UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JULIO DE MESQUITA FILHO” INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS E CIÊNCIAS EXATAS Trabalho de Graduação Curso de Graduação em Geografia Rio Claro (SP) 20 23 Respostas hidrológicas e meio físico: uma análise comparativa em duas sub-bacias da Unidade de Planejamento e Gestão de Recursos Hídricos do Alto São Francisco, Minas Gerais (UPGRH-SF1) (MG) Caio Fabrício Belucci Prof. Dr. Didier Gastmans UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Instituto de Geociências e Ciências Exatas Câmpus de Rio Claro CAIO FABRICIO BELUCCI Respostas hidrológicas e meio físico: uma análise comparativa em duas sub-bacias da Unidade de Planejamento e Gestão de Recursos Hídricos do Alto São Francisco, Minas Gerais (UPGRH-SF1) (MG) Trabalho de Graduação apresentado ao Instituto de Geociências e Ciências Exatas - Câmpus de Rio Claro, da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, para obtenção do grau de Bacharel e Licenciatura em Geografia. Rio Claro - SP 2023 B453r Belucci, Caio Fabricio Respostas hidrológicas e meio físico: uma análise comparativa em duas sub-bacias da Unidade de Planejamento e Gestão de Recursos Hídricos do Alto São Francisco, Minas Gerais (UPGRH-SF1) (MG) / Caio Fabricio Belucci. -- Rio Claro, 2023 46 p. il., tabs., fotos, mapas Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado e licenciatura - Geografia) - Universidade Estadual Paulista (Unesp), Instituto de Geociências e Ciências Exatas, Rio Claro Orientador: Didier Gastmans 1. Bacia Hidrográfica. 2. Hidrologia. 3. Rio São Francisco. 4. Análise estatística. I. Título. Sistema de geração automática de fichas catalográficas da Unesp. Biblioteca do Instituto de Geociências e Ciências Exatas, Rio Claro. Dados fornecidos pelo autor(a). Essa ficha não pode ser modificada. CAIO FABRICIO BELUCCI RESPOSTAS HIDROLÓGICAS E MEIO FÍSICO: UMA ANÁLISE COMPARATIVA EM DUAS SUB-BACIAS DA UNIDADE DE PLANEJAMENTO E GESTÃO DE RECURSOS HÍDRICOS DO ALTO SÃO FRANCISCO, MINAS GERAIS (UPGRH-SF1) (MG) Trabalho de Graduação apresentado ao Instituto de Geociências e Ciências Exatas – Câmpus de Rio Claro, da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, para obtenção do grau de Bacharel e Licenciatura em Geografia. Comissão Examinadora: Didier Gastmans (orientador) Andreia Medinilha Pancher Karime Pechutti Fante Rio Claro, 27 de outubro de 2023. Assinatura do(a) aluno(a) Assinatura do(a) orientador(a) AGRADECIMENTOS Dedico esse trabalho e toda minha graduação aos meus pais Benedito Luiz Belucci e Marcia Tangerino Belucci pelo absoluto e incondicional apoio na minha formação acadêmica, profissional e humana. A minha irmã mais velha Giovana Belucci pelos conselhos e suporte em tomadas de decisão. Agradeço a minha esposa Marcela Aragão de Carvalho Ramos pelo imenso e valoroso suporte, dedicação e amor. Viver todo dia com você é maravilhoso. Aos meus amigos de República Bagaceira, que durante 7 anos estiveram dividindo o mesmo teto comigo desde o começo da antiga graduação, agradeço a imensa amizade e legado que construímos, companheirismo, momentos e histórias marcantes que compartilhamos. Aos colegas de trabalho do Laboratório de Recursos Hídricos e Isótopos Ambientais (LARHIA), em destaque Lucas Vituri Santarosa e meu orientador Didier Gastmans pelo acolhimento, suporte e aprendizado durantes esses dois anos. Às agências de fomento: Fundação de Apoio a Pesquisa, Ensino e Extensão (FUNEP) e Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pela bolsa de iniciação científica. Sou extremamente grato por ter tido a presença de todos vocês em minha vida. Obrigado. RESUMO Um balanço hídrico desfavorável entre a demanda e a oferta de água pode gerar escassez e conflitos pelo uso em determinadas regiões, principalmente no atual contexto de mudanças climáticas e insegurança hídrica. A quantificação das características físicas e hidrológicas das bacias hidrográficas serve de parâmetro para entender o comportamento dos fluxos de águas superficiais e subterrâneas e como elas afetam as respostas hidrológicas. Este estudo foi desenvolvido no contexto das bacias hidrográficas em áreas de nascentes do rio São Francisco, um dos maiores rios do continente, em sub-bacias da Unidade de Planejamento e Gestão de Recursos Hídricos do Alto São Francisco (UPGRH-SF1), que drenam substratos geológicos diferentes. Com os dados hidrológicos foram construídos diagramas de variação anual de vazão (hidrogramas) e curvas de permanência, ao longo de séries históricas em cada uma das sub-bacias, a partir das quais foi possível estimar as contribuições do fluxo de base no escoamento total. Aplicando a separação de hidrogramas, em Calciolândia, o fluxo de base corresponde a 39% do fluxo total, e em Vargem Bonita, a 57%. Com os valores dos parâmetros de morfometria, litologia, respostas hidrológicas, tipos de solos e uso ocupação do solo, foi analisada a correlação de Pearson entre esses parâmetros, para verificar o grau de correlação entre as variáveis. O parâmetro litológico Fraturado e o solo Cambissolo exibiram correlações forte positivas com Q10, Q50, Q90 e razão Q90/Q50. Nas correlações negativas fortes as variáveis Carste, Aluviões e Argissolo correlacionaram com os parâmetros hidrológicos Q50, Q90, Q90/Q50 e Qmédia. Conclui-se a partir dessas análises que existe grande influência do substrato geológico e do solo nas respostas hidrológicas das sub-bacias, sugerindo que a maior contribuição do fluxo de base em Vargem Bonita pode ser explicada tanto pelo aquífero fraturado, como pela preservação da cobertura natural, que possibilita uma melhor infiltração da precipitação e uma recarga mais eficiente do aquífero do que Calciolândia. Palavras-chave: Bacia Hidrográfica. Rio São Francisco. Fisiografia. Hidrologia ABSTRACT An unfavorable water balance between water demand and supply can generate scarcity and conflicts over use in certain regions, especially in the current context of climate change and water insecurity. Quantifying the physical and hydrological characteristics of river basins serves as a parameter to understand the behavior of surface and groundwater flows and how they affect hydrological responses. This study was developed in the context of hydrographic basins in areas of sources of the São Francisco River, one of the largest rivers on the continent, in sub-basins of the Alto São Francisco Water Resources Planning and Management Unit (UPGRH-SF1), inserted in different geological substrates. Using the hydrological data, annual flow variation diagrams (hydrographs) and permanence curves were constructed, along historical series in each of the sub-basins, where it was possible to estimate the contributions of the base flow to the total runoff. Applying hydrograph separation, in Calciolândia, the base flow corresponds to 39% of the total flow, and in Vargem Bonita, to 57%. With the values of the parameters of morphometry, lithology, hydrological responses, soil types and land use, the Pearson correlation between these parameters was analyzed to verify the degree of correlation between the variables. The lithological parameter Fractured and the Cambisol soil exhibited strong positive correlations with Q10, Q50, Q90 and Q90/Q50 ratio. In strong negative correlations, the variables Karst, Alluvium and Ultisol correlated with the hydrological parameters Q50, Q90, Q90/Q50 and Q average. It is concluded from these analyzes that there is a great influence of the geological substrate and the soil on the hydrological responses of the sub-basins, suggesting that the greater contribution of the base flow in Vargem Bonita can be explained both by the fractured aquifer and by the preservation of the cover natural, which allows better infiltration of precipitation and more efficient recharge of the aquifer than Calciolândia. Keywords: Hydrographic Basin. São Francisco River. Physiography. Hydrology LISTA DE FIGURAS Figura 1 – Esquema do Ciclo Hidrológico. ................................................................ 14 Figura 2– Mapa localização da área de estudo. ........................................................ 21 Figura 3 – Precipitação média mensal na estação de Vargem Bonita entre 1985 e 2020. ......................................................................................................................... 22 Figura 4 – Rio São Francisco .................................................................................... 23 Figura 5 – Mapa das sub-bacias individualizadas. .................................................... 28 Figura 6 – Mapas de declividade (%) das 5 sub-bacias analisadas em SF1. ........... 30 Figura 7 – Mapa de Uso e Ocupação do Solo de MapBiomas (2021). ...................... 32 Figura 8 – Mapa de Uso e Ocupação do Solo das 5 sub-bacias reclassificado a partir de MapBiomas (2021). .............................................................................................. 33 Figura 9 – Mapa Litológico das 5 sub-bacias reclassificado a partir de CPRM (2010). .................................................................................................................................. 35 Figura 10 – Mapa dos tipos de solo das 5 sub-bacias UFV et al., (2010). ................ 37 Figura 11 – Gráfico da Curva de Permanência das sub-bacias em SF1. .................. 38 Figura 12 – Matriz de Correlação de Pearson. .......................................................... 41 LISTA DE TABELAS Tabela 1 – Mudanças de superfície e principais impactos sobre o escoamento. ...... 18 Tabela 2 – Dados dos parâmetros morfométricos das sub bacias selecionadas para compor a matriz de correlação. ................................................................................. 29 Tabela 3 – Dados de elevações mínimas, máximas e as declividade médias das sub- bacias. ....................................................................................................................... 31 Tabela 4 – Áreas em percentual do Uso e Ocupação classificados em Natural e Não Natural. ..................................................................................................................... 34 Tabela 5 – Áreas em percentual dos tipos litológicos simplificadas a partir de CPRM (2010). ....................................................................................................................... 36 Tabela 6 – Áreas em percentual dos tipos de solo a partir de UFV et al. (2010) (Aflor. = afloramento de rocha). ........................................................................................... 38 Tabela 7 – Parâmetros hidrológicos e climáticos das sub-bacias (ANA, 2021). ........ 39 Tabela 8 – Parâmetros para separação hidrográfica. ................................................ 40 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 12 2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ................................................................................ 14 2.1 BACIA HIDROGRÁFICA COMO UNIDADE DE PLANEJAMENTO E GESTÃO . 14 DE RECURSOS HÍDRICOS ..................................................................................... 14 2.2 PROCESSOS HIDROLÓGICOS ........................................................................ 15 2.3 USO E COBERTURA DO SOLO ........................................................................ 18 3. MATERIAIS E MÉTODOS ........................................................................................ 20 3.1 ÁREA DE ESTUDO ............................................................................................ 20 3.1.1 Localização e características gerais da área ............................................... 20 3.1.2 Clima e pluviometria ..................................................................................... 22 3.1.2.1 Recursos hídricos ................................................................................ 23 3.2 ANÁLISE DO MEIO FÍSICO ............................................................................... 24 3.2.1 Parâmetros morfométricos ........................................................................... 24 3.2.2 Geologia simplificada, tipos de solos, uso e ocupação do solo ................... 25 3.3 ANÁLISE HIDROLÓGICA ................................................................................... 25 3.3.1 Caracterização das vazões .......................................................................... 25 3.3.2 Separação de Hidrogramas ......................................................................... 26 3.4 ANÁLISE ESTATÍSTICA ..................................................................................... 27 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................. 28 4.1 ANÁLISE DO MEIO FÍSICO ................................................................................... 28 4.1.1 Parâmetros morfométricos ............................................................................... 28 4.1.2 Parâmetros fisiográficos .................................................................................. 31 4.1.3 Parâmetros litológicos .................................................................................. 34 4.1.4 Tipos de solo .................................................................................................... 36 4.2 ANÁLISE HIDROLÓGICA ................................................................................... 38 4.2.1 Parâmetros hidrológicos .................................................................................. 38 4.2.2 Separação de hidrogramas .............................................................................. 39 4.3 ANÁLISE ESTATÍSTICA ........................................................................................ 40 5. CONCLUSÕES ........................................................................................................ 42 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 43 12 1. INTRODUÇÃO A caracterização dos elementos que constituem o ciclo hidrológico e as suas respostas, em um certo tempo e espaço, é fundamental para entender os aspectos do funcionamento de uma bacia hidrográfica, além de municiar o trabalho de gestão dos recursos hídricos. Um balanço hídrico desfavorável, entre a demanda e a oferta de água pode gerar escassez e conflitos pelo uso em determinadas regiões, principalmente no atual contexto de mudanças climáticas e insegurança hídrica. De acordo com a World Economic Forum (2015), as crises hídricas globais que vão desde as secas nas terras agrícolas até as milhões de pessoas sem acesso à água potável, estão entre as ameaças mais significativas que o planeta tem enfrentado. Neste cenário, o Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento (PNUD, 2021) estabelece o acesso de todas as pessoas à água potável e ao saneamento como o Objetivo 6 dentre os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) a serem atingidos até 2030. Para que isso ocorra, é imprescindível que recursos públicos sejam geridos de maneira sustentável, e apoiados em fundamentação científica sólida. Um importante instrumento para o estudo de bacias hidrográficas é a caracterização fisiográfica, que consiste na quantificação de características do meio físico, abrangendo, sobretudo, relevo, rede de drenagem, vegetação, solos e geologia (Villela & Mattos, 1975). Outro instrumento é a caracterização hidrológica, que permite revelar os padrões das vazões ao longo de determinada série histórica. Quando combinados, alimentam modelos hidrológicos cuja função nesse contexto é de indicar possíveis vulnerabilidades e alterações nestes padrões, gerando informações relevantes para o planejamento ambiental e do uso dos recursos hídricos no âmbito da bacia hidrográfica. A variação temporal e espacial da descarga de um rio é um indicador importante para a análise e gestão de recursos hídricos. Entender como os aspectos físicos de uma região afetam as respostas hidrológicas em uma bacia hidrográfica é essencial para enfrentar os danos causados por possíveis alterações climáticas, por exemplo, e evitar que se instale uma crise hídrica em determinada região. Estes aspectos de avaliação tornam-se importantes devido às interações entre o homem e o ambiente, 13 os quais geralmente promovem alterações nos aspectos de intensidade e qualidade da relação precipitação-descargas na bacia hidrográfica (ROCHA, 2018). O Rio São Francisco é um dos grandes rios do Brasil e o quarto maior da América do Sul. Percorre 2.863 km em seis estados e o Distrito Federal, e sua bacia possui uma área de drenagem de aproximadamente 641.000 km². É responsável pelo abastecimento de água de mais de 16 milhões de habitantes (IBGE, 2010), e sua importância também passa pela atividade de irrigação no setor agropecuário e na produção de energia elétrica. A sub bacia SF1, área de estudo desse trabalho, contempla as nascentes deste importante rio. . Utilizando ferramentas de análise do meio físico e análise hidrológica, este trabalho tem o objetivo de compreender os principais fatores que interferem nas respostas hidrológicas de cinco sub-bacias da região do Alto do São Francisco – Minas Gerais, Quantificar a influência desses fatores nas respostas hidrológicas permite identificar as características físicas mais importantes em uma bacia e localizar vulnerabilidades ou limitações de uso dessas águas, em consonância com as demandas de um desenvolvimento sustentável. Neste trabalho, busca-se responder à seguinte pergunta: como os fatores fisiográficos e/ou morfométricos contribuem para a respostas hidrológicas na região de estudo? 14 2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 2.1 BACIA HIDROGRÁFICA COMO UNIDADE DE PLANEJAMENTO E GESTÃO DE RECURSOS HÍDRICOS Instituída pela Lei nº 9.433, de 8 de janeiro de 1997, a Política Nacional de Recursos Hídricos coloca normas para a gestão de recursos hídricos efetuando a bacia hidrográfica como unidade de estudo e de gestão. Existem diversas conceituações sobre a bacia hidrográfica. Para Tucci (2007), a bacia hidrográfica é uma área de captação natural da água de precipitação que faz convergir o escoamento para um único ponto de saída. Compõe-se de um conjunto de superfícies vertentes e de uma rede de drenagem formada por cursos de água que confluem até resultar em um leito único no seu exutório. Sendo considerada como um sistema físico, o volume de água precipitado é a entrada e o volume de água escoado é a saída, considerando perdas para a evapotranspiração e infiltração (Figura 1). Figura 1 – Esquema do Ciclo Hidrológico. Fonte: TUCCI, 2007. 15 Para Rocha e Santos (2018), os estudos hidrológicos definem a bacia como uma entrada (input), a precipitação, e a saída é dada pelo escoamento superficial (runoff) no exutório. Em bacias hidrográficas, a geologia, morfometria da bacia, solos e vegetação, assim como os aspectos climáticos, interagem entre si para determinar o padrão natural sazonal de variação de escoamento superficial (PETTS & FOSTER, 1990). Bacias hidrográficas podem ser desmembradas em um número qualquer de sub- bacias, dependendo do ponto de saída considerado ao longo do seu eixo-tronco ou canal coletor (SANTANA, 2003). Alguns autores utilizam unidades de medida como áreas entre 100 e 700 km² (FAUSTINO, 1996) e áreas entre 20.000 e 30.000 ha (ROCHA, 1997 MARTINS et al., 2005). Os estudos do meio físico ou dados fisiográficos de uma bacia hidrográfica são capazes de fornecer dados fundamentais para a avaliação e prevenção de riscos ambientais, que em seu território nos indica alterações que ali ocorrem, podendo ser processos naturais ou antrópicos, tendo como campo de ação a interdisciplinaridade, aumentando as probabilidades de eficiência. Dados como áreas, comprimentos, declividades e uso e cobertura do solo podem ser extraídos de mapas, fotografias áreas e imagens de satélite (TUCCI, 2007). 2.2 PROCESSOS HIDROLÓGICOS Os processos hidrológicos em uma bacia hidrográfica ocorrem em duas direções predominantes de fluxo: vertical e longitudinal. A direção vertical envolve processos como precipitação, evapotranspiração, umidade e movimento de água no solo. Por outro lado, a direção longitudinal está relacionada ao movimento da água na superfície seguindo os gradientes naturais (como escoamento superficial em rios) e dentro do subsolo (escoamento subterrâneo). Esses processos juntos desempenham um papel fundamental na forma como a água se move e é distribuída em uma bacia hidrográfica, influenciando o ciclo hidrológico e a disponibilidade de recursos hídricos na região (TUCCI e CLARK, 1997). A variabilidade do regime hidrológico é controlada por diversos elementos que caracterizam a bacia hidrográfica, tais como litologia, relevo, solos, cobertura vegetal e por fatores climáticos, como precipitação, radiação solar e evaporação (TUCCI, 2002). Estudos mais recentes como Carlier et al. (2018) e Balbin et al. (2020), 16 destacam a importância do arcabouço geológico e das variações no armazenamento específico para compreender a dinâmica dos fluxos. Embora os caminhos percorridos pela água não estejam nitidamente distintos, é uma prática comum e benéfica separar, pelo menos, em dois componentes os hidrogramas de vazão observados na saída da bacia hidrográfica: o escoamento direto e o fluxo de base. A componente do fluxo de base do hidrograma está relacionada com variações de longo prazo no armazenamento regional de água subterrânea, e normalmente assume-se que o fluxo de base é produzido pela contribuição das águas subterrâneas para a descarga dos rios (COLLINSCHON & FAN, 2012). A vazão específica média por exemplo é uma variável hidrológica que pode ser utilizada nos estudos morfométricos e hidrológicos. Ela é determinada pela razão entre a vazão média em uma dada seção de medição e a respectiva área de drenagem servindo também como importante medida da produção hídrica no contexto de bacias hidrográficas de tamanhos de área diferentes. O índice de vazão específica média é determinado pela razão entre a vazão média em uma dada seção de medição e a respectiva área de drenagem (TUCCI, 2002). De acordo com este autor, existe uma tendência de redução da vazão específica de montante para jusante, conforme o aumento do tamanho da bacia e o comprimento do rio. O regime do escoamento superficial geralmente é baseado nas descargas médias mensais e permite a avaliação da sazonalidade das vazões. A média, máxima e mínima anual podem revelar as possíveis variações ao longo da série histórica da estação fluviométrica (ROCHA e SANTOS, 2018). No contexto da avaliação das flutuações do fluxo superficial em uma bacia hidrográfica, as curvas de duração de fluxo emergem como uma ferramenta de destaque. São preferidas devido à sua aplicação relativamente descomplicada e à sua capacidade de representar abrangentemente as variações na vazão de um rio, cobrindo desde momentos de baixo fluxo até eventos de inundação (conforme delineado por SMAKHTIN em 2001). Estas curvas estabelecem uma relação direta entre os valores de vazão e a porcentagem do tempo em que estes valores são igualados ou ultrapassados. Em essência, essas curvas estabelecem uma ligação entre a magnitude e a frequência das vazões em um rio, possibilitando a obtenção de índices de vazão (Q’s). 17 O fluxo de recessão de um rio representa o período em que a vazão dos rios é mantida somente pelas descargas subterrânea, coincide com períodos de estiagem com ausência de fluxo superficial direto, e indica a capacidade das bacias hidrográficas de reter a água da chuva e liberá-la gradualmente durante os períodos de seca. O método de Eckhardt (2005) define valores fixos para 𝐵𝐹𝐼𝑚𝑎𝑥 baseados nas características do rio e da hidrogeologia dos aquíferos e as descarga nos canais dos rios, os valores assumidos para rios perenes sobre aquíferos fissurais é de 0,25 e porosos é de 0,80. O 𝐵𝐹𝐼𝑚𝑎𝑥 representa uma razão volumétrica entre o fluxo de base e a vazão total, limitando a influência direta da drenagem e incorporando as características geológicas da bacia hidrográfica (SMAKHTIN, 2001) Conforme SMAKHTIN (2001), o fluxo de base é um significativo componente do fluxo superficial que provém das águas subterrâneas, ou mesmo de outras fontes superficiais como lagos e derretimento de geleiras, e é dependente do armazenamento específico de uma determinada litologia. Durante a estação seca, a descarga superficial é majoritariamente composta pelo fluxo de base. Na estação úmida, a descarga é composta pelo fluxo de base e pelo fluxo rápido, que é produzido pela chuva. O fluxo de base pode ser caracterizado a partir da hidrógrafa do fluxo total utilizando métodos de separação hidrográfica. Essas técnicas geralmente utilizam filtros digitais e análise de recessão (e.g. EKHARDT, 2005; COLLISCHON & FAN, 2012). Por fim, para se conhecer todo o comportamento hidrológico de uma bacia hidrográfica deve-se atentar as séries temporais de vazão, que são o resultado da associação de componentes do ciclo hidrológico e das consequências das ações antrópicas e influências naturais, tendo fundamental importância no subsídio para tomada de decisão em relação a racionalização e conservação da água (MORTATTI et al., 2004). 18 2.3 USO E COBERTURA DO SOLO Para dar o suporte na análise hidrológica em bacias hidrográficas, também se faz necessário revelar as alterações na cobertura e uso do solo da região, do qual os impactos influenciam no comportamento hidrológico das bacias, pois modificações naturais ou artificiais na cobertura vegetal tem influência no escoamento, na produção de sedimentos e na qualidade da água (TUCCI e CLARK, 1997). As informações do uso e cobertura do solo são elementos básicos para o planejamento de uma bacia hidrográfica, pois retratam as atividades econômicas desenvolvidas e que podem significar pressões e impactos sobre os elementos naturais. Por exemplo, centros urbanos, áreas industriais, entre outros constituintes. Estes elementos podem ser identificados e localizados sobre o mapa das bacias, indicando áreas estratégicas para avaliação, estudo ou manejo. A mudança da superfície de uma bacia tem impactos significativos sobre o escoamento, e este impacto normalmente é caracterizado quanto ao efeito que provoca no comportamento das enchentes, nas vazões mínimas e na vazão média (Tabela 1; TUCCI, 2007). Tabela 1 – Mudanças de superfície e principais impactos sobre o escoamento. 19 Os impactos da agricultura nos recursos naturais (solo e água) se devem principalmente ao aumento do escoamento superficial, aumento da erosão hídrica do solo, e consequentemente a produção de sedimentos, e aumento da transferência de elementos químicos aos cursos da água. Como exposto por Gonçalves (2016), a extensão e a magnitude desses três processos nas áreas agrícolas afetam diretamente interesses econômicos, ambientais e sociais, não só para os produtores rurais, mas também para a sociedade urbana, já que estão inseridos dentro de uma mesma área fisiográfica, a bacia hidrográfica. Os alertas destes impactos são: a queda da qualidade de água dos rios, o desbalanço hidrológico (secas e enchentes), assoreamento de reservatórios, saúde da população, aumento nos custos de produção, susceptibilidade às estiagens etc. Diante disto, o planejamento da ocupação na área de uma bacia hidrográfica é de extrema importância diante do aumento do uso (doméstico ou industrial), demandando ações que contemplem a população local, preservação de recursos oriundos da terra e da água. Neste cenário, esse trabalho de conclusão de curso visou contemplar algumas variáveis relacionadas aos usos e cobertura da terra e outras características fisiográficas em sub-bacias hidrográficas, de forma a avaliar sua influência nas respostas hidrológicas dessas sub-bacias. 20 3. MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 ÁREA DE ESTUDO 3.1.1 Localização e características gerais da área A área de estudo corresponde a região das nascentes geológica e histórica do Rio São Francisco, no sudoeste de Minas Gerais. Trata-se da sub bacia do Alto São Francisco ou São Francisco 1 (SF1), localizada entre os paralelos 18º e 21º de latitude sul e os meridianos 43º30’ e 46º40’ de longitude oeste na região central de Minas Gerais, sendo uma das dez Unidades de Planejamento e Gestão de Recursos Hídricos (UPGRHs) do RSF no estado. As UPGRHs são unidades físico-territoriais com identidade regional que orientam as aplicações da política estadual de recursos hídricos (CERH-MG, 2010). A região de SF1 ocupa uma área de 14.155 km² e corresponde a bacia afluente mais a montante do Rio São Francisco (Figura 2). SF1 merece destaque dentro das unidades de planejamento no Estado de Minas Gerais por conter as nascentes do São Francisco, o chamado “Rio da Integração Nacional”. O rio São Francisco é o mais importante recurso hídrico das regiões sudeste e nordeste brasileiro, e objeto de renovada atenção a partir do projeto de transposição, que garantirá a sustentabilidade hídrica para regiões do Semiárido brasileiro. SF1 abrange 29 municípios e uma população total de 260.698 habitantes, dos quais 228.589 (87,7%) correspondem à população urbana, e 32.109 (12,3%) à população rural (IBGE, 2011). A maior parte dos municípios possui menos que 10.000 habitantes, sendo os mais populosos Formiga, Lagoa da Prata, Bom Despacho e Arcos, com mais de 30.000 habitantes. As sub bacias escolhidas neste trabalho são Calciolândia, pertencente ao domínio geológico Cárstico, e Vargem Bonita, Tapiraí Jusante, Fazenda D’Ajudas e Fazenda Samburá, representando o aquífero fraturado. Para efeitos de comparação foi escolhida duas sub-bacias, Calciolândia e Vargem Bonita, que representam cada substrato geológico, Carste e Fraturado. A vegetação nativa da região do Alto São Francisco é constituída predominantemente pelo cerrado, que se estende originalmente por quase toda 21 subbacia. Este tipo de vegetação é característico de regiões de clima semiúmido, constituindo-se principalmente de gramíneas, arbustos e árvores de médio porte, tendo como principal característica os troncos e galhos retorcidos e as folhas espessas e coriáceas (Euclydes et al., 2001). Figura 2– Mapa localização da área de estudo. Fonte: elaborado pelo autor. 22 3.1.2 Clima e pluviometria De acordo com a classificação Köppen-Geiger e o Plano de Recursos Hídricos da Bacia Hidrográfica do Rio São Francisco (CBHSF, 2016), os climas em SF1 correspondem a Cwa e Cwa, respectivamente, clima subtropical úmido com inverno seco e clima subtropical de montanha com inverno seco (Peel et al., 2007). Ambos são influenciados pelas monções da América do Sul e possuem ciclo anual de precipitação bem definido, com o período úmido concentrando a maior parte da precipitação (outubro a março) (Figura 3). Com relação à vazão, os menores valores ocorrem em setembro, e os maiores em janeiro, junto com as maiores taxas de precipitação. A recarga dos reservatórios subterrâneos se inicia apenas em outubro, quando se inicia o ano hidrológico. Na estação de Vargem Bonita (MG), entre 1985 e 2020, a precipitação anual média foi de 1616 mm, com máxima de 2528,4 mm, em 1992, e mínima de 1097,9 mm, em 2014. Em 2020, a média foi de 1507,9 mm (ANA, 2021). Figura 3 – Precipitação média mensal na estação de Vargem Bonita entre 1985 e 2020. Fonte: ANA (2021). 23 3.1.2.1 Recursos hídricos No que se refere aos principais usos, a bacia SF1 apresenta uma demanda relativamente baixa para abastecimento humano, com um fluxo registrado de 0,773 m³ s-¹. Outros usos de água na bacia, como a indústria, com uma demanda de 0,465 m³ s-¹, e a dessedentação animal, com 0,416 m³ s-¹, também não representam demandas significativas de água. A mineração é o setor de menor demanda na bacia, com 0,072 m³ s-¹. A demanda mais intensa de água na bacia é para fins de irrigação, atingindo 3,886 m³ s-¹, o que corresponde a quase 70% da demanda total de 5,612 m³ s-¹ (IGAM, 2022). Figura 4 – Rio São Francisco Fonte: IGAM (2022). 24 3.2 ANÁLISE DO MEIO FÍSICO 3.2.1 Parâmetros morfométricos A análise do meio físico das respectivas sub-bacias foi baseada a partir de dados do Instituto Nacional de Pesquisa Espaciais (INPE, 2014), na escala 1:250.000 em folhas 1ª latitude e 1,5º por longitude. Utilizando o modelo digital de elevação (MDE – SRTM) e o software ArcGis Pro (3.1.3), as sub-bacias foram delimitadas e individualizadas, assim como as suas drenagens, e então foram obtidos os parâmetros morfométricos (área, perímetro, Kc, comprimento principal) e declividade. O dado da área é fundamental para definir as potencialidades hídricas da bacia hidrográfica (TUCCI, 1993) e assim como o perímetro, também serve como elemento básico de vários cálculos de outras características físicas extraídas neste trabalho. Já o coeficiente de compacidade (Kc) é a relação entre o perímetro e a circunferência de um círculo de área igual à da bacia. (VILELA; MATTOS, 1975, p. 14). Essa relação é adimensional (Equação 1) e varia independente do seu tamanho. Valores de Kc de 1,00 a 1,50 indicam uma bacia mais compacta ou mais arredondada, e valores mais altos que 1,50, uma bacia mais ramificada ou irregular. 0,28𝑃 Kc (Equação 1) A declividade média em cada sub-bacia foi calculada a partir da ferramenta Slope do ArcGis. As classes de declividade utilizam a classificação da EMBRAPA (1979). 25 3.2.2 Geologia simplificada, tipos de solos, uso e ocupação do solo Na análise geológica foi utilizado o Mapa de Geológico de Minas Gerais do Serviço Geológico do Brasil (CPRM, 2010) na escala 1:1.000.000. As principais litologias foram agrupadas para gerar um mapa geológico simplificado. A caracterização pedológica utilizou o Mapa de Solos do Estado de Minas Gerais (UFV et al, 2010), na escala de 1:500.000, disponível na Infraestrutura de Dados Espaciais do Sistema Estadual de Meio Ambiente e Recursos Hídricos, que utiliza o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (Embrapa, 2006). Para a avaliação do uso e cobertura do solo nas bacias hidrográficas, foram utilizados os mapeamentos de uso e cobertura do solo produzidos e disponibilizados pelo Projeto de Mapeamento Anual da Cobertura e Uso do Solo no Brasil (MapBiomas) Coleção 6 (MAPBIOMAS, 2021). Para cada uma dessas análises (geologia, tipos de solo, uso e cobertura do solo), em cada sub-bacia, foram calculadas as respectivas áreas em porcentagem. 3.3 ANÁLISE HIDROLÓGICA 3.3.1 Caracterização das vazões Em um primeiro momento foram extraídos dados hidrológicos das estações fluviométricas disponíveis no Sistema Hidroweb da Agência Nacional de Águas (ANA, 2021), que representam parte da rede de monitoramento hidrológico operada pelo Serviço Geológico do Brasil (SGB/ CPRM). Com os dados hidrológicos foram construídos diagramas de variação anual de vazão (hidrogramas) e curvas de permanência (mm/dia), ao longo de séries históricas em cada uma das sub-bacias. Curvas de permanência exibem no seu eixo vertical a vazão específica e no eixo horizontal o tempo, logo representa a distribuição da vazão ao longo do tempo analisado. Uma curva de duração de fluxo é um instrumento hidrológico que se origina pela ordenação decrescente dos valores de vazão em uma série temporal, considerando a frequência de ocorrência de cada valor. Essa frequência é expressa 26 em termos percentuais em relação ao conjunto total de valores da série, e, posteriormente, todos os valores são representados graficamente em função dessa porcentagem, tipicamente em uma escala logarítmica para melhor destacar tanto valores extremamente elevados quanto extremamente baixos. A configuração da curva de duração de fluxo proporciona dados preciosos a respeito das condições hidrológicas de uma bacia. A seção da curva onde as vazões são inferiores ao índice Q50, que denota a vazão igualada ou superada em 50% do período analisado, pode ser interpretada como a contribuição das águas subterrâneas para o fluxo superficial (como proposto por SMAKHTIN, 2001). Se a inclinação desta parte da curva é suave, isso sinaliza que a contribuição do fluxo superficial é substancial. Por outro lado, uma inclinação acentuada indica que a contribuição do fluxo superficial é escassa ou altamente variável. Ademais, a relação Q90/Q50 é um parâmetro hidrológico empregado para descrever a relação entre a vazão igualada ou superada durante 90% do tempo (Q90) e a vazão igualada ou superada durante 50% do tempo (Q50) no período sob análise. Essa razão é útil para a avaliação da variabilidade do fluxo de água em uma determinada bacia hidrográfica. A partir dessas curvas foi possível extrair descargas características (Qmédia, Q10, Q50, Q90) e as razões Q90/Q10 e Q90/Q50, que são consideradas indicadores dos fluxos máximo e mínimo em uma bacia. 3.3.2 Separação de Hidrogramas O hidrograma é a representação gráfica da variação da vazão de uma seção de curso de água ao longo do tempo. A distribuição da vazão ao longo do tempo é o resultado da interação de todos os componentes do ciclo hidrológico, entre a ocorrência da precipitação e a vazão na bacia hidrográfica. É possível estimar contribuições do fluxo de base no escoamento total utilizando técnicas de separação de hidrogramas, e assim identificar as vulnerabilidades dos aquíferos e dos fluxos superficiais. Existem diversas técnicas de separação de escoamento, sendo os filtros numéricos ou digitais os mais utilizados atualmente. Neste trabalho, a metodologia de separação de hidrograma utilizada será o filtro digital de Collinschon & Fan (2012) adaptado de Eckhardt (2005), um algoritmo 27 utilizado para calcular o fluxo de base, que realiza a separação da vazão do rio em duas componentes, escoamento superficial e escoamento de base, conforme a Equação 2: Qt = 𝑓i + 𝑏i (Equação 2) onde Qt é vazão do rio; 𝑓i é o escoamento superficial; 𝑏i é o escoamento de base. 3.4 ANÁLISE ESTATÍSTICA Bastante utilizada como medida de associação em diferentes áreas da pesquisa científica (Chen e Popovich, 2002), uma correlação pode ser definida como uma associação adimensional e linear entre variáveis quantitativas. O coeficiente de correlação de Pearson (r) varia entre 1 e -1 tendo o sinal como indicação da direção (positiva ou negativa), enquanto o valor representa o grau, quanto mais próximo de 1 mais forte é a associação, e quanto mais próximo de zero, menor é a correlação. Em suma, uma correlação positiva é diretamente proporcional e a negativa inversamente proporcional. Basicamente o coeficiente de Pearson é uma medida de associação linear entre variáveis e sua fórmula é (Equação 3): (Equação 3) Com os valores dos parâmetros de morfometria, litologia, respostas hidrológicas, tipos de solos e uso ocupação do solo, o cálculo da matriz de correlação foi produzido pelo programa Jamovi 2.3, um software de análise estatística de dados gratuito e open source. 28 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 4.1 ANÁLISE DO MEIO FÍSICO 4.1.1 Parâmetros morfométricos A Figura 5 mostra as áreas de contribuição das 5 sub-bacias selecionadas para este estudo. As informações e valores dos parâmetros morfométricos estão na (Tabela 2). Figura 5 – Mapa das sub-bacias individualizadas. Fonte: elaborado pelo autor. 29 Tabela 2 – Dados dos parâmetros morfométricos das sub bacias selecionadas para compor a matriz de correlação. Sub-bacia Área (Km²) Perímetro (Km) Kc Compr. Princ. (Km) Calciolândia 294,81 125,76 2,05 25,86 Fazenda Ajudas 239,62 112,56 2,04 24,84 Fazenda Samburá 673,56 216,72 2,34 34,34 Tapiraí Jusante 567,81 177,36 2,08 27,59 Vargem Bonita 301,74 107,28 1,73 20,80 Fonte: elaborado pelo autor. Dentre as sub-bacias analisadas, observa-se que Vargem Bonita exibe o formato mais próximo do arredondado (1,73), e Fazenda Samburá, com o maior valor de Kc dentre as bacias (2,34), possui formato mais irregular. Todas as sub-bacias possuem valores acima de Kc > 1,50. Junto com os outros parâmetros morfométricos, a declividade média também foi obtida a partir do Modelo Digital de Elevação, e classificada segundo a classificação da EMBRAPA (1979). Observa-se no mapa da Figura 6 que alguns pontos das subbacias apresentam declividades acentuadas, que aumentam da velocidade de escoamento superficial, reduzindo a possibilidade da infiltração da água no solo (UMETSU et al, 2012). Valores de elevações mínimas e máximas de cada bacia, junto com a declividade média em porcentagem, foram calculados também a partir de técnicas de geoprocessamento (Tabela 3Tabela 2). A bacia de menor declividade média é Calciolândia, com 12,15%, enquanto as maiores declividades estão em Vargem Bonita e Tapiraí, com 20,80% e 19,68%. A área da sub bacia de Vargem Bonita engloba parte do Parque Nacional da Serra da Canastra e apresenta também os maiores valores de elevação máxima. Lembrando que a Unidade de Planejamento Alto SF1 abrange a região das nascentes, exibindo um relevo forte ondulado. 30 Figura 6 – Mapas de declividade (%) das 5 sub-bacias analisadas em SF1. Fonte: elaborado pelo autor. 31 Tabela 3 – Dados de elevações mínimas, máximas e as declividade médias das subbacias. Sub-bacia Elevação Máx (m) Elevação Mín (m) Decl. Média (%) Calciolândia 952,05 645,84 12,15 Fazenda Ajudas 1200,56 714,10 12,78 Fazenda Samburá 1292,68 748,99 14,37 Tapiraí Jusante 1279,51 659,75 19,68 Vargem Bonita 1503,59 748,33 20,80 Fonte: elaborado pelo autor. 4.1.2 Parâmetros fisiográficos O uso e cobertura da terra atuais estão associados ao processo de ocupação da região. A classificação original do MapBiomas (Figura 7) foi simplificada neste trabalho em duas grandes classes: natural e não natural. A classe “natural” reúne a Formação Campestre, Formação Florestal e Formação Savânica (cerrado) do MapBiomas, já a classe “não natural” abarga os usos de Cana de Açúcar, Café, Feijão. Floresta Plantada, Infraestrutura urbana, Mineração, Mosaico de Agricultura e Pastagem, Outras Áreas nãos Vegetadas e Pastagens (Figura 8). 32 Figura 7 – Mapa de Uso e Ocupação do Solo de MapBiomas (2021). Fonte: elaborado pelo autor. 33 Figura 8 – Mapa de Uso e Ocupação do Solo das 5 sub-bacias reclassificado a partir de MapBiomas (2021). Fonte: elaborado pelo autor. 34 A Tabela 4 mostra as respectivas áreas das classes natural e não natural em cada uma das sub-bacias. Tabela 4 – Áreas em percentual do Uso e Ocupação classificados em Natural e Não Natural. Sub-bacia Natural (%) Não Natural (%) Calciolândia 28,24 71,76 Fazenda Ajudas 21,35 73,30 Fazenda Samburá 24,42 74,96 Tapiraí Jusante 43,26 56,74 Vargem Bonita 50,90 49,10 Fonte: elaborado pelo autor. Samburá, Ajudas e Calciolândia são as bacias com maiores valores da classe de uso ‘não natural’, tendo como suas principais atividades a mineração e pastagem. (Figura 3). Já Vargem Bonita tem a especificidade de ter parte do Parque Nacional Serra da Canastra em sua área, contribuindo com a maior proteção de ambientes de Cerrado e Mata Atlântica e zonas de nascentes. Por fim a principal atividade antrópica que predomina em todo SF-1 é a irrigação, enquanto as formações vegetais e campestres apresentam maiores quantitativos nas respectivas áreas. 4.1.3 Parâmetros litológicos A classificação litológica original da CPRM (2010) foi reclassificada neste trabalho em 5 litotipos de acordo com sua natureza de aquíferos: Fraturado 1, Fraturado 2, Carste, Sedimentares e Aluviões. As rochas da classe Fraturado 1 são ígneas ou metamórficas de granulometria grossa (p.ex: gnaisses) e a Fraturado 2 engloba rochas metamórficas de granulometria fina (p.ex: xistos). Ambas possuem baixa porosidade natural e sua capacidade de armazenar água está relacionada a fraturas intercomunicadas. A classe Carste engloba as rochas carbonáticas, cuja capacidade de armazenamento está relacionada à porosidade gerada pela dissolução dos carbonatos. A classe sedimentar corresponde aos aquíferos porosos, quem por sua 35 vez, possuem a maior capacidade de armazenamento hídrico. Já a classe Aluviões representa os aquíferos livres formados em rochas sedimentares não consolidadas. Na Figura 10 constata-se que o sistema cárstico está localizado na porção sudeste do mapa, e disperso em pequenas regiões na porção central e o Fraturado nas demais bacias e basicamente pela maioria do Alto – SF1. Figura 9 – Mapa Litológico das 5 sub-bacias reclassificado a partir de CPRM (2010). Fonte: elaborado pelo autor 36 Tabela 5 – Áreas em percentual dos tipos litológicos simplificadas a partir de CPRM (2010). Sub-bacia Fraturado 1 (%) Fraturado 2 (%) Carste (%) Sedimentar (%) Aluviões (%) Calciolândia 0 0 87,6 0 12,4 Fazenda Ajudas 0 84,60 9 0 15,40 Fazenda Samburá 0 99,30 0 0 0,70 Tapiraí Jusante 0 94,50 1,14 1,97 2,40 Vargem Bonita 0 97,13 0 2,85 0,01 Fonte: elaborado pelo autor. Observa-se na Tabela 5 que a sub-bacia de Calciolândia possui litologia cárstica como predominante (~87%), enquanto nas demais bacias, com destaque a Vargem Bonita, o Fraturado 2 aparece como predominante (~97%). 4.1.4 Tipos de solo O resultado da caracterização da tipologia dos solos na sub-bacia de Calciolândia é o predomínio de Argissolo, representando 73% da área total, seguidos por o Latossolo e Neossolo. Vargem Bonita tem como predominante o Neossolo, com 61%, seguidos de Cambissolo, Latossolo, Afloramento de Rocha e Plintossolo. Samburá tem predomínio de Cambissolo (83%), seguido de Latossolo. Tapiraí Jusante, por sua vez, tem 91% da sua área coberta por Cambissolo, seguido de Neossolo e Latossolo. Por fim Ajudas aparece com 63% de Latossolo, seguidos por Cambissolo e Neossolo. Revela-se então o predomínio do Cambissolo nas bacias de domínio fraturado, seguido por Latossolo e Neossolo, ao contrário de Calciolândia, que além de não possuir em seu domínio o Cambissolo, abarga o Argissolo na sua maior parte (Figura 10 e Tabela 6). 37 Figura 10 – Mapa dos tipos de solo das 5 sub-bacias UFV et al., (2010). Fonte: elaborado pelo autor. 38 Tabela 6 – Áreas em percentual dos tipos de solo a partir de UFV et al. (2010) (Aflor. = afloramento de rocha). Sub-bacia Argissolo (%) Latossolo (%) Neossolo (%) Cambissolo (%) Aflor. (%) Calciolândia 73 18 9 0 0 Fazenda Ajudas 0 63 17 20 0 Fazenda Samburá 0 14 0 86 0 Tapiraí Jusante 0 3 6 91 0 Vargem Bonita 0 12 61 21 3 Fonte: elaborado pelo autor. 4.2 ANÁLISE HIDROLÓGICA 4.2.1 Parâmetros hidrológicos Os parâmetros hidrológicos em cada uma das sub-bacias foram calculados a partir das séries históricas da ANA (2021), entre os anos de 01/01/1985 e 31/12/2020, e são apresentados na Tabela 7, incluindo a vazão média específica, as vazões absolutas (Q’s) e médias de longo período (Qmédia), com, 90%, 50% e 10% de permanência (Q95, Q90, Q50, Q10). A vazão (Q) média específica foi obtida dividindo a Q média pela área de contribuição das bacias. Figura 11 – Gráfico da Curva de Permanência das sub-bacias em SF1. , 0 1 1 10 100 1000 0 20 40 60 80 100 Vargem Bonita Fazenda Ajudas Calciolândia Tapirai Jusante Fazenda Samburá 39 Tabela 7 – Parâmetros hidrológicos e climáticos das sub-bacias (ANA, 2021). Sub-bacia Precipitação (mm/ano) Qmédia (L/s/Km²) Q10 Q50 Q90 Q90/Q50 Calciolândia 1312,9 13,03 32,59 4,75 1,89 0,40 Fazenda Ajudas 1440,7 5,36 45,32 12,91 6,13 0,47 Fazenda Samburá 1400 24,24 43,41 18,04 10,55 0,58 Tapiraí Jusante 1632,7 20,08 39,42 14,49 8,46 0,57 Vargem Bonita 1616,9 28,86 54,51 18,18 9,97 0,55 Fonte: elaborado pelo autor. Com relação às curvas de permanência (Figura 11), curvas mais íngremes como a bacia de Calciolândia indicam uma menor regularidade da vazão em relação ao tempo, ao contrário de Vargem Bonita e as outras sub-bacias, que demonstram uma curva mais horizontalizada, indicando uma vazão mais estável ao longo do tempo. Isto evidencia uma resposta diferenciada do substrato geológico aos processos hidrológicos, sendo a litologia fraturada mais favorável ao armazenamento hídrico do que a litologia cárstica. 4.2.2 Separação de hidrogramas Com dados da série histórica de vazão (m³/s) de 01/01/1985 a 31/12/2020 nas estações de Vargem Bonita e Calciolândia, e da precipitação (mm/dia), foi possível realizar a separação hidrográfica das sub-bacias, ou seja, identificar os percentuais da contribuição do fluxo de base para o fluxo total. Aplicando a técnica do filtro digital de separação hidrográfica a partir do filtro de Eckhardt (2005) e Collischonn e Fan (2012), foi possível revelar índice de fluxo de base máximo (BFImax) nos domínios cársticos e fraturado, isto é, o percentual de contribuição do fluxo de base para o fluxo total. Em Vargem Bonita, representante da litologia fraturada, o valor de BFImax, é de 57%, enquanto em Calciolândia, de litologia cárstica, é de 39% (Tabela 8). Para a gestão de recursos hídricos, isto significa que o fluxo superficial da bacia de Calciolândia é mais dependente da precipitação que Vargem Bonita, logo, esta é uma bacia mais vulnerável a períodos de seca prolongada. 40 Tabela 8 – Parâmetros para separação hidrográfica. Sub-bacia Área (Km²) Precipitação (mm/ano) Q90 Q50 Qmédia (m3/s) Fluxo de Base (BFI) Calciolândia 294,81 1312,92 0,50 1,28 3,63 39% Vargem Bonita 301,74 1616,93 2,84 5,10 7,71 57% Fonte: elaborado pelo autor. 4.3 ANÁLISE ESTATÍSTICA A matriz de correlação estatística de Pearson avalia o grau de relacionamento entre duas ou mais variáveis quantitativas. O coeficiente de relação de Pearson pode variar de 0 a ±1 e indica a correlação entre essas variáveis: valores próximos de 1 indicam uma correlação positiva forte, valores mais próximos de -1 indicam uma correlação negativa forte, ou seja, quando uma variável aumenta a outra diminui na mesma proporção. Valores próximos de zero apontam ausência de correlação. O valor-p na correlação de Pearson é uma medida estatística que ajuda a determinar se a correlação obtida entre duas variáveis é estatisticamente significativa ou se pode ser explicada pelo acaso. Destaca-se que a interpretação do valor-p deve ser feita em conjunto com o coeficiente de Pearson, no contexto da pesquisa. Para a construção desta matriz de correlação, as cinco sub-bacias foram selecionadas e alguns dos parâmetros calculados nesta pesquisa foram desconsiderados, visto que não apresentaram correlações significativas. Diante dos resultados e do contexto da matriz de correlação, foi direcionado como critério de relevância e destaque as correlações positivas ou negativas, acima de 0,800 somado a valores de p < 0,01. As principais correlações estão evidenciadas na Figura 12. 41 Figura 12 – Matriz de Correlação de Pearson. Fonte: elaborado pelo autor. Os fatores fisiográficos que exibiram correlações mais fortes com os parâmetros hidrológicos foram as litologias e os tipos de solo, com valores próximos a ±1, e valores-p < 0,01, ou seja, estatisticamente muito significativos. A litologia Fraturado 2 exibiu forte correlação positiva com Q10, Q50, Q90 e com a razão Q90/Q50, assim como a variável Cambissolo com a razão Q90/Q50. Já nas correlações negativas, ou seja, inversamente proporcional, revelou que o Carste, Aluviões e Argissolo correlacionam com os parâmetros hidrológicos Q50, Q90, Q90/Q50 e Qmédia. 42 5. CONCLUSÕES A partir das análises hidrológicas, morfométricas e fisiográficas somados aos dados de uso e cobertura da terra, pode-se notar a grande influência do substrato geológico e do solo nas respostas hidrológicas das sub-bacias. Outros autores já haviam destacado este fato, como Carlier et al., 2018. A menor contribuição do fluxo de base ao fluxo total em Calciolândia, quando comparada a Vargem Bonita, é coerente com as curvas de permanência, sendo a primeira mais variável e a segunda mais estável ao longo do tempo. Isto pode ser explicado por dois motivos: pela litologia cárstica, que apresenta rápida infiltração e flutuações na dinâmica hidrológica em resposta à precipitação, e pelo predomínio da cobertura não natural, que pode prejudicar a infiltração e a recarga. A maior contribuição do fluxo de base em Vargem Bonita pode ser explicada tanto pelo aquífero fraturado, como pela preservação da cobertura natural, que possibilita uma melhor infiltração da precipitação e uma recarga mais eficiente do aquífero. 43 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANA – AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS. Hidroweb: Sistemas De Informações Hidrológicas, Versão 3.1.1, 2021. Séries Históricas De Estações. Disponível Em: Https://Www.Snirh.Gov.Br/Hidroweb/Serieshistoricas. Acesso Em: 17 Mar. 2021. ALVES, J. M. 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