Análise hidrológica do escoamento superficial da bacia hidrográfica do rio Canguiri, região metropolitana de Curitiba, PR

Abstract

A falta de planejamento urbano, ao longo dos anos, na Região Metropolitana de Curitiba (RMC), ocasionou a redução de florestas e um aumento de áreas agricultáveis e urbanizadas. Essas alterações, no meio ambiente, afetam diretamente os cursos hídricos e a estrutura do solo. Sem a vegetação o solo fica mais compactado e impermeabilizado, diminuindo a capacidade de infiltração num certo período de chuva, gerando maior volume de água escoada superficialmente que, por consequência, aumenta a vazão dos rios podendo, em longo prazo, causar enchentes. O objetivo do Trabalho foi analisar a aplicação da Curva Número - CN, desenvolvido pelo Soil Conservation Service (SCS), dos Estados Unidos da América – EUA, para a Bacia Hidrográfica do Rio Canguiri, na RMC, analisando a evolução do escoamento superficial pelo Método de Ven Te Chow. A Metodologia foi dividida em três etapas: a primeira consistiu no levantamento de dados para a bacia hidrográfica como a localização, geologia, cobertura vegetal, clima, dados pluviométricos e fluviométricos e a caracterização física. A segunda parte foi atualizar o mapa de solos de acordo com Embrapa (1999) e gerar o mapa de uso do solo para 2009; a terceira etapa foi estipular o valor da Curva Número - CN e calcular as vazões pelo Método Hidrológico de Ven Te Chow para os anos de 1976, 1984 e 2009 nas três condições de umidade antecedente do solo: normal (NII), seco (NI) e saturado (NIII) para duração da chuva (td) de 20, 40, 60, 80, 120, 180, 240 e 300 minutos, com tempo de recorrência (Tr) igual a 3, 5, 10, 15, 20, 25 e 50 anos. Os resultados mostraram que houve uma redução de 5,76 ha.ano-1 de 1976 a 2009 da tipologia Floresta Ombrófila Mista Montana e um aumento da área urbanizada de 43,80% em 2009 comparado com 1976. A intensidade máxima da chuva (imax) foi de 78,90 mm.h-1 com um td de 20 minutos e 54,53 mm.h-1 com td de 40 minutos para Tr de 3 anos. O tempo de pico (tp) da bacia hidrográfica foi de 1,77 horas e o tempo de concentração (tc) de 1,83 horas. Para os três anos estudados e mais o cenário futuro proposto, o maior volume da vazão de pico (Qmax) ocorre com Tr igual a 50 anos, 54,03 m³.s-1 em 1976, 56,64 m³.s-1 para 1984, 62,57 m³.s-1 em 2009, 62,77 m³.s-1 em 2019 e 65,91 m³.s-1 em 2029, na condição NII, indicando maior degradação e erosão do solo com o aumento da CN em se aumentando o período de retorno da bacia.

The lack of urban planning over the years, in the Metropolitan Region of Curitiba (RMC), caused a reduction of forests and an increase in of agricultural and urbanized areas. These changes, in the environment, directly affect water resources and soil structure. Without vegetation the soil becomes more compacted and impermeable, reducing the infiltration capacity over a period of rain, causing a greater volume of surface runoff which, consequently, increases the flow of rivers may in the long, cause flooding. The objective of the work was to analyze the application of the Curve Number - CN, developed by the Soil Conservation Service (SCS), the United States of America – USA, for the Canguiri Watershed, analyzing the evolution of the runoff by Ven Te Chow method. The methodology was divided into three stages: the first consisted in collecting data for the watershed as the location, geology, vegetation, climate, rainfall data and fluviometric and physical characterization. The second part was to update the map of soil according to EMBRAPA (1999) and generate the map of land use for 2009; the third stage was to stipulate the value Curve Number – CN and calculate the flow by the Method Hydrological Ven Te Chow for the years 1976, 1984 and 2009 under three different conditions antecedent soil moisture: normal (NII), dried (NI) and saturated (NIII) for duration of the rainfall (td) 20, 40, 60, 80, 120, 180, 240 and 300 minutes, with recurrence time (Tr) is equal to 3, 5, 10, 15, 20, 25 and 50 years. The results showed a reduction of 5,76 km². year-1 from 1976 to 2009 of Forest Mixed Montana typology and an increase in urbanized area of 43,80% in 2009 compared with 1976. The maximum intensity of the precipitation (imax) was 78,90 mm.h-1 with td a 20 minutes and 54,53 mm.h-1 with td a 40 minutes for Tr of 3 years. The peak time (tp) of the watershed was 1,77 hours and the time of concentration (tc) of 1,83 hours. For the three years studied and proposed over the future scenario, the bulk of the peak flow (Qmax) occurs with Tr de 50 years, 54,03 m³.s-1 in 1976, 56,64 m³.s-1 for 1984, 62,57 m³.s-1 in 2009, 62,77 in 2019 and 65,91 m³.s-1 in 2029 for conditions NII, indicates further degradation and soil erosion by increasing the CN and in increasing the period the time of basin.