Análise da relação entre a dinâmica de áreas saturadas e o transporte de sedimentos em uma bacia hidrográfica por meio de monitoramento e modelagem

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia AmbientalO presente trabalho teve como objetivo analisar a influência da dinâmica de expansão e retração das áreas saturadas no transporte de sedimento fluvial na bacia do Rio Caeté, Alfredo Wagner/SC. A partir de dados hidrossedimentológicos horários monitorados por estações automáticas e de medições, avaliou-se métodos de cálculo da descarga sólida fluvial, relacionou-se o regime fluviométricos com a concentração de sedimento em suspensão e a descarga sólida fluvial, aplicou-se o TOPMODEL (TOPography-based hydrological MODEL), estimou-se a taxa de transferência de sedimento da bacia e comparou-se a descarga sólida fluvial e as áreas saturadas. O método de Einstein modificado por Colby e Hembree (1955) apresentou melhores resultados na estimativa da descarga sólida total quando comparado com dados medidos em campo. A descarga sólida total média e a taxa de transferência de sedimentos anual calculada no período de agosto de 2004 a janeiro de 2008 foram de 54.257,9 t/ano e 4,23%, respectivamente, com significativas variações anuais. Os meses que apresentaram maior taxa de transferência de sedimentos não coincidiram com os que apresentaram maiores valores de perda de solo. Na bacia hidrográfica do Caeté constatou-se intensa dinâmica hidrossedimentológica, caracterizada por uma área potencialmente frágil à ação dos processos erosivos, elevada mobilidade de sedimentos (transporte) e consideráveis quantidades deposicionais nos fundos dos vales e nas rupturas de declives. O modelo hidrológico TOPMODEL apresentou índices de calibração e validação satisfatórios. A relação entre descarga líquida e concentração de sedimento em suspensão apresentou comportamento do tipo figura oito, com pico de concentração de sedimento em suspensão que antecede o da vazão, com a presença de mais de um pico por evento. As áreas saturadas simuladas em relação à área total da bacia variaram de 10,1 % a 26,9%. Elas, espacialmente, margearam os cursos fluviais e suas cabeceiras, as depressões do terreno e as áreas planas, para as quais convergem as linhas de fluxo. As áreas saturadas quando comparadas com a concentração de sedimento em suspensão apresentaram índice de correlação moderado, enquanto que, quando confrontadas com a descarga sólida em suspensão e total, apresentaram bons índices de correlação. Assim, pode-se afirmar que a dinâmica de expansão e retração das áreas saturadas influencia na quantidade de sedimento transportada pelo curso fluvial, constituindo-se em importante área fonte de sedimento, por estarem diretamente conectada ao curso fluvial