Estrutura da paisagem e padrões de escoamento de base em uma bacia costeira

Abstract

O escoamento de base é a parte do escoamento presente no rio entre eventos de chuva-vazão. Este trabalho é resultado de dois anos de monitoramento feito por meio de campanha de escoamento de base na bacia hidrográfica da Lagoa do Peri e tem como objetivo investigar a relação entre a estrutura da bacia e os padrões do escoamento de base. Essa bacia é costeira, em região de transição entre clima tropical e temperado, coberta por Mata Atlântica e com formação geológica de granito e dique. Foram realizadas medições de vazão e velocidade em 30 pontos diferentes da drenagem, totalizando 77 medidas de vazão e 35 de velocidade. Além disso, foram coletadas amostras de água em diferentes fontes (perfil do solo, nascentes, rios de 1° a 4° ordem e lagoa) para análise de parâmetros químicos não conservativos da água, totalizando 117 amostras, em cinco difentes dias de campanha de junho a outubro de 2018. O design experimental para coleta de água foi feito de maneira que fosse possível coletar amostras de água em sub-bacias que estivessem na mesma condição. Com os dados monitorados de vazão e velocidade foi possível compreender a hidrodinâmica da bacia e combiná-la com informações da geomorfologia da bacia para melhorar a estimativa do tempo de resposta da vazão a um evento específico de precipitação. Com os dados dos parâmetros químicos não conservativos da água associados à estrutura da paisagem, foi possível identificar que os principais controles da bacia sobre a mudança dos padrões desses parâmetros foram relacionados à dimensão (e.g. área, ordem), à cobertura vegetal (e.g. porcentagem de Mata Atlântica) e à formação geológica (e.g. porcentagem de granito), diferente das estruturas da paisagem relacionadas diretamente à topografia (e.g. declividade, altitude média). Os resultados confirmaram a necessidade, bem como os benefícios, da amostragem realizada por meio de campanha de monitoramento espacialmente distribuído a fim de esclarecer a dinâmica dos processos hidrológicos em bacias costeiras durante o período de escoamento de base.

Abstract: The baseflow is the part of the streamflow during events of rainfall-runoff. This work is a result of two years monitoring done by baseflow campaign on the Lagoa do Peri watershed and it aims to investigate the relationship between the landscape structure and the baseflow patterns. This watershed is coastal, on a region transiting from tropical to temperate climate, covered by Atlantic Forest, with the geological formation consisting in granite and dyke. Discharge and velocity measurements were done in 30 different points of the drainage, totaling 77 measurements of discharge and 35 of velocitty. Besides that, water samples were collected in diferent sources (soil profile, spring, rivers of 1 st to 4 th orders and lagoon) in order to analyse non-conservative chemical parameters of water, totaling 177 samples, within five different days of campaign from June to October of 2018. The experiment design for the water collection was done in such a way that it was possible to sample the water on sub-basins that were in the same condition. From discharge and velocity data, it was possible to comprehend the hydrodynamics of the watershed and combine it with the information of the geomorphology to improve the estimative of time of the streamflow response to a precipitation event. From non- conservative chemical parameters of the water associated to the landscape profile, it was possible to identify that the main controls of the watershed on the change of parametric patterns were related to dimension (e.g. area, order), to the vegetation (e.g. Atlantic Forest percentage) and to the geological formation (e.g. percentage of granite), different from the landscape structures related directly to the topography (e.g. declivity, average altitude). The results confirmed the necessity, as the benefits, of the sampling done by means of space distributed monitoring campaign, in order to clarify the dynamics of hydrological processes in coastal watershed during the period of baseflow.