
Forte
Forte
Moderado
Moderado
Forte
Fraco
Forte
1995 – 1996
1998 – 2001
2007 - 2008
Fraco
Moderado
Forte
Fonte: CPTEC (2012)
Tabela 5 – Ocorrência de El Niños no período-base
Anos
1939 - 1941
1946 - 1947
1951 - 1953
1957-1959
Classificação
Forte
Moderado
Fraco
Forte
(Continua)
56
Anos
1965 - 1966
1968 - 1970
1972 - 1973
1976 - 1980
1982 - 1983
1986 - 1988
1990 - 1993
1994 - 1995
1997 - 1998
2002 - 2006
Classificação
Moderado
Moderado
Forte
Fraco
Forte
Moderado
Forte
Moderado
Forte
Fraco
Fonte: CPTEC (2012)
Após as considerações dos anos atípicos, a série apresenta o ano de
1952 como o de menor índice pluviométrico médio anual, com o registro de
458,2 mm, caracterizando-se por ser um ano de El Niño de fraca intensidade
(CPTEC, 2012).
É possível identificar que as menores lâminas precipitadas localizaramse a montante da bacia e, enquanto no médio e baixo curso, apresentaram
lâminas mais elevadas de distribuição da precipitação média anual em 1952
(Figura 13).
Figura 13 – Precipitação média na bacia do rio Preto em 1952
57
O ano de maior precipitação média registrada foi 1980, com um total
anual de 1.286,9 mm, caracterizando-se por ser um ano com efeito de El Niño
de fraca intensidade, de acordo com dados do CPTEC (2012).
Ao se analisar o mapa de distribuição da precipitação anual no ano de
1980 na bacia do rio Preto (Figura 14), percebe-se um acréscimo das lâminas
precipitadas em toda bacia, tendo a região do alto curso, as maiores lâminas.
Figura 14 – Precipitação da bacia do rio Preto no ano de 1980
Para avaliar possíveis mudanças de tendência na série de dados de
precipitação interanual e identificar a existência de períodos climáticos, no
período-base de 1942 a 2006 realizou-se o teste de homogeneidade (Teste de
Pettitt). O resultado do Teste de Pettitt demonstra a existência de dois períodos
climáticos evidenciados pelo limiar existente no período anterior e posterior a
1977, demonstrado pelo Gráfico 2.
58
1400
1200
Precipitação (mm)
1000
800
600
400
200
Média: 1.006,2 mm
Desvio padrão (DP): 183,2 mm
Média + DP:1.189,4mm
Média - DP: 823,0 mm
Média: 763,8 mm
Desvio padrão (DP): 164,2 mm
Média + DP: 928,0 mm
Média - DP: 599,6 mm
0
1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
Anos
Precipitação anual
Per 2. med
Per 1. med
Per 2.med + DP
Per1.med + DP
Per 2.med - DP
Per1.med - DP
Gráfico 2. Variação de períodos da precipitação média interanual de 1942 a 2006
Observa-se que há dois períodos distintos ao longo dos sessenta e um
anos da série histórica, tendo o primeiro período início em 1942 com término
4
em 1973 (32 anos) e o segundo período iniciado em 1977 e finalizando-se no
ano de 2006 (29 anos), no qual os dados disponibilizados pela ANA acabaramse.
A média do período 1 (1942 a 1973) foi de 763,8 mm, enquanto a média
do período 2 (1977 a 2006) foi de 1.006,2 mm, tendo um aumento de 242,4 mm
ou 31,73%, entre os dois períodos, ressalta-se que a média do segundo
período é maior do que o limite superior do primeiro período, o que denota o
contínuo aumento das precipitações ao longo do período-base selecionado.
É importante ressaltar que nos anos de 1973 a 1977 que marcam a
divisão dos períodos e o contínuo aumento nas precipitações do período- base,
tem-se como característica a ocorrência de La Niña de forte intensidade
segundo dados do CPTEC (2012).
Associando-se os dados dos dois períodos representados na série
histórica com os dados de ocorrência e intensidades de El Niños e La Niñas,
elaborado pelo CPTEC/INPE, pode-se inferir sobre as mudanças de tendências
no padrão de distribuição da precipitação e a variação climática identificada nos
períodos. Relacionando-se este aumento a intensidade e frequência de
eventos ENOS, é possível observar que o segundo período possui um desvio
4
Referente à extensão da série histórica analisada (1942 a 2006)
59
padrão maior (183,2 mm), quando comparado ao primeiro período (164,2 mm),
além do aumento das amplitudes entre os anos extremos do período-base.
Segundo estudos de Molion (2008), os Modelos de Simulação do Clima
Global associados a fenômenos que ocorrem no sistema climático, ou seja, de
duração multidecadal, possibilitam análises regionais desde que integrados a
outras técnicas estatísticas, resultando em prognósticos climáticos.
Um fenômeno que apresenta essas características é a Oscilação
Decadal do Pacífico (ODP), descrita por Mantua et al. (1997) citado por Molion
(2008) como sendo um evento El Niño-Oscilação Sul (ENOS) – sendo o El
Niño a fase quente do ENOS e La Niña sua fase fria - de grande duração.
Molion (2008) acrescenta que:
Enquanto as fases do ENOS têm uma duração média de 6 a 18
meses por fase, totalizando cerca de 3 a 4 anos por ciclo
completo, a ODP apresenta um ciclo de 50 a 60 anos, com
duração de 25 a 30 anos por cada fase. A fase fria da ODP é
caracterizada por uma configuração de temperaturas da
superfície do mar (TSM) com anomalias negativas (águas mais
frias) no Pacífico Tropical e ao longo da costa das Américas e
anomalias positivas nos extratrópicos, enquanto sua fase
quente apresenta configuração oposta.
A reconstrução dos dados de TSM do Pacífico no Século XX (Figura 15)
evidencia que a ODP apresentou duas fases quentes distintas, uma entre
aproximadamente 1925-1946 e outra entre 1977 e 19985, no qual os maiores
níveis de evaporação da água do mar, resultante do aumento da temperatura
de superfície do mar (TSM), ocasionaram períodos de maior disponibilidade de
vapor d’água na atmosfera, influenciando no comportamento de aumento da
chuva.
E a fase fria entre 1947 e 1976 originada pelo comportamento contrário,
no qual o menor nível de evaporação de água do mar diminui,ocasionando
menor vapor d’água na atmosfera e, caracterizando uma diminuição no
comportamento das chuvas ao desse período.
5
Próximo ao final da série analisada por Molion (2008)
60
Figura 15 - Série temporal do Índice de ODP
Fonte: adaptado de Mantua et al. (1997) por Molion (2008)
Diversos autores apontam que a partir da década de 1970 houve um
aumento das precipitações em algumas regiões do Brasil, dentre eles Marengo
e Valverde (2007) sugerem que esses eventos estão relacionados à Oscilação
Decadal do Pacífico (ODP).
Segundo Marengo e Valverde (2007), que apresenta estudos de
variabilidade climática em longo prazo no Brasil, observou-se que variações em
chuvas e vazões de rios na Amazônia e no Nordeste, apresentam uma
variabilidade interanual e em escalas de tempo interdecadal que são
importantes, quanto às tendências de aumento ou redução.
Marengo e Valverde (2007) apontam ainda que houve aumento da
precipitação ao longo prazo no Nordeste. Destaca-se na série histórica de
precipitação na bacia do rio Preto que a partir de meados da década de 1970,
mais especificamente em 1977, houve um incremento médio nos totais
precipitados, comportamento semelhante ao que foi representado pelo Gráfico
2,associando o fim de um ciclo de La Niña ( 1973-1975).
No Gráfico 3 é possível confirmar esses indicativos ao se visualizar as
variações dos desvios das precipitações em relação à média histórica do
período-base selecionado. Percebe-se que os desvios negativos em relação à
média histórica ocorreu no período de 1942 a 1972, na qual o ano de 1952
apresentou o registro de 420,86 mm abaixo da média, caracterizando o
comportamento de precipitação da fase fria.
61
400
300
200
100
0
-100
-200
-300
-400
-500
1942
1944
1946
1948
1950
1952
1954
1956
1958
1960
1962
1964
1966
1968
1970
1972
1977
1979
1981
1983
1985
1987
1989
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2004
2006
Desvios em relação a média interanual (mm)
500
Anos
Desvio da média anual de precipitação
Gráfico 3. Desvios em relação à média da precipitação interanual no período de 1942 a 2006
Quanto ao comportamento do período com desvios apresentados acima
da média histórica, a partir de 1977 a 2006, percebe-se um registro de desvios
positivos sendo que a maior ocorrência foi registrada no ano de 1980, com
407,92 mm. Esse período demonstra o acréscimo da precipitação relacionado
à fase quente da ODP, que se estende além do período-base selecionado para
esse estudo, conforme dados após 1988.
5.2.– Continuidade de vazão na bacia do rio Preto
Para a análise dos dados de vazão na bacia do rio Preto foram
selecionadas três estações fluviométricas situadas na calha do rio Preto, sendo
elas: estação Formosa do rio Preto (46790000) localizada próxima ao sítio
urbano de Formosa do Rio Preto, estação Ibipetuba (46870000) e estação
Fazenda Porto Limpo (46870000), localizada próxima à foz do mesmo.
Nos Gráficos 4 e 5 são apresentados, respectivamente, os resultados da
análise de continuidade das vazões média e mínima de longo período,
referente as estações Formosa do rio Preto (46790000), Ibipetuba (46830000)
e Fazenda Porto Limpo (46870000).
62
96,0
95,06
Vazão (m³ s-¹ )
95,0
94,0
93,8
93,0
92,0
91,0
91,07
90,0
89,0
46790000
46830000
46870000
Estações
Vazão média de longo período
Gráfico 4. Análise da continuidade de vazão média de longo período
76,0
74,1
Vazão (m³ s-¹)
74,0
72,0
71,4
70,0
68,0
66,6
66,0
64,0
62,0
46790000
46830000
46870000
Estações
Vazão mínima de longo período
Gráfico 5. Análise da continuidade de vazão mínima de longo período
Não foi possível identificar a tendência de continuidade das vazões de
longo período, que conforme os estudos realizados por Groppo et al. (2001) em
termos gerais, apontam que os valores de vazões acrescem com o aumento da
área de drenagem, podendo ser elaborada uma relação, onde a vazão é
expressa em função da área de drenagem, ou seja, quanto maior a área de
drenagem maior serão os valores de vazão ao longo da jusante. Ao se analisar
63
os Gráficos 4 e 5 , nota-se que os valores referentes a estação Ibipetuba
(46830000) tanto na vazão média como na vazão mínima representam valores
inferiores à estação formosa do rio Preto (46790000), contrariando a tendência
de continuidade de vazões na bacia do rio Preto.
Visto que os dados são obtidos na maioria das vezes por um
observador, pode haver informações incorretas no registro dos dados, que
agregam desde erros manuais a técnicos tais, como: erro de observação,
anotação,
digitação,
processamento
ou
até
mesmo
posicionamento
inadequado da estação utilizada, bem como na curva-chave descalibrada que
resultaria na necessidade de reajustamento da mesma.
5.3– Vazões médias da bacia do rio Preto
A determinação da vazão média é importante em uma bacia, pois ela
representa a disponibilidade hídrica máxima. Ela é a maior vazão que pode ser
regularizada, permitindo a avaliação dos limites superiores do uso da água de
um manancial para as diferentes finalidades (TUCCI, 2002).
Com o auxílio do Gráfico 6 observa-se o comportamento das vazões
médias anuais em torno da média interanual, na estação fluviométrica Formosa
do rio Preto (46790000), localizada no trecho a montante da bacia do rio Preto,
que registra um valor médio interanual de 93,8 m³ s-¹, com desvio padrão de
12,1 m³ s-¹.
120,0
Vazão (m³ s -1)
y = 0,154x - 210,24
100,0
80,0
Média: 93,8m³ s-¹
Desvio padrão (DP):12,1 m³ s-¹
Média + DP:105,9 m³ s-¹
Média - DP: 81,7 m³ s-¹
60,0
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Anos
Vazão média
Média
Média + DP
Média - DP
Tendência
Gráfico 6 . Vazões médias anuais da estação 46790000 no período de 1942 a 2006
64
O padrão de distribuição das vazões médias anuais evidencia a
inclinação da linha de tendência que incide, em um aumento médio de 0,15 m³
s-¹ por ano.
Nota-se que em alguns anos os registros ultrapassaram o limite inferior
(média menos um desvio padrão) e superior (média mais um desvio padrão),
que representam as vazões anuais atípicas para o período-base selecionado.
Desta forma, em 18 ocorrências houve a extrapolação dos limites
superior ou inferior, representando vazões médias anuais fora do “padrão
esperado”, com o percentual de 28,12%; destas, oito ocorrências extrapolaram
o limite superior, representando 12,5% dos casos; e quanto ao limite inferior
houveram dez registros, representando 15,62%.
Destacam-se os anos de 1961, com vazão média anual de 65,9 m³ s-¹ e
1980 com 121,80 m³ s-¹, configuram-se como os anos atípicos extremos, tanto
abaixo, quanto acima dos limites estipulados pelos desvios, respectivamente.
Através do teste de homogeneidade (Teste de Pettitt) avaliou-se
mudanças de tendências na série de dados de vazões médias anuais, sendo
detectado um incremento na variação das vazões médias, representada por
dois períodos hidrológicos, conforme visualiza-se no Gráfico 7:
130,0
120,0
Média: 87,90 m³ s-¹
Desvio padrão (DP): 12,16 m³ s-1
Média + DP: 100,06 m³ s-¹
Média - DP: 75,74 m³ s-¹
Vazão (m³ s-¹)
110,0
100,0
90,0
80,0
Média: 100 m³ s-¹
Desvio padrão (DP): 8,49 m³ s-¹
Média + DP: 108,50 m³ s-¹
Média - DP: 91,52 m³ s-¹
70,0
60,0
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Anos
Vazão média
Per 2.Média
Per1.Média
Per 2.Média + DP
Per1.Média + DP
Per 2.Média -DP
Per1.Média - DP
Gráfico 7.Períodos hidrológicos das vazões médias anuais de 1942 a 2006 (estação 46790000)
65
O Gráfico 7 apresenta dois períodos hidrológicos distintos ao longo dos
sessenta e quatro anos analisados, onde o primeiro período inicia-se em 1942
e perdura até 1974 (33 anos) e respectivamente o segundo período em início
no ano de 1975 e com término6 no ano de 2006 (31 anos).
Os dois períodos citados possuem médias distintas, sendo a média do
período 1 (1942 a 1974) de 87,90 m³ s-¹, enquanto a média do período 2 (1975
a 2006) foi de 100 m³ s-¹, tendo um aumento de 12,1 m³ s-¹ ou 13,76%.
É possível observar que o segundo período possui um desvio padrão
menor (8,49 m³ s-¹), quando comparado ao primeiro período (12,16 m³ s-¹),
indicando uma diminuição das amplitudes entre os anos extremos do períodobase.
De posse do Gráfico 8 é possível visualizar as variações dos desvios
das vazões médias anuais em relação à média histórica do período-base
selecionado. Percebe-se que os desvios negativos em relação à média
histórica ocorreram no período de 1948 a 1974, na qual o ano de 1961
apresentou o registro de 27,9 m³ s-¹ abaixo da média.
Quanto ao comportamento do período com desvios apresentados acima
da média histórica, a partir de 1975 a 2006 percebe-se um incremento em
relação ao período anterior. Porém, registra-se a redução dos desvios em
40,0
30,0
20,0
10,0
0,0
-10,0
-20,0
-30,0
-40,0
1942
1944
1946
1948
1950
1952
1954
1956
1958
1960
1962
1964
1966
1968
1970
1972
1974
1976
1978
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2005
Desvios em relação a média anual (m³ s-¹)
meados de 1987.
Anos
Desvios em relação a média
Gráfico 8 . Desvios das vazões médias anuais em relação à vazão média interanual (estação
46790000)
6
Devido a extensão da série histórica analisada (1942 – 2006)
66
Associando os dados de precipitação aos desvios das vazões médias
anuais representadas pelo Gráfico 8, é possível observar que a dinâmica dos
desvios das vazões médias anuais se aproxima ao comportamento descrito
pela série temporal do Índice de ODP (Figura 15) descrito por Molion (2008) .
Os anos iniciais adotados para o período–base de estudo apresentam
desvios negativos, da fase fria da ODP (1946 a 1971), na qual registrou-se um
menor índice pluviométrico na bacia do rio Preto, conforme Gráfico 2. Em
contrapartida, na fase quente da ODP entre os anos de 1975 a 2006, houve um
incremento da precipitação, registrado pelo aumento das vazões médias neste
período. Porém, há o indicativo de redução dessas vazões médias após a
década de 1987, fator resultante de processos ocorridos na bacia do rio Preto,
como o desmatamento e implantação de atividades agrícolas.
Ao se aplicar o teste de homogeneidade (Teste de Pettitt) no período
hidrológico específico de 1977 a 2006( período 2), apresentado pelo Gráfico 9,
é possível observar que as mudanças de tendências na série de dados de
vazões médias anuais, demonstram mais claramente, o decréscimo médio das
vazões sendo estes respectivamente de 1,0 m³ s-¹ e 0,2 m³ s-¹ anuais.
O Gráfico 9 evidencia a ruptura existente no segundo período hidrológico
(1975 a 2006), no qual o primeiro período que começa em 1977 e perdura até
1986 (10 anos) e o segundo período no ano de 1987 e terminado no ano de
2006 (19 anos).
130,0
Vazão (m³ s-1)
120,0
Média: 97,7 m³ s-¹
Desvio padrão (DP): 5,1 m³ s-¹
Média + DP: 101,7 m³ s-¹
Média - DP: 91,6 m³ s-1
y = -1,0684x + 2225,6
110,0
y = -0,246x + 587,66
100,0
90,0
80,0
1975
Média: 108,5 m³ s-¹
Desvio padrão (DP): 7,7 m³ s-¹
Média + DP: 116,2 m³ s-¹
Média - DP: 100,7 m³ s-1
1980
Per 1. Vazão média
Per 1. Média + DP
Per 2. Média + DP
1985
1990
Anos
Per 2.Vazão média
Per 1.Média - DP
Per 2. Média - DP
1995
2000
2005
Per 1.Média
Per 2. Média
Tendência
Gráfico 9. Variação de períodos da vazão média interanual de 1977 a 2006 (estação 46790000)
67
Sobre a média dos períodos hidrológicos sendo o período 1 (1977 a
1986) de 108,5 m³ s-¹, enquanto a média do período 2 (1987 a 2006) foi de 97,7
m³ s-¹, representando um decréscimo de 10,8 m³ s-¹ ou 9,95%.
As intervenções em qualquer ambiente natural provocam alterações que
são evidenciadas imediata ou remotamente, pelos efeitos que produzem. Desta
forma, considera-se impacto ambiental qualquer alteração significativa da área
da bacia, causada por qualquer forma de matéria ou energia resultante das
atividades humanas ou naturais, ocasionando mudanças que são resultado de
complexas interações entre o clima, hidrologia, vegetação e o gerenciamento
dos recursos hídricos e o uso do solo.
O comportamento de mudança de tendência das vazões (1977 a 2006),
coincide com os eventos ocorrentes no contexto histórico e econômico da bacia
do rio Preto, visto que o Oeste da Bahia, até a década de 1970, caracterizavase por um modelo de agricultura de subsistência baseado nas culturas de
milho, feijão e arroz, ao lado de uma pecuária extensiva.
A partir da década de 1980, com a implantação e expansão da
sojicultura, para as demais áreas da região, ganha-se uma nova dinâmica de
desenvolvimento, inserindo-se de forma progressiva e competitiva na estrutura
produtiva estadual e nacional, notabilizando-se como principal área produtora
de grãos do Nordeste brasileiro e acelerando o processo de desmatamento de
extensas áreas de Cerrado para cultivo, com a consolidação não só da cultura
da soja e, mais recentemente do algodão de qualidade.
A área de Cerrado do Oeste baiano sofreu, nas últimas décadas, um
vertiginoso incremento das atividades agropecuárias e agroindustriais, sem o
correspondente planejamento e controle da ocupação e uso dos recursos
naturais por parte dos órgãos governamentais, muitos dos quais estimularam a
corrida para o oeste, preocupados especialmente com o aumento da produção,
geração de empregos e crescimento da arrecadação. (PDRH, 1993)
Na bacia do rio Preto, principalmente no trecho a montante, houve uma
expressiva modificação das áreas de Cerrado (Figura 10), ocasionadas pela
expansão agrícola por todo Oeste baiano, que se expandiu com maior
intensidade nessa área após a década de 1980.
68
Figura 16 – Desmatamento na bacia do rio Preto de 1975 a 2010
Na bacia hidrográfica do rio Preto a ocupação se deu primeiramente pelo
médio e baixo curso, caracterizando-se por pequenos focos concentrados de
atividades, registradas em torno da década de 1970, sendo esta expandida
para o alto curso da bacia em meados da década de 1980, com a expansão
das áreas de produção agrícola.
O Gráfico 10 demonstra o avanço de áreas desmatadas por setores
(alto, médio e baixo curso) da bacia do rio Preto, fazendo um comparativo entre
os anos de 1975 e 2010, Conforme os dados de Silva (2011).
69
20,45%
5000
Área desmatada (km²)
4500
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
0%
500
1,28% 1,69%
1,08% 1,24%
0
Alto curso
Médio curso
1975
Baixo curso
2010
Gráfico 10. Desmatamento no alto, médio e baixo curso da bacia do rio Preto nos anos de 1975 e
2010
O alto curso da bacia do rio Preto se destaca pela expansão de áreas
que foram desmatadas em média 127,15 km² ano-1, enquanto o médio e baixo
curso
apresentam
contínuo
aumento
de
áreas
desmatadas,
sendo
respectivamente de 1,01 km² ano-1 e 3,08 km² ano-1.
O médio e baixo curso da bacia do rio Preto apresentam uma relativa
preservação na área da APA, sendo estas cada vez mais escassas (Figura 17
e 18).
Figura 17 – Área preservada da APA na bacia do rio Preto em
Santa Rita de Cássia. Fonte: Carla Silva. Data: 11/04/2012
70
Figura 18 – Encontro do rio Preto com rio Grande na foz da bacia.
(Povoado de Buritizinho) Fonte: Carla Silva.Data: 12/09/2009
Portanto, na área dos Chapadões do Oeste baiano a primeira evidência
importante é o desmatamento indiscriminado de grandes áreas de Cerrado,
com a destruição da flora, expulsão da fauna de grande porte, eliminação da
pequena fauna, extinção dos locais específicos de reprodução e criação;
introdução de espécies exóticas a região, entre outros problemas ecológicos
(PDRH, 1993).
Prevaleceram até então os resultados econômicos a curto prazo, em
detrimento da formulação de uma política ecológico-econômica que estabeleça
com clareza e decisão, normas e conduta de ação integrada no sentido da
utilização adequada dos recursos naturais e da preservação ambiental. Tucci e
Clarke (1997) classificam as mudanças de uso e cobertura do solo em
mudanças na superfície, mudanças no uso da superfície e métodos de
alteração da superfície. As mudanças no uso do solo são especificadas em
urbanização, reflorestamento e desmatamento para diversas finalidades
(culturas de subsistência, culturas anuais e perenes).
Os tipos de alterações que provocam retiradas da cobertura natural,
revolvimento e compactação do solo e mudanças frequentes no tipo de
cobertura, diminuem a infiltração de água nesse solo constantemente
modificado
pelas
ações antrópicas,
consequentemente
aumentando o
escoamento superficial ocorrente nas áreas da bacia e produzindo um
71
“aumento” das vazões em um primeiro momento, desestabilizando todo o
sistema hidrológico da bacia hidrográfica.
Tucci (2002, pg.5) justifica o aumento no comportamento das vazões
médias afirmando que:
A literatura é unânime em experimentos, demonstrando que o
desmatamento produz aumento de escoamento médio. Com
relação às estiagens, o desmatamento pode provocar uma
diminuição ou aumento do escoamento mínimo, de acordo com
as condições do solo e com o tipo de tratamento usado no
desmatamento e uso do solo, após a retirada da cobertura
vegetal primaria.
Desta forma, existe uma associação qualitativa constatada na estação
fluviométrica Formosa do rio Preto, onde a diminuição das áreas de Cerrado
acarretou um comportamento de decréscimos na tendência das vazões
médias. Para a associação quantitativa basta a utilização de procedimentos
estatísticos, pautados em metodologias propostas por Latuf (2007) e Rocha
(2010).
Com o auxílio do Gráfico 11 observa-se que o comportamento das
vazões médias anuais, em torno da média histórica na estação fluviométrica
Fazenda Porto Limpo (46870000), próxima à foz da bacia do rio Preto, que
registra um valor médio interanual de 95,1 m³ s-¹, com desvio padrão de 15,8
m³ s-¹. O padrão de distribuição evidenciado pela linha de tendência aponta um
acréscimo de 0,34 m³ s-¹ por ano na série avaliada.
Média: 95,1 m³ s-¹
Desvio padrão (DP): 15,8 m³ s-¹
Média + DP: 110,9 m³ s-¹
Média - DP: 79,3 m³ s-¹
140,0
Vazão (m³ s-¹)
120,0
100,0
80,0
y = 0,343x - 581,92
60,0
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Anos
Vazão média
Média
Med + DP
Med - DP
Tendência
Gráfico 11. Vazões médias anuais da estação 46870000 no período de 1942 a 2006
72
Durante os 64 anos do período-base adotado verificou-se que em alguns
anos, os registros ultrapassaram os limites inferior (média menos um desvio
padrão) e superior (média mais um desvio padrão), representando vazões
médias anuais atípicas próximas à foz do rio Preto.
Os anos de 1963 com vazão média anual de 65,0 m³ s -¹ e 1980 com
137,3 m³ s-¹, configuram-se como os anos de vazão atípica extrema da
estação, tanto abaixo, quanto acima dos limites estipulados pelos desvios
apresentados, respectivamente.
Foram totalizadas 20 ocorrências, nas quais houve a extrapolação dos
limites superior ou inferior, representando vazões médias anuais fora do padrão
esperado, com o percentual de 31,25%; destes, nove ocorrências extrapolaram
o limite superior, representando 14,06% dos casos; e quanto ao limite inferior
houveram onze ocorrências, representando 17,18%.
Através do teste de homogeneidade (Teste de Pettit) foram detectadas
mudanças de tendências na série de dados de vazões média interanuais,
sendo apontado, após 1973, um incremento na variação das vazões médias da
estação Fazenda Porto Limpo (46870000), que é representado pelos dois
períodos hidrológicos do Gráfico 12.
140,0
Média: 84,7 m³ s-¹
Desvio padrão (DP): 12,18 m³ s-¹
Vazão (m³ s-¹)
120,0
Média + DP: 96,85 m³ s-¹
Média - DP: 72,5 m³ s-¹
100,0
Média: 105,4 m³ s-¹
Desvio padrão (DP): 11,68 m³ s-¹
80,0
Média + DP: 117,12 m³ s-¹
Média - DP: 93,8 m³ s-¹
60,0
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Anos
Vazão média
Per 2. Média
Per 1. Média
Per 2.Média + DP
Per 1. Média + DP
Per 2. Média - DP
Per 1. Média - DP
Gráfico 12. Períodos hidrológicos das vazões médias anuais de 1942 a 2006 (estação 46870000)
73
Os dois períodos apresentados no Gráfico 12 ao longo dos sessenta e
quatro anos analisados, identificam que o primeiro período se inicia em 1942 e
perdura até 1973 (32 anos) e o segundo período iniciando em 1974 e
finalizando-se7 no ano de 2006 (32 anos).
A média do período 1 (1942 a 1973) foi de 84,7 m³ s-¹, enquanto a média
do período 2 (1974 a 2006) foi de 105,4 m³ s-¹, tendo um aumento de 20,7 m³
s-¹ que corresponde a 24,43 %.
O teste de homogeneidade (Teste de Pettitt) aplicado ao período
hidrológico de 1977 a 2006 e apresentado pelo Gráfico 13 evidencia, que as
mudanças de tendências na série de dados de vazões médias anuais da
estação Fazenda Porto Limpo demonstram, um padrão de decréscimo das
vazões no período 1 e acréscimo no período 2, sendo estes respectivamente
de 1,9 m³ s ano -¹ e 0,05 m³ s ano -¹.
Através do Gráfico 13 a ruptura existente entre os dois períodos da série
histórica, no qual o primeiro período que começa em 1977 e perdura até 1989
(13 anos) e respectivamente, o segundo período no ano de 1990 e terminado
no ano de 2006 (16 anos). Sendo a média do período 1 (1977 a 1989) de 112,7
m³ s-¹, enquanto a média do período 2 (1990 a 2006) foi de 100,3 m³ s-¹,
representando um decréscimo de 12,4 m³ s-¹ ou 8,8%.
140,0
Média: 100,3 m³ s-¹
Desvio padrão (DP): 6,2 m³ s-¹
Média + DP: 106,5 m³ s-¹
Média - DP: 94,1 m³ s-1
Vazão (m³)
130,0
120,0
y = 0,056x - 11,573
110,0
y = -1,94x + 3963,6
100,0
90,0
Média: 112,7 m³ s-¹
Desvio padrão (DP): 13,6 m³ s-¹
Média + DP: 126,4 m³ s-¹
Média - DP: 99,1 m³ s-1
80,0
1975
1979
Per 1.Vazão Média
Per 1.Média + DP
Per 2.Média + DP
1983
1987
1991
1995
Anos
Per 2.Vazão média
Per 1. Média - DP
Per 2.Média -DP
1999
2003
2007
Per 1.Média
Per 2.Média
Tendência
Gráfico 13. Variação de períodos das vazões médias anuais de 1977 a 2006 (estação 46870000)
7
Referente a extensão da série histórica analisada (1942 a 2006)
74
No Gráfico 14 é possível visualizar as variações dos desvios das vazões
médias anuais, em relação à média histórica do período-base selecionado.
Percebe-se que os desvios negativos em relação à média histórica ocorreram
no período de 1949 a 1973, na qual o ano de 1963 apresentou o registro de
30,1 m³ s-¹, abaixo da média.
Desvio em relação a média (m3s1)
50,0
40,0
30,0
20,0
10,0
0,0
-10,0
-20,0
-30,0
1942
1944
1946
1948
1950
1952
1954
1956
1958
1960
1962
1964
1966
1968
1970
1972
1974
1976
1978
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2005
-40,0
Anos
Desvios em relação à média
Gráfico 14. Desvios das vazões médias anuais em relação à vazão média interanual (estação
46870000)
Quanto aos desvios positivos acima da média histórica, no período de
1974 a 2006, sendo que a maior ocorrência foi registrada no ano de 1980, com
42,2 m³ s-¹. Na Fase Quente da ODP (1974 a 2006), houve incremento da
precipitação, registrado pelo aumento das vazões médias neste período. E
posteriormente a redução dessas vazões médias após a década de 1987,
resultante de processos como o desmatamento e implantação de atividades
agrícolas.
Associando os dados de precipitação aos desvios das vazões médias
anuais representadas pelo Gráfico 14, é possível observar que a dinâmica dos
desvios das vazões médias anuais da estação Fazenda Porto Limpo (estação
46870000), se assemelha ao comportamento descrito anteriormente para a
estação Formosa do rio Preto (46790000) .
Os anos iniciais adotados para o período–base (1942-1946) apresentam
desvios positivos, resquícios de uma fase quente, seguidos de um período de
fase fria (1948 a 1971), que representam os desvios negativos da série
75
histórica analisada. E posteriormente, uma fase quente a partir de 1975,
caracterizada pelo acréscimo da precipitação, apesar do decaimento dos
desvios positivos a partir da década de 1980, o que remete a influência do
desmatamento no comportamento das vazões médias das duas estações
analisadas.
5.4 – Vazões mínimas da bacia do rio Preto
As vazões mínimas são consideradas como vazões de gestão, devido
principalmente, aos processos de outorgas que estão sempre associados a um
percentual destas vazões (LATUF, 2011).
Quanto às análises dos dados de vazão mínima, o ano de 2003 não
apresentou registro de vazão nos postos da ANA; Já os anos de 1974 a 1976
não apresentaram coeficiente de determinação (R2) satisfatórios para o
preenchimento de falhas, das vazões mínimas anuais na estação fluviométrica
Formosa do rio Preto (46790000).
Portanto, os mesmos não foram inseridos no Gráfico 15 que foi
elaborado através técnicas de estatística descritiva como as medidas de
tendência central e dispersão, que evidencia a média e sua variação padrão,
positiva ou negativa, adotando o desvio padrão como referência.
100,0
y = 0,0745x - 75,522
Vazão (m³ s-¹ )
90,0
80,0
70,0
60,0
Média: 71,4 m³ s-¹
Desvio padrão (DP): 10,5 m³ s-¹
Média + DP: 81,9 m³ s-¹
Média - DP: 60,9 m³ s-¹
50,0
40,0
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Anos
Vazão mínima
Média
Média + DP
Média - DP
Tendência
Gráfico 15. Vazões mínimas anuais para o período de 1942 a 2006 (estação 46790000)
76
O Gráfico 15 apresenta o comportamento das vazões mínimas anuais
em torno da média interanual na estação fluviométrica (46790000), localizada a
montante da bacia do rio Preto, que registra um valor médio interanual de 71,4
m³ s-¹, apresentando um desvio padrão de 10,5 m³ s-¹. Sobre o comportamento
da linha de tendência é perceptível uma inclinação, que aponta o aumento de
0,074 m³ s-¹ por ano, caracterizando-se por um aumento pouco expressivo.
Dos 61 anos de dados destacam-se 19 ocorrências onde houve a
extrapolação dos limites superior (Média mais um desvio padrão) ou inferior
(Média menos um desvio padrão), representando vazões mínimas anuais fora
do padrão esperado, com o percentual de 31,14%; destes, oito valores
extrapolaram o limite superior, representando 13,11% dos casos; e quanto ao
limite inferior houveram onze ocorrências, representando 18,03%.
Os principais anos de vazão mínima atípica extrema, apresentados
nesse período-base, tanto abaixo, quanto acima dos limites estipulados pelos
desvios foram, respectivamente, os anos de 1963 com vazão média anual de
50,5 m³ s-¹ e 1971 com 95,4 m³ s-¹.
Através da aplicação do teste de homogeneidade (Teste de Pettitt) para
esta série de dados, foram identificadas mudanças de tendências nas vazões
mínimas anuais, onde foi detectado um aumento na variação das vazões em
torno da média, onde foram identificados os dois períodos hidrológicos,como
pode ser visualizado pelo Gráfico 16.
100,0
Vazão (m³ s-¹)
90,0
Média: 66,88 m³ s-¹
Desvio padrão (DP): 12,49 m³ s-¹
Média + DP 79,38 m³ s-¹
Média - DP: 54,39 m³ s-¹
80,0
70,0
60,0
Média: 75,85 m³ s-¹
Desvio padrão (DP): 5,23 m³
s-¹ Média + DP: 81,08 m³ s-¹
Média - DP: 70,62 m³ s-¹
50,0
40,0
1940
Vazão mínima
Per 2. Média
1950
1960
1970
Per 1.Média
Per 2. Média + DP
1980
Anos
1990
Per 1.Média + DP
Per 2. Média - DP
2000
2010
Per 1. Média - DP
Gráfico 16. Variação de períodos da vazão mínima interanual de 1942 a 2006 (estação 46790000)
77
Os dois períodos apresentados no Gráfico 16 ao longo dos sessenta e
um anos analisados, identificam que o primeiro período em 1942 e que perdura
até 1971 (32 anos) e o segundo período em 1972 e finalizando-se no ano de
2006 (29 anos)8, tendo as médias dos períodos sendo, respectivamente, 66,88
m³ s-¹ período 1, enquanto 75,85 m³ s-¹ do período 2, com um aumento de 8,97
m³ s-¹ ou 11,82%.
A vazão mínima apresenta um comportamento que representa um
período de estiagem, visto que o curso d'água, nesta época é alimentado pelo
nível freático, que por sua vez, obtém água da infiltração da chuva.
Entretanto, segundo Refosco et al. (1999) sabe-se que a capacidade de
infiltração de água no solo é menor num solo descoberto, mas, ao menos num
momento imediato ao desmatamento, a taxa de infiltração pode ser expressiva
devido a maior ocorrência de chuva.
Outro
fator
que
contribui
para
esta
questão,
é
que
com
o
desflorestamento e a implantação de novas culturas as características físicas
do solo, principalmente a estrutura e o percentual de matéria orgânica, vão-se
degradando o que pode tornar o processo de infiltração mais difícil e,
posteriormente, ocasionar queda das vazões, o que pode ser observado nas
vazões mínimas próximas ao fim do segundo período hidrológico.
Visto que os processos hidrológicos em uma bacia hidrográfica estão
ligados a diversos outros fatores, como a variação da precipitação ocorrente no
período-base analisado, nota-se que alguns anos que apresentaram queda das
vazões mínimas coincidem com o período da fase fria da ODP, que no Gráfico
16 é apontado a partir do ano de 1947, onde houve ocorrência de El Niño de
fraca intensidade (CPTEC, 2012).
Já no segundo período referente à fase quente, apesar do aumento das
lâminas precipitadas na área da bacia a partir de meados de 1970, percebe-se
que no meio da década de 1980 as vazões mínimas apresentam um
decréscimo expressivo, que pode estar ligado às mudanças no uso do solo na
área da bacia do rio Preto. É importante ressaltar, que esses eventos apesar
de sua incidência não estão necessariamente correlacionados de maneira
linear.
8
Referente a extensão da série histórica analisada (1942 a 2006)
78
Dos 61 anos de dados analisados de vazão mínima observou-se nas
variações dos desvios apresentados pelo Gráfico 17, que os desvios negativos
em relação à média histórica ocorreram no período de 1957 a 1970, situados
na Fase Fria da ODP, tendo como destaque o ano de 1963 que apresentou o
registro de 20,9 m³ s-¹ abaixo da média interanual.
Quanto aos desvios apresentados acima da média histórica interanual,
no período de 1971 a 2006 situados a na Fase Quente da ODP, tendo a maior
ocorrência registrada no ano de 1971, com 24,0 m³ s-¹ acima da média, através
da qual se pode associar a influência desse comportamento climático na
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
-5,0
-10,0
-15,0
-20,0
-25,0
1942
1944
1946
1948
1950
1952
1954
1956
1958
1960
1962
1964
1966
1968
1970
1972
1977
1979
1981
1983
1985
1987
1989
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2004
2006
Desvios em relação a média anual (m³ s-¹)
variabilidade identificada na série histórica.
Anos
Desvios em relação à média
Gráfico 17. Desvios das vazões mínimas anuais em relação à vazão média interanual (estação
46790000)
O teste de homogeneidade (Teste de Pettitt) aplicado ao período
hidrológico de 1977 a 2006 e apresentado pelo Gráfico 18, evidenciam
mudanças no comportamento apresentado pelas linhas de tendência da série
de dados de vazões mínimas anuais da estação Formosa do rio Preto, que
demonstram um padrão de decréscimo das vazões nos dois períodos, sendo
estes respectivamente 0,16 m³ s ano-¹ e 0,12 m³ s ano-¹.
79
Média: 72,2 m³ s-¹
Desvio padrão (DP): 2,8 m³ s-¹
Média + DP: 74,9 m³ s-¹
Média - DP: 69,4 m³ s-1
90,0
Vazão (m³ s-¹)
85,0
80,0
y = -0,1223x + 316,4
y = -0,1619x + 401,8
75,0
70,0
Média: 80,9 m³ s-¹
Desvio padrão (DP): 3,8 m³ s-¹
Média + DP: 84,6 m³ s-¹
Média - DP: 77,1m³ s-1
65,0
60,0
1975
1980
Per 1. Vazão mínima
Per 1.Média + DP
Per 2. Média + DP
1985
1990
1995
Anos
Per 2. Vazão mínima
Per 1. Média - DP
Per 2. Média - DP
2000
2005
2010
Per 1. Média
Per 2. Média
Tendência
Gráfico 18. Variação de períodos da vazão mínima interanual de 1977a 2006 (estação 46790000)
Através do Gráfico 18 visualiza-se a existência de dois períodos
hidrológicos, no qual o primeiro período que inicia-se em 1977 e perdura até
1988 (12 anos) e, respectivamente, o segundo período no ano de 1989 e
terminando no ano de 2006 (17 anos). Em relação a média dos períodos
hidrológicos tem-se o período 1 (1977 a 1988) com 80,9 m³ s-¹, enquanto a
média do período 2 (1989 a 2006) foi de 72,2 m³ s-¹, representando um
decréscimo de 8,7 m³ s-¹ ou 10,75%.
Visto que o alto curso da bacia do rio Preto se encontra inserido na área
de maior incidência de desmatamento, para implantação de atividade agrícola,
é perceptível o decaimento nas vazões mínimas.
Quanto à retirada da vegetação e seus impactos ambientais, no
processo de infiltração de água no solo, Refosco et al. (1999) apontam que
com a substituição da vegetação natural por cultivos agrícolas ou pasto (na
maioria dos casos), diminui-se a interceptação da água da chuva, o que leva o
aumento do escoamento superficial e a diminuição da infiltração, bem como a
recarga dos aquíferos nestas áreas, causando uma diminuição das vazões
mínimas e aumento das vazões máximas.
Com a expansão das áreas de cultivo e a degradação das áreas de
proteção ambiental, como a APA do rio Preto (Figura 19), onde principalmente
se encontrava o bioma Cerrado, é de se esperar que ocorra um
80
comportamento de redução das vazões mínimas, pois a substituição da
vegetação natural ocasiona além de uma redução da eficiência na
interceptação pela cobertura vegetal às ações da precipitação, resulta na
redução da capacidade de infiltração de água no solo, responsável pela
recarga do aquífero Urucuia, que possui uma representatividade relevante do
Grupo Urucuia no alto curso da bacia, responsável pela manutenção dessas
vazões.
Figura 19 – Desmatamento na bacia do rio Preto e na área da APA no ano de 2010
Aliando essa dinâmica ao uso da água para fins como a irrigação e ao
atendimento a outros segmentos usuários, cada vez mais crescente, da
demanda para suprimento das atividades, reduz-se a reserva e, portanto a
disponibilidade de água na bacia, principalmente em períodos de estiagem.
Por meio do Gráfico 19, que aponta o comportamento das vazões
mínimas anuais em torno da média na estação fluviométrica Fazenda Porto
Limpo (46870000), próximo à foz da bacia do rio Preto, registra-se um valor
médio interanual de 71,2 m³ s-¹, apresentando um desvio padrão de 5,95 m³ s-¹.
Sobre o comportamento da linha de tendência é perceptível uma inclinação
pouco expressiva, que aponta o aumento de 0,06 m³ s-¹ por ano.
81
Vazão (m³ s-¹)
90,0
Média: 71,2 m³ s-¹
Desvio padrão (DP): 5,95 m³ s-¹
Média + DP: 77,14 m³ s-¹
Média - DP: 65,23 m³ s-¹
80,0
70,0
y = 0,0617x - 50,63
60,0
1940
1950
Vazão mínima
1960
Média
1970
Anos
Média + DP
1980
1990
Média - DP
2000
Tendência
Gráfico 19. Vazão mínima anual para o período de 1942 a 2006 (estação 46870000)
Sobre os anos do período-base onde os registros ultrapassaram os
limites inferior (média menos um desvio padrão) e superior (média mais um
desvio padrão), representando as vazões mínimas interanuais atípicas desta
estação.
Foram totalizados 17 registros onde houve a extrapolação dos limites
superior ou inferior, representando vazões mínimas interanuais fora do
“padrão” previsto, com o percentual de 28,33%; destes, sete valores
extrapolaram o limite superior, representando 11,66% dos casos; e quanto ao
limite inferior houve dez ocorrências, representando 16,66%.
Os principais anos de vazão mínima atípica apresentados nesse
período-base, tanto abaixo, quanto acima dos limites estipulados pelos desvios
foram, respectivamente, os anos de 1955 com vazão média anual de 61 m³ s-¹
e 1982 com 85,5 m³ s-¹.
Na estação Fazenda Porto Limpo (46870000) localizada próxima à foz
da bacia do rio Preto foi registrado um decréscimo das vazões mínimas, apesar
da área apresentar condições relativamente preservadas (Figura 17), incluindo
a área que abrange a APA do rio Preto, que segundo Tucci (2002) seria
justificado pelo processo de compactação do solo que induz a uma redução da
infiltração, o que pode permitir um decréscimo das vazões mínimas.
82
Através da aplicação do teste de homogeneidade (Teste de Pettitt), para
avaliar mudanças de tendências na série dos dados de vazões mínimas
anuais, foi detectado um acréscimo na variação das vazões em torno da média,
demonstrados através dos períodos hidrológicos do Gráfico 20.
90,0
Média: 74,2 m³ s-¹
Desvio padrão (DP): 5,95 m³ s-¹
Média + DP: 80,3 m³ s-¹
Média - DP: 68,1m³ s-1
Vazão (m³ s-¹)
Média: 68,6 m³ s-¹
Desvio padrão (DP): 4,5 m³ s-¹
Média + DP: 73,1 m³ s-¹
Média - DP: 64,1 m³ s-1
80,0
70,0
60,0
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Anos
Vazão mínima
Per 2. Média
Per 1. Média
Per 2. Média + DP
Per1.Média + DP
Per 2. Média - DP
Per 1.Média - DP
Gráfico 20. Variação de períodos da vazão mínima interanual de 1942 a 2006 (estação 46870000)
O Gráfico 20 apresenta dois períodos distintos ao longo dos sessenta
anos analisados, na qual o primeiro período hidrológico se inicia em 1942 e
perdura até 1977 (32 anos) e o segundo período iniciando em 1978 e
finalizando-se 9no ano de 2006 (28 anos).
A média do período 1 (1942 a 1977) foi de 68,6 m³ s-¹, enquanto a média
do período 2 (1978 a 2006) foi de 74,2 m³ s-¹, tendo um aumento de 5,6 m³ s-¹,
que corresponde a 1,08%.
Com base no Gráfico 21 é possível observar as variações dos desvios
em relação a média dos dados de vazão mínima, na qual os desvios negativos
em relação à média histórica, ocorreram entre os anos de 1951 a 1973
apontando um período de reduzidas vazões mínimas, no qual o ano de 1955 se
destaca por apresentar um desvio de 10,2 m³ s-¹ .
Sobre os desvios apresentados acima da média, entre os anos de 1978
1998, tendo a maior ocorrência registrada no ano de 1982, com 14,3 m³ s -¹.
9
Referente a extensão da série histórica analisada (1942 a 2006)
83
15,0
10,0
5,0
0,0
-5,0
-10,0
-15,0
1942
1944
1946
1948
1950
1952
1954
1956
1958
1960
1962
1964
1966
1968
1971
1973
1978
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2005
Desvio em relação á média (m³ s-¹ )
20,0
Anos
Desvios em relação á mínima
Gráfico 21. Desvios em relação á média da vazão mínima anual (estação 46870000)
O que aponta claramente o decaimento dos desvios a partir do ano de
2000, mesmo este período estando relacionado a Fase Quente, que representa
uma maior incidência de precipitação na área da bacia do rio Preto.
Nesse aspecto, é perceptível que as mudanças ocorridas na bacia, têm
interferido na resposta da vazão mínima, frente a precipitação e aos processos
climáticos, modificando toda a dinâmica hidrológica da bacia hidrográfica.
Visto que as vazões mínimas no 2 período (Fase Quente da ODP),
apresentam desde o ano de 1999 , um comportamento semelhante ao que foi
apresentado pelo período 1 (Fase Fria da ODP), tem-se a expectativa de
vazões mínimas com decréscimos cada vez mais expressivos, quando houver
o retorno da Fase Fria da ODP.
De modo que a principal problemática se refere aos processos de
intervenção ocorridos na bacia, visto que a situação tende a se agravar, com a
diminuição das lâminas precipitadas decorrentes do retorno de uma nova Fase
Fria da ODP, que poderá causar conflitos quanto ao uso da água e sua
disponibilidade para o atendimento da demanda de atividades agrícolas cada
vez maiores na região.
O teste de homogeneidade (Teste de Pettitt) aplicado ao período
hidrológico de 1977 a 2006 e apresentado pelo Gráfico 22, mostra que as
84
mudanças de tendências na série de dados de vazões mínimas anuais, da
estação Fazenda Porto Limpo demonstram um padrão de decréscimo das
vazões sendo estes 0,6 m³ s-¹ e 0,2 m³ s-¹.
O decaimento representado pelas vazões mínimas em meados de 1985
(Fase Quente) incide diretamente na intensificação de praticas antrópicas já
consolidadas na bacia do rio Preto. Percebe-se que as vazões mínimas do
segundo período, após o inicio do desmatamento igualaram-se a faixa de
variação demonstrada pelo período 1, característico da Fase Fria da ODP.
90,0
Média: 70,1m³ s-¹
Desvio padrão (DP): 3,3 m³ s-¹
Média + DP: 73,4 m³ s-¹
Média - DP: 68,8m³ s-1
y = -0,6736x + 1414,4
85,0
Vazão (m³ s-¹)
80,0
y = -0,2368x + 543,19
75,0
70,0
Média: 78,4 m³ s-¹
Desvio padrão (DP): 5,2 m³ s-¹
Média + DP: 83,6 m³ s-¹
Média - DP: 73,2m³ s-1
65,0
60,0
1976
1981
Per 1.Vazão Mínima
Per 1. Média + DP
Per 2. Média + DP
1986
1991
Anos
Per 2. Vazão mínima
Per 1.Média - DP
Per 2.Média -DP
1996
2001
2006
Per 1.Média
Per 2. Média
Tendência
2Gráfico 22. Variação de períodos da vazão mínima interanual de 1977 a 2006 (estação 46870000)
O Gráfico 22 apresenta o limiar existente entre os dois períodos
hidrológicos contidos na série histórica no qual o primeiro período que começa
em 1977 e perdura até 1990 (14 anos) e respectivamente o segundo período
no ano de 1991 e terminado no ano de 2006 (15 anos). A média dos períodos
hidrológicos apresenta: o período 1 (1977 a 1990) com 78,4 m³ s-¹, enquanto a
média do período 2 (1991 a 2006) com 70,1 m³ s-¹, representando um
decréscimo de 8,3 m³ s-¹ ou 8,94%.
85
6 – CONSIDERAÇÕES FINAIS
O conhecimento da dinâmica hidrológica é de extrema importância para
o pleno planejamento e gestão da bacia e dos recursos hídricos, visto o
potencial quadro de alterações regime hidrológico da bacia do rio Preto,
associado a mudanças no uso do solo e variabilidade climática.
Desta maneira, o inventário de dados hidrológicos realizado por esta
pesquisa, trará subsídios aos gestores sobre o conhecimento a respeito da
dinâmica de vazões e das precipitações na bacia do rio Preto.
Contudo, é importante ressaltar que através da precipitação obtém-se
uma “resposta” na bacia hidrográfica, pela resposta da vazão, na qual pelos
dados de vazão média e mínima das estações Formosa do rio Preto
(46790000), localizada a montante na área da bacia e estação Fazenda Porto
Limpo (46870000), localizada próxima à foz, foi possível identificar o
comportamento desses dados em relação à variabilidade climática e os demais
processos ocorrentes na bacia.
A bacia do rio Preto apresentou dois períodos hidrológicos que foram
constatados através dos dados pluviométricos e fluviométricos; quanto a
precipitação constatou-se que houve o incremento das lâminas precipitadas no
entre os anos de 1942 a 2006, ocasionados no segundo período
hidrológico(1977 a 2006) pela Fase Quente da ODP.
Quanto aos dados de vazão média e mínima da bacia, esses
apresentaram um comportamento contrário, ao passo que houve aumento da
precipitação, tendo as vazões uma tendência em sua maioria, para um
decréscimo nos anos onde foram registrados processos de desmatamento
ocorrentes na bacia (Após 1987).
No caso do comportamento apresentado pelas vazões médias e
mínimas em relação à diminuição de cobertura vegetal têm-se como resultante
a diminuição dos processos de proteção e infiltração da água em áreas de
recarga da bacia, e principalmente do comportamento associado à ciclicidade
da variabilidade climática, na qual espera-se consequentemente uma redução
das lâminas precipitadas, visto que o ciclo se encaminha para um novo período
da fase fria.
Portanto, tais condições associadas aos impactos sofridos pela área de
estudo nas últimas décadas, irá gerar uma situação que pode futuramente
86
comprometer a oferta de água ao atendimento aos usos múltiplos, ou seja,
desde atividades agrícolas, abastecimento humano, usos industriais, lazer,
dentre outros.
Visto que as vazões mínimas são consideradas como vazões de gestão,
devido principalmente, aos processos de outorgas estarem sempre associados
a um percentual destas vazões é necessário um melhor planejamento em
relação ao uso de água para irrigação e outras formas de uso existentes na
bacia do rio Preto.
O plano diretor de bacia deve ser constituído por diagnósticos e
prognósticos, nos quais devem ser observados itens como a avaliação
quantitativa e qualitativa da disponibilidade hídrica da bacia hidrográfica. No
caso da bacia do rio Grande é necessária que a atualização do plano diretor
seja realizada, de forma a melhor subsidiar o gerenciamento dos recursos
hídricos na região, que sofrem crescentes impactos.
É necessário um melhor enquadramento dos corpos de água, para
outorga de direito de uso, e como prioridade a definição de diretrizes e critérios
para o ordenamento de uso do solo em áreas de recarga, além de projeções de
demandas dos recursos hídricos. Nesse sentido, os estudos para a concessão
de outorgas deverão ponderar as variações das vazões, em função da
variabilidade climática e do uso do solo.
Deve-se visar a recuperação das áreas de APP, para melhoria da
infiltração de água no solo em áreas de recarga do aquífero. Melhores técnicas
de manejo do solo, através de alternativas como o terraceamento, utilização de
coberturas mortas em plantio direto, por exemplo.
Quanto à questão ambiental, destaca-se a necessidade em relação às
condições ambientais de sustentabilidade da Bacia do rio São Francisco, que
está diretamente vinculada à sobrevivência dos rios dos Cerrados baianos. São
dezenas de rios da região do Oeste da Bahia, os principais alimentadores
perenes do rio São Francisco e quaisquer alterações nas condições ambientais
dessa região modificarão as condições de preservação do mesmo, causando
um possível cenário de conflitos pelo uso da água.
As questões ambientais, que aqui foram tratadas, aparecem como um
levantamento de dados e uma análise inicial dos processos ocorrentes na
bacia do rio Preto e que se propagam para toda a região, o que aponta para a
87
necessidade de novos estudos sistemáticos, para a verificação dos impactos
que a agricultura moderna tem trazido ao ambiente e à dinâmica hidrológica.
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TUCCI, C. E. M. Regionalização de vazões. Porto Alegre: UFRGS, 2002.
TUCCI, C. E. M. Impactos da variabilidade climática e uso do solo sobre
os recursos hídricos. In ANA Relatorio a Câmara Temática de Recursos
Hídricos. Fórum brasileiro de mudanças climáticas (maio 2000)
VERDESIO, J. J. Os cerrados do Oeste da Bahia: recursos naturais, uso
atual e Potencial - Resumo. Bahia: Gov. da Bahia, Secretaria do
Planejamento, Ciência e Tecnologia e Companhia de Desenvolvimento e Ação
Regional, Salvador, 1986.
92
XAVIER, Fernanda Vieira. Contribuições metodológicas ao estudo da
produção e distribuição espacial de sedimentos na Bacia Hidrográfica do
rio Manso Utilizando o Modelo AVSWAT. Dissertação (Mestrado em Física
Ambiental) Instituto de Ciências Exatas e da Terra da Universidade Federal de
Mato Grosso, Cuiabá, 2009.
93
APÊNDICE
Gráficos de análise de regressão das estações fluviométricas.
Correlação entre 46830000 e 46790000
120
y = 0,7853x + 13,94
R² = 0,8365
46830000
100
80
60
40
40
60
80
100
120
46790000
Vazão média
Ajuste de correlação
Correlação entre 46830000 e 46870000
140
y = 1,4728x - 45,03
R² = 0,9335
46870000
130
120
110
100
90
80
80
90
100
Vazão média
110
46870000
120
130
140
Ajuste de correlação
Correlação entre 46790000 e 46770000
140
46790000
120
y = 2,1253x + 25,778
R² = 0,8696
100
80
60
25
30
Vazão média
35
46770000
40
45
Ajuste de correlação
50
94
Correlação entre 46790000 e 46770000
100
y = 1,4383x + 35,442
R² = 0,7684
80
70
60
20
25
30
35
40
46790000
Vazão mínima
Ajuste de correlação
Correlação entre 46830000 e 46790000
90
y = 0,658x + 22,638
R² = 0,5257
46790000
80
70
60
50
40
50
60
70
80
90
100
46830000
Vazão mínima
Ajuste de correlação
Correlação entre 46870000 e 46770000
100
y = 2,1843x + 9,8218
R² = 0,6805
90
46770000
46770000
90
80
70
60
50
20
25
30
35
40
46870000
Vazão mínima
Ajuste de correlação
95
Gráficos de análise de regressão das estações pluviométricas
Correlação entre 1545001 e 1145012
2000,0
1800,0
1600,0
1400,0
1200,0
1000,0
800,0
600,0
400,0
200,0
0,0
y = 0,9713x + 28,825
R² = 0,9537
0,0
500,0
1000,0
1500,0
Precipitação
2000,0
Ajuste de correlação
Correlação entre 1145015 e 1144027
1400
y = 0,7576x + 184,29
R² = 0,7641
1200
1000
800
600
400
200
0
0
200
400
600
800
precipitação
1000
1200
1400
Linear (precipitação)
Correlação entre 1143009 e 1143010
1600
y = 1,0067x - 19,381
R² = 0,9316
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
0
200
400
Série1
600
800
1000
1200
Linear (Série1)
1400
1600
96
Correlação entre 1044077 e 1144027
1600
1400
y = 0,8411x + 149,66
R² = 0,8223
1200
1000
800
600
400
200
0
0
200
400
600
800
Precipitação
1000
1200
1400
Linear (Precipitação)
Correlação entre 1145015 e 1145004
1400,00
1200,00
1000,00
y = 0,6296x + 361,9
R² = 0,6156
800,00
600,00
400,00
200,00
0,00
0
200
400
600
800
Precipitação
1000
1200
1400
1600
Linear (Precipitação)
Correlação entre 1144002 e 1145004
1600
1400
1200
1000
y = 0,3656x + 645,27
R² = 0,2325
800
600
400
200
0
0
200
400
Precipitação
600
800
1000
1200
1400
1600
Linear (Precipitação)
97