UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ

CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM GESTÃO HÍDRICA E AMBIENTAL

Manejo de Bacias Hidrográficas

Aline Maria Meiguins de Lima

2019

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Ementa:

Aborda os principais instrumentos de gestão das águas em bacias hidrográficas, no contexto das Políticas

Brasileiras de Recursos Hídricos e de Meio Ambiente; a caracterização das principais técnicas de

diagnóstico de bacias hidrográficas, dentro da avaliação ambiental de suas potencialidades; e as ações de

manejo visando o uso múltiplo das águas.

PROGRAMA

1. PLANEJAMENTO EM RECURSOS HÍDRICOS ___________________________________________ 4

1.1 Noções de planejamento ambiental ________________________________________________ 4

1.2 Estrutura do planejamento _______________________________________________________ 5

1.3 Usos múltiplos das águas _______________________________________________________ 7

1.4 Matriz gerencial de recursos hídricos ______________________________________________ 10

Atividade Prática n° 1 __________________________________________________________________ 12

2. BACIAS HIDROGRÁFICAS _________________________________________________________ 13

2.1 O ciclo hidrológico e noções de hidrologia para o manejo ______________________________ 13

2.1.1 Definições ______________________________________________________________ 13

2.1.2 Balanço de água de bacias de drenagem ______________________________________ 13

2.2 Codificação de bacias – noções de geomorfologia fluvial ______________________________ 18

2.2.1 Morfologia fluvial _________________________________________________________ 18

2.2.2 Controle geológico e hidrológico da paisagem __________________________________ 18

2.2.3 Sistema de drenagem e sua classificação ______________________________________ 18

2.2.4 Ordem dos cursos d’água __________________________________________________ 20

2.2.5 Meandros de rios _________________________________________________________ 22

2.2.6 Codificação das bacias hidrográficas - método Otto Pfafstetter _____________________ 22

2.3 Bacias hidrográficas brasileiras e ecossistemas brasileiros _____________________________ 26

2.4 Introdução à Gestão de Recursos Hídricos e Direito das Águas _________________________ 29

2.5 Saneamento básico: fator determinante da qualidade das águas ________________________ 30

2.6 Aplicação de Sistemas de informações Geográficas ao estudo de bacias hidrográficas _______ 32

2.6.1 Modelamento hidrológico ___________________________________________________ 36

2.6.2 Modelamento do terreno ___________________________________________________ 38

Atividade Prática n° 2 __________________________________________________________________ 39

3. DIAGNÓSTICO E MANEJO DE BACIAS HIDROGRÁFICAS ________________________________ 40

3.1 Elementos envolvidos no diagnóstico e manejo de bacias hidrográficas ___________________ 41

3.2 Sistemas integrados de avaliação ________________________________________________ 43

3.3 Gerenciamento de riscos _______________________________________________________ 44

3.3.1 Calculo do fator de risco ___________________________________________________ 44

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3.3.2 Medidas para minimizar ou compensar os riscos ________________________________ 46

3.4 Método de análise espacial-temporal ______________________________________________ 47

3.4.1 Plano de Manejo Integrado de Bacia Hidrográfica________________________________ 47

3.5 Técnicas e modelos de manejo sustentável _________________________________________ 48

3.5.1 Métodos de controle de erosão ______________________________________________ 48

3.5.1.1 Medidas Preventivas ____________________________________________________ 48

3.5.1.2 Práticas Mecânicas _____________________________________________________ 49

3.5.1.3 Práticas Vegetativas ____________________________________________________ 49

3.5.2 Estabilização de Encosta ___________________________________________________ 49

3.5.3 Proteção de nascentes ____________________________________________________ 50

3.5.4 Recuperação de matas ciliares ______________________________________________ 51

3.5.4.1 Área _________________________________________________________________ 51

3.5.4.2 Nascentes ____________________________________________________________ 51

3.5.4.3 Faixa de Preservação Permanente _________________________________________ 51

3.5.4.4 Características Físicas Locais _____________________________________________ 51

3.5.4.5 Erosão _______________________________________________________________ 51

3.5.4.6 Escolha de espécies ____________________________________________________ 52

Atividade Prática n° 3 __________________________________________________________________ 53

Referencias Bibliográficas _______________________________________________________________ 55

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1. PLANEJAMENTO EM RECURSOS HÍDRICOS

1.1 Noções de planejamento ambiental Planejar é, talvez, a principal característica que distingue as atividades humanas das dos outros animais.

Por ser racional, o homem pode analisar o que ocorreu em situações semelhantes para prever o que é

necessário fazer no futuro, repetindo o que deu certo e evitando os erros do passado; a este processo de

organizar previamente as atividades futuras com base no conhecimento do passado chamamos

“planejamento”.

Planejamento é uma ferramenta de gestão. É um processo de organização de tarefas para se chegar a um

fim, com fases características e seqüenciais que, em geral, estão na seguinte ordem: identificar o objeto do

planejamento, criar uma visão sobre o assunto, definir o objetivo do planejamento, determinar uma missão

ou compromisso para se atingir o objetivo do planejamento, definir políticas e critérios de trabalho,

estabelecer metas, desenvolver um plano de ações necessárias para se atingir as metas e cumprir a missão

e objetivos, estabelecer um sistema de monitoramento, controle e análise das ações planejadas, definir um

sistema de avaliação sobre os dados controlados e, finalmente, prever a tomada de medidas para

prevenção e correção quanto aos desvios que poderão ocorrer em relação ao plano.

Sempre que se fala em planejar, há mais de uma pessoa envolvida. Mesmo que se trate de um trabalho

realizado por uma só pessoa, sempre haverá alguém para lhe fornecer algo e o resultado de seu trabalho

servirá para alguém mais. Então, em planejamento, sempre se pensa em termos de organização do

trabalho de uma equipe e isso implica em alguém coordenando pessoas que realizam tarefas para a

consecução de um objetivo.

Planejamento ambiental, portanto, é a organização do trabalho de uma equipe para consecução de

objetivos comuns, de forma que os impactos resultantes, que afetam negativamente o ambiente em que

vivemos, sejam minimizados e que, os impactos positivos, sejam maximizados.

Os planejamentos territoriais que envolvem mais de um país, dificilmente conseguem descer do nível

estratégico e são de prazo muito longo, mais de 5 e de até 50 anos; embora, além de 15 a 20 anos possam

ser considerados como simples especulação. Os planos envolvendo todo o território de um país, ou de

grandes regiões nos casos de países extensos como o Brasil, quase sempre são estratégicos, deixando-se

as táticas para os Estados e Municípios. Já, os planos de bacias hidrográficas, podem ter todos os níveis

sem problemas e ser constituídos de um ou mais planos, dependendo da sua complexidade e porte.

O planejamento ambiental, quase sempre é multicritério. Critérios são limites pré-estabelecidos para

características e alvos. A programação multicritério trata da otimização simultânea de mais de uma

alternativa para consecução de um objetivo, ou da otimização simultânea de mais de um objetivo. Quando

se tem mais de uma alternativa para se atingir um objetivo, é necessário estabelecer prioridades, através de

critérios, para seleção da melhor ou das melhores alternativas. O mesmo acontece quando se tem mais de

um objetivo, é necessário priorizá-los.

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1.2 Estrutura do planejamento a) Assunto ou objeto:

O assunto ou objeto do planejamento ambiental é o seu propósito. É o tema central do planejamento. Em

geral, faz parte do título do plano. Exemplos de propósitos em planejamento ambiental:

Bacia hidrográfica;

Unidade de conservação;

Paisagem;

Educação ambiental;

Sistema de gestão ambiental de empresa;

Reciclagem de resíduos e embalagens;

Tratamento de efluentes;

Tratamento e disposição de resíduos;

Redução do consumo de energia;

Redução do consumo de água;

Redução de impactos ambientais na fabricação de produtos;

Redução de impactos ambientais na prestação de serviços.

b) Elementos do planejamento:

Os nove elementos de planejamento, a seguir, geralmente, são explícitos no plano:

Propósitos – O que fazer.

Objetivos – Porque fazer.

Prazos – Em quanto tempo.

Políticas – Que regras seguir.

Critérios – Como julgar.

Procedimentos – Como fazer, que passos seguir (plano de ação);

Recursos (tecnológicos e financeiros) – O que utilizar.

Monitoramento – O que medir.

Controle – Como analisar e revisar o que se fez.

c) Nível de detalhamento:

Estratégico

Tático

Operacional

O planejamento geral resulta em um programa. O plano estratégico, juntamente com os planos táticos de

cada área e os planos operacionais, referentes aos processos realizados por área, formam um conjunto de

planos ao qual se denomina programa organizacional.

e) Etapas: no desenvolvimento de um plano, inicialmente, identifica-se o assunto ou objeto do

planejamento, depois é necessário levantar todas as informações sobre o assunto e prever como serão as

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quatro etapas: Planejar, Executar, Avaliar e Agir; é necessário, também, seguir a seqüência do processo

decisório, de acordo com a análise de situação que é obrigatória e é a primeira fase, sendo que as demais

serão realizadas, ou não, dependendo desta. As fases do processo decisório são: Análise de Situação (AS);

Análise de Problema (AP); Análise de Decisão (AD); e Análise de Problemas Potenciais (APP). Depois

deste procedimento, pode-se passar à elaboração do plano, que é o documento resultante do planejamento:

O fluxograma abaixo ilustra as relações existentes:

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1.3 Usos múltiplos das águas A bacia hidrográfica como sistema é composta pelas inter-relações dos subsistemas social, econômico,

demográfico e biofísico. Neste sentido, pode ser definida como um espaço caracterizado por um sistema de

águas que fluem a um mesmo rio, lago ou mar, cujas modificações são devidas à ação ou interação dos

subsistemas sociais e econômicos. A magnitude das inter-relações irá definir: o nível de complexidade e o

grau de sobreposição dos subsistemas entre si; e determinar o nível de interdependência dos subsistemas

ou o grau de conflito dos diferentes interesses concorrentes no sistema.

Entre os subsistemas de maior relevância dentro de uma bacia, pode-se citar:

Subsistema Social: nível educacional, organização da comunidade, estratificação social, tecnologias

tradicionais de uso da terra e nível de atividades, infraestrutura de serviços da comunidade e sistema

político-administrativo;

Subsistema Econômico: sistemas de uso da terra, tamanho da propriedade, consumo, número de

construções, custo de insumos, retorno econômico dos sistemas de produção; este subsistema deve

determinar como funciona a bacia e os aspectos da produção atual e as possibilidades futuras, devendo

permitir o desenho das estratégias de desenvolvimento sustentável;

Subsistema Biofísico: as informações para este subsistema são coletadas por meio de fotografias aéreas

e imagens de satélite e complementada com informações de estudos recentes da bacia em questão; as

principais informações obtidas são sobre: atmosfera, clima, solo, hidrologia, vegetação e fauna; é um

subsistema alterado principalmente pela ação antrópica entre as quais pode-se citar: corte raso da

vegetação natural; estabelecimento inadequado de cultivos; aplicação de agrotóxicos no solo; mudanças

inadequadas de uso da terra para construções, entre outros; e

Subsistema Demográfico: este subsistema compreende a estrutura populacional (tamanho, densidade,

distribuição e ocupação incluindo a população economicamente ativa) e suas mudanças; suas informações

são tomadas por meio de fotografias aéreas, entrevistas e censo da população.

Os principais componentes das bacias hidrográficas – solo, água, vegetação e fauna – coexistem em

permanente e dinâmica interação, respondendo às interferências naturais (intemperismo e modelagem da

paisagem) e aquelas de natureza antrópica (uso/ocupação da paisagem), afetando os ecossistemas como

um todo.

Neste sistema os recursos hídricos constituem-se indicadores dos efeitos do desequilíbrio das interações

dos respectivos componentes, por esse motivo as bacias e sub-bacias hidrográficas vêm-se consolidando

como compartimentos geográficos coerentes para planejamento integrado do uso e ocupação dos espaços

rurais e urbanos, tendo em vista o desenvolvimento sustentado no qual se compatibilizam atividades

econômicas com qualidade ambiental.

Em termos de aptidão tem-se:

Hidroenergia

Abastecimento de água potável

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Abastecimento de água para irrigação

Disponibilidade para navegação

Produção agrícola

Produção agroflorestal

Produção pecuária

Ecoturismo

Preservação

As estimativas e projeções sobre os usos futuros dos recursos hídricos variam bastante, em função de

análises de tendências diversificadas, algumas baseadas em projeções dos usos atuais, outras em função

de re-avaliações dos usos atuais e introdução de medidas de economia da água, tais como, re-uso e

medidas legais para diminuir os usos e o consumo e evitar desperdício, ou a cobrança pelo uso da água e o

princípio do poluidor-pagador.

Existem muitos impactos na qualidade da águas superficiais e subterrâneas que comprometem os usos

múltiplos e aumentam as pressões econômicas regionais e locais sobre os recursos hídricos:

Atividade Humana: impacto nos ecossistemas aquáticos. A construção de represas. Altera o fluxo dos

rios e o transporte de nutrientes e sedimento e interfere na migração e reprodução de peixes. Altera habitats

e a pesca comercial e esportiva. Altera os deltas e suas economias.

Construção de diques e canais: destrói a conexão do rio com as áreas inundáveis. Afeta a fertilidade

natural das várzeas e os controles das enchentes. Alteração do canal natural dos rios. Danifica

ecologicamente os rios. Modifica os fluxos dos rios. Afeta os habitats e a pesca comercial e esportiva. Afeta

a produção de hidroeletricidade e transporte.

Drenagem de áreas alagadas: elimina um componente-chave dos ecossistemas aquáticos. Perda de

biodiversidade. Perda de funções naturais de filtragem e reciclagem de nutrientes. Perda de habitats para

peixes e aves aquáticas. Desmatamento do solo. Altera padrões de drenagem, inibe a recarga natural dos

aqüíferos, aumenta a sedimentação. Altera a qualidade e a quantidade da água, pesca comercial,

biodiversidade e controle de enchentes.

Poluição não controlada: diminui a qualidade da água. Altera o suprimento de água. Aumenta os custos

de tratamento. Altera a pesca comercial. Diminui a biodiversidade. Afeta a saúde humana.

Remoção excessiva de biomassa: diminui os recursos vivos e a biodiversidade. Altera a pesca comercial

e esportiva. Diminui a biodiversidade. Altera os ciclos naturais dos organismos.

Introdução de espécies exóticas: elimina espécies nativas. Altera ciclos de nutrientes e ciclos biológicos.

Perda de habitats e alteração da pesca comercial. Perda da biodiversidade natural e estoques genéticos.

Mudanças globais no clima: afeta drasticamente o volume dos recursos hídricos. Altera padrões de

distribuição de precipitação e evaporação. Afeta o suprimento de água, transporte, produção de energia

elétrica, produção agrícola e pesca e aumenta enchentes e fluxo de água em rios.

Crescimento da população e padrões gerais do consumo humano: aumenta a pressão para construção

de hidroelétricas e aumenta a poluição da água e a acidificação de lagos e rios. Altera os ciclos

hidrológicos. Afeta praticamente todas as atividades econômicas que dependem dos serviços dos

ecossistemas aquáticos.

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Os resultados de todos estes impactos são muito severos para as populações humanas afetando todos os

aspectos da vida diária das pessoas, a economia regional e nacional e a saúde humana. Estas

conseqüências podem ser resumidas em:

Degradação da qualidade da água superficial e subterrânea.

Aumento das doenças de veiculação hídrica e impacto na saúde humana.

Diminuição da água disponível per capita.

Aumento no custo da produção de alimentos.

Impedimento ao desenvolvimento industrial e agrícola e comprometimento dos usos múltiplos.

Aumento dos custos de tratamento de água.

Além destes impactos produzidos pelas atividades humanas, deve-se também considerar que as mudanças

globais em curso poderão afetar drasticamente os recursos hídricos do planeta. Estas mudanças globais,

em parte resultantes da aceleração dos ciclos biogeoquímicos e contribuição de gases de efeito estufa para

a atmosfera, também poderão interferir nas características do ciclo hidrológico, afetar a temperatura das

águas superficiais de lagos, rios e represas, alterar a evapotranspiração e produzir impactos diversos na

biodiversidade. Estas mudanças globais poderão ter efeitos na agricultura, na distribuição da vegetação e

conseqüentemente poderão alterar a quantidade e qualidade dos recursos hídricos.

Um dos importantes problemas relativos aos impactos dos usos múltiplos e a sua quantificação está na não

execução de ações de manejo de bacias hidrográficas integradas aos sistemas e políticas do setor

produtivo.

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1.4 Matriz gerencial de recursos hídricos A quantidade e a natureza dos constituintes presentes na água variam principalmente conforme a natureza

do solo de onde são originárias, das condições climáticas e do grau de poluição que lhes é conferido,

especialmente pelos despejos municipais e industriais.

Uma análise completa de uma água natural indicaria a presença de mais de cinqüenta constituintes nela

dissolvidos ou em suspensão. Esses elementos, em geral, são sólidos dissolvidos ionizados, gases,

compostos orgânicos, matéria em suspensão, incluindo microorganismos e material coloidal.

Durante o ciclo hidrológico, a água sofre alterações em sua qualidade. Isso ocorre nas condições naturais,

em razão das inter-relações dos componentes do sistema de meio ambiente, quando os recursos hídricos

são influenciados devido ao uso para suprimento das demandas dos núcleos urbanos, das indústrias, da

agricultura e das alterações do solo, urbano e rural.

Os recursos hídricos têm capacidade de diluir e assimilar esgotos e resíduos, mediante processos físicos,

químicos e biológicos, que proporcionam a sua autodepuração. Entretanto, essa capacidade é limitada em

face da quantidade e qualidade de recursos hídricos existentes. Os aspectos de quantidade e qualidade são

indissociáveis.

Cada uso da água deve ter normas próprias, mas são necessárias normas gerais que regulamentem as

suas inter-relações e estabeleçam prioridades e regras para a solução dos conflitos entre os usuários:

existência ou não de derivação de águas do seu curso natural;

a finalidade e os tipos de uso;

as perdas por uso consultivo da água;

os requisitos de qualidade exigidos para cada uso e;

os efeitos da utilização, especialmente as alterações de qualidade.

Na análise gerencial das águas alguns princípios fundamentais que norteiam o processo:

o acesso aos recursos hídricos deve ser um direito de todos;

a água deve ser considerada um bem econômico;

a bacia hidrográfica deve ser adotada como unidade de planejamento;

a disponibilidade da água deve ser distribuída segundo critérios sociais, econômicos e ambientais;

deve haver um sistema de planejamento e controle;

a cooperação internacional deve visar ao intercâmbio científico e tecnológico;

desenvolvimento tecnológico e desenvolvimento de recursos humanos deve ser constante;

quando os rios atravessam ou servem de fronteiras entre países, a cooperação internacional é

indispensável;

os usuários devem participar da administração da água;

a avaliação sistemática dos recursos hídricos de um país é uma responsabilidade nacional e recursos

financeiros devem ser assegurados para isso e;

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a educação ambiental deve estar presente em toda ação programada.

O gerenciamento de um recurso ambiental multifuncional e escasso deve ser realizado por um sistema

representado por estrutura matricial na qual uma das dimensões trata do gerenciamento de seus múltiplos

usos e a outra do gerenciamento de sua oferta:

Neste a oferta de um recurso ambiental para os diferentes setores socioeconômicos visa antecipar e dirimir

conflitos intra-setoriais (entre demandas do mesmo setor), conflitos intersetoriais (entre demandas de

diferentes setores) e conflitos entre o uso pela geração presente e pelas gerações futuras. O gerenciamento

da oferta dos recursos ambientais não pode ser realizado de forma isolada, posto que o uso de um recurso

pode comprometer quantitativa ou qualitativamente a oferta de outro e/ou alterar a demanda sobre ele. É o

caso típico da vinculação entre os recursos solo e água: o uso do solo pode aumentar a demanda por água

e, em paralelo, diminuir sua disponibilidade. Dessa necessidade surge o gerenciamento global da oferta dos

recursos ambientais, que integra as linhas da matriz. No cruzamento de cada linha e cada coluna localiza-se

o gerenciamento de um recurso natural para uso em dado setor.

O Manejo trata-se de uma forma de Gerenciamento das intervenções na bacia hidrográfica, visando a:

compatibilização dos planos setoriais elaborados pelas entidades que executam o gerenciamento dos

usos setoriais das águas na bacia com os planos multissetoriais de uso dos recursos hídricos;

integração das instituições, agentes e representantes da comunidade intervenientes na bacia ao

planejamento do uso das águas e dos demais recursos ambientais.

A partir dos planos de manejo é possível intervir com medidas estruturais e não-estruturais; identificando e

recomendando projetos a serem executados que estabeleçam ações de curto, médio e longo prazos.

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ATIVIDADE PRÁTICA N° 1

Uma bacia hidrográfica abriga uma sede municipal com 100 mil habitantes, e precisa construir um plano de

bacia que indique os usos múltiplos potencias que existem.

Com base no desenho abaixo, indique e descreva onde podem se localizar e quais os principais usos que

podem ocorrer:

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2. BACIAS HIDROGRÁFICAS

2.1 O ciclo hidrológico e noções de hidrologia para o manejo

2.1.1 Definições

Hidrologia

É o estudo da água em todas as suas formas, incluindo sua distribuição, circulação, propriedades químicas

e físicas, e a comportamento hídrico do meio ambiente.

Hidrologia de Florestas

É o ramo da Hidrologia que trata do efeito da floresta no ciclo hidrológico, incluindo erosão, microclima e

qualidade da água.

Manejo de água

Consiste no desenvolvimento, armazenamento e transporte de água para utilização na agricultura,

industrial, comercial e residencial.

Manejo de bacias hidrográficas

É o manejo que objetiva a produção e a proteção dos suprimentos de água e recursos dependentes da

água, incluindo controle de erosão e de enchentes, e a proteção dos valores estéticos associados à água.

Bacia de drenagem

É o conjunto de superfícies de captação que coleta e descarrega água numa dada saída.

Ciclo hidrológico

Refere-se ao ciclo da água dos oceanos para os continentes e de volta, incluindo todos os caminhos e

processos conectados com o estoque e movimento da água em todas as suas fases.

2.1.2 Balanço de água de bacias de drenagem

Qualquer estudo de manejo começa com o balanço de água na bacia de drenagem. O ciclo hidrológico é a

base da renovação de toda a água existente na natureza e no nosso planeta, por meio das diversas fases

que se sucedem. Por ser um ciclo, podemos imaginá-lo como algo contínuo e permanente, e que tem como

origem a radiação solar, ou o calor do Sol. Portanto, não existe uma fase inicial nem uma fase final.

Para facilitar o balanço hídrico o ciclo hidrológico foi transformado em uma equação matemática, também

denominada Equação do Balanço Hídrico, segundo a qual:

Pp – Ev – ln = Es

Pp = Precipitação

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Ev = Evaporação

In = Infiltração no solo

Es = Escoamento superficial

A figura abaixo ilustra a relação entre estes componentes:

De uma maneira ou de outra, a água existe em toda parte. Pode ser considerada ilimitada nos oceanos

(relativo ao homem) e de magnitude quase nula nas regiões desérticas. Na atmosfera, a água está presente

em forma de vapor, nuvens e precipitação. Sob a superfície da Terra ocorre em forma de cursos d´água e

lagos. Maior porção de água do planeta está contida nos oceanos e mesmo assim, há permanente

circulação de água em todo o corpo da natureza. A evaporação na superfície dos oceanos é permanente.

As principais fases desta relação são:

A Evaporação: com o calor do Sol, a água do mar, dos oceanos e dos lagos se evapora e forma as

nuvens, que são arrastadas pela ação das correntes de ar e dos ventos.

Precipitação e infiltração: das nuvens surgem à neve (em lugares muito frios) e a chuva. Elas caem sobre

a superfície da Terra, encharcam o solo e “alimentam” as nascentes, formando córregos, riachos, ribeirões e

rios.

Escoamento: ao se juntarem, os córregos, riachos e nascentes formam os rios. Esses, por sua vez,

garantem o retorno, das águas para os mares e oceanos. Desse modo, o ciclo se mantém, sendo reiniciado

de forma permanente e continua.

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A precipitação anual, ou chuva total, sobre a Bacia Amazônica equivale a 695.958 m3/s. A vazão média

anual que a Bacia Amazônica lança no Oceano Atlântico é de 251.000 m3/s. Assim, apenas 36,07% da

água que cai sob a forma de chuva em toda a bacia escoa pelo solo através dos córregos e rios e chega ao

Oceano Atlântico; o que acontece com o restante da água?. Essa é a parte importante do ciclo hidrológico

que não vemos: 444.958 m3/s “desaparecem”, antes de chegarem ao Oceano Atlântico, isto ocorre por que:

uma parte evapora, e volta para a atmosfera;

outra parte é utilizada no processo de crescimento vegetal pelas plantas e florestas, pois, afinal, são

10.500.000 km2 de área com matas e florestas;

e outra parte se infiltra no solo, indo realimentar os lençóis de água subterrânea.

Dessa forma, os fatores que afetam o escoamento superficial podem ser:

Intensidade da precipitação - quanto maior a intensidade, maior a parcela de chuva que vai contribuir

para as vazões superficiais.

Duração da precipitação - a longa duração da precipitação, mesmo que de menor intensidade, pode

produzir maiores escoamentos superficiais, como resultado do encharcamento do solo e a conseqüente

diminuição da capacidade de infiltração.

Fatores climáticos - temperatura, velocidade do vento, pressão atmosférica e umidade do ar influem na

evaporação e, de modo indireto, no escoamento superficial.

Fatores fisiográficos da bacia - tipo do solo, uso e cobertura do solo, relevo, existência de drenagem

artificial ou de obras hidráulicas na bacia hidrográfica são fatores que afetam, basicamente, a capacidade

de infiltração do solo e o tempo que a água demora para chegar ao “ponto de inundação”. Quanto menor for

esse tempo, que aumenta com a facilidade de escoamento da água, maior será a probabilidade de

ocorrerem grandes picos de cheia.

Dos fatores citados, um dos mais importantes é, sem dúvida, o uso do solo, que pode passar por mudanças

substanciais, em conseqüência das atividades humanas. Em uma bacia hidrográfica ocupada inicialmente

por vegetação natural, boa parte dos volumes precipitados são retidos por folhas, troncos e buracos no solo

e há uma grande infiltração. Nessa situação, ocorre um grande retardo até que a água alcance o curso

d’água. Por outro lado, se a área for desprovida de cobertura vegetal, a superfície limpa do solo não oferece

resistência ao escoamento.

Além desses fatores, devemos considerar as situações em que a chuva carrega enormes quantidades de

material sólido para os rios, como, por exemplo: terra; sujeira sob a forma de lixo; e outros materiais. Esses

materiais depositam-se nos rios, em locais onde, em geral, a água escoa com velocidade mais baixa,

provocando alteração na capacidade de escoamento desses canais.

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A figura abaixo ilustra a relação destes componentes no espaço físico da bacia. Observa-se a importância

de sua análise conjunta, pois cada fator interfere e contribui para a maior ou menor eficiência do outro:

Para realizar o manejo é necessário o conhecimento das variáveis e unidades utilizadas para trabalhar com

as grandezas hidrológicas, assim como da própria bacia hidrográfica, enquanto sistema e principal unidade

de gestão.

O registro das grandezas hidrológicas é realizado para que se possa entender e interpretar as observações

feitas na natureza. Trata-se de um procedimento da maior importância, pois as informações por ele

fornecidas são orientadores básicos nas tomadas de decisões. Esses registros são feitos com o emprego de

diversos tipos de aparelhos, tais como:

Pluviômetro (Posto pluviométrico) – para o registro de precipitações.

Pluviógrafo (Posto pluvigráfico) – para o registro de precipitações.

Tanque de evaporação – para o registro da evaporação.

Limnígráfo (Posto fluviográfico) e Medidores automatizados de nível – para o registro de vazões.

A disponibilidade hídrica é conhecida como a vazão de referência da bacia hidrográfica – geralmente

assumida como a vazão média medida em determinado ponto de um rio, à qual é associada a respectiva

área de drenagem de montante – pode ser obtida por medição direta ou por meio de simulações

matemáticas.

A vazão a ser considerada garantida para o uso em um rio é a sua vazão mínima. Para viabilizar usos que

exijam vazões de valor maior, deve ser construído um reservatório, com a finalidade de reter água no

período das cheias, para ser utilizada na época de estiagem. Existem muitos conceitos ou definições de

vazão mínima na literatura internacional, mas os mais utilizados no Brasil são os seguintes: Q7,10 - definida

como a média das vazões diárias, dos sete dias consecutivos de menor vazão registrada a cada ano, que

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ocorram a cada dez anos; Q95% - definida como a vazão garantida em 95% do tempo observado e

registrado.

A vazão útil garantida é a vazão mínima da bacia hidrográfica, assumida como a vazão Q7,10 obtida a partir

de medições em determinado ponto de um rio, à qual é associada a respectiva área de drenagem de

montante. Pode ser utilizada, com certa margem de risco, sem a necessidade da construção de

reservatório. Ou, então, é a vazão regularizada da bacia hidrográfica, maior que a vazão mínima, à qual é

associada a respectiva área de drenagem de montante. Só pode ser garantida com a construção de

reservatório.

É em função da bacia onde está situado o rio, ou o conjunto de rios e seus afluentes, que se mede e se

quantifica a disponibilidade de água de uma região. Relativamente fixa para períodos longos, essa

disponibilidade é função do tipo de solo, de relevo e das características climáticas da região onde está

localizada a bacia hidrográfica. É fundamental conhecer o regime de chuvas da região, que é a

determinante da variação das vazões dos rios da bacia e independe totalmente dos usos da água que ali

ocorram.

O processo de conhecimento das condições de disponibilidade das bacias hidrográficas, tem sofrido um

atraso na região norte do país. Tal situação costuma perdurar até que surjam problemas decorrentes dos

usos gerados pelo crescimento das atividades econômicas. Ou seja: as ações são desencadeadas para

resolver situações de conflitos já instaladas, decorrentes de desequilíbrios entre oferta e demanda. Esse

conjunto de razões que envolvem a disponibilidade de água, que é única e indivisível, determina a

necessidade de haver uma integração entre os usos, que são múltiplos.

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2.2 Codificação de bacias – noções de geomorfologia fluvial

2.2.1 Morfologia fluvial

Trata da formação de rios e várzeas por erosão e sedimentação. Características hidrológicas associadas:

qualidade da água, estoque de água subterrânea, regime de vazão ao longo do ano e rapidez de formação

de enchentes.

Fundamental para estabelecimento de estratégias de manejo (uma bacia mais acidentada deve ter manejo

diferente de uma bacia relativamente plana).

2.2.2 Controle geológico e hidrológico da paisagem

É marcado por dois processos opostos: soerguimento (falhas geológicas, vulcanismo, movimento

continental, carregamento por vento) e degradação.

As correntes de água (rios, riachos) e movimentos de solo e rocha produzem formas, fortemente associadas

à estrutura da camada rochosa de contato. Ação da água e gravidade é contínua; congelamento,

descongelamento, quedas, dissolução, sedimentação.

A erosão é um processo natural que pode ser acelerado pelo homem. Correntes cortam canais, bancos e

avançam faces em declive de vales pelo efeito erosivo, em direção ao mar, deixando para trás padrões de

erosão e planícies aluviais.

O transporte de massa (deslizamentos, queda de rochas, descida de barro e de solo, sobretudo em

presença de água) modelam a paisagem em áreas úmidas. Supondo uma média de 20 mg/l de material

dissolvido na água, o fluxo mundial anual de rios carreia para o mar 40kg/ha de sedimentos (uma

quantidade nada desprezível em unidades de tempo geológico).

As propriedades hidrológicas mais importantes controladas pelos processos geológicos são comprimento,

ângulo e profundidade da manta de solo (regolito), além de aspectos físicos que determinam a quantidade,

qualidade e regime de captação de água. A profundidade e as propriedades físicas do regolito determinam

à capacidade de retenção de água de uma bacia.

2.2.3 Sistema de drenagem e sua classificação

A resistência relativa das rochas determina o padrão de drenagem e arranjo das encostas e vales, mas os

processos geomorfológicos freqüentemente alteram a configuração da rocha mãe abaixo da superfície. Em

conseqüência, pequenas bacias de drenagem são difíceis de serem mapeadas, enquanto que os cursos

d’água são mais facilmente plotáveis:

1. Classificação dos cursos d’água quanto a constância do escoamento: perenes (curso contínuo),

intermitentes (curso sazonal) e efêmeros (curso ocasional – com as chuvas).

19

2. Padrões de drenagem (descrição textural da paisagem):

Dendrítico: ocorrem em terras altas nas quais o regolito e a rocha mãe oferecem uma resistência

relativamente uniforme à erosão. As encostas não têm orientação dominante:

Retangular: padrões de áreas de falhas onde os cursos seguem as linhas de falha:

Treliça: em áreas onde rochas de resistência desigual estão dispostas em dobras ou colinas longas ou

em áreas de topografia pouco acentuada e resistência relativamente uniforme (planícies costeiras):

20

2.2.4 Ordem dos cursos d’água

Os cursos sem ramificação são os de 1ª ordem; cursos que recebem apenas outros de 1ª ordem são os de

2ª ordem; cursos que recebem apenas outros de 2ª ordem são de terceira ordem; e assim por diante:

Em várias estruturas geológicas, os divisores de água superficial e subsuperficial não são coincidentes, o

que dificulta o balanço de água porque não se pode determinar satisfatoriamente que área está contribuindo

para o fluxo de base.

O manejo de rios de 1ª ordem e 2ª difere dos de 3ª ordem (ou superior). Os primeiros são mais vulneráveis

a interrupção ou alteração do sistema de recarga da bacia; enquanto que os demais tem mais fontes

alternativas de contribuição.

Diques naturais são características de bancos de rios que tendem a desestabilizar canais e várzeas. Eles

são causados principalmente pelo carreamento de bancos de vegetação em enchentes. Os diques se

formam principalmente em bancos depositados nos dois lados do talvegue (linha central sinuosa do curso

d’água):

21

Relação entre os divisores

topográficos e a definição espacial da

bacia.

Características

dos divisores

topográficos e

sua relação com

os fluxos

superficial e

subterrâneo.

Elementos

que compõe

a bacia

hidrográfica.

22

2.2.5 Meandros de rios

Grandes rios têm a forma sinuosa que caracterizam sua idade (velhos). As causas desta forma são

complexas, envolvendo transferência de energia da água (entre potencial e cinética), visto que os rios

tendem a distribuir sua energia igualmente ao longo do canal, enquanto caminha para o oceano. A água

resiste a uma mudança de direção e então força incessantemente qualquer margem em curva;

eventualmente isto forma o padrão de meandros. Os meandros migram muito lentamente:

2.2.6 Codificação das bacias hidrográficas - método Otto Pfafstetter

Um Sistema de Informações Geográficas (SIG), ao permitir a integração de dados espaciais e não espaciais

e pela sua capacidade de realizar análises baseadas nesses dados, é uma ferramenta de indispensável

utilização no gerenciamento de bacias hidrográficas. Entretanto, o sucesso de sua aplicação tem como forte

pré-requisito uma base de dados geográficos, consistente e de fácil acesso, principalmente da rede

hidrográfica e divisões de bacias hidrográficas.

O engenheiro brasileiro Otto Pfafstetter, do extinto Departamento Nacional de Obras de Saneamento

(DNOS), desenvolveu um método de subdivisão e codificação de bacias hidrográficas, utilizando dez

algarismos, diretamente relacionado com a área de drenagem dos cursos d’água.

A importância e utilidade do método foram reconhecidas pelo United States Geological Survey (USGS), que

atualmente desenvolve um projeto específico para as Nações Unidas de codificação das bacias

hidrográficas para os diversos continentes, com o objetivo de atender à necessidade de estruturação de

uma base de dados hidrológica digital sistemática.

A metodologia de Pfafstetter é aplicada inicialmente para o continente e consiste em agrupar a rede da

drenagem em três classes: aquelas que drenam diretamente para o mar (podendo ser uma bacia ou uma

região hidrográfica), aquelas que drenam para bacias fechadas, e aquelas que são tributárias dos dois

primeiros casos.

Entende-se por bacia hidrográfica a região cuja área é drenada parcial ou totalmente por um ou vários

cursos d'água, e por região hidrográfica a área que engloba uma ou mais bacias hidrográficas.

23

Os códigos são aplicados às quatro maiores bacias hidrográficas identificadas que drenam diretamente para

o mar, sendo-lhes atribuídos os algarismos pares 2, 4, 6, e 8, seguindo uma ordem no sentido horário em

torno do continente. À maior bacia fechada é atribuído o código 0 (zero). As demais áreas do continente são

as regiões hidrográficas restantes, as quais são atribuídos os algarismos ímpares 1, 3, 5, 7, e 9, de tal forma

que a interbacia 3 encontra-se entre as bacias 2 e 4, a interbacia 5 encontra-se entre as bacias 4 e 6, e

assim sucessivamente. Isto determina a subdivisão de nível 1 do continente:

Em 1998, foi realizado um trabalho de classificação e codificação das bacias hidrográficas brasileiras

segundo a metodologia de Otto Pfafstetter, em nível de detalhe compatível com a escala da base utilizada,

1:1.000.000. Neste foi possível caracterizar com maior consistência as quatro maiores bacias e partindo do

nível 1, primeira subdivisão da América do Sul, executar mais subdivisões. Observa-se uma modificação na

caracterização das regiões hidrográficas do continente, quando comparado ao estudo original de Pfafstetter

em 1989. É importante ressaltar que a codificação continental é importante uma vez que sem esta, a

metodologia de Pfafstetter não permite a codificação de bacias a partir de um tributário para jusante, ou

seja, até a foz. De posse da codificação continental, uma nova subdivisão é realizada a fim de obter-se o

nível 2 de bacias para o continente. Para tanto se assume como foz o ponto de descarga da bacia em

estudo. A análise é realizada sempre da foz para montante identificando todas as confluências e

distinguindo o rio principal de seus tributários. O rio principal é aquele curso d’água que drena a maior área

e os tributários, os demais que drenam áreas menores. Às vezes isto é inconsistente com a denominação

adotada para o curso d’água:

24

Ao subdividir uma bacia hidrográfica, qualquer que seja seu tamanho, a área drenada por um tributário é

denominada de bacia. A região hidrográfica remanescente, compreendida entre a confluência de dois

tributários (bacias), é denominada de interbacia, conforme indicado na figura abaixo:

A codificação da subdivisão da área drenada por um rio principal requer primeiramente a identificação dos

quatro maiores tributários, de acordo com o critério da área drenada, classificadas como bacias e que

recebem adicionalmente os algarismos pares 2, 4, 6, e 8, na ordem em que são encontradas de jusante

para montante ao longo do rio principal.

25

Em seguida, os demais tributários do rio principal são agrupados nas áreas restantes, classificados como

interbacias, que recebem adicionalmente, na ordem em que são encontradas de jusante para montante ao

longo do rio principal, os algarismos ímpares 1, 3, 5, 7 e 9.

Observa-se, na figura abaixo, que uma bacia hidrográfica de nível 1 codificada com o algarismo 7 tem a

seguinte subdivisão de nível 2:

- a Interbacia 71 é a região hidrográfica compreendida entre a foz do rio principal e a confluência do rio

da bacia 72;

- Interbacia 73 é a região hidrográfica compreendida entre a confluência do rio da bacia 72 e a

confluência do rio da bacia 74;

- Interbacia 75 é a região hidrográfica compreendida entre a confluência do rio da bacia 74 e a

confluência do rio da bacia 76;

- Interbacia 77 é a região hidrográfica entre as bacias 76 e 78;

- Interbacia 79 consiste sempre na área de cabeceira do rio principal a partir da bacia 78, e normalmente

drena uma área maior do que a bacia 78, pela definição.

- Neste exemplo, se uma bacia fechada fosse encontrada, a ela seria atribuído o número 70.

26

2.3 Bacias hidrográficas brasileiras e ecossistemas brasileiros No manejo de bacias hidrográficas é fundamental a associação com o uso do solo local, desta forma é

necessário conhecer qual sua relação com as formas de ocupação e ecossistemas locais, pois cada um vai

indicar uma alternativa de manejo mais adequada, principalmente em função de problemas como erosão e

assoreamento de canais.

A água é um recurso natural finito que ocorre na natureza nos vários estágios do chamado ciclo hidrológico,

destacando-se:

a) As precipitações atmosféricas;

b) Os cursos d´água interiores, os que fluem, provêm ou são compartilhados entre países ou estados

vizinhos;

c) Os recursos hídricos costeiros, formados pelas águas dos oceanos, em conjunto com os estuários

vizinhos;

d) Os aqüíferos, os reservatórios de águas subterrâneas, geleiras e neves eternas.

Buscando agrupar regionalmente os comportamentos característicos dos processos envolvidos, podem ser

identificadas doze regiões, ou grandes bacias:

Em território brasileiro estima-se que são drenados 257.790 m³/s, em termos de descarga média de longo

período. Cerca de, 92% deste valor está em seis grandes bacias hidrográficas, com as vazões médias de:

Amazonas - 209.000 m³/s; Paraná (inclusive Iguaçu) - 11.000 m³/s: Paraguai - 1.290m³/s; Uruguai -

4.150m³/s; São Francisco - 2.850m³/s.

27

Cabe ainda destaque, na vertente atlântica os rios Parnaíba (800 m³/s), Jaguaribe (133 m³/s), Mundaú

(30m³/s), Paraíba (27 m³/s) e Paraguaçú (113 m³/s), na região Nordeste; aos rios Doce (1.140 m³/s),

Paraíba do Sul/Guandu (900m³/s), Ribeira do Iguape (540 m³/s), ltajaí (270 m³/s) e Guaíba (1.740 m³/s) nas

regões Sudeste e Sul.

Na bacia do rio Amazonas encontra-se afluentes volumosos, drenando bacias hidrográficas de baixo nível

de ocupação do solo e reduzida utilização econômica da ·água: Negro (28.400 m³/s), Madeira (31.200 m³/s),

Tapajós (13.500 m³/s) e Xingu (9.700m³/s).

Uma das mais eficazes estratégias para aliar disponibilidade hídrica e diversidade biológica é o

estabelecimento dos sistemas de manejo. Esse conjunto, além de preservar in situ a diversidade biológica,

contribui diretamente para a manutenção de um meio ambiente equilibrado e saudável, ao proporcionar

uma ampla gama de serviços ambientais em benefício da sociedade.

Contudo, para que este sistema alcance seus objetivos, essas áreas devem ser equilibradamente dispostas

entre as diversas unidades biogeográficas, com o objetivo de preservar amostras significativas e

representativas da biodiversidade e de paisagens.

As florestas inundadas na Amazônia ocupam cerca de 8% do bioma Amazônico, tendo como principal

característica a flutuação cíclica dos rios, que podem atingir até 14 m, entre as estações de seca e

enchente, resultando em inundações periódicas de grandes áreas ao longo de suas margens.

Esta flutuação anual dos ciclos de seca e enchente resulta em uma grande adaptação de plantas, animais e

população humana, que vivem nestes ecossistemas. Nestes ecossistemas devem ser considerados os

processos físicos e biológicos, tais como os ciclos hidrológicos, ciclos de sedimentos, continuidade dos rios,

migração de espécies, entre outros.

Os métodos baseados na distribuição de ecossistemas têm sido indicados por diversos autores como uma

alternativa para a manutenção das ações de desenvolvimento econômico junto às ecorregiões (conjunto de

comunidades naturais, geograficamente distintas, que compartilham a maioria das suas espécies, dinâmicas

e processos ecológicos, e condições ambientais similares nas quais as interações ecológicas são críticas

para sua sobrevivência em longo prazo).

Para a região Amazônica é necessária uma abordagem no nível de bacia hidrográfica e ecossistemas, pois

os fatores fundamentais para a sua manutenção são os processos físicos e biológicos, não restritos a

Amazônia brasileira, mas distribuídos em outros países da América do Sul (Colômbia, Peru, Bolívia). Desta

forma, qualquer estratégia de conservação destes ecossistemas tem que ser planejada em conjunto com

todos os países que compartilham estas bacias.

Esta abordagem de ecossistemas tem que ser integrada às bacias hidrográficas como instrumento básico,

desta forma, nestes a principal estratégia a ser aplicada é identificar quais são as principais ameaças a

estes processos físicos e biológicos e traçar ações de como minimizá-las. Entre as principais ameaças

28

atuais, que predominam nos sistemas de florestas, cerrados, caatinga e litorâneo, pode-se citar:

interrupções na continuidade dos rios, modificações dos ciclos hidrológicos e de sedimentos causados pela

construção de hidrelétricas, diques e barragens, desmatamento das margens dos rios, poluição (garimpo e

exploração de petróleo) e práticas não sustentáveis do uso de recursos naturais (peixes, madeira, plantas,

entre outros).

Tais ameaças, isoladamente ou em conjunto geram graves problemas, principalmente nas bacias de menor

ordem, tendo como principais conseqüências à redução da disponibilidade hídrica e decorrente interrupção

ou diminuição de migrações de diversas espécies de peixes, alteração na reprodução de plantas e animais,

diminuição do estoque pesqueiro, poluição e mudanças no regime hidrológico e de sedimentos, em

qualquer dos 10 principais biomas do país:

29

2.4 Introdução à Gestão de Recursos Hídricos e Direito das Águas As propostas de manejo de bacias tiveram seu objeto principal e ação (o porquê de executar o manejo) com

enfoque variável com as etapas de desenvolvimento dos recursos hídricos no Brasil.

Desde o início do século passado, foram várias as leis que trataram do tema relacionado aos recursos

hídricos. Assim o código civil de 1916, já classificava mares, rios como bens de uso comum.

No Código das Águas decretado em 1934 e alterado em 1938 é considerado o "cerne" da legislação

brasileira de recursos hídricos. Dispõe sobre sua classificação / utilização e durante muitos anos constitui-se

no único instrumento jurídico do assunto no Brasil.

Este código conseguiu dar o suporte necessário ao desenvolvimento energético no Brasil e impor a

soberania nacional no aproveitamento das águas para este fim, além de indicar princípios de planejamento

de recursos hídricos, preocupação coma saúde pública, fauna e flora. Considerado um código avançado

para a época, já continha conceitos atuais de gerenciamento de recursos hídricos como: solidariedade de

bacias, hierarquia de uso, internalização dos custos externos / cobrança pela poluição, poluidor / usuário

pagador. Neste momento o manejo iniciou seu processo de estruturação como um mecanismo de ação em

prol na manutenção da disponibilidade hídrica.

Mas só a partir de 1984, por sugestão dos Estados foi proposto o Sistema Nacional de Gerenciamento de

Recursos Hídricos o SINGREH, determinado posteriormente na Constituição Federal. A partir de então

iniciasse em 1989, cooperação técnica com a França (Projeto Rio Doce) visando a subsidiar a

modernização da legislação brasileira de gerenciamento re recursos hídricos a cooperação Brasil / França

desenvolveu um modelo técnico-financeiro e institucional, sendo a Bacia do Rio Doce como piloto. Em 1912,

a Cooperação técnica Brasil / França foi estendida a Bacia do Rio Paraíba do Sul.

Em 1990 foi criado um novo grupo de trabalho com o objetivo de propor a regulamentação do Sistema

Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos. Finalmente em 08/01/97, o Brasil consegue ter sua Lei

das Águas, Lei nº 9.433, instituiu a Política Nacional de Recursos Hídricos e criou o Sistema Nacional de

Recursos Hídricos. Os princípios básicos da Lei nº 9.433 são os seguintes:

Adoção da bacia hidrográfica como unidade de planejamento;

Usos múltiplos das águas;

Reconhecimento da água como bem finito e vulnerável;

Reconhecimento do valor econômico da água;

Gestão descentralizada e participação.

Foram criados também instrumentos tais como os planos de recursos hídricos, sistema de informações

sobre recursos hídricos, outorga do direito de uso dos recursos hídricos, cobrança pelo uso da água e

enquadramento dos corpos d´água em classes seguindo os usos preponderantes.

30

2.5 Saneamento básico: fator determinante da qualidade das águas No manejo de bacias é fundamental nas áreas próximas aos centros urbanos, adequá-lo a implantação de

um sistema de saneamento básico, possibilitando acoplar a disponibilidade e a qualidade da água.

Quando o esgoto sem tratamento é lançado num rio, os dejetos servem de alimento para certas bactérias ali

existentes, que se multiplicam. Para respirar, elas passam a consumir o oxigênio dissolvido na água. Como

conseqüência, a quantidade de oxigênio torna-se insuficiente para os peixes respirarem e eles acabam

morrendo, constituindo a eutrofização.

A quantidade máxima de oxigênio dissolvido em água doce varia de acordo com a temperatura, assim: 15

mg/L a uma temperatura de 0°C, com o aumento da temperatura, vão se reduzir a 7 mg/L (a uma

temperatura de 30°C).

Quando um rio está tão poluído que não garante mais a existência de vida de peixes ou plantas, dizemos

que ele é um rio morto. Também pode-se “matar” um rio jogando nele substâncias tóxicas ou água muito

quente. Vejamos um exemplo: uma indústria instala-se perto de um rio e usa sua água para aquecer as

caldeiras. Após a utilização, devolve a água quente ao rio. Com o aquecimento, o gás carbônico dissolvido

na água diminui. A redução do gás carbônico impede muitas plantas de fazerem fotossíntese. Por isso, elas

morrem. A existência de menos plantas leva à redução de oxigênio na água. Com isso, os peixes também

morrem.

Cada habitante de uma cidade é responsável pelo lançamento de 55 g a 60 g de DBQ por dia nos rios,

através do esgoto em, aproximadamente, 160 litros de água. DBO quer dizer Demanda Bioquímica de

Oxigênio, e expressa a quantidade de oxigênio que o rio precisa para absorver e desfazer, sem prejuízos

para o ecossistema, o esgoto ou a matéria orgânica lançados em sua água.

A poluição dos rios pelos esgotos urbanos e a falta de informação das pessoas levam grande parte da

população brasileira a utilizar água contaminada por fezes, urina e outros detritos. Esses dejetos são

agentes de vírus, bactérias, micróbios e vermes causadores de um grande número de doenças.

O conjunto formado pelas redes de distribuição de água e de coleta de esgotos existentes nas cidades

recebe o nome de sistema de saneamento básico. Esse sistema é tão importante para a saúde da

população que chega a ser parâmetro para medir o grau de desenvolvimento de uma região.

Nos Estados de São Paulo e do Paraná há cidades em que 99% da população dispõem de redes de

distribuição de água e de coleta de esgoto. Em diversos Estados do Nordeste cidades inteiras ainda não

dispõem desse tipo de serviços.

Não muito longe da cidade de São Paulo, o município de Itapevi transformou-se num exemplo bem

interessante. Em 1980, Itapevi registrava índice de mortalidade infantil de 129 (de cada mil nascidos, 129

morriam antes de completarem um ano de vida). Entre 1983 e 1985, o município recebeu rede de

distribuição de água. Em 1990, o índice de mortalidade infantil baixou para 18. Na época, a média no

31

Estado de São Paulo era de 27 mortes por mil nascidos.

Finalmente, algumas das vantagens de se tratar o esgoto, e relevantes ao manejo:

a água utilizada é devolvida ao rio em condições semelhantes àquela em que foi captada;

a água do tratamento do esgoto pode ser aproveitada em usos sem exigência de qualidade, tais como

lavar calçadas, regar jardins e lavar carros;

é possível utilizar a água do tratamento do esgoto em indústrias;

tratar esgotos também significa menos água utilizada na rede coletora e aumento da sua vida útil.

O quadro abaixo mostra as conseqüências da ausência de saneamento básico em bacias não manejadas,

resultando no ambiente propício à propagação de vários vetores:

Micro organismos patogêncios Tipos Doenças causadas

Vibrio cholerae Bactéria Cólera

Shigella spp Bactéria Disenteria bacilar

Salmoneila typhi Bactéria Febre tifóide

Outros tipos de shigella e salmonelia Bactéria Gastroenterite

Escherichia coli Bactéria Diarréia infantil

Leptospira spp Bactéria Leptospi rose

Vírus da hepatite A Vírus Hepatite

Vírus da poliomielite Vírus Poliomielite

Enterovírus, adenovírus, reovírus Vírus Faringites

Entamoeba histolytica Protozoário Disenteria amebiana

Ascaris Iumbricoides Verme Lombriga

Schistosoma mansoni Verme Esquistossomose

Plasmodium Inseto vetor Malária

Aedesaegypti Inseto vetor Dengue

Wuchereria bancro [ti Inseto vetor Filariose

32

2.6 Aplicação de Sistemas de informações Geográficas ao estudo de bacias hidrográficas

As precárias condições que muitas vezes se observam nos rios são, freqüentemente o resultado final (os

sintomas) de problemas que já estão ocorrendo ao longo de toda uma bacia (causas), nos mais variados

níveis do processo produtivo, quer sejam resultantes das atividades extrativistas, da produção e consumo

de bens e serviços ou do despejo e emissão de poluentes.

As intervenções que atuam apenas no elo final desta cadeia de causa-efeito normalmente falham, levando a

uma frustração crescente na medida em que são investidos tempo e recursos financeiros sem qualquer

retorno aparente. Como exemplos de tais intervenções podem ser citadas as operações de dragagem de

rios para retirada de grandes volumes de sedimentos, sem atuação na origem do problema nas nascentes

da bacia; ou obras de urbana sem interfaces com políticas de habitação em bacias urbanas.

Neste quadro, um dos grandes desafios ambientais da atualidade reside, portanto, na capacidade de

compreender as inter-relações entre o recurso natural e a pressão evolutiva empreendida pelo ser humano

(pressão sócio-econômica). Para compreender esta relação é necessário que se possa avaliar, ou

quantificar de alguma forma, o padrão da evolução da ação do homem na bacia:

No âmbito dos recursos hídricos, o impacto decorrente da alteração do uso do solo reflete-se em todos os

componentes do ciclo hidrológico, como no escoamento superficial, na recarga dos aqüíferos, na qualidade

da água e no transporte de sedimentos.

Neste contexto, o planejamento dos recursos hídricos deve fazer parte de um amplo processo de

planejamento ambiental, no qual somente com a organização espacial das forças que interagem na bacia

hidrográfica haverá expectativas de garantia da unidade da região.

A necessidade premente de estudos para o aperfeiçoamento do uso dos recursos hídricos decorre de uma

complexa cadeia de usos múltiplos da água, onde, principalmente em função do desenvolvimento

33

econômico, houve acréscimo da demanda e a intensificação do uso e a deterioração deste elemento

natural, criando conflitos entre os diversos usuários.

Estes conflitos são classificados como: conflitos de destinação de uso, conflitos de disponibilidade

qualitativa e conflitos de disponibilidade quantitativa. As causas destes conflitos estão associadas ao

aumento das demandas hídricas agravado pelo incremento populacional; o reflexo da urbanização não

planejada, que impermeabilizou o solo e invadiu o leito maior dos rios; e ainda o manejo não adequado do

solo, que assoreou os cursos d’água.

Novamente os exemplos ilustram claramente a propagação dos efeitos das ações antrópicas ao longo do

território, indicando a forte dependência espacial que existe entre os seus diferentes atores. Os conflitos de

uso das águas são assim conseqüências do desenvolvimento e da expansão da sociedade moderna, que

criou novas necessidades de uso e consumo e tornou mais complexas as relações entre as forças que

atuam rio espaço. O objetivo hoje do planejador deve ser então compreender estas relações e avançar no

sentido de considerar não apenas o comportamento hidrológico de uma região, mas também considerar os

efeitos decorrentes dos diversos conflitos e interesses que atuam na disputa pelo espaço.

As pessoas modelam todo o tempo, embora não se pense nisto. A imagem do mundo ao redor de todos,

isto é, criado pelos olhos, é um modelo. Definitivamente é mais simples que o mundo real, porém representa

algumas de suas características importantes (pelo menos é o que se pensa). O modelo é uma

representação ou abstração da realidade.

O olho raramente pode distinguir objetos menores que 1 mm. Provavelmente por esta razão são modelados

objetos maiores e com menos detalhes. Por outro lado, se fosse possível ver todos os detalhes a uma

distância, por exemplo, de 5 km, o cérebro seria carregado com uma quantidade de informação enorme. A

habilidade do olho para focar em objetos individuais, enquanto a vizinhança se desfoca um pouco,

provavelmente explica a simplificação da uma imagem que o cérebro esteja analisando. Imagine-se agora

que, além de focar numa posição individual, pode-se contar com detalhes em todas as posições no espaço.

Este é o papel do geoprocessamento, ou seja, representar a variação espacial do mundo real. Na escala

temporal, as pessoas também só registram eventos de duração apropriada. Movimento lento escapa da

capacidade de resolução. Por exemplo, é difícil ver como uma árvore cresce, tem-se que voltar para o

mesmo ponto de observação para ver a mudança. Por outro lado não se percebem os fenômenos do

mundo real se as dinâmicas temporais forem muito rápidas. No contexto hidrológico, é comum utilizar-se de

representações matemáticas (ou físicas) que modelam esta dinâmica temporal.

Deve ser enfatizado mais uma vez que todos os modelos estão de partida errados, porque sempre são mais

simples que a realidade. Em outras palavras, algumas características do mundo real são ignoradas e/ou

simplificadas no modelo. Apesar das limitações, os modelos são ferramentas essenciais de auxílio ao

entendimento das interações dos processos físicos em geral e dos recursos hídricos em particular. Se o

comportamento de um determinado processo físico é entendido, fica mais fácil predizer seu comportamento

quando determinadas condições são variáveis. Sendo construído um modelo que leva em conta as

características essenciais dos objetos do mundo real e situações já ocorridas são reproduzidas a contento

pelo modelo, simulações de novos eventos que possam vir a ocorrer podem ser realizadas, com

34

possibilidade de que essas simulações reproduzam adequadamente as situações do mundo real.

Quando o desempenho de sistema do mundo real é compreendido e seu comportamento é predito, adquire-

se informação adicional para controlar o sistema. Neste contexto, os modelos podem ser usados para

identificar os componentes mais sensíveis que influenciam o comportamento dos sistemas. Modificando

estes componentes pode-se conduzir o sistema eficazmente para um comportamento desejado.

De qualquer forma, é necessário comparar permanentemente os resultados do modelo com o mundo real.

Neste quadro, a arte na construção de modelos é a escolha do nível certo de simplificação que atende às

metas de um determinado estudo.

Exemplificando os conceitos anteriores, tem-se uma bacia hidrográfica que é um sistema acionado por um

estímulo, a precipitação, e através de diversos fenômenos do ciclo hidrológico, transforma esta precipitação

em vazão. Esta transformação depende de diversas características da bacia, tais como solo, vegetação,

topografia, entre outros.

Os fenômenos que regem o comportamento deste sistema são: a infiltração, o escoamento superficial,

percolação, etc.; para melhor compreensão do sistema e do modelo que o representa algumas definições

são importantes, como:

Fenômeno: alguma alteração do estado do sistema, causada por um processo físico como precipitação,

evaporação ou infiltração em bacias hidrográficas;

Variável: valor que descreve o fenômeno, tendo como exemplo a precipitação diária ou a vazão horária;

Parâmetro: valores que caracterizam o sistema, tais como a área da bacia, seção transversal de um rio,

rugosidade de uma vertente, etc.

No contexto da bacia hidrográfica, esta relação de interesse é latente, pois se verifica toda a sorte de

atividades humanas que se distribuem no espaço, ao mesmo tempo em que se observa o declínio dos

recursos ambientais, observando-se que o sistema como um todo (suas definições, interações e

comportamentos) apresenta uma variabilidade espacial e temporal.

Dados os complexos fatores citados e a heterogeneidade temporal e espacial das variáveis ambientais (tipo

de solo, vegetação, topografia, clima, etc.) e sócio-econômicas (população, tipos de atividades agrícolas,

número de indústrias, etc.) envolvidas ao longo da bacia, surge a necessidade de se desenvolver

metodologias baseadas no pressuposto de que a vazão do rio reflete uma resposta que integraliza todas as

ações que ocorrem a montante do ponto de análise, em termos tanto qualitativos quanto quantitativos.

Desta forma, é essencial tentar estabelecer uma relação entre desenvolvimento e expansão das atividades

humanas, caracterizadas pela alteração do uso das terras, e o impacto decorrente nos cursos d’água.

Estabelecido este padrão (tendência) de modificação do uso do solo, é possível então determinar uma

melhor utilização dos recursos hídricos, aliada a um uso mais racional e eficiente dos recursos naturais.

O conceito da informação geográfica representa características tridimensionais, ou seja, para caracterizá-la

35

é preciso definir a posição (onde ocorre?), atributos (o que ocorre?) e a dimensão temporal (quando

ocorre?). Neste caso, os fenômenos, variáveis e parâmetros são as “ocorrências” do sistema (bacia

hidrográfica). As informações geográficas (fenômenos, variáveis e parâmetros) apresentadas desta forma,

podem ser desagregadas:

Na bacia hidrográfica os fenômenos, variáveis e características apresentam grande variabilidade espacial e

temporal:

O geoprocessamento permite acessar a variabilidade espacial de forma bastante efetiva, mas existem

dificuldades de acompanhamento da dinâmica temporal. A maioria dos modelos matemáticos utilizados em

recursos hídricos considera a variabilidade temporal. Logo, a união entre as duas ferramentas surge

naturalmente. Na representação matemática, a variabilidade espacial pode ser representada através da

aplicação de modelos distribuídos ou modelos concentrados.

36

A tecnologia de SIG emprega, na maioria de suas aplicações, um banco de dados para armazenagem e

recuperação de informações, o qual pode também ser aproveitado para gerar outras formas de análises de

dados e facilitar a tomada de decisões. As informações capazes de serem extraídas de um banco de dados

dificilmente podem ser obtidas examinando-se apenas a parte gráfica dos dados, ou seja, mapas contidos

em um SIG. Informações complementares não espaciais podem ser utilizadas por um SIG de modo a

possibilitar novas formas de apresentação e análise de dados.

No manejo são utilizadas duas formas básicas de tratamento:

o modelamento hidrológicos; e

o modelamento do terreno, com a geração de cartas temáticas.

2.6.1 Modelamento hidrológico

Algumas tentativas já foram realizadas no sentido de construir funções internas no SIG que consigam

representar as transformações chuva-vazão. A limitação atual desta forma de integração é o uso de

modelos baseados em funções empíricas e demasiadamente simplificadas.

A maioria dos modelos distribuídos atuais estrutura os respectivos bancos de dados de forma que possam

ser usados pelos SIG. A principal desvantagem deste tipo de integração é a utilização de programas de

conversão de formatos, o que causa um maior consumo de tempo no processamento. Entretanto, apesar

desta desvantagem, é esta a forma mais usual de integração:

Modelo de balanço hídrico local, onde as propriedades envolvidas (tais como geologia, uso e tipo do solo,

topografia, chuvas, etc.) possam interagir no sentido de representar os diversos elementos do ciclo

hidrológico (infiltração, evaporação, escoamento superficial, etc.) em uma posição específica;

Modelo de transferência onde os elementos do ciclo hidrológico se movimentam ao longo da bacia. Este

componente está fundamentalmente baseado na utilização do Modelo Numérico do Terreno.

37

No modelo do balanço hídrico local para uma bacia hidrográfica, al as propriedades de cada célula são

derivadas a partir de todos os mapeamentos de propriedades ambientais (como clima, geologia, densidade

de fraturas, uso e ocupação do solo, pedologia, etc.).

Neste caso, a simulação do movimento da água ocorre somente em uma vertical (urna célula da matriz)

assumindo o caminho de chuva: escoamento superficial ----- sub-superficial (parcela não saturada) -----

água subterrânea (saturada). Em cada um desses estágios existe uma grande disponibilidade de

procedimentos de cálculos, dependendo da disponibilidade e qualidade dos dados utilizados e do

detalhamento do processo físico que se deseja representar:

38

No modelo de transporte hídrico é representada a movimentação de água (em termos quantitativos e

qualitativos) nas vertentes da bacia e na rede de drenagem, de acordo com dois algoritmos separados: a)

um para o fluxo bidimensional no terreno e o outro para b) um fluxo unidimensional dentro do canal:

Uma vez calculado o balanço vertical de água (em termos quantitativo e qualitativo) em cada posição da

bacia, o próximo passo é a determinação da transferência de água (poluentes e/ou sedimentos) de um

ponto qualquer da bacia até o canal principal mais próximo. O comportamento do escoamento depende

essencialmente da cobertura da bacia, de sua declividade e sua rede de fluxo (matriz de aspecto do Modelo

Numérico de Terreno). Levando em conta a resolução espacial de cada célula, pode-se assumir que em

toda posição haverá um fluxo presente onde toda a água pode acumular e escoar.

2.6.2 Modelamento do terreno

Mapas temáticos são dados que se caracterizam por conter regiões definidas por um ou mais polígonos,

como mapas de uso do solo e de aptidão agrícola de uma região. Este tipo de dado é armazenado na forma

de arcos (limites entre regiões), incluindo os nós (pontos de interseções entre arcos) para montar uma

representação topológica.

Os mapas temáticos podem ser armazenados também sob a forma matricial (“raster”). A área

correspondente ao mapa é dividida em células de tamanho fixo e cada célula tem um valor correspondente

ao tema mais freqüente naquela localização espacial. As formas de representação matricial e vetorial, são

39

utilizadas de acordo com a conveniência de cada aplicação:

Os Modelos Numéricos de Terreno (MNT) denotam a representação de uma grandeza que varia

continuamente no espaço. Um MNT é normalmente associado à altimetria, mas pode ser utilizado para

modelar outros fenômenos de variação contínua, tais como variáveis geofísicas, geoquímicas e batimetria.

Em MNT podem ser utilizados dois tipos de representações:

1. grades regulares: matriz de elementos com espaçamento fixo, onde é associado o valor estimado da

grandeza na posição geográfica de cada ponto da grade; e

2. malhas triangulares: a grade é formada por conexão entre amostras do fenômeno.

ATIVIDADE PRÁTICA N° 2

1. Descreva os principais componentes do ciclo hidrológico de interesse ao manejo. 2. O que significa a disponibilidade hídrica da bacia hidrográfica e quais os fatores que mais interferem. 3. Com base na figura seguinte:

40

Ordene os canais e indique a ordem da bacia:

Defina na bacia ordenada, as prioritárias ao manejo:

Indique onde estão os possíveis divisores topográficos:

4. Descreva quais fatores do saneamento ambiental podem auxiliar o manejo de bacias.

5. Quais os princípios básicos da aplicação de Sistemas de Informação Geográfica ao manejo de bacias.

3. DIAGNÓSTICO E MANEJO DE BACIAS HIDROGRÁFICAS O conceito de manejo vem evoluindo significativamente durante as últimas décadas, inicialmente enfatizava-

se apenas o planejamento e o manejo dos recursos hídricos, utilizando-se a seguinte definição:

41

Inicialmente era considerado a arte e ciência de manejar os recursos naturais de uma bacia, com o fim de

controlar a descarga de água em qualidade, quantidade e tempo de ocorrência.

Posteriormente, passou-se a considerar que o sistema de uso da terra tinha uma relação muito importante

dentro do objetivo de manejar a água, razão pela qual adotou-se a seguinte definição:

Atualmente é o conjunto de técnicas que se aplicam para a análise, proteção, reabilitação, conservação e

uso da terra das bacias hidrográficas com fins de controlar e conservar o recurso água proveniente das

mesmas.

O manejo de bacias hidrográficas é uma ciência ou arte que trata da gestão para se conseguir o uso

apropriado dos recursos naturais em função da intervenção humana e suas necessidades, proporcionando

ao mesmo tempo a sustentabilidade, a qualidade de vida, o desenvolvimento e o equilíbrio do meio

ambiente.

3.1 Elementos envolvidos no diagnóstico e manejo de bacias hidrográficas

Na identificação dos elementos necessários ao manejo deve-se considerar:

O sistema e local de drenagem de suas águas:

a) Arréicas: quando não drenam para um rio ou lago, ou seja, suas águas se perdem por

evaporação ou infiltração;

b) Criptorréicas: quando sua rede de drenagem superficial não tem um sistema organizado ou

aparente e correm como rios subterrâneos;

c) Endorréicas: quando suas águas drenam para um lago sem chegar ao mar;

d) Exorréicas: quando suas vertentes conduzem as águas a um sistema maior, como um

grande rio ou o mar.

O balanço hídrico:

a) Bacia balanceada: quando a oferta e demanda de água são compatíveis – práticas de

manejo de baixo impacto.

b) Bacia deficitária: quando a demanda de água é maior que a oferta – práticas de manejo de

alto impacto.

c) Bacia com excesso: quando a oferta é maior que a demanda – práticas de manejo voltadas

a conservação e/ou preservação.

O grau de concentração da rede de drenagem:

a) Regiões hidrográficas: conjunto de bacias hidrográficas;

42

b) Sub-bacia: toda área com drenagem direta ao curso principal da bacia, várias sub-bacias

formam uma bacia;

c) Microbacia: toda área com drenagem direta ao curso principal de uma sub-bacia, várias

microbacias formam uma sub-bacia (área < 100 Km2).

As zonas hidrogeodinâmicas:

a) Zona de recarga: locais de relevo suave com solos profundos e permeáveis. São áreas

situadas em topos de morros e chapadas, fundamentais para o abastecimento dos lençóis

freáticos;

b) Zona de erosão: situada imediatamente abaixo das áreas de recarga, neste local o

escoamento superficial tende a predominar sobre o processo de infiltração; e

c) Zona de sedimentação - várzea: planícies fluviais, que constituem a zona de deposição nas

bacias hidrografias.

A tipologia principal:

a) Bacia de captação: quando atua como coletora das águas pluviais;

b) Bacia de drenagem: quando atua como uma área que está sendo drenada pelos cursos

d`água;

Estas classificações podem ser alteradas de acordo com a complexidade, detalhes requeridos, importância,

densidade populacional e atividade econômica da bacia hidrográfica.

43

3.2 Sistemas integrados de avaliação O Manejo Integrado de Bacias Hidrográficas visa tornar compatível produção com preservação ambiental.

Busca concentrar esforços das diversas instituições presentes nas varias áreas de conhecimento, a fim de

que todas as atividades econômicas dentro da bacia sejam desenvolvidas de forma sustentável e

trabalhadas integradamente. Para tanto, é preciso observar, rigorosamente, a localização adequada das

explorações e a maneira correta de executá-Ias.

Na avaliação integrada da informação devem ser consideradas todas as características que denotem as

diferenças de forma, tamanho, componentes, recurso e população; seu tipo, aptidão, potencial, limitações e

problemas.

A caracterização identifica os problemas presentes e potenciais e as relações de casualidade que os

determinam, entre as informações obtidas com a caracterização destacam-se:

Condições físicas, climáticas e topográficas da área;

Inventário e situação dos recursos naturais;

Localização, dotação, operação e manutenção dos serviços públicos;

Condições sócio-econômicas e culturais da população;

Utilização de tecnologia aplicada ao aproveitamento dos recursos naturais da bacia e seus efeitos sobre

a mesma;

Localização e estado atual das obras de infra-estrutura existentes na área da bacia para o abastecimento

de água potável, geração de energia elétrica, drenagem, etc.; e

Identificação dos organismos públicos e privados do sistema institucional que desenvolvem ações na

bacia, no campo da produção agropecuária ou florestal, estrutura social ou de qualquer serviço orientado a

melhorar as condições de vida da população.

Os principais resultados esperados são:

regularização da vazão dos cursos d’água (diminuindo o risco de enchentes no período chuvoso e

aumentando a quantidade de água dos rios, córregos, e demais corpos d’água, no período de estiagem);

manutenção e ou melhoria da qualidade da água dos mananciais;

manutenção e ou aumento da fertilidade do solo;

aumento da produtividade e da produção agropecuária;

recomposição das florestas em áreas essenciais;

recuperação das áreas degradadas;

adequação das estradas às necessidades de proteção ambiental;

criação de áreas de lazer.

44

3.3 Gerenciamento de riscos Os riscos de qualquer decisão dizem respeito à possibilidade de acontecer algo errado em função da

decisão tomada e da gravidade no caso de acontecer.

Pode-se utilizar uma escala de risco de 0 a 10, correspondente às probabilidades de 0% a 100% de

acontecer algo errado com relação à decisão tomada, o que deve se basear em dados históricos e na

experiência das pessoas envolvidas. A gravidade, ou importância do fato adverso, caso ocorra, é calculado

em relação ao todo considerado, procurando-se valorizá-lo financeiramente.

Uma ocorrência adversa será tanto maior, quanto maior o prejuízo causado em relação ao todo; por

exemplo: se nossa decisão refere-se à construção ou não de uma lagoa de contenção para o caso de

transbordamento de um sistema de tratamento de efluentes, com orçamento de 30 Mil Reais e que, caso

aconteça, pode causar um prejuízo ambiental que demandará recursos da ordem de 15 Mil Reais para

recuperação e pagamento de multas, o risco (prejuízo) representa uma importância de 50% em relação ao

todo (lagoa); neste mesmo caso, se utilizarmos uma escala de 0 a 10, o risco será igual a 5.

3.3.1 Calculo do fator de risco

A probabilidade de acontecer, no exemplo usado, pode ser determinada por ocorrências em sistemas

semelhantes ou, se já existir, pelo histórico do sistema ou, ainda, pela experiência das pessoas envolvidas.

Caso não exista histórico, mas tenhamos conhecimento da existência de outros cinco sistemas semelhantes

em funcionamento, com registro de que ocorreu transbordamento em um deles, o risco será de 20% (=

100% x 1 ocorrência / 5 sistemas), ou igual a 2 em escala de 0 a 10. Multiplicando-se a gravidade (neste

caso igual a 5) pela probabilidade (igual a 2), temos 10 pontos de risco total. A tabela a seguir nos dá a

classificação do risco calculado:

No nosso exemplo, vemos que o índice é baixo, mas algo precisa ser feito para redução dos riscos

envolvidos e aumentar nosso conforto em relação à alternativa da decisão de não construção da lagoa de

contenção. É possível que todas as alternativas impliquem em alto ou altíssimo risco. Nesse caso, não há

conforto para a tomada de decisão e então se deve procurar novas alternativas, ou mudar os critérios de

decisão para que alternativas eliminadas passem a fazer parte do grupo selecionado.

O risco envolve uma cadeia de causas e efeitos, nos quais séries de eventos individuais se combinam para

produzir um desastre. Para se calcular o risco combinado é importante estimar as probabilidades dos

eventos individuais. Para tanto se emprega um sistema de redes de cadeias de eventos que levam ao

aparecimento de um determinado dano. Deve ser caracterizado quantitativamente (probabilidade de efeitos

de várias espécies e severidades) e qualitativamente (natureza dos efeitos, força da evidência, e

45

reversibilidade ou previsibilidade dos efeitos). Logo, risco significa expectativa de perda (vidas, bens

materiais, interrupção de atividades econômicas) devido à ocorrência de um “Hazard”. Baseando-se em

cálculos matemáticos, risco é o produto de “Hazard” e Vulnerabilidade: VHR

Eventos perigosos (Hazards) são fenômenos naturais ou não, fatos sociais ou assemelhados que provocam

algum tipo de perda aos componentes do meio ambiente, sendo caracterizados principalmente pela

intensidade. E Vulnerabilidade como a dimensão na qual uma comunidade, estrutura, serviço ou área

geográfica pode ser danificada ou alterada pelo impacto de uma ameaça particular de um desastre, devido

a sua natureza, construção próxima a um terreno perigoso ou a uma área propensa ao desastre. Para os

propósitos de engenharia, a vulnerabilidade é uma função matemática definida segundo o grau de perda de

um elemento determinado em risco ou o conjunto de tais elementos, que se espera resultem do impacto das

ameaças de um desastre de magnitude determinada.

Em geral no manejo costuma-se adotar medidas voltadas à redução dos riscos envolvidos. No caso de não

se encontrar alternativas viáveis para a decisão, e não ser possível adotar medidas para redução dos riscos,

pode acontecer de nos vermos obrigados a decidir pela eliminação de um processo, pela não execução de

um projeto, pela reengenharia de um processo de produção, etc.

É possível que a alternativa seja pela execução de algo que não gostaríamos de fazer. Mudando-se um

pouco o nosso exemplo, poderíamos ter uma situação em que fosse necessário construir a lagoa de

contenção porque a alternativa da não construção implicasse em alto risco. Para as alternativas com

baixíssimo índice de risco, em geral, não há necessidade de se prever ações preventivas ou protetoras. Em

alguns casos, a experiência, ou registros históricos podem nos levar a adotar alguma medida sobre

alternativas com baixo índice de risco; então, um índice de risco baixo inspira cuidados. Alternativas com

médio índice de risco sempre implicam em ações para aumento do grau de conforto em relação às mesmas

e devem-se considerar como alternativas que necessitam cuidados especiais para serem escolhidas.

Alternativas com alto índice de risco, para serem escolhidas, necessitam de justificativa e de medidas

mitigadoras, protetoras ou preventivas sobre os riscos, de forma a aumentar o grau de conforto quanto à

HAZARD

EXPOSIÇÃO

LOCAÇÃO

VULNERABILIDADE RISCO

46

decisão e permitir que sejam escolhidas. Alternativas com altíssimo índice de risco devem ser eliminadas,

exceto no caso de que alguma medida possa ser adotada para eliminar o risco.

3.3.2 Medidas para minimizar ou compensar os riscos

No caso da escolha de alternativas para decisão que necessitem de medidas para redução do índice de

risco, pode-se adotar os seguintes tipos de medidas:

Medidas de Proteção – São as medidas adotadas para reduzir a gravidade caso aconteça algo;

Medidas de Prevenção – São aquelas adotadas para reduzir a probabilidade de algo acontecer;

Medidas Mitigadoras – São as medidas adotadas para compensar os danos possíveis e/ou certos de

acontecer.

MEDIDAS DE PREVENÇÃO DE ACIDENTES

SITUAÇÃO DE RISCO ATUAL

SITUAÇÃO DE RISCO POTENCIAL

ÁREAS JÁ OCUPADAS

ÁREAS NÃO OCUPADAS

47

3.4 Método de análise espacial-temporal

3.4.1 Plano de Manejo Integrado de Bacia Hidrográfica

O plano de manejo integrado de bacias hidrográficas é uma proposta que visa o uso dos recursos naturais

para fins múltiplos conjuntamente com a ocupação ordenada dos ecossistemas, respeitando-se sua

capacidade de suporte e suas aptidões, atentando para a prevenção, correção e mitigação de prováveis

impactos ambientais indesejáveis sob o ponto de vista econômico, social e ecológico.

Os planos de manejo de bacias podem ser compreendidos como "instrumentos e diretrizes para ordenar

ações que requerem uma bacia hidrográfica, com a finalidade de se alcançar um uso sustentável de seus

recursos". Como estrutura básica destes planos são citados:

1. Justificativa social, econômica e ambiental

2. Matriz referencial

3. Diagnóstico participativo

4. Matriz lógica

5. Objetivos: gerais e específicos

7. Componentes (objetivos, estratégias, metas, atividades, recursos necessários, resultados esperados,

custos, cronograma e responsabilidades)

8. Integração dos componentes e análise econômica

9. Análise de impacto ambiental

10. Unidade executora

11. Programa de gerenciamento e monitoramento

12. Custos totais do projeto

13. Síntese do plano

Abaixo segue um exemplo de matriz lógica referente à problemática de uma bacia hidrográfica:

PROBLEMAS CAUSAS CONSEQÜÊNCIAS SOLUÇÕES

Desmatamento acelerado

Pressão sobre novas áreas. Exploração madeireira Falta de fiscalização

Degradação do solo. Inundação de locais mais baixos. Descrédito institucional.

Reflorestamento Plano de manejo florestal. Gestão de políticas.

Perda de solo Erosão. Praticas inadequadas de cultivo.

Baixa produtividade dos cultivos. Assoreamento de rios. Diminuição do valor da terra.

Praticas de conservação de solo.

Má qualidade da água para consumo humano

Contaminação por agrotóxicos. Liberação para os rios de águas servidas e residuais sem tratamento. Falta de fiscalização sanitária.

Doenças. Aumento do custo de tratamento das águas. Racionamento de água.

Uso racional de agrotóxicos. Tratamento das águas servidas e residuais. Aplicação das leis.

Baixa produtividade agrícola

Falta de conhecimento. Conflitos no uso e manejo da terra. Falta de recursos para a produção.

Diminuição da oferta de produtos. Importação de produtos. Aumento do preço dos produtos.

Tecnificação agropecuária. Incentivos para a produção. Planejamento de uso da terra.

48

São considerados princípios fundamentais para o manejo integrado:

observar e respeitar a legislação ambiental vigente;

utilizar a terra respeitando a sua capacidade de uso, alocando adequadamente as culturas anuais, as

culturas perenes, as pastagens, as criações e o reflorestamento;

adotar praticas corretas de cultivo;

utilizar corretamente fertilizantes químicos e agrotóxicos;

controlar o escoamento superficial ( enxurrada ) e os processos erosivos;

controlar as fontes de poluição ( orgânicas e inorgânicas );

manter e ou aumentar a cobertura vegetal;

recuperar áreas degradadas;

implantar medidas de saneamento básico;

aproveitar integralmente os resíduos animais e vegetais na forma de adubo ou de material para

recuperação da estrutura do solo;

adequar as estradas às necessidades de proteção ambiental;

envolver, de forma participativa e consciente, a população local na busca de soluções que garantam a

auto-sustentabilidade das ações e dos projetos.

3.5 Técnicas e modelos de manejo sustentável

3.5.1 Métodos de controle de erosão

Áreas florestais são geralmente consideradas como protegidas. Entretanto, se houver negligência no

manejo, estas áreas podem apresentar taxas de erosão superiores a de áreas com agricultura itinerante,

Os efeitos positivos ou negativos da utilização de áreas florestais dependerão:

da locação de estradas e caminhos e a qualidade de sua construção;

da existência de drenagem adequada e sua manutenção;

do tipo de derrubada e retirada da madeira;

do grau de mecanização usado;

da aplicação de práticas silviculturais.

O controle da erosão requer a identificação das causas e o conhecimento dos processos envolvidos. As

práticas conservacionistas em áreas florestais envolvem:

medidas preventivas (planejamento);

práticas mecânicas;

práticas vegetativas.

3.5.1.1 Medidas Preventivas São as mais eficazes no controle da erosão (antecedem os problemas), podem ser:

Faixas de proteção ao longo de rios

Retirada de troncos com arco de arraste (logging arch)

Estradas com o mínimo declive possível

Drenagem adequada de estradas e caminhos

49

Planos de corte de jusante para montante

Proteção do leito de estradas depois da estação de corte

3.5.1.2 Práticas Mecânicas São complementares às medidas preventivas e às práticas vegetativas na redução da erosão:

Canais Escoadouros:

- Necessários para a drenagem de terraços em gradiente.

- Cobertura permanente (grama) é importante para a evitar a erosão no canal.

- Atotal (Átera total) dimensionada semelhante ao terraço em gradiente.

Controle da erosão em Voçorocas:

Deve-se diminuir ou eliminar os processos responsáveis pelo voçorocamento, através de:

- Construção de terraços divergentes nas cabeceiras.

- Construção de diques no interior da voçoroca.

- Suavização dos taludes.

- Revegetação.

3.5.1.3 Práticas Vegetativas Tem como objetivos:

corte seletivo e planejado, ao invés de corte raso;

derrubada planejada, com replantio imediato;

revegetação de áreas degradadas / erodidas (voçorocas, etc).

3.5.2 Estabilização de Encosta

A estabilização de encostas florestais íngremes visa à redução da erosão superficial e dos riscos de

escorregamento. Os escorregamentos são associados a:

- instabilidade natural do terreno (coesão, declividade, geologia);

- retirada da vegetação;

- construção inadequada de estradas;

- eventos críticos

Talude original

Talude após

escorregamento

Talude após

escorregamento

Talude após

escorregamento

Talude após

escorregamento

50

As principais práticas de controle são:

a) Gabiões e Muros de Arrimo:

são práticas mecânicas, usadas na estabilização de pés de encosta;

idealmente, devem ser intermeadas de vegetação viva.

b) Armação viva: consiste na construção de estruturas de madeira em pés de encosta.

c) Barreiras vivas: são barreiras de feixos de arbustos (vivos), cravados em nível na encosta.

3.5.3 Proteção de nascentes

As técnicas mais comuns de proteção de nascentes são:

Localizar nascentes de água, através de Sistemas Cartográficos.

Divulgar as nascentes encontradas.

Demarcar a área das nascentes com placas, nas dimensões legais de 50 metros de raio, conforme o

Código Florestal, indicando a localização, o fluxo e a qualidade da água.

Realizar a proteção de nascentes através de cercamento de área permitindo a sua regeneração natural.

Realizar convênios com organizações governamentais, que tenham atuação nos arredores das

nascentes e com patrocinadores, visando conservar, recuperar e proteger as nascentes.

Gabião

51

3.5.4 Recuperação de matas ciliares

A composição de matas ciliares deve partir de um planejamento prévio, considerando os seguintes fatores:

3.5.4.1 Área O planejamento deve ser feito ao nível de microbacias hidrográficas, de modo que se tenha controle sobre

os fatores físicos que possam interferir na área a ser plantada.

3.5.4.2 Nascentes Os plantios de recomposição devem ser iniciados pelas cabeceiras dos cursos d'água, protegendo as

nascentes.

3.5.4.3 Faixa de Preservação Permanente A área de plantio deve considerar, no mínimo, a preservação permanente estabelecida por lei, a saber:

30 m para cada lado do rio, para rios com até 10m de largura;

50 m de cada lado, para rios com 10 a 50 m de largura;

150 m de cada lado, para cursos d'água com largura entre 50 e 100 m de largura;

150 m de cada lado, para rios entre 100 e 200 m de largura;

igual à distância entre as margens para rios acima de 200 m de largura.

3.5.4.4 Características Físicas Locais O projeto de recomposição basear-se-á nas características físicas da bacia, a saber:

Solo: fertilidade, erodibilidade, profundidade e umidade.

Hidrologia: extensão das áreas inundáveis e duração média dos períodos de inundação.

Topografia: declividade. Em vales com secção em V ou U, recomenda-se o reflorestamento de toda a

encosta, já que a alta declividade agrava a erosão e as atividades agropecuárias são contra-indicadas

nessas áreas.

3.5.4.5 Erosão O plantio às margens dos corpos d'água só deve ser iniciado quando estiver controlada a erosão do solo em

toda a microbacia hidrográfica.

Há regiões de solos arenosos, com bacias totalmente assoreadas onde o reflorestamento ciliar dificilmente

subsistirá ao acúmulo de sedimentos que ocorre anualmente com as inundações, caso não haja controle de

erosão.

52

3.5.4.6 Escolha de espécies As espécies a serem plantadas em cada local devem ser aquelas que ocorrem naturalmente em condições

de clima, solo e umidade semelhantes às da área a ser reflorestada.

Quanto ao solo, estabeleceram-se dois grupos básicos:

espécies que ocorrem em regiões onde a vegetação original era mata (solos férteis, não muito ácidos);

espécies que ocorrem em regiões onde a vegetação original era cerrado (solos ácidos, de baixa

fertilidade).

Em relação à umidade do solo, destacaram-se as espécies tolerantes ao encharcamento ou inundação

periódica. As restantes só deverão ser plantadas em áreas com solo bem drenado e não inundáveis. A

figura abaixo mostra a divisão esquemática das margens do rio conforme a umidade do solo. A - áreas

encharcadas permanentemente. B - áreas sujeitas a inundação temporária. C - áreas bem drenadas, não

inundáveis:

53

ATIVIDADE PRÁTICA N° 3

1. Com base na figura abaixo descreva:

O sistema e local de drenagem de suas águas:

As zonas hidrogeodinâmicas:

A tipologia principal:

No bairro São Roque a ausência local de plano de manejo levou a ocorrência de inundações durante o

período mais chuvoso. É a quarta dos últimos 5 anos. Indique qual o fator de risco do bairro São Roque

considerando que é considerada 80% a chance deste novo evento acontecer, e que as perdas materiais

chegam a R$ 100.000,00, o equivalente a 50% do patrimônio total estimado (Vulnerabilidade = 5):

No bairro da Aberta Grande o desmatamento e a impermeabilização do solo levaram a perda de 40% das

nascentes locais. Qual o fator de risco considerando que 100% da população é abastecida pelo Ribeirão do

Sobradinho (Vulnerabilidade = 10):

54

2. Descreva os principais componentes de um plano de manejo.

3. Considerando um fator de risco alto, indique as ações necessárias nos casos de:

Erosão ao longo do canal.

Erosão de cabeceiras.

Instabilidade de vertentes.

Desmatamento das cabeceiras.

Expansão agrícola em bacias de 3ª Ordem.

Implantação de distritos industriais.

Locação de pontos de lançamento de efluentes.

4. No mapa abaixo elabore um conjunto de ações voltadas ao manejo considerando:

A ordem da bacia delimitada.

O fator de risco calculado para Bairro São Roque, na questão anterior.

O desmatamento das cabeceiras.

A existências de áreas de campo (pastagens) no entorno.

A ocupação sem a definição de planos diretores.

55

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