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Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.unioeste.br/handle/tede/8673
Tipo do documento: Tese
Title: Impacto da urbanização na microbacia do rio Cascavel – município de Cascavel – Paraná – Período 2015 a 2020
Other Titles: Impact of Urbanization on the Cascavel River Microbasin – Municipality of Cascavel – Paraná – Period 2015 to 2020
Autor: Santos, Cristiano de Assumpção  ORCID
Primeiro orientador: Feiden, Armin
Primeiro coorientador: Prior, Maritane
Primeiro membro da banca: Feiden, Armin
Segundo membro da banca: Siqueira, Jair Antonio Cruz
Terceiro membro da banca: Nogueira, Carlos Eduardo Camargo
Quarto membro da banca: Figueira, Paulo Tadeu
Quinto membro da banca: Oliveira, Christian Valcir Kniphoff de
Sexto membro da banca: Wrublack, Suzana Costa
Resumo: O crescimento acelerado e desordenado dos centros urbanos tem provocado alterações significativas na dinâmica das bacias hidrográficas, comprometendo sua capacidade de regulação hídrica e sua sustentabilidade ambiental. A microbacia do rio Cascavel, localizada no município de Cascavel – PR, com área de captação de 50,51 km², constitui um exemplo representativo desse processo, tendo suas nascentes situadas dentro do perímetro urbano e sendo impactada diretamente pela expansão urbana e agrícola da região. Este estudo analisou os impactos da urbanização sobre a vazão hídrica da microbacia, investigando a relação entre o aumento da impermeabilização do solo, o uso e ocupação do território e a resposta hidrológica da bacia ao longo do tempo. A metodologia combina análise de séries históricas de vazão e precipitação de 2002 a 2020, classificação supervisionada de imagens Sentinel-2 (2015-2020) processadas em QGIS pelo algoritmo de Máxima Verossimilhança – MAXVER, com Exatidão Global de 86,57% e Kappa de 0,8159, e análise estatística multivariada por Componentes Principais e Agrupamento Hierárquico. Identificou-se expansão contínua da área urbanizada, de 28,41% para 31,28% da microbacia (+1,45 km² em seis anos), em detrimento da lavoura temporária e da formação florestal remanescente. A vazão média diária caiu de 1,53 m³/s, em 2018, para 0,33 m³/s, em 2020 – queda de aproximadamente 78% –, incluindo um intervalo, entre 2018 e 2019, em que a precipitação variou apenas 3,4% e a vazão caiu 66%. A análise multivariada organizou os dados em dois fatores ortogonais – pluviométrico e de resposta hidrológica –, responsáveis por 79,70% da variância total, evidenciando o desacoplamento parcial entre precipitação e vazão. Os resultados permitem apontar a contribuição da urbanização e da impermeabilização do solo sobre as variações de vazão do rio Cascavel, com reflexos sobre o escoamento superficial, a infiltração e a recarga da bacia, e riscos associados a eventos extremos, como enchentes e estiagens severas. Os achados fornecem subsídios técnicos para políticas públicas e estratégias de recuperação ambiental e planejamento urbano, com foco na conservação dos recursos hídricos e na mitigação dos efeitos do adensamento.
Abstract: Rapid and unplanned urban growth has caused significant changes in watershed dynamics, compromising their capacity for hydrological regulation and their environmental sustainability. The Cascavel River micro-watershed, located in the municipality of Cascavel, Paraná, Brazil, with a catchment area of 50.51 km², is a representative example of this process, as its headwaters lie within the urban perimeter and are directly affected by urban and agricultural expansion in the region. This study analyzed the impacts of urbanization on the streamflow of the Cascavel River micro watershed, investigating the relationship between increasing soil sealing, land use and occupation, and the watershed's hydrological response over time. The methodology combines analysis of historical streamflow and precipitation records from 2002 to 2020, supervised classification of Sentinel-2 satellite imagery (2015-2020) processed in QGIS using the Maximum Likelihood algorithm (MAXVER), with an Overall Accuracy of 86.57% and a Kappa coefficient of 0.8159, and multivariate statistical analysis through Principal Component Analysis (PCA) and Hierarchical Cluster Analysis. A continuous expansion of the urbanized area was identified, from 28.41% to 31.28% of the micro-watershed (+1.45 km² over six years), at the expense of temporary cropland and remaining forest cover. Mean daily streamflow dropped from 1.53 m³/s in 2018 to 0.33 m³/s in 2020 — a decrease of approximately 78% — including an interval between 2018 and 2019 in which precipitation varied by only 3.4% while streamflow fell by 66%. The multivariate analysis organized the data into two orthogonal factors — a rainfall factor and a hydrological response factor — accounting for 79.70% of the total variance, evidencing a partial decoupling between precipitation and streamflow. The results indicate a contribution of urbanization and soil sealing to the variations in the Cascavel River's streamflow, with effects on surface runoff, infiltration, and basin recharge, and risks associated with a higher frequency of extreme events, such as floods and severe droughts. The findings provide technical support for public policies and for environmental recovery and urban planning strategies, with a focus on water resources conservation and the mitigation of the effects of urban densification.
Keywords: Urbanização
Impermeabilização do solo
Vazão
Urbanization
Soil sealing
Streamflow
CNPq areas: Engenharia de Energia na Agricultura
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Energia na Agricultura
Campun: Cascavel
Citation: SANTOS, Cristiano de Assumpção. Impacto da urbanização na microbacia do rio Cascavel – município de Cascavel – Paraná – Período 2015 a 2020. 2026. 91 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Energia na Agricultura) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://tede.unioeste.br/handle/tede/8673
Issue Date: 18-Aug-2026
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia de Energia na Agricultura (CVL)

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