Interações hidromorfodinâmicas na bacia hidrográfica do rio Sepotuba – Alto Paraguai, Mato Grosso – Brasil - Leandro, Gustavo Roberto dos Santos [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2020)
A bacia hidrográfica é um sistema físico-ambiental complexo devido as dinâmicas e aos processos que ocorrem em seus compartimentos. A presente tese tem por objetivo analisar as interações hidromorfodinâmicas em função dos processos de apropriação desenvolvidos na bacia hidrográfica do rio Sepotuba, Alto rio Paraguai - Mato Grosso nas últimas décadas, bem como o comportamento hidrossedimentológico atual em um ciclo sazonal no canal principal associado a evolução morfológica no sistema rio-planície de inundação em seu baixo curso. Do ponto de vista metodológico, recorreu-se a revisão teórica; levantamento cartográfico (uso de cartas topográficas, imagens de satélite, mapas temáticos, softwares de geoprocessamento); aquisição e análise de dados secundários; monitoramento das variáveis hidrodinâmicas e sedimentares; bem como análises laboratoriais e estatísticas. A integração entre o comportamento interanual das chuvas e o progressivo avanço das monoculturas e da pecuária contribuiu para a ocorrência dos períodos hidrológicos: de 1970 a 1985, de 1986 a 2000, e de 2001 a 2018. Inicialmente, no primeiro período hidrológico, as vazões aumentaram progressivamente em resposta à dinâmica das chuvas. Contudo, na segunda metade dos anos 1980, nota-se que outra variável da bacia hidrográfica passa a atuar no comportamento da vazão. Nesse contexto, a transição para o segundo período hidrológico é marcada pelo aumento no Desvio Padrão das chuvas – o maior de toda a série, bem como pelo aumento da vazão média. Por fim, o terceiro período hidrológico é marcado por oscilações nas vazões e por sua progressiva diminuição em relação ao período anterior. Com relação à sazonalidade, nota-se que as maiores cheias (janeiro-abril) ocorreram no segundo período hidrológico e que, entre o primeiro e o último período, ocorreram mais irregularidades no fluxo do canal. A partir do recorte sazonal entre 2017-2018, as características granulométricas dos sedimentos de fundo apresentaram o mesmo padrão temporal. No entanto, verificam-se mudanças espaciais quando consideramos os setores geomorfológicos. Nesse sentido, a hidrodinâmica atual desencadeada pela diminuição das vazões no último período hidrológico e o aumento no aporte de sedimentos produzidos na bacia hidrográfica têm contribuido para a formação de depósitos de canal. Ainda, a dinâmica dos sedimentos de fundo e em suspensão, juntamente com o comportamento da vazão, pode indicar níveis de degradação ambiental. Isso decorre do fato de que constataram-se variações e picos nas cargas suspensas sazonais, com destaque para o período de enchente, no ambiente de confluência entre os rios Sepotuba e Paraguai. Por fim, conclui-se que, entre o primeiro e segundo período hidrológico, o fluxo de energia no sistema rio-planície de inundação, fruto da interação entre as chuvas e usos da terra, contribuiu para as mudanças morfológicas do sistema a partir de mecanismos de rompimento de meandro, migração e avulsão. No entanto, no terceiro período hidrológico, fica evidente que os usos da terra têm comprometido a disponibilidade de água no sistema, sendo bem expressos pelos aspectos sedimentares atuais e pelos processos deposicionais no canal com as formas de leito, barras laterais e convexas, diques marginais e colmatação.

River basins are physical-environmental systems considered complex by virtue of the dynamics and processes that occur in their compartments. In this regard, this doctoral dissertation aims to investigate hydromorphodynamic interactions taking place at different spatiotemporal scales in the hydrographic basin of the Sepotuba river, Upper Paraguay, state of Mato Grosso, Brazil, and to analyze the morphological evolution of the river-floodplain system in its lower reaches. In terms of methodological procedures, the study drew on a theoretical review; a cartographic survey (using topographic maps, satellite images, thematic maps, geoprocessing software); secondary data acquisition and analysis; monitoring of hydrodynamic and sedimentary variables; and laboratory and statistical analysis. The integration between the inter-annual behavior of rainfall and the progressive advance of monocultures and livestock contributed to the occurrence of hydrological periods, namely: from 1970 to 1985, from 1986 to 2000, and from 2001 to 2018. Initially, in the first hydrological period, the river flow progressively increased in response to the rainfall dynamics. However, in the second half of the 1980s, a new basin-related variable started to affect the river flow behavior. In this context, the transition to the second hydrological period was marked by an increase in the rainfall standard deviation – the highest rate in the entire time series – and by an increase in the average flow. The third hydrological period was marked by fluctuations in the river's flow rates and progressive decreases thereof as compared to the previous period. In terms of seasonality, the greatest floods (January-April) occurred in the second hydrological period; and a greater number of irregularities were observed in the channel flow between the first and last periods. From the seasonal 2017-2018 timeframe onwards, bottom sediment granulometry showed the same temporal pattern. However, spatial changes were observed with regard to geomorphological compartments. In this sense, the current hydrodynamics prompted by the flow decrease in the last hydrological period and the increasing sediment inputs to the river basin have contributed to the formation of channel deposits. Additionally, the dynamics underlying bottom and suspended sediments, coupled with the water flow behavior, may provide indicators of environmental degradation. This was because there were variations and peaks in the seasonal suspended sediment discharges, predominantly in the flood period, in the confluence of the Sepotuba river and the Paraguay river. Finally, the study concluded that, between the first and second hydrological periods, the energy input in the river-floodplain system, resulting from the rainfall and land-use interaction, contributed to the morphological changes observed in the system, which took place through mechanisms of meandering, migration and avulsion. Conversely, the third hydrological period showed that land uses have compromised water availability in the system, as evinced by the current sedimentary aspects and depositional processes in the river channel such as sediment transport, point bars, convex banks, levees, and void filling.
Hydromorphodynamic interactions in the Sepotuba river basin - Upper Paraguay, state of Mato Grosso, Brazil
Keywords: Compartimentos geomorfológicos; Classes de uso da terra; Comportamento hidrológico e hidrodinâmica fluvial; Aspectos sedimentares e mudanças morfológicas; Sistema rio-planície de inundação; Rio Sepotuba; Alto Paraguai - Mato Grosso; Geomorphological compartments; Land use classification; Hydrological behavior and river hydrodynamics; Sedimentary aspects and morphological changes; River-floodplain system; Sepotuba River; Upper Paraguai - Mato Grosso - Brazil