Identificação de áreas potenciais para implantação de bacias de infiltração (barraginhas) com o método AHP e a lógica Fuzzy : bacia hidrográfica do rio Alonzo, sul do Brasil

Abstract

RESUMO: As bacias de infiltração, também conhecidas como barraginhas, são escavações rasas destinadas ao armazenamento e à contenção da água pluvial, contribuindo para o aumento do fluxo de base durante periodos de vazões mínimas. Este estudo teve como objetivo identificar áreas com potencial para a Implantacão de Bacias de Infiltração (IBI), com base nas variáveis fluxo acumulado, declividade e classes de solo. A metodologia adotada utilizou algebra de mapas, associando o método AHP e a Lógica Fuzzy com o operador AND, para a elaboração de um produto cartográfico que indica os locais prioritários à implantação dessa técnica. A análise foi aplicada na bacia hidrográfica do rio Alonzo, importante afluente da margem direita do rio Ivaí, no estado do Paraná, Brasil, escolhida em razão de sua relevância estratégica para a implementação de medidas mitigadoras nos perfodos de vazões mínimas do rio Ivai. A validação dos modelos foi realizada por meio de uma matriz de confusão, comparando os dados gerados pela álgebra de mapas com informações obtidas por Aeronaves Remotamente Pilotadas (RPA). Os resultados evidenciaram que o baixo curso da bacia apresenta maior aptidão para a IBI, com destaque para áreas situadas nos municípios de Faxinal e Cruzmaltina, caracterizadas por declividades suaves e predominância de Latossolos. Assim como, indicaram que a Lógica Fuzzy apresenta maior rigor na determinação dos locais aptos à IBI. Esse modelo validou como aptos 78% dos locais previamente classificados, enquanto o modelo AHP acertou apenas 32% dos locais considerados aptos. O estudo oferece subsídios técnicos para o planejamento e a gestão integrada dos recursos hídricos, destacando a importância da identificação adequada dos locais para a implantação de bacias de infiltração. Além disso, apresenta potencial para subsidiar futuras pesquisas voltadas à definição de áreas prioritárias para a IBI.

ABSTRACT: Infiltration Basins (BI), also known as barraginhas, are shallow excavations designed for the storage and retention of rainwater, contributing to the increase of base flow during low-flow periods. This study aimed to identify suitable areas for implementing Infiltration Basins (IBs), considering key variables such as accumulated flow, slope, and soil classes. The adopted methodology employed map algebra, combining the Analytic Hierarchy Process (AHP) and Fuzzy Logic using the AND operator, to produce a cartographic output indicating priority areas for the application of this technique. The analysis was conducted in the Alonzo River hydrographic basin, an important tributary on the right bank of the Ivaf River, in the state of Paraná, Brazil. This basin was selected due to its strategic relevance for implementing mitigation measures during low-flow periods in the Ivaf River. Model validation was performed through a confusion matrix, comparing data generated by map algebra with information obtained using Remotely Piloted Aircraft (RPA). The results showed that the lower course of the hydrographic basin presents greater suitability for IBI, with emphasis on areas within the municipalities of Faxinal and Cruzmaltina, which are characterized by gentler slopes and the predominance of Latosols. That Fuzzy Logic is more accurate and conservative in determining suitable locations for IBI. This model correctly validated 78% of the areas previously classified as suitable, while the AHP model correctly identified only 32% of such areas. This study offers technical support for integrated water resource management by improving the identification of optimal locations for IBI. Furthermore, it offers promising perspectives for future research focused on identifying priority areas for IBI.