Caracterização morfométrica da Bacia Hidrográfica do rio Real pelo uso de dados SRTM e tecnologias SIG
DOI:
https://doi.org/10.26848/rbgf.v13.07.p3554-3570Abstract
O conhecimento das variáveis hidrológicas é imprescindível para a gestão adequada dos recursos hídricos. Dentre essas variáveis, as características morfométricas de uma bacia desempenham um papel importante quando se trata de avaliar seu comportamento hidrológico. Visando preencher o gap acerca de informações a respeito de pequenas bacias hidrográficas, o presente trabalho objetiva realizar a delimitação automática da bacia hidrográfica do rio Real, localizada nos estados de Sergipe e Bahia, com o uso da ferramenta de delimitação GrassGis 7.6.1 e apresentar as principais variáveis morfométricas da bacia obtidas pelo software QGIS. A bacia possui uma área de drenagem de 4.808,16 km², perímetro de 595,60 km e rio principal com 278,39 km. Verificou-se que a delimitação automática com o GrassGis apresentou precisão satisfatória ao comparar com dados oficiais. A forma alongada da bacia induz a baixo potencial para ocorrência de inundações, principalmente nas regiões próximos da foz, e sua rede de drenagem possui capacidade mediana de drenagem e baixas velocidades de escoamento devido a sinuosidade dos rios, indicando maiores tempos de concentração. Além disso foi constatado que a bacia apresenta poucas variações altimétricas, indicando um relevo plano com declividades majoritariamente entre 0 e 2% apontando baixa suscetibilidade a erosão. Espera-se que este estudo auxilie em pesquisas futuras nessa área, além de apoiar a modelagem, planejamento e gerenciamento dos recursos hídricos nessa bacia hidrográfica.
Morphometric characterization of the Real River Basin using SRTM data and GIS technologies
A B S T R A C T
Morphometric characteristics of a watershed are essential for assessment of its hydrological behavior. In order to fill the gap regarding information about Brazilian’s hydrographic basins, mainly in Northeast region, this work aims to present a morphometric study about Real River watershed using the GrassGis 7.6.1 automatic delimitation tool and present the morphometric indicators obtained on the QGIS platform 3.4.11. Located in the states of Sergipe and Bahia, the basin has a drainage area of 4,808.16 km², a perimeter of 595.60 km and a main river with 278.39 km. It was noted that the use of SRTM_90m data for automatic delimitation with GrassGis have a satisfactory precision when compared to official data. The elongated shape of the basin induces low potential for flooding, especially in the regions close to the river mouth, and its drainage network has a medium drainage capacity, with low flow speeds due to the winding rivers, leading to longer concentration times. In addition, it was found that the watershed has little altimetric variation, indicating a flat relief, with slopes mostly between 0 and 3%, that indicates low susceptibility to erosion. This study is expected to assist in future research in this area, in addition to supporting the modeling, planning and management of water resources in this watershed.
Keywords: Hydrology, Morphometry, QGIS, GrassGIS.
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References
Abdulkareem, J. H., Pradhan, B., Sulaiman, W. N. A. & Jamil, N. R. (2018). Quantification of runoff as influenced by morphometric characteristics in a rural complex catchment. Earth Systems and Environment. https://doi.org/10.1007/s41748-018-0043-0
ANA. Agência Nacional de Águas (2005). Nota Técnica referente a definição de dominialidade dos cursos d’água das bacias do PCJ, n° 018/2005/NGI. Recuperado em 05 maio, 2020, de http://arquivos.ana.gov.br/institucional/sag/CobrancaUso/BaciaPCJ/Textos/Nota_018-05_NGI-Dominialidades.pdf
ANA. Agência Nacional de Águas (2018). Bacias Hidrográficas Ottocodificadas. Recuperado em 03 agosto, 2019, de http://dadosabertos.ana.gov.br
Aher, P. D., Adinarayana, J. & Gorantiwar, S. D. (2014). Quantification of morphometric characterization and prioritization for management planning in semi-arid tropics of India: a remote sensing and GIS approach. Jornal of Hydrology, https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2014.02.028
Alves Sobrinho, T., Oliveira, P. T. S., Rodrigues, D. B. B. R. & Ayres, F. M. (2010). Delimitação automática de bacias hidrográficas utilizando dados SRTM. Engenharia Agrícola, https://doi.org/10.1590/S0100-69162010000100005
Alves, W. S., Scopel, I., Martins, A. P. & Morais, W. A. (2016). Análise morfométrica da Bacia do Ribeirão das Abóboras - Rio Verde (GO). Revista Geociências, 35 (4), 652-667. Recuperado em 03 junho, 2020, de http://www.ppegeo.igc.usp.br/index.php/GEOSP/article/view/9978
Asfaw, D. & Workineh, G. (2019). Quantitative analysis of morphometry on Ribb and Gumara watersheds: Implications for soil and water conservation. International Soil and Water Conervation Research, https://doi.org/10.1016/j.iswcr.2019.02.003
Babu, K. J., Sreekumar, S., & Aslam, A. (2016). Implication of drainage basin parameters of a tropical river basin of South India. Applied Water Science, 6(1), 67–75. doi: 10.1007/s13201-014-0212-8
Balasubramanian, A., Duraisamy, K., Thirumalaisamy, S., Krishnaraj, S. & Yatheendradasan, R. K. (2017). Prioritization of subwatersheds based on quantitative morphometric analysis in lower Bhavani basin, Tamil Nadu, India using DEM and GIS techniques. Arabian Journal of Geosciences, https://doi.org/10.1007/s12517-017-3312-6
Bassiouni, M., Vogel, R. M. & Archfield, S. A. (2016). Panel regressions to estimate low-flow response to rainfall variability in ungaged basins. Water Resour. Res, 52, 9470-9494. https://doi.org/10.1002/2016WR018718
Batista, D. F., Cabral, J. B. P., Rocha, T., & Barbosa, G. R. (2018). Caracterização Morfométrica da bacia hidrográfica do Ribeirão Santo Antônio - GO. Geoambiente On-Line, (29). https://doi.org/10.5216/revgeoamb.v0i29.50882
Calil, P. M., Oliveira, L. F. C., Kliemann, H. J. & Oliveira, V. A. (2012). Caracterização geomorfométrica e do uso do solo da bacia hidrográfica do Alto Meia Ponte, Goiás. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, http://dx.doi.org/10.1590/S1415-43662012000400014
Câmara, G., Davis, C. & Monteiro, A. M. V. (2001). Introdução à ciência da geoinformação. Ministério da Ciência e Tecnologia. Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Recuperado em 03 junho, 2020, de http://mtc-m12.sid.inpe.br/col/sid.inpe.br/sergio/2004/04.22.07.43/doc/publicacao.pdf
Capoane, V. & Silva, D. A. (2020). Avaliação de parâmetros geomorfométricos derivados de modelos altimétricos de diferentes fontes de resoluções: estudo de caso da bacia hidrográfica do córrego Lajeado, Campo Grande, MS. Revista Brasileira de Geografia Física, https://doi.org/10.26848/rbgf.v13.2.p674-690
Cassettari, G. A. & Queiroz, T. M. (2019). Morphometric characterization of the hydrographic basin of Jauquara river in the transition between the cerrado and amazon biomes in Mato Grosso-Brazil. Floresta, 49 (2), 325-334. https://doi.org/10.5380/rf.v49 i2.58166
Chandra, V. & Gidde, M. R. (2019). Morphometric analysis of Baltira watershed using QGIS plataform. International Journal of Recent Techonology and Engineering, https://doi.org/10.35940/ijrte.B1720.078219
Christofoletti A. (1980) Geomorfologia. (3a ed.) São Paulo: Edgard Blüchler, 149p.
Collischonn, W. & Dornelles, F. (2015). Hidrologia para engenharia e ciências ambientais. (2a ed.) Porto Alegre: Associação Brasileira de Recursos Hídricos (ABRH).
CPRM. Serviço Geológico do Brasil (2013). Regionalização de Vazões nas Bacias Hidrográficas Brasileiras: estudo da vazão de 95% de permanência da sub-bacia 50 – Bacias dos rios Itapicuru, Vaza Barris, Real, Inhambupe, Pojuca, Sergipe, Japaratuba, Subaúma e Jacuípe. Recuperado em 2 maio, 2020, de http://www.cprm.gov.br/publique/media/hidrologia/mapas_publicacoes/regionalizacao_vazoes_%20bacias_hidrograficas/relatorio_sub_bacia50.pdf
Cruz, J. & Tucci, C. (2008). Estimativa da disponibilidade hídrica através da curva de permanência. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, https://doi.org/10.21168/rbrh.v13n1.p111-124
Cunha, E. R. & Bacani, V. M. (2019) Influência da resolução MDE na caracterização morfométrica de bacia hidrográfica. Caderno de Geografia, https://doi.org/10.5752/p.2318-2962.2019v29n59p1029
De Bartolo, S., Dell’Accio, F., Frandina, G., Moretti, G., Orlandini, S. & Veltri, M. (2016) Relation between grid, channel, and Peano networks in high-resolution digital elevation models. Water Resour. Res., (52), 3527-3546, https://doi.org/10.1002/2015WR018076
Dias, D. F., Trentin, R., & Marques, R. D. (2017). Utilização de parâmetros geomorfométricos para a classificação do relevo do município de Mata – RS. Revista Geografias, https://doi.org/10.26848/rbgf.v11.3.p1112-1126
Djebou, D. C. S., Singh, V. P. & Frauenfeld, O. W. (2013). Analysis of watershed topography effects on summer precipitation variability in the southwestern United States. Journal of Hydrology, https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2014.02.045
EMBRAPA, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (2018). Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (5a ed.) Brasília, (DF): Embrapa, 355 p.
EMBRAPA. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (2020). Brasil em Relevo. Recuperado em 20 junho, 2019, de https://www.cnpm.embrapa.br/projetos/relevobr
Ficher, K. N., Pereira, D. R., Oliveira, J. S., Almeida, A. Q. & Uliana, E. M. (2019). Assessment of digital elevation models to obtain morphometric characteristics in relief transition region. Revista Ambiente & Água, https://doi.org/10.4136/ambi-agua.2280
Hembram, T. K. & Saha, S. (2018). Prioritization of sub-watersheds for soil erosion based on morphometric attributes using fuzzy AHP and compound factor in Jainti River basin, Jharkhand, Eastern India. Environment, Development and Sustainability, https://doi.org/10.1007/s10668-018-0247-3
Hirata, A. A. & Burkert, D. (2020). Morfometria da Bacia do Ribeirão Lajeado-SP. Formação. https://doi.org/10.33081/formacao.v27i50.6449
Horton R. E. (1945). Erosional development of streams and their drainage basins: hydrophysical approach to quantitative morphology. Geological Society of America Bulletin, (56), 275-370, https://doi.org/10.1130/0016-7606(1945)56[275:EDOSAT]2.0CO;2
Lima, W. J. R., Santos, F. A. & Cruz, M. L. B. (2017). Análise dos parâmetros morfométricos da sub-bacia hidrográfica do Riacho Caraúna, em Quixeramobim (Ceará), Geoambiente On-line, https://doi.org/10.5216/revgeoamb.v0i29.42567
Magesh, N. S., Jitheshlal, K. V., Chandrasekar, N. & Jini, K. V. (2013) Geographical information system-based morphometric analysis of Bharathapuzha river basin, Kerala, India. Appl Water Sci (3) 467-477, https://doi.org/10.1007/s13201-013-0095-0
Marini, L. B., Junior, J. M., Ramos, A. P. M., Filho, A. C. P., Barros, A. P. M., Filho, A. C. P. & Higa, L. T. (2018). Análise da Acurácia Altimétrica dos Modelos Digitais de Superfície SRTM, Aster e Topodata e Aplicação na Representação 3D do Pantanal da Nhecolândia. Anuário do Instituto de Geociências - UFRJ, 40(3), 48–54. https://doi.org/10.11137/2017_3_48_54
Mendes, A. T. (2018). Delimitação da bacia hidrográfica do Rio Santo Antônio pela ferramenta de delimitação automática TauDEM. Revista Brasileira de Geografia Física, https://doi.org/10.26848/rbgf.v11.3.p973-987
Mendes, C. A. B., & Cirilo, J. A. (2001). Geoprocessamento em Recursos Hídricos: Princípios, Integração e Aplicação (1ª). Porto Alegre: ABRH.
Morais, R. C. de S. & Sales, M. C. L. (2016). Extração automática de drenagem: uma análise comparativa a partir de diferentes ferramentas e bases de dados. Revista Brasileira de Geografia Física, https://doi.org/10.26848/rbgf.v9.6.p1849-1860
Nascimento, F. J. B. & Oliveira, L. C. (2020). Avaliação de Modelos Digitais de Elevação SRTM e LIDAR e suas aplicações em análises morfométricas. Revista Militar de Ciência e Tecnologia, (37) 1. Recuperado em 04 junho, 2020, de http://ebrevistas.eb.mil.br/index.php/CT/article/view/4419/3739
Niipele, J. N. & Chen, J. (2019). The usefulness of alos-pasar dem data for drainage extraction in semi-arid environments in The Iishana sub-basin. Journal of Hydrology: Regional Studies, https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2018.11.003
Oliveira, P. T. S., Sobrinho, T. A., Steffen, J. L. & Rodrigues, D. B. B. (2010). Caracterização morfométrica de bacias hidrográficas através de dados SRTM. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, http://dx.doi.org/10.1590/S1415-43662010000800005
Olszevski, N., Fernandes Filho, E. I., Costa, L. M., Schaefer, C. E. G. R., Souza, E. & Costa, O. D. V. (2011). Morfologia e aspectos hidrológicos da bacia hidrográfica do rio Preto, divisa dos estados do Rio de Janeiro e de Minas Gerais. Revista Árvore, http://dx.doi.org/10.1590/S0100-67622011000300011
Park, E. & Latrubesse, E. M. (2015). Surface water types and sediment distribution patterns at the confluence of mega rivers: The Solimões-Amazon and Negro Rivers junction. Water Resour. Res., https://doi.org/10.1002/2014WR016757
Pereira, H. L., Catalunha, M. J., Borges Junior, C. R. & Sousa, P. T. G. (2019). Qualidade de modelos digitais de elevação utilizando dados do SIGEF: Estudo de caso para as sub-bacias do Ribeirão dos Mangues e Rio Soninho no estado do Tocantins. Revista Brasileira de Geografia Física, https://doi.org/10.26848/rbgf.v12.1.p187-200
Pereira, J. A. V. (2019). Análise ambiental da bacia de drenagem do açude Mucutú/PB utilizando sensoriamento remoto. Revista Brasileira de Geografia Física, https://doi.org/10.26848/rbgf.v12.3.p1017-1038
Pinto, V. R., Pierangeli, M. A. P., Souza, C. A., Neves, S. M. A. S & Silva, C. J. (2018). Morfometria da Bacia Hidrográfica do Rio Sararé, Sudoeste de Mato Grosso. Revista Brasileira de Geografia Física, http://doi.org/10.26848/rbgf.v11.5.p1721-1731
Santos, I. de O. & Mariano, G. (2017). Sistema de informação geográfica e caracterização fisiográfica automática da bacia hidrográfica do rio Tatuoca. Revista Brasileira de Geografia Física, http://doi.org/10.5935/1984-2295.20170056
Schumm, S. A. (1956). Evolution of drainage systems and slopes in badlands at Perth Amboy, New Jersey. Geological Society of America Bulletin, v.67, n.5, 597-646, http://dx.doi.org/10.1130/0016-7606(1956)67[597:eodsas]2.0.co;2
SERGIPE. Governo do Estado de Sergipe (2010). Plano Estadual de Recursos Hídricos de Sergipe – PERH-SE. Recuperado 02 junho, 2020, de https://www.semarh.se.gov.br/recursoshidricos/wp-content/uploads/2018/05/RFA_Relatorio_Sintese_da_Fase_A.pdf
SERGIPE. Secretaria de Estado do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos – SEMARH (2016). Atlas Digital sobre Recursos Hídricos de Sergipe. Recuperado em 02 junho, 2020, de https://www.semarh.se.gov.br/recursoshidricos/?page_id=486
Silveira, A. L.L. (2005). Desempenho de fórmulas de tempo de concentração em bacias urbanas e rurais. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, https://doi.org/10.21168/rbrh.v10n1.p5-29
Souza, C. F., Pertille, C. T., Corrêa, B. J. S. & Vieira, F. S. (2018). Caracterização morfométrica da bacia hidrográfica do Rio Ivaí - Paraná. Geoambiente On-line, https://doi.org/10.5216/revgeoamb.v0i29.50602
Strahler, A. N. B. (1957) Quantitative Analysis of Watershed Geomorphology. Transactions American Geophysical Union, v. 38, n. 6.
Tolentino, F. M., Silva, C. R. & Santil, F. L. P. (2018). Compatibilidade visual das redes de drenagem da bacia hidrográfica do rio Jordão (MG) extraídas dos MDEs SRTM e ASTER usando operadores de simplificação e suavização. Revista Raega, https://doi.org/10.5380/raega
Umrikar, B. N. (2016). Morphometric analysis of Andhale watershed, Taluka Mulshi, District Pune, India. Appl Water Sci, https://doi.org/10.1007/s13201-016-0390-7
Vieceli, N., Bortolin, T. A., Mendes, L. A.; Bacarim, G., Cemin, G. & Schneider, V. E. (2014). Morphometric evaluation of watersheds in Caxias do Sul City, Brazil, using SRTM (DEM) data and GIS. Environmental Earth Science, https://doi.org/10.1007/s12665-014-3823-3
Villela, S. M. & Mattos, A. (1975) Hidrologia aplicada. São Paulo: McGraw-Hill do Brasil. 245p.
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