Índice de conectividade hidrossedimentológica para bacias montanhosas

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Zanandrea, Franciele
• Orientador(a): Kobiyama, Masato
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Conectividade hidrossedimentológica; Dados pluviométricos; Transporte de sedimentos; Modelo digital de terreno; Escorregamentos translacionais; Florestas; Montanhas; Mascarada, Rio, Bacia (RS)
• Palavras-chave em Inglês: Connectivity; Hydrosedimentology; Functional connectivity; Structural connectivity; Sediment dynamics
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/219741

A conectividade hidrossedimentológica é definida como a transferência integrada de água e sedimentos entre compartimentos da paisagem, de qualquer fonte possível para determinado ponto de controle em um sistema onde o vetor de transporte é a água. O estudo da conectividade hidrossedimentológica contribui para a compreensão da dinâmica de sedimentos em bacias hidrográficas. A partir da compreensão dos elementos que influenciam a conectividade hidrossedimentológica é possível determinar graus de conectividade de maneira espacialmente distribuída e temporalmente variável para uma bacia. Uma maneira de avaliar essa dinâmica é a partir do uso de índices, porém grande parte dos índices de conectividade, atualmente, consideram apenas componentes estruturais, permitindo uma distribuição variando apenas espacialmente. O presente trabalho teve como objetivo principal elaborar um índice de conectividade hidrossedimentológica (IHC- Index of Hydrosedimentological Connectivity) a partir da integração de aspectos funcionais e estruturais, permitindo a variação espaço-temporal da conectividade. Bacias montanhosas no sul do Brasil tendem a apresentar altos graus de conectividade, pois possuem chuvas bem distribuídas ao longo do ano e oferecem menores possibilidades para deposição dos sedimentos. Esse fato interfere diretamente na dinâmica hidrossedimentológica da mesma. A bacia hidrográfica do rio Mascarada, cabeceira do rio dos Sinos, Rio Grande do Sul, possui elevada amplitude altimétrica. Assim, essa bacia foi utilizada como área de estudo dos artigos que compõe essa tese. Foi realizado o monitoramento hidrossedimentológico da bacia de estudo, através da instalação de uma estação hidrossedimentológicas e outros três pluviômetros. Para elaboração do IHC foram avaliadas diferentes variáveis, função de duas componentes: a conectividade estrutural e a conectividade funcional. Em relação a componente estrutural, o uso de modelos digital de terreno de alta resolução se mostrou importante para o cálculo das variáveis físicas da paisagem, como declividade e comprimento do caminho do fluxo. Ainda, em relação a parte estrutural, a impedância de água e sedimento se mostrou eficaz quando calculada a partir do coeficiente de Manning, principalmente em bacias cobertas por florestas. As cicatrizes dos escorregamentos de terra apresentaram maiores valores de conectividade de sedimentos, pois representam áreas de solo exposto e sobrepostas aos caminhos preferenciais do fluxo, atuando como fontes de sedimentos na bacia. Considerando a importância do aspecto funcional, foram inseridas características da precipitação no cálculo do IHC, o que permitiu a avaliação da conectividade hidrossedimentológica a partir da variação espaço-temporal em escala de evento na foz da bacia hidrográfica. Os valores de IHC máximo e médio apresentaram correlação positiva (volume 0,88 e 0,69; vazão de pico 0,83 e 0,63, respectivamente) com os valores monitorados na foz da bacia hidrográfica do rio Mascarada. Os caminhos de fluxo preferencial nas encostas, levantados em campo, apresentaram maiores valores de IHC, o que demonstrou coerência na representação da paisagem pelo IHC, visto que a validação da conectividade ainda é um desafio. Ao final desse estudo produziu-se o IHC de fácil aplicação, com uma estrutura simples e de dados de entrada facilmente disponíveis. Esse novo IHC poderá contribuir para a gestão de bacias hidrográficas, fornecendo informações espacializadas do alcance de sedimentos na bacia hidrográfica em relação às suas fontes, além da identificação dessas fontes.