Relação entre a ocupação do solo e o comportamento hidrológico da bacia hidrográfica do Rio Pequeno - São José dos Pinhais - PR

Abstract

O presente estudo identificou a correlação existente entre as alterações de uso do solo em uma bacia hidrográfica e as mudanças no ciclo hidrológico da mesma, mudanças estas evidenciadas pelo aumento do valor das vazões máximas anuais e mensais. O objeto deste estudo é a bacia hidrográfica do rio Pequeno, afluente do rio Iguaçu, situada no norte do município de São José dos Pinhais, Região Metropolitana de Curitiba, Paraná, possuindo 130 km2 de área. Foi realizado o mapeamento do uso do solo da bacia em três diferentes épocas : 1953, 1980 e 1996. Para o estudo de correlação com as séries temporais hidrológicas, foi considerada somente a área de drenagem da bacia até a estação fluviométrica Fazendinha. Foram identificadas como principais alterações de uso que poderiam estar relacionadas a um possível incremento nas vazões máximas do rio Pequeno : a drenagem de 186,6 ha de áreas de várzea entre 1953 e 1980 (equivalente a uma diminuição de 27,4% em relação à área de várzeas em 1953); o corte de 434,6 ha de áreas de floresta entre 1953 e 1980 (diminuição de 10% da área total de florestas em 1953), sendo que 50 ha eram florestas aluviais (havendo uma diminuição de 15,1% em relação à cobertura de florestas aluviais de 1953); o incremento da área urbana em 144,7 ha entre 1980 e 1996 (crescimento urbano de 1297% em relação à área urbana de 1980). Através da análise das séries temporais de vazão máxima anual e vazão máxima mensal, e da série temporal de precipitações acumuladas nos 6 dias anteriores às vazões máximas (incluindo a precipitação do dia de vazão máxima), no período que vai de 1955 até 1997, comprovou-se o aumento estatisticamente significativo (ao nível de 95% de confiança) das vazões máximas anuais e mensais, no período entre 1971 e 1984, tendo a série se estabilizado neste novo patamar no período seguinte, até o ano de 1997. Não foi observado, entretanto, um aumento estatisticamente significativo correspondente na série de precipitações acumuladas. Descartou-se, portanto, a hipótese de que o aumento das vazões máximas anuais e mensais estaria relacionado a maiores precipitações, que proporcionariam um maior volume de água a ser transportado pelo rio principal da bacia e seus afluentes. Conclui-se que o aumento das vazões máximas no período 1971-1984 pode ser atribuído a alterações de uso do solo ocorridas no período entre 1953 e 1980, principalmente a supressão de várzeas e de florestas aluviais. No período entre 1980 e 1996, o processo de urbanização contribuiu fortemente para a manutenção dos valores de vazão máxima em níveis mais elevados do que aqueles observados entre 1955 e 1970. Destaca-se ainda o fato de que as principais mudanças de uso do solo na área total da bacia, tais como drenagem de várzeas (diminuição de 30,1% do total de várzeas entre 1953 e 1980 e de 43,7% entre 1980 e 1996) e implantação de áreas urbanas (crescimento de 5967% entre 1953 e 1980, e de 174,6% entre 1980 e 1996) foram consideravelmente maiores quando comparados com a área a montante da estação fluviométrica Fazendinha (área do estudo de correlação). Isto provavelmente acarretaria impactos de maiores magnitudes sobre as vazões máximas na foz do rio Pequeno do que aqueles calculados.

The present study identified the existent correlation between the land use alterations in a watershed and the changes in its hydrological cycle, evidenced by the augmentation of monthly and yearly peak flood value. The object of this study is the Pequeno river watershed, Iguaçu river's affluent, located on north São José dos Pinhais county, Curitiba Metropolitan Region, Parana, possessing 130 km2 of area. The watershed land use was in three different occasions : 1953, 1980 e 1996. For the correlation study with the hydrological temporal series, it has been considered only the watershed drainage area until the Fazendinha fluviomethric station. The principals land use alterations which may be related to a possible increment of Pequeno maximum peak floods : the drainage of 186,6 ha of wetlands areas between 1953 and 1980 (equivalent to a 27,4% diminution with relation to the wetlands total area in 1953); the cutting of 434,6 ha of forested areas between 1953 and 1980 (10% diminution of total forests area in 1953), sendo que 50 ha eram alluvial forests (having a 15,1% diminution with relation to the alluvial forests coverage in 1953); the 144,7 ha urban area increase between 1980 and 1996 (1297% urban growth with relation to the1980's urban area). By performing temporal series analysis of monthly and yearly peak flood values, and of accumulated 6 days before maximum flood peak precipitation (including the maximum flood peak day's precipitation), in the 1955 to 1997 period, it has been proved a statistically significant increase (at a 95% level of trust) of monthly and yearly peak floods, at the period between 1971 and 1984, having the series become stable at this new level in the next period, until 1997. It has not been observed, meanwhile, a statistically significant correspondent augmentation in the accumulated precipitation series. It ' has been discarded, therefore, the hypothesis de que the monthly and yearly peak flood values raise estaria connected to greater precipitations, which proporcionariam a larger water volume to be transported by the principal river of the watershed and its affluents. One may conclude the peak flood increase at the 1971-1984 period can be attributed to the land use alterations occurred at the 1953-1980 period, mainly the suppression of wetlands and alluvial forests. In the period between 1980 and 1996, the urbanization process strongly contributed for the maintenance of peak flood values at higher levels than that observed between 1955 and 1970. Destaca- se ainda o fato de que the main land use changes at the total watershed area, just as wetland drainage (30,1% diminution of wetlwnd areas between 1953 and 1980, and 43,7% between 1980 and 1996) and implantation of urban areas (5967% growth between 1953 and 1980, and 174,6% between 1980 and 1996), were considerably larger when compared with the area upstream the Fazendinha fluviometric station (correlation study area). This probably would bring on larger magnitude impacts over maximum flood peak at the Pequeno river mouth than that calculated.