Influence of the use of soil on the hydrological behavior of Lontra River basin

Para o gerenciamento adequado dos recursos hídricos é fundamental conhecer o comportamento hidrológico de bacias hidrográficas, seus regimes de variação de vazões e, principalmente, suas relações com os agentes econômicos e socioambientais presentes na área de contribuição da bacia. Neste contexto, o presente trabalho visou avaliar a influencia do uso do solo no comportamento hidrológico da bacia hidrográfica do rio Lontra, inserida no sistema hidrográfico do rio Araguaia, apresentando como objetivo geral: avaliar a influência do uso do solo no comportamento hidrológico da bacia do rio Lontra e como específicos: a) realizar o monitoramento do uso do solo na bacia do rio Lontra no período de 1985 a 2006; b) associar o comportamento hidrológico das vazões máximas, mínimas e médias com as variações ocorridas no uso do solo; e c) obter, por meio de ajuste de regressão linear múltipla, equações para estimativa das vazões máxima, mínima e média em função do uso do solo e da precipitação média na área de drenagem. Para a realização do estudo utilizou-se a série de dados de uma estação fluviométrica e de cinco estações pluviométricas, no período de 1985 a 2006, a fim de obter a vazão máxima, média e mínimas (Q7, Q90 e Q95) para cada ano do período selecionado, assim como a precipitação média anual, do semestre seco e do semestre chuvoso para a área de drenagem da estação fluviométrica. Para o monitoramento do uso do solo na bacia foram utilizadas 24 imagens do sensor Landsat TM 5, tendo sido identificadas as seguintes classes de uso: cultivo, pasto, mata, cerrado, urbanização e corpos d’água. Os dados foram analisados qualitativamente e quantitativamente. A análise qualitativa procurou avaliar, através de linhas de tendências, o comportamento da vazão, do uso do solo e da precipitação ao longo do período escolhido e a associação entre estas variáveis. Subsidiando esta análise foram elaborados diagramas de relações causais que auxiliam na associação entre os comportamentos das variáveis. A análise quantitativa dos dados foi realizada usando o procedimento estatístico de regressão linear múltipla, adotando como variável dependente as vazões e variáveis independentes as classes de uso e a precipitação. As classes de usos do solo que tiveram comportamento de crescimento ao longo do período analisado foram: cultivo, pasto, urbanização e corpos d’água. Por outro lado, as classes que tiveram redução neste mesmo período foram mata e cerrado. Ao longo do período analisado o aumento das áreas de cultivo ocorreu, principalmente, em substituição à mata, alternando com área de pasto. Os comportamentos das vazões mínima e média, assim como das precipitações anuais, do semestre chuvoso e do semestre seco, tiveram tendências gerais de redução no do período analisado. Apenas a vazão máxima teve tendência geral de aumento neste mesmo período. O comportamento da vazão máxima associou-se às variáveis precipitação do semestre chuvoso e usos do solo pasto e cerrado; as vazões mínimas com as variáveis precipitação anual e uso do solo cerrado; e as vazões médias com as variáveis precipitação do semestre chuvoso e uso do solo pasto. Os resultados obtidos permitiram concluir que o comportamento hidrológico na bacia do rio Lontra foi alterado expressivamente em função do uso e ocupação do solo na área de drenagem.To accomplish an adequate management of water resources, it is fundamental to understand the hydrological behavior of hydrographic basins, their flow variation regimes, and, mainly, their relations with the economic and socio-environmental agents present in the basin contribution area. Within this context, this work aimed to evaluate the importance of use of soil for the hydrological behavior of the hydrographic basin of the Lontra River, part of the hydrographic system of the Araguaia River, with the general objective to evaluate the influence of the use of soil on the hydrological behavior of the Lontra River basin, and with the specific objectives: a) to monitor the use of soil in the Lontra River basin during 1985-2006; b) to associate the hydrological behavior of the maximum, minimum, and medium flows with the variations that occurred with the use of soil; and c) by means of multiple linear regression fit, to obtain equations to estimate the maximum, minimum, and medium flows in function of soil use and mean rainfall in the drainage area. To carry out this study, a series of data from one fluviometric station and five pluviometric stations were used from 1985 to 2006, to obtain the maximum, medium, and minimum flow (Q7, Q90 and Q95) for each year of xii the period selected, as well as the annual mean rainfall, dry semester and rainy semester rainfalls for the drainage area of the fluviometric station. To monitor the use of soil in the basin, Landsat TM 5 sensor images were selected and the following soil use classes were identified: cultivation, pasture, forest, cerrado, urbanization and water bodies. The data were analyzed qualitatively and quantitatively. Based on the tendency lines, the qualitative analysis aimed to evaluate flow behavior, soil use and rainfall along the period chosen, and the association among these variables. This analysis was supported by the elaboration of diagrams of causal relations that help the association among the behaviors of the variables. The quantitative analysis of the data was carried out, adopting as dependent variable the flow use classes and rainfall. The following soil use classes presented a growth behavior along the period analyzed: cultivation, pasture, urbanization and water bodies, while the soil use classes forest and cerrado presented a reduction during the same period. Along the period analyzed, the cultivation areas increased mainly as a replacement to the forest, alternating with the pasture area. The behavior of the minimum and medium flows, as well as annual rainfalls, during the rainy semester and the dry semester, presented general reduction tendencies in the analyzed period. Only the maximum flow showed a general tendency to increase during the same period. The behavior of the maximum flow was associated with the variables rainy semester rainfall and pasture and cerrado soil uses; the minimum flow was associated with the variables annual rainfall and cerrado soil use; and the medium flow was associated with the variables rainy semester rainfall and pasture soil use. The results obtained allowed to conclude that the hydrological behavior of the Lontra River basin was expressively altered in function of the use and occupation of soil in the drainage area