Caracterização hidrológica e influência da cobertura do solo nos parâmetros de vazão do Rio das Fêmeas / Hydrological characterization and influence of the land cover on Fêmeas River flow parameters

RESUMO Nesta pesquisa realizou-se a caracterização pluvi-fluviométrica da Bacia do Rio das Fêmeas em São Desidério (BA) e avaliaram-se as modificações das vazões, considerando a presença de uma Pequena Central Hidrelétrica (PCH) e as alterações na cobertura do solo. Selecionaram-se as estações da rede da Agência Nacional de Águas (ANA) para análise dos dados históricos de vazão e precipitação (1985-2013); utilizaram-se imagens dos satélites Landsat 5 e IRS-P6 (RESOURCESAT-1) dos anos 1985, 1995, 2000, 2005, 2008, 2011 e 2012 para classificação supervisionada da cobertura do solo em duas classes distintas: áreas com vegetação natural e áreas com interferências antrópicas, cujas regiões possuíam algum tipo de uso. Além disso, foram avaliadas as alterações das vazões medianas e médias anuais antes e após a instalação da PCH. Os resultados deste trabalho mostraram que os dados anuais médios de vazão, ao longo do tempo, reduziram com uma magnitude maior que os dados médios anuais de precipitação na bacia estudada. Em relação à ocupação do solo, a área antropizada aumentou ao longo do tempo. Diante deste estudo verificou-se que a presença do reservatório da PCH possibilitou redução nos picos de vazões máximas e aumento nos valores baixos das vazões mínimas. No período pós-PCH ocorreram vazões médias e medianas inferiores ao período pré-PCH. Entretanto, estes resultados foram influenciados pela combinação do aumento das atividades antrópicas com a variação da precipitação média anual na bacia.

ABSTRACT In this research it was studied a pluvi-fluviometric characterization and the flow rates changes of Fêmeas River basin located in São Desidério (BA), considering the presence of a PCH and the cover soil alterations. Therefore the network stations of the Agência Nacional de Águas were selected to analyze the rainfalls and flows historical data (from 1985 to 2013); LandSat 5 and IRS-P6 (RESOURCESAT-1) satellite images of 1985, 1995, 2000, 2005, 2008, 2011 and 2012 years were used for land cover classification in two classes: natural; and areas with anthropic influence, in whose regions there was some kind of use; and the changes in the median and average annual flows before and after the PCH installation were evaluated. The results of this research showed that the annual average flow data over the study period reduced in a magnitude higher than the annual average rainfall data. In relation to the soil land use, the anthropic area increased over time. With this study it was found that the presence of the PCH reservoir allowed a reduction in the maximum and minimum flow rates peak. It was observed that in the post-PCH period both average and median flow rate data were lower than that those measured in the pre-PCH period. Nevertheless, these results were influenced by the combination of the human activities that increased over time and the annual average rainfall data variation in the basin.

Modeling pollution potential input from the drainage basin into Barra Bonita reservoir, São Paulo – Brazil / Modelagem do potencial de contribuição da bacia de drenagem para a poluição da qualidade da água do reservatório de Barra Bonita, São Paulo – Brasil

In this study multi-criteria modeling tools are applied to map the spatial distribution of drainage basin potential to pollute Barra Bonita Reservoir, São Paulo State, Brasil. Barra Bonita Reservoir Basin had undergone intense land use/land cover changes in the last decades, including the fast conversion from pasture into sugarcane. In this respect, this study answers to the lack of information about the variables (criteria) which affect the pollution potential of the drainage basin by building a Geographic Information System which provides their spatial distribution at sub-basin level. The GIS was fed by several data (geomorphology, pedology, geology, drainage network and rainfall) provided by public agencies. Landsat satellite images provided land use/land cover map for 2002. Ratings and weights of each criterion defined by specialists supported the modeling process. The results showed a wide variability in the pollution potential of different sub-basins according to the application of different criterion. If only land use is analyzed, for instance, less than 50% of the basin is classified as highly threatening to water quality and include sub basins located near the reservoir, indicating the importance of protection areas at the margins. Despite the subjectivity involved in the weighing processes, the multi-criteria analysis model allowed the simulation of scenarios which support rational land use polices at sub-basin level regarding the protection of water resources.

Este estudo aplica ferramentas de modelagem multicritério para mapear a distribuição espacial do potencial de contribuição da bacia de drenagem para a poluição do reservatório de Barra Bonita, Estado de São Paulo, Brasil. A bacia de drenagem Barra Bonita passou por intensas alterações no uso e cobertura da terra, incluindo um rápido aumento na conversão de pastagens em cana-de-açúcar nas últimas décadas. Assim sendo, este estudo contribui com a demanda de informação sobre os fatores (critérios) que afetam o potencial de poluição das bacias de drenagem através da construção de um Sistema de Informação Geográfica (SIG), com sua distribuição espacial ao nível de sub-bacia. A base de dados foi alimentada por diversos órgãos públicos, que forneceram informações georreferenciadas sobre a geomorfologia da bacia de drenagem, pedologia, geologia, rede de drenagem e precipitação. Imagens do satélite Landsat e ferramentas de geoprocessamento permitiram a obtenção do mapa de uso e cobertura da terra referente ao ano de 2002. Especialistas definiram as classificações e pesos de cada critério subsidiando o processo da modelagem. Obteve-se que o potencial sub-bacia para poluir o reservatório varia amplamente de um critério para o outro. Se somente o uso da terra for analisado, por exemplo, menos de 50% da área da bacia é classificada como tendo alto potencial de poluição da água do reservatório em questão. Essa área de alto potencial, nesse caso está associada às regiões mais próximas ao reservatório, indicando ser crucial a criação de áreas e preservação em sub-bacias próximas às margens do reservatório. Apesar da subjetividade envolvida no processo de ponderação, a análise multi-critério utilizada nesta pesquisa mostrou ser uma importante ferramenta para simulação de cenários que possam fornecer suporte às políticas de ordenamento e uso adequado da terra em nível de sub-bacia, visando à proteção dos recursos hídricos.

Contiguous urban rivers should not be necessarily submitted to the same management plan: the case of Tietê and Pinheiros Rivers (São Paulo-Brazil)

The management of urban water resources plays an important role for developing countries. The Tietê and Pinheiros Rivers (São Paulo, Brazil) are affected by domestic and industrial effluents and by the diffuse pollution. This research aimed to quantify 134 variables in the water of Tietê and Pinheiros Rivers (approximately 7,200 and 6,600 analyses, respectively) from August 2007 to December 2008. The idea was to verify if the fact that both rivers are located in the same basin is enough to consider the application of a single management plan for both. Data showed that the rivers presented significant anthropogenic interference. The results suggested that such rivers must be subjected to individual management plans since there were exclusive occurrences (variables that were only detected in one of the rivers). Moreover, there was a statistically significant difference between rainy and dry periods for eleven variables (p*<0.05, ANOVA), reinforcing the special importance of the temporal component within the monitoring program. It is expected that this study subsidize environmental recovery programs in the Tietê River, to which is recommendable to focus on prosecution of illegal wastewater releases, and in the Pinheiros River, to which special attention is suggested to the pollution derived from the pesticides load to the water body.

O gerenciamento dos recursos hídricos urbanos desempenha um papel importante para os países em desenvolvimento. Os rios Tietê e Pinheiros (São Paulo, Brasil) são afetados por efluentes domésticos e industriais e pela poluição difusa. Esta pesquisa teve como objetivo quantificar 134 variáveis da água dos rios Tietê e Pinheiros (aproximadamente 7.200 e 6.600 análises, respectivamente) de Agosto de 2007 a Dezembro de 2008. A ideia foi verificar se o fato de os dois rios se localizarem na mesma bacia hidrográfica é suficiente para que se considere a aplicação de um único plano de manejo para ambos. Os dados mostraram que os rios apresentam significativa interferência antrópica. Os resultados sugeriram que tais rios devem ser submetidos a planos individuais de gerenciamento, uma vez que houve ocorrências exclusivas (variáveis que foram detectadas em apenas um dos rios). Além disso, houve diferença estatisticamente significativa entre os períodos seco e chuvoso para onze variáveis (p*<0,05, ANOVA), o que reforça a especial importância da componente temporal do programa de monitoramento. Espera-se que esse estudo ofereça subsídios para programas de recuperação ambiental do rio Tietê, para o qual é recomendado foco na repressão de lançamentos clandestinos de águas residuárias, e do rio Pinheiros, para o qual se sugere especial atenção à poluição derivada do aporte de pesticidas ao corpo de água.