3. Caraterização Física E Ambiental Das Bacias Hidrográficas Casos De Estudo 3.1
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Capítulo 3 3. Caraterização física e ambiental das bacias hidrográficas casos de estudo 3.1. Localização dos casos de estudo O presente capítulo contém a caracterização geral dos casos de estudo, consubstanciados pelas bacias hidrográficas de São Domingos e de Ribeira Seca, ambas localizadas na zona Leste da Ilha de Santiago, a maior ilha de Cabo Verde. O arquipélago de Cabo Verde está localizado na zona ocidental de África, sendo constituído por dez ilhas, distribuídas em dois grupos, o de Sotavento e o de Barlavento. A Ilha de Santiago, inserida no grupo de Sotavento, tem sensivelmente 75 km de comprimento, no sentido Norte-sul, e 35 km de largura, no sentido Este-oeste. Dista cerca de 50 km da Ilha do Fogo, a Oeste, e 25 km da Ilha de Maio, a Este, conforme se esquematiza na Figura 3.1. Cabo Verde Ilha de Santiago Figura 3.1: Arquipélago de Cabo Verde. A bacia hidrográfica de São Domingos desenvolve-se desde a região Norte da bacia da Trindade e estende-se do Sudoeste até ao Nordeste da Ilha de Santiago entre 15º 00’ e 15º 03’ N e 23º 30’ e 23º 36’ W. Tem a área de 30.51 km2 e o perímetro de 42.5 km. A bacia hidrográfica da Ribeira Seca está igualmente localizada na costa Nordeste da Ilha de Santiago, entre 15º 01’ e 15º 07’ N e 23º 31’ e 23º 38’ W, desenvolvendo-se do Pico de Antónia (1394 m de altitude) até ao mar. Tem uma área de cerca de 71.27 km2 e o perímetro de 40.5 km. Relativamente às bacias hidrográfica de São Domingos e da Ribeira Seca, tendo em conta (i) o diferente enquadramento climático da zona Leste da Ilha de Santiago; 50 Capítulo 3 - Caraterização física e ambiental das bacias hidrográficas casos de estudo (ii) a relevância dessa zona em termos hidroagrícolas e (iii) o facto de se dispor de um SIG facilmente manuseável e de dados climáticos, optou-se por investigar e sistematizar a generalidade dos parâmetros fisiográficos e ambientais que as caracterizam, também de modo a proporcionar informações que pudessem servir de referência para as restantes bacias hidrográficas inseridas na região Leste da ilha. As duas bacias hidrográficas stão representadas na Figura 3.2. Figura 3.2: Ilha de Santiago e as bacias hidrográficas adotadas como casos de estudo. 3.2. Caraterização fisiográfica das bacias hidrográficas A bacia hidrográfica é uma área definida topograficamente, sendo drenada por um curso de água ou por um sistema interligado de cursos de água, de tal forma que todos os caudais efluentes são escoados através de uma mesma secção: a secção de referência ou terminal da bacia (Lencastre & Franco, 1984). Existe uma estreita correspondência entre o regime hidrológico numa dada bacia e algumas das características fisiográficas da mesma, sendo, portanto de grande utilidade prática o conhecimento dessas características, que podem permitir identificar, de modo mais ou menos direto, alguns parâmetros hidrológicos relevantes. Tal circunstância leva a que os modelos de gestão de água se desenvolvam também com base no cruzamento dos parâmetros fisiográficos e ambientais, (e.g., tipos, usos e ocupação de solos, relevo, 51 Capítulo 3 - Caraterização física e ambiental das bacias hidrográficas casos de estudo vegetação e geologia, procura e disponibilidade hídrica, entre outros). A compreensão da interligação entre esses parâmetros é importante para um completo entendimento e planeamento futuro. Para determinar as características fisiográficas mais importantes das bacias hidrográficas de São Domingos e da Ribeira Seca recorreu-se a técnicas de análise de mapas temáticos e à georeferenciação. Concretamente, a delimitação das bacias hidrográficas utilizou o modelo digital de elevação (MDE) disponibilizado pela DGOT (Direção Geral de Ordenamento e Teritório) e DGASP (Direção Geral de Agricultura, Silvicultura e Pecuária). O software utilizado foi o ARC-GIS10. A partir do mapa de classes de altitude e de um mosaico de imagens foram definidas as redes de drenagem. Delimitadas as bacias hidrográficas que constituem os casos de estudo, os cálculos inerentes à respetiva caracterização fisiográfica atenderam ao estabelecido em Lencastre & Franco (1984) e Lima (1986), complementado por Matias (1997) no que respeita aos cálculos de declive médio do curso de água, Sce, declive médio da bacia, Sb e comprimento total dos cursos de água, Lt; por Quintela (1996), relativamente à determinação das curvas hipsométricas; e por Villela & Mattos (1975), no que concerne à metodologia aplicada para o cálculo da densidade de drenagem. As principais características fisiográficas das bacias hidrográficas em estudo estão resumidas no Quadro 3.1. Quadro 3.1: Caraterísticas fisiográficas das bacias hidrográficas de São Domingos e da Ribeira Seca. Bacia hidrográfica Caraterísticas fisiográficas São Domingos Ribeira Seca Área de drenagem - Ar (km²) 30.51 71.27 Comprimento do curso de principal - Lc (km) 19.65 18.50 Perímetro - Pmt (km) 42.50 40.50 Percurso médio do escoamento superficial- Ls (m) 117.33 177.23 Coeficiente de compacidade ou Índice de Gravelius - Kpc 2.15 1.35 Índice de circularidade ou índice de forma – IC 0.54 0.21 Cota máxima - Zmax (m) 868.00 1394.00 Altitude média - Hb (m) 287.90 304.97 Declive médio do curso de água - Sce (%) 3.11 2.26 -1 Declive médio da bacia - Sb (m m ) 0.25 0.32 Comprimento total dos cursos de água - Lt (km) 26.38 84.25 Ordem da bacia e acordo com Strahler 2.00 3.00 - Densidade de drenagem - Ddr (km km ²) 0.86 1.18 Tempo de concentração - tc (h) 2.63 2.24 Verifica-se que as bacias hidrográficas de São Domingos e da Ribeira Seca apresentam baixos coeficientes de compacidade, são pouco suscetíveis a inundações e possuem formas - alongadas. As densidades de drenagem (Ddr) são, respetivamente, 0.86 e 1.18 km km ², valores que, de acordo com Villela & Mattos (1975), são considerados médios em termos de drenagem. Com efeito, aqueles dois autores indicam como bacias de drenagem pobre as - que apresentam Ddr < 0.50 km km ², e como bacias excecionalmente bem drenadas, as que - têm Ddr > 3.50 km km ². De acordo com a hierarquização fluvial de Strahler, as bacias de São Domingos e Ribeira Seca são ordem 2 e 3, respetivamente. O relevo em ambas as bacias é relativamente acentuado, sendo que se suaviza à medida que se progride em direção ao mar (Figura 3.3). As curvas hipsométricas fornecem uma caracterização desse relevo. Ambas as bacias são muito montanhosas a montante e relativamente planas a jusante. 52 Capítulo 3 - Caraterização física e ambiental das bacias hidrográficas casos de estudo a) b) Figura 3.3: Curvas hipsométricas das bacias casos de estudo: a) bacia de São Domingos e b) bacia de Ribeira Seca. Em termos de rede de drenagem, atendendo aos perfis longitudinais, objetos da Figura 3.4, verifica-se que a linha de água principal da bacia de Ribeira Seca (Figura 3.4.b), apresenta um declive mais abrupto, exibindo variações acentuadas de altitude, sobretudo no primeiro terço de montante. a) b) Figura 3.4: Perfis longitudinais dos cursos de água principais das bacias casos de estudo: a) bacia de São Domingos e b) bacia de Ribeira Seca. Para caracterizar os declives dos cursos de água de uma bacia hidrográfica é frequente considerar unicamente o curso principal e determinar a partir dele um declive equivalente (Quintela, 1996 e Matias, 1997). De entre os diversos métodos existentes para o cálculo do declive médio, optou-se pelo método que o calcula como o declive de um segmento de reta traçado de modo que a área abaixo iguala a área acima do perfil longitudinal do curso de água, Sce (Quintela, 1996). A altitude média da bacia de São Domingos é cerca de 280 m e da Ribeira Seca superior a 300 m. Esta informação é importante para avaliar a velocidade de escoamento a qual, por exemplo, influencia a oportunidade para a infiltração e, logo, a recarga das reservas subterrâneas ou as perdas de precipitação, ou ainda o tempo de concentração e, consequentemente, a génese de cheia. Para o cálculo do tempo de concentração, tc, isto é, do tempo que a gota de água precipitada no ponto hidraulicamente mais afastado de qualquer uma das bacias leva para chegar à correspondente seção de referência, recorreu-se à fórmula proposta por Huggins & 53 Capítulo 3 - Caraterização física e ambiental das bacias hidrográficas casos de estudo Burney. Foram também aplicadas as fórmulas de Kirpich e de Giandotti e o método proposto por Lima (1986), apenas para efeito de verificação. Obtiveram-se, assim, os tempos de concentração de 2.63 h, em São Domingos, e de 2.24 h, em Ribeira Seca. 3.3. Caraterização climática da Ilha de Santiago e das bacias hidrográficas de São Domingos e de Ribeira Seca 3.3.1. Clima Na Ilha de Santiago, assim como em todo o arquipélago de Cabo Verde, existem duas estações, a pluviosa, de agosto a outubro, e a seca, de dezembro a junho, quando os ventos alísios sopram com maior intensidade. Julho e novembro são considerados meses de transição. A localização geográfica do arquipélago, o sistema da circulação intertropical gerado pelos Anticiclones dos Açores e de Santa Helena, e as flutuações zonais da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), explicam a influência determinante desses centros de ação na caracterização das duas estações climáticas existentes. Na Ilha de Santiago a estação pluviosa é geralmente marcada pela ocorrência de precipitações de curta duração mas de grande intensidade. Nesta estação, a temperatura e a humidade do ar são mais elevadas, a nebulosidade é intensa e a amplitude térmica é baixa. A aleatoriedade e a distribuição espacial e temporal das precipitações condicionam seriamente a produtividade agrícola. A estação seca tem um período de duração aproximado de nove meses (novembro a julho) e é marcada por uma ausência significativa de precipitação associada a uma elevada capacidade de evaporação.