Sediment production analysis, soil use and occupation and impermeabilization of the Granjeiro River Basin, Crato - CE

PAIVA, Laura Gomes Girão Paiva. Análise da produção de sedimentos e associação do uso e ocupação do solo com a impermeabilização da microbacia do Rio Granjeiro, Crato - Ce. 2016. 60 f. Dissertação (Mestrado em Geologia)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016.The watershed of the Granjeiro river has geological risks of mass landslides and floods due to geological, geomorphological and climatic factors linked to soil loss by erosion and combined with densification problems of the urban core and occupation in risk areas. This scenario provided the development of this research that evaluates the use and occupation, impermeabilization, soil erosion and sediment yield in the area. The approach to territorial analysis, were related to the use and occupancy patterns with the impermeabilization conditions of the watershed and evaluate the spatial distribution of sectors in permeability levels and your changes in two years (2006 and 2014). The criteria for use and occupancy patterns were the density of buildings and coating free areas (urban) and type of vegetation and exposure of soil (rural or unemployed). Thus, they were attributed impermeabilization levels for each class. The main change occurred in urbanization, which generated growth of more impermeable portions advancing south of the area. There was growth of 4% and 0.8% of the urban sectors of high and medium density and low-density areas, respectively. The use class corresponding to high infiltration retreated 4.3%, while the level of maximum infiltration remained virtually unchanged. There is perspective arise of the low to moderate infiltration upstream, along roads, from the urban center. In water erosion analysis, it was estimated sediment yield of the watershed and correlated to soil erodibility. For erosion in non-urban areas (rural) was applied to USLE, being calculated erodibility values nomogram Wischmeier et al. (1971) and equation of the Denardin (1990). The sediments of urban origin were quantified by the contribution of the population of the area. Erosion results were adjusted to the morphology characteristics calculated by diffuse transport index (SDR). Therefore, it was possible to obtain a production of sediments per year 6.02 ton.ha-1, where 29% of the erosion produced for exutório carried sediments. About 4% of the sediments is of urban origin. The model showed a strong correlation to the erodibility data measured by the two mentioned procedures, with the observation that the values of Denardin equation are overestimated in relation to the nomogram. The production of pellets also showed significant sensitivity with respect to variation of erodibility also demonstrating that the presence of urban areas reduces the influence of the K-factor in the model.A microbacia do rio Granjeiro é palco de riscos geológicos de deslizamentos de massa e inundações, devido à fatores geológico, geomorfológicos e climáticos ligados aos fenômenos de perda de solo por erosão e combinados aos problemas de adensamento do núcleo urbano e ocupação em área de risco. Este cenário proporcionou o desenvolvimento desta pesquisa que avalia o uso e ocupação, a impermeabilização, a erosão dos solos e produção de sedimentos na área. Na abordagem da análise territorial, foram relacionados os padrões de uso e ocupação com às condições de impermeabilização da microbacia e avaliada a distribuição espacial dos setores em níveis de permeabilidade e suas mudanças em dois anos (2006 e 2014). Os critérios dos padrões de uso e ocupação foram a densidade de edificações e áreas livres de revestimento (área urbana) e tipo de vegetação e exposição do solo (áreas rurais ou sem ocupação). Assim, foram atribuídos níveis de impermeabilização para cada classe. A principal mudança ocorreu na urbanização, que gerou crescimento de parcelas mais impermeáveis que avançavam para sul da área. Houve crescimento de 4% e 0,8% dos setores urbanos de alta e média densidade e das áreas de baixa densidade, respectivamente. A classe de uso correspondente a infiltração alta retraiu 4,3%, enquanto o nível de máxima infiltração manteve-se praticamente inalterado. Há perspectiva do surgimento de baixa a moderada infiltração para montante, ao longo de estradas, a partir do núcleo urbano. Na análise de erosão hídrica, foi estimada a produção de sedimentos da microbacia e correlacionada a erodibilidade dos solos. Para a erosão em áreas não urbanas (rurais) foi aplicada a USLE, sendo calculada com valores de erodibilidade do nomograma de Wischmeier et al. (1971) e da equação de Denardin (1990). Os sedimentos de origem urbana foram quantificados pela contribuição da população da área. Os resultados de erosão foram ajustados às características de dimensão e morfologia equacionadas pelo índice de transporte difuso (SDR). Portanto, foi possível obter uma produção de sedimentos por ano de 6,02 ton.ha-1, onde 29% da erosão produziram sedimentos carreados para o exutório. Cerca de 4% dos sedimentos é de origem urbana. O modelo apresentou uma correlação forte para os dados de erodibilidade aferidos pelos dois procedimentos citados, com a observação que os valores da equação de Denardin são superestimados em relação aos do nomograma. A produção de sedimentos também apresentou sensibilidade significativa com relação a variação da erodibilidade, demonstrando também que a presença de áreas urbanas diminui a influência do fator K no modelo