Caracterização hidrogeomorfológica dos fluxos de detritos na bacia do Rio Jacareí, Serra do Mar paranaense

Orientador: Prof. Irani dos SantosDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Geografia. Defesa : Curitiba, 13/05/2016Inclui referências: p. 81-90Resumo: O presente trabalho teve por objetivo descrever e avaliar as diferentes zonas de fluxos de detritos a partir de indicadores hidrogeomorfológicos na bacia do rio Jacareí, Serra do Mar Paranaense. Em ambiente SIG, realizou-se o mapeamento do fenômeno na área de estudo para que, posteriormente, fossem efetuadas medições e aplicados índices hidrogeomorfológicos. O mapeamento dos fluxos de detritos na bacia foi realizado com base em imagem de satélite, na qual foram identificadas quatro zonas distintas: ruptura, transporte, deposição de material grosseiro e deposição de material fino. Este mapeamento foi utilizado como base para mensurar e extrair as características hidrogeomorfológicas dos fluxos de detritos ocorridos na área de estudo. Considerando a área de contribuição específica e a declividade, foram identificadas as alterações morfológicas ocorridas nas zonas de transporte e deposição de material grosseiro após o evento pluviométrico que condicionou os fluxos de detritos. Para isso, levou-se em consideração a alteração da área de contribuição específica para cada pixel e a quantificação dos mesmos, referente à condição anterior e posterior ao processo. Ademais, aplicou-se os índices Relação declividade-extensão (RDE), Stream Power Index, SAGA Wetness Index e Melton Ruggedness Number, a fim de obter a capacidade de erosão e transporte de sedimentos, quantificar a propensão de saturação da superfície e identificar possíveis regiões de deposição, respectivamente, baseado nas zonas do fluxo de detritos mapeadas. Os resultados obtidos constataram que, de acordo com o mapeamento, 23,9% da bacia foi afetada pelo fenômeno, sendo que 6,78% corresponde a zona de ruptura, 2,59% zona de transporte, 1,25% zona de deposição de material grosseiro e 11,42% zona de deposição de material fino. Em relação as alterações morfológicas na bacia do rio Jacareí, pode-se afirmar que houve uma mudança no curso e alargamento dos canais, principalmente nos locais onde ocorreram deposições. As áreas próximas a planície onde ocorreram depósito de material grosseiro apresentaram um formato de leque de detritos e retirada da vegetação. Já a planície da bacia recebeu grande quantidade de sedimentos finos, os quais tomaram continuidade com o rio Jacareí, contribuindo para o aumento da sedimentação de áreas a jusante. Comprovando esta alteração morfológica, o número de pixels de vale nas zonas de transporte e deposição de material grosseiro aumentou significativamente após a ocorrência do fluxo. A zona de transporte apresentou um aumento de 5,8 vezes nos pixels de vale, e a zona de deposição de material grosseiro 18,5 vezes. Os resultados apresentados pelos índices não delimitaram o fluxo de detritos de acordo com as zonas mapeadas, porém a área de contribuição específica foi fundamental para identificar e distinguir tais zonas, assim como compreender o processo em associação com outras variáveis. Palavras-chave: Fluxos de detritos, hidrogeomorfologia, sistemas de informação geográficas (SIG), índices hidrogeomorfológicos.Abstract: This study aimed to characterize and evaluate the applicability of hydrogeomorphologic indicators for debris flows in the Jacareí river basin, Paraná Sea Ridge. Using GIS, the debris flow were mapped for later measurements and applicatin of the hydro-geomorphologic indexes. The mapping of debris flows in the Jacareí river basin were based on satellite image, in which four distinct areas of the process were identified: rupture zone, transport zone, deposition of coarse material and deposition of thin material. This mapping was used as the basis to measure and extract the hydrogeomorphologic process characteristics in the study area. Considering the specific contribution area and the local slope, the morphological changes in the transport and deposition of coarse material areas were identified taking into account the number of pixels and graphical comparisons. For this, it was considered the alteration of the specific contribution area for each pixel and their quantification, referring to the condition before and after the process. In addition, the slope-to-extension ratio (RDE), Stream Power Index, SAGA Wetness Index and Melton Ruggedness Number indices were applied in order to obtain erosion and sediment transport capacity, quantify the surface saturation propensity and identify possible deposition regions, respectively, based on the mapped debris flow zones. The results showed that, according to the mapping, 23.9% of the basin was affected by the phenomenon, and 6.78% corresponds to the rupture zone, 2.59% transport zone, 1.25% deposition zone. coarse material and 11.42% deposition zone of fine material. Regarding morphological changes in the Jacareí river basin, it can be stated that there was a change in the course and widening of the channels, especially in the places where depositions occurred. The areas near the plain where coarse material deposited occurred presented a fan-shaped debris and vegetation removal. Already the plain of the basin received large amount of fine sediments, which continued with the Jacareí river, contributing to the increase of sedimentation of downstream areas. Proving this morphological change, the number of valley pixels in the areas of transport and deposition of coarse material increased significantly after the occurrence of the flow. The transport zone showed a 5.8-fold increase in valley pixels, and the coarse deposition zone 18.5 times. The results presented by the indexes did not delimit the debris flow according to the mapped zones, but the specific contribution area was fundamental to identify and distinguish such zones, as well as to understand the process in association with other variables. Keywords: Debris flows, hydrogeomorphology, geographic information systems (GIS), hydrogeomorphological index