CPRM - Centro de Ecologia
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XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental VI - 060 - ESTUDO GEOAMBIENTAL DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO GRAVATAÍ Ana Cláudia Viero(1) Geóloga graduada na Universidade do Vale do Rio dos Sinos - Unisinos, em 1993. Realizou curso de aperfeiçoamento em Proteção Ambiental Urbano-Industrial na Universidade Técnica de Berlim, em 1997. Atua profissionalmente, desde 1994, na CPRM - Serviço Geológico do Brasil, SUREG/PA. Douglas Roberto Trainini Geólogo graduado pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul em 1967. Realizou cursos de especialização em Sensoreamento Remoto, no Eros Data Center, em Sioux Falls (Estados Unidos), em 1973, e em Gestão e Administração Territorial, em 1991. Atuou na Texas Instruments, de 1968 a 1971, nos Estados Unidos, Argentina e Brasil. Atua, desde 1971, como profissional da CPRM- Serviço Geológico do Brasil. Carlos Alberto Giovannini Geólogo graduado pela Universidade do Vale do Rio dos Sinos - Unisinos em 1985. Realizou curso de Mestrado em Geociências, área de concentração Geologia Marinha, na UFRGS, em 1995, e curso de especialização em Ciências da Terra e Meio Ambiente, na Unisinos, em 1996. Atua como profissional da CPRM - Serviço Geológico do Brasil, desde 1991. Endereço(1): Rua Banco da Província, 105 - Porto Alegre - RS - CEP: 90840-030 - Brasil - Tel. (51) 2337311 - Fax: (51) 233-7773 - e-mail: [email protected] RESUMO O Estudo Geoambiental da Bacia Hidrográfica do Rio Gravataí foi realizado pela CPRM - Serviço Geológico do Brasil, visando subsidiar o Plano da Bacia do Rio Gravataí, através da análise integrada do seu meio físico, indicando suas potencialidades e fragilidades, informações fundamentais para o estabelecimento de diretrizes de gestão dos recursos hídricos da Bacia. Este Estudo Geoambiental compreendeu a elaboração de dois mapas na escala 1:100.000, o Mapa de Domínios Geoambientais/Zonas Homólogas e o Mapa Geoambiental. Para a realização do Mapa de Domínios Geoambientais/Zonas Homólogas foram individualizadas unidades de paisagem, a partir de Domínios Geoambientais, que, por sua vez, foram enquadrados dentro dos grandes Domínios Morfoestruturais, de acordo com suas características específicas. A partir dos dados obtidos com a confecção do Mapa de Domínios Geoambientais/Zonas Homólogas, foram identificados alguns aspectos considerados como fragilidades e outros como potencialidades no meio físico da bacia, os quais foram cartografados no Mapa Geoambiental. Entre as fragilidades, foram consideradas as áreas críticas à erosão, as áreas de recarga dos recursos hídricos superficiais e subterrâneos e as áreas potencialmente difusoras de poluição. Adicionalmente, foram consideradas as extrações minerais, por apresentarem forte impacto visual e paisagístico e representarem possíveis agentes desencadeadores de erosão, bem como as áreas de inundação, alagamento e banhado. Por fim, foram feitas considerações a respeito da potencialidade hídrica subterrânea da bacia. PALAVRAS-CHAVE: Gestão de Bacias Hidrográficas, Estudo Geoambiental, Potencialidades do Meio Físico, Unidades de Paisagem. Fragilidades e INTRODUÇÃO A Bacia Hidrográfica do Rio Gravataí está situada no leste do Estado do Rio Grande do Sul, extremo sul do Brasil, e abrange parte da Região Metropolitana de Porto Alegre, capital do Estado (Figura 1). Ocupa uma área de 2.020 km2, incluindo total ou parcialmente os municípios de Porto Alegre, Canoas, Alvorada, Viamão, Cachoeirinha, Gravataí, Glorinha e Santo Antônio da Patrulha. Em sua área de nascente, constituída em parte por vertentes íngremes com até 400 m de altitude, a ocupação é predominantemente agropastoril, inserindo-se apenas as áreas urbanas de Santo Antônio da Patrulha e Glorinha. As nascentes drenam para o Banhado Grande que apresenta grande importância ambiental, uma vez que atua como regulador de vazões, possui grande produtividade biológica e constitui refúgio ecológico de diversas espécies, ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1 XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental algumas ameaçadas de extinção, como o jacaré-do-papo-amarelo e o cervo-do-Pantanal. A área original deste banhado, equivalente a 450 Km2, foi gradativamente reduzida pelo desenvolvimento da orizicultura, perfazendo atualmente somente 50 Km2 . Ao longo dos trechos médio e inferior do rio, localizam-se parte das áreas urbanas dos demais municípios integrantes da bacia, com altas densidades de ocupação e intensa degradação dos seus recursos naturais. A METROPLAN, através de atribuição do Conselho de Recursos Hídricos, está desenvolvendo o Plano da Bacia do Rio Gravataí, atendendo às disposições da Lei 10.350 de 1994, que instituiu o Sistema Estadual de Recursos Hídricos. O Plano objetiva definir diretrizes e organizar ações estruturais e não-estruturais no espaço geográfico da bacia, necessárias à proteção dos seus recursos hídricos, atendendo qualitativa e quantitativamente aos usos definidos pela sociedade em um horizonte temporal. O Estudo Geoambiental da Bacia Hidrográfica do Rio Gravataí foi realizado pela CPRM - Serviço Geológico do Brasil, visando subsidiar esse Plano, através da análise integrada do seu meio físico, indicando suas potencialidades e fragilidades, informações fundamentais para o estabelecimento de diretrizes de gestão dos recursos hídricos da bacia. Este estudo compreendeu a elaboração de dois mapas na escala 1:100.000, o Mapa de Domínios Geoambientais/Zonas Homólogas e o Mapa Geoambiental. A metodologia utilizada baseou-se na análise integrada do meio físico da bacia hidrográfica, abordando aspectos da geomorfologia, geologia e pedologia, que foram espacializados em unidades classificadas como Domínios / Subdomínios / Zonas Homólogas no Mapa de Domínios Geoambientais/Zonas Homólogas. A partir destas informações, foi obtido o produto final desse estudo, denominado Mapa Geoambiental, que indica as fragilidades do meio físico da bacia, como a criticidade à erosão, e suas potencialidades, como a avaliação do potencial para água subterrânea. Figura 1- Mapa de Situação da Bacia Hidrográfica do Rio Gravataí. METODOLOGIA A metodologia utilizada neste estudo é uma adaptação do método lógico de análise do sistema de relevo e drenagem de Guy (1966) e Riverau (1972), sistematizado por Soares & Fiori (1976) e modificada por Theodorovicz (1999). ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 2 XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental Para a realização do Mapa de Domínios Geoambientais / Zonas Homólogas foram individualizadas unidades de paisagem, a partir de Domínios Geoambientais, que, por sua vez, foram enquadrados dentro dos grandes Domínios Morfoestruturais, de acordo com suas características específicas. A bacia do rio Gravataí apresenta uma grande diversidade geomorfológica, abrangendo terrenos da planície costeira interna, do embasamento cristalino e das bordas do planalto basáltico, que correspondem respectivamente a três Domínios Morfoestruturais, segundo o Mapa Geomorfológico das folhas SH.21/22 e SI.22, do Projeto RADAMBRASIL (1986). O Domínio Morfoestrutural dos Depósitos Sedimentares, correspondente aos terrenos da planície costeira interna, abrange sedimentos quaternários de origem continental e marinha, englobando depósitos aluvionares, material detrítico-coluvial e depósitos eólicos subatuais. Nesta unidade encontram-se planícies e terraços marinhos e lagunares junto às áreas planas resultantes da convergência de leques coluviais e depósitos de enxurradas. O Domínio Morfoestrutural dos Embasamentos em Estilos Complexos, denominado neste trabalho de Domínio Morfoestrutural do Embasamento Cristalino, é composto, na bacia do rio Gravataí, por rochas granitóides pré-cambrianas, com relevo intensamente dissecado. O Domínio Morfoestrutural das Bacias e Coberturas Sedimentares, correspondente às bordas do planalto basáltico, envolve as rochas sedimentares e vulcânicas da Bacia do Paraná. Nas rochas sedimentares, os processos erosivos geraram depressões, nas quais encontram-se amplas formas alongadas, conhecidas regionalmente como coxilhas, ao lado de superfícies planas, rampeadas, configurando relevo planar. As rochas vulcânicas correspondem a uma vasta área planáltica, apresentando áreas com diferentes graus de dissecação, com nítido controle estrutural nas áreas mais dissecadas. O contato entre a área planáltica e a depressão formada pelas rochas sedimentares é geralmente escarpado. Neste estudo, foi definido como Domínio Geoambiental uma área geograficamente delimitada com características específicas no que se refere à sua geologia e/ou geomorfologia. Dentro de cada domínio, a análise dos atributos densidades de relevo, drenagem e lineações, assim como tipo de encosta, permitiu a caracterização de unidades de paisagem, denominadas Zonas Homólogas. A análise destes atributos foi realizada a partir de fotografias aéreas, nas escalas 1:40.000 e 1:60.000, datadas respectivamente de 1990 e 1964/65, imagens do satélite LANDSAT - TM 5, bandas 3 e 7, na escala 1:100.000, de 1989, e levantamentos de campo. As zonas homólogas foram representadas através de uma simbologia específica, onde as letras “A”, “M” e “B” significam alta, moderada ou baixa Densidades de Drenagem, de Lineações ou de Relevo. Para o atributo Tipo de Encosta, a letra “A” significa Retilínea; “M” Côncava; “B” Convexocôncava ou Convexa, e “N” Ausência de encosta. Verificações de campo em cada uma dessas zonas, com a observação de novos atributos, tais como tipo de solo, comportamento do lençol freático, erosão, profundidade do substrato rochoso, entre outros, permitiram a manutenção e, em alguns casos, o agrupamento ou descarte de zonas, levando à delimitação dos Subdomínios Geoambientais. Esses Subdomínios apresentam mesma resposta em relação à diferentes intervenções antrópicas. uma vez que apresentam características físicas semelhantes. A partir dos dados obtidos com a confecção do Mapa de Domínios Geoambientais/Zonas Homólogas, foram identificados alguns aspectos considerados como fragilidades e outros como potencialidades no meio físico da bacia, os quais foram cartografados no Mapa Geoambiental. Entre as fragilidades, foram consideradas as áreas críticas à erosão, as áreas de recarga dos recursos hídricos superficiais e subterrâneos e as áreas potencialmente difusoras de poluição. Adicionalmente, foram consideradas as extrações minerais (Zanini & Pimentel, 1998), por apresentarem forte impacto visual e paisagístico e representarem possíveis agentes desencadeadores de erosão, bem como as áreas de inundação, alagamento e banhado (Risso & Giugno, 1996). Por fim, foram feitas considerações a respeito da potencialidade hídrica subterrânea da bacia fundamentadas em observações dos trabalhos de campo e informações da bibliografia. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 3 XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental RESULTADOS OBTIDOS O Mapa de Domínios Geoambientais/Zonas Homólogas apresenta uma individualização da bacia do rio Gravataí, em função de uma análise integrada de diferentes aspectos do meio físico, em 7 domínios geoambientais. Estes, por sua vez, subdividem-se em 22 subdomínios geoambientais, de acordo com características específicas como substrato rochoso e situação geomorfológica. O Quadro 1 apresenta a distribuição dos Subdomínios Geoambientais/Zonas Homólogas a partir dos Domínios Morfoestruturais e Geoambientais, Foram identificados quatro domínios geoambientais relacionados ao Domínio Morfoestrutural dos Depósitos Sedimentares. O Domínio Geoambiental Planície Aluvionar compreende terrenos planos, permeáveis e com declividades muito baixas, situados ao longo dos cursos d´água. Apresenta lençol freático muito próximo à superfície e os processos geomorfológicos marcantes compreendem assoreamento, inundação e migração de canais fluviais. O Domínio Geoambiental Planície Lagunar compreende uma área expressiva na porção central da bacia, com relevo plano e lençol freático raso, sujeito à inundações sazonais. Neste domínio inserem-se alguns depósitos de turfa e os banhados existentes na bacia. O Domínio Geoambiental Cobertura Coluvionar está distribuído em toda área da bacia e apresenta um relevo suavemente ondulado, marcado por rampas colúvio-aluvionares. Os depósitos possuem textura predominantemente argilo-silto-arenosa ou arenosilto-argilosa e os solos são geralmente espessos. Os depósitos coluvionares desenvolvidos sobre rochas granito-gnáissicas caracterizam-se pela intensa atuação dos processos erosivos. O Domínio Geoambiental Coxilha das Lombas compreende uma barreira arenosa de origem marinha e eólica, que constitui o divisor de águas da bacia na sua porção sudeste. Apresenta relevo colinoso e solos arenosos com alta suscetibilidade à erosão, especialmente nas áreas afetadas por um sistema de fraturas de direção leste-oeste. O Domínio Morfoestrutural das Bacias e Coberturas Sedimentares está representado na bacia por dois domínios geoambientais. O Domínio Geoambiental Bordas do Planalto é constituído pelos terrenos montanhosos, com declividades acentuadas, formados pelas rochas vulcânicas da Formação Serra Geral e pelos arenitos da Formação Botucatu. Compreende o divisor de águas da porção norte da bacia do rio Gravataí. O Domínio Geoambiental Depressão Central está situado na porção centro-norte da bacia e caracteriza-se por terrenos com relevo suavemente ondulado, originados a partir das rochas sedimentares da Bacia do Paraná. As rochas sedimentares são de natureza arenítica e pelítica, ou seja, formada por grãos de tamanho argila e silte, e sobre elas desenvolvem-se solos geralmente espessos, argilo-arenosos. Este domínio apresenta alto potencial para extração mineral, em especial de arenito para pedra de talhe, argila para cerâmica vermelha, além de carvão, presente em subsuperfície. O Domínio Morfoestrutural Embasamento Cristalino está presente na bacia do rio Gravataí através do Domínio Geoambiental Escudo Sul-Rio-Grandense. Compreende uma área relativamente expressiva no sudoeste da bacia, formada por rochas granitóides e com relevo ondulado. Os solos, neste domínio, são predominantemente areno-argilosos, geralmente rasos, com presença freqüente de blocos e matacões. Uma vez que os domínios geoambientais apresentam respostas semelhantes em relação a intervenções antrópicas específicas, a sua caracterização permitiu a definição de graus de fragilidade ou restrição frente a diferentes formas de uso e ocupação do solo. O Quadro 2 mostra o grau de fragilidade, classificado em alto, moderado e baixo, que os Domínios Geoambientais apresentam quanto a ocupação urbana, agropecuária, obras viárias, equipamentos enterrados e disposição de rejeitos. Como resultado de uma análise integrada do meio físico da bacia, o Mapa Geoambiental cartografa suas fragilidades e potencialidades. Foram consideradas como fragilidades as áreas críticas à erosão, as áreas de recarga dos recursos hídricos superficiais e subterrâneos, as áreas potencialmente difusoras de poluição, as extrações minerais e as áreas de inundação, alagamento e banhados. Como potencialidade do meio físico, considerou-se a potencialidade hídrica subterrânea da bacia, sobre a qual foram feitas algumas considerações fundamentadas em observações dos trabalhos de campo e informações da bibliografia. Através de observações de campo, foram identificadas quatro áreas com criticidade à erosão, a saber: as microbacias dos arroios Grande e Venturosa, situadas na porção centro-norte; a região central da Coxilha das Lombas, situada no sudeste da bacia, associada a alinhamentos estruturais; os colúvios que recobrem as ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 4 XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental cabeceiras dos arroios Feijó, Sarandi e da Areia e que situam-se na porção oeste; e os colúvios das cabeceiras dos arroios Fiúza, Garcia e Pesqueiro, na porção sudoeste da bacia. As principais áreas de recarga de água subterrânea na bacia abrangem os setores de afloramentos dos aqüíferos porosos e as zonas afetadas por falhamentos. A maior facilidade à infiltração implica também na maior vulnerabilidade à contaminação do aqüífero. A bacia do rio Gravataí é alimentada tanto pela rede de drenagem superficial, que funciona como zona de passagem das águas das chuvas, fontes e do aqüífero freático, como pelo solo permeável que libera lentamente a água por ele absorvida. Sua principal área de recarga compreende a encosta situada na porção norte-nordeste da bacia, que libera as águas através da rede de drenagem das microbacias dos arroios Grande, Miraguaia, Venturosa e Veadinho. Os depósitos coluvionares, com textura arenosa, presentes na porção leste, abrangendo as microbacias dos arroios Venturosa e Veadinho, constituem importantes fontes de recarga do aqüífero subjacente (arenito Botucatu) e do próprio Banhado Grande. As áreas potencialmente difusoras de poluição compreendem quatro altos topográficos situados no interior da bacia do rio Gravataí, nas suas porções sul, central e norte, onde nascem cursos d´água que drenam para diferentes microbacias. Estas áreas constituem possíveis focos dispersores de poluentes. Foram cartografadas 73 extrações minerais, entre paralisadas, com área superior a 1 ha, e em atividade, independente de suas dimensões por ser difícil a previsão do seu desenvolvimento. As substâncias minerais explotadas compreendem água mineral, argila para cerâmica vermelha, basalto e granito para brita e saibro, granito como rocha ornamental, arenito e granito para pedra de talhe, e colúvio como material de empréstimo. As áreas de inundação, alagamento e banhados foram extraídas do Mapa de Delimitação das Áreas de Inundação, Alagamento e Banhados da Região Metropolitana de Porto Alegre (Risso & Giugno, 1996). Os autores consideram como áreas inundáveis “as regiões em que a lâmina d´água formada sobre a superfície do terreno é resultante do extravasamento do leito dos canais naturais de drenagem superficial” e por áreas alagáveis “aquelas temporariamente encharcadas independentemente de estarem localizadas nas faixas de inundação dos cursos d´água”. As áreas inundáveis na bacia do rio Gravataí estão localizadas ao longo de praticamente todo o curso deste rio e ao longo de alguns de seus tributários. As áreas alagáveis ocupam uma grande extensão da bacia, especialmente nas suas porções leste e sul. Também ocorre localmente junto ao curso inferior do rio Gravataí. Os banhados estão situados na porção centro-leste da bacia, onde recebe o nome de Banhado Grande, e na porção sul, onde denomina-se Banhado dos Pachecos. A avaliação da potencialidade hídrica subterrânea da bacia indicou que os sedimentos arenosos da Coxilha das Lombas constituem o melhor aqüífero da bacia, sendo conhecidos poços perfurados com ótimas vazões e qualidade da água. Os demais aqüíferos, listados em ordem decrescente de importância, compreendem os arenitos finos do Grupo Rosário do Sul; a área de encosta, formada principalmente por arenitos da Formação Botucatu e pequenos platôs basálticos, e os níveis arenosos da Formação Rio Bonito. Os alinhamentos estruturais EW, NE e NW, que cortam a bacia, são importantes aqüíferos fissurais. Por fim, ressalta-se que a identificação dessas fragilidades e potencialidades do meio físico da bacia do rio Gravataí, possível graças a aplicação dessa metodologia que avalia de uma forma integrada diversos aspectos do seu meio físico, é fundamental para a definição do conjunto de ações que irá compor o Plano de Bacia. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 5 XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental DOMÍNIOS DOMÍNIOS MORFOESTRUTURAIS GEOAMBIENTAIS 1 - PLANÍCIE ALUVIONAR 2 - PLANÍCIE LAGUNAR DEPÓSITOS SEDIMENTARES 3 - COBERTURA COLUVIONAR 4 - COXILHA DAS LOMBAS 5 - BORDAS DO PLANALTO SUBDOMÍNIOS GEOAMBIENTAIS / ZONAS HOMÓLOGAS a - ALUVIÕES DA PLANÍCIE b - ALUVIÕES DAS TERRAS ALTAS c - TERRAÇOS FLUVIAIS a - DEPÓSITOS LAGUNARES b - TURFAS a - COLÚVIOS DA BARREIRA ARENOSA b1 - COLÚVIOS DO EMBASAMENTO CRISTALINO b2 - COLÚVIOS DAS CABECEIRAS DE DRENAGEM c1 - COLÚVIOS DAS BORDAS DO PLANALTO c2-COLÚVIOS DA BORDA ORIENTAL DO PLANALTO a - BARREIRA ARENOSA b - ZONAS COM FRAQUEZAS ESTRUTURAIS c - ZONAS COM RETRABALHAMENTO EÓLICO a - PLATÔS b - ENCOSTAS BACIAS E COBERTURAS SEDIMENTARES a - BOTUCATU 6 - DEPRESSÃO CENTRAL b - ROSÁRIO DO SUL c - ESTRADA NOVA SIMBOLOGIA 1a NNNB 1b BNNB 1c NNNN 2a BNNB 2b NNNB 3a MBNA 3b1 MBNM 3b2 MANA 3c1 MBBA 3C2 BBNB 4a MABM 4b MAAM 4c BBBM 5a BNBB 5b ABMM 6a MBBM 6b MABA 6c MAAM 6d MBAA 7a1 MBMA d - RIO BONITO a1 - SIENOGRANITO TIPO MORRINHOS / ARROIO FIÚZA EMBASAMENTO 7 - ESCUDO SULa2 - SIENOGRANITO TIPO 7a2 CRISTALINO RIO-GRANDENSE ABBM MORRINHOS/MORRO SANTANA b - GRANITÓIDES 7b PORFIRÍTICOS MBMM Quadro 1: Distribuição dos Subdomínios/Geoambientais/Zonas Homólogas a partir dos Domínios Geoambientais e Morfoestruturais. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 6 XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental Domínio Ocupação Equipamentos Disposição Agropecuária Obras Viárias Geoambiental Urbana Enterrados de Rejeitos 1 - Planície MODERADA ALTA ALTA ALTA ALTA Aluvionar 2 - Planície MODERADA / ALTA BAIXA ALTA ALTA ALTA Lagunar 3 - Cobertura MODERADA BAIXA MODERADA BAIXA MODERADA Coluvionar 4 - Coxilha das ALTA / MODERADA MODERADA MODERADA ALTA MODERADA Lombas 5 - Bordas do MODERADA MODERADA ALTA ALTA ALTA / ALTA Planalto 6 - Depressão BAIXA BAIXA MODERADA BAIXA MODERADA Central 7- Escudo SulMODERADA MODERADA MODERADA ALTA MODERADA Rio-grandense Quadro 2: Fragilidades apresentadas pelos Domínios Geoambientais frente a usos diversos REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. BRASIL. Ministério das Minas e Energia. Secretaria de Planejamento da Presidência da República. Fundação Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Folha SH.22. 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