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HIDROLOGIA UNIVERSIDADE DO OESTE DE SANTA CATARINA UNOESC Campus de Xanxerê - Curso de Engenharia Civil Debora Simon Xanxerê. CONTEÚDO Delimitação e caracterização de Bacia Hidrográfica: determinação de características de relevo e sua tendência de escoamento em relação a enchentes e enxurradas. Delimitação dos limites físicos naturais das bacias hidrográficas - parâmetros físicos: perímetro, área, compacidade, forma, densidade de drenagem, sinuosidade, perfil do terreno, perfil de declividades, curva hipsométrica, e outros elementos que indiquem tendências no escoamento. O QUE É BACIA HIDROGRÁFICA? ?????? Ou de contribuição de uma seção de um curso de água é a área geográfica coletora de água de chuva que, escoando pela superfície do solo atinge a seção considerada - EXUTÓRIO. BACIA HIDROGRÁFICA As Bacias Hidrográficas são caracterizadas por diversos indicadores, muitos dos quais são válidos somente ao comparar-se uma bacia com uma bacia de condições semelhantes ou próximas a primeira. • Divisor de águas; • Foz; • Talvegue; • Área da Bacia (A); • Perímetro (P); • Etc. BACIA HIDROGRÁFICA DELIMITAÇÃO???? BACIA HIDROGRÁFICA DELIMITAÇÃO 1 – Identificar o ponto do curso d’água de interesse – exutório; 2 – Buscar dados referentes às curvas de nível ou cartas topográficas da região de interesse; 3 – Traçar uma linha contínua, que inicie e termine no exutório, de modo que não cruze os cursos d’água observando as curvas de nível, passado pelos ponto mais elevados. BACIA HIDROGRÁFICA DELIMITAÇÃO BACIA HIDROGRÁFICA DELIMITAÇÃO BACIA HIDROGRÁFICA DELIMITAÇÃO O escoamento superficial se dá perpendicularmente às curvas de nível; O divisor de águas é uma linha ortogonal a essas curvas, partindo-se da seção transversal em questão (seção exutória) até o ponto mais alto da bacia. BACIA HIDROGRÁFICA EXERCÍCIOS Delimitar a bacia para o eixo exutório e classificar a ordem do curso d’água principal na atividade enviada. CARACTERIZAÇÃO - Características geométricas Área: Toda área drenada pelo sistema pluvial, inclusa em seus divisores topográficos. Perímetro: Comprimento da linha imaginária ao longo do divisor de águas. BACIA HIDROGRÁFICA CARACTERIZAÇÃO - Características geométricas Fator de Forma: é a relação entre a área de drenagem e o quadrado de seu comprimento axial. Uma bacia com alto Fator de Forma é, em princípio, mais suscetível a enchentes do que uma com o mesmo tamanho, mas com fator de forma mais baixo (VILLELA e MATTOS, 1975). BACIA HIDROGRÁFICA CARACTERIZAÇÃO - Características geométricas Fator de Forma: O fator de forma (Kf) é calculado pela equação: 𝐾𝑓 = 𝐴𝑑 𝐿2 Onde: Ad = área de drenagem (km²) L = comprimento axial da bacia ou comprimento total do curso d’água principal (km). Intervalo (kf) Classificação 0,8 – 1,0 Ocorrência de cheia 0,5 – 0,8 Situação média < 0,5 Baixa propensão BACIA HIDROGRÁFICA CARACTERIZAÇÃO Características geométricas Coeficiente de Compacidade: é a relação entre o perímetro da bacia e a circunferência de um círculo de área igual à da bacia. Quanto mais o coeficiente se aproxima da unidade maior é a propensão à enchentes (VILLELA e MATTOS, 1975). BACIA HIDROGRÁFICA CARACTERIZAÇÃO - Características geométricas Coeficiente de Compacidade: O coeficiente de compacidade (Kc) é calculado pela equação: 𝐾𝑐 = 0,28 𝑃 𝐴𝑑 Onde: P= Perímetro (km); Ad= área de drenagem (km²). Intervalo (kc) Classificação 1,0 – 1,2 Ocorrência de cheia 1,2 – 1,5 Situação média > 1,5 Baixa propensão BACIA HIDROGRÁFICA CARACTERIZAÇÃO - Características geométricas Extensão Média de Escoamento: A Extensão Média de Escoamento (l) é um índice que define a distância que a água da chuva teria que escoar sobre os terrenos da bacia, representada pela seguinte equação: 𝑙 = 𝐴𝑑 4𝐿𝑇 Onde: Ad = Área de drenagem da Bacia (km2); LT = Comprimento total dos cursos de água (km). BACIA HIDROGRÁFICA CARACTERIZAÇÃO Características de relevo Declividade: Relaciona-se com a velocidade em que se dá o escoamento superficial. Tempo que leva a água da chuva para concentrar-se nos leitos fluviais que constituem a rede de drenagem das bacias. Picos de enchente, infiltração e susceptibilidade para erosão dos solos dependem da rapidez com que ocorre o escoamento sobre os terrenos da bacia. BACIA HIDROGRÁFICA CARACTERIZAÇÃO - Características de relevo Declividade: A declividade média (S) é calculada pela seguinte equação: 𝑆 = 𝐻 𝐿 Onde: H = desnível entre o ponto mais afastado e o considerado (m); L = comprimento total do curso d’água principal (km). BACIA HIDROGRÁFICA CARACTERIZAÇÃO Características de relevo Altitude: A variação de altitude associa-se com a precipitação, evaporação e transpiração, consequentemente sobre o deflúvio médio. Grandes variações de altitude numa bacia acarretam diferenças significativas na temperatura média, a qual, por sua vez, causa variações na evapotranspiração. Amplitude altimétrica: é a variação entre a altitude máxima e altitude mínima. BACIA HIDROGRÁFICA Altitude: BACIA HIDROGRÁFICA Exutório Bacia Hidrográfica CARACTERIZAÇÃO Características da rede de drenagem Ordem dos cursos d’água: Reflete o grau de ramificação ou bifurcação dentro de uma bacia. Menores canais fluviais, sem tributários, são considerados como de primeira ordem; Canais de segunda ordem surgem da confluência de dois canais de primeira ordem e só recebem afluentes de primeira ordem. Canais de terceira ordem surgem da confluência de dois canais de segunda ordem, podendo receber afluentes de segunda e de primeira ordem...... (STRAHLER, 1952) BACIA HIDROGRÁFICA Ordem dos cursos d’água BACIA HIDROGRÁFICA CARACTERIZAÇÃO Características da rede de drenagem Densidade de drenagem: é a razão entre o comprimento total dos curso d’águas na bacia e a sua respectiva área de drenagem. Valores elevados de densidade de drenagem indicam que o deflúvio atinge rapidamente o curso d’água principal, resultando em picos de cheias e deflúvios de estiagem baixos. BACIA HIDROGRÁFICA Densidade de drenagem BACIA HIDROGRÁFICA CARACTERIZAÇÃO - Características da rede de drenagem Densidade de drenagem: A densidade de drenagem (Dd) é calculada pela seguinte equação: 𝐷𝑑 = 𝐿𝑡 𝐴𝑑 Onde: Lt = Comprimento total dos cursos d’água da bacia (km); Ad = Área de Drenagem (km²). Intervalo (Dd) Classificação >1,5 Drenagem boa 0,75 – 1,5 Drenagem média < 0,75 Drenagem pobre BACIA HIDROGRÁFICA CARACTERIZAÇÃO - Características da rede de drenagem Índice de sinuosidade: É a relação entre o comprimento do canal principal e a distância vetorial entre os extremos do canal. Quanto maior o índice, menor a velocidade do escoamento e, consequentemente, menor a influência nas enchentes a jusante da sub-bacia (maior retenção de água no interior da sub-bacia) BACIA HIDROGRÁFICA CARACTERIZAÇÃO - Características da rede de drenagem Índice de sinuosidade: 𝑙𝑠 = 100(𝐿 − 𝐸𝑣) 𝐿 Onde: L = comprimento total do curso d’água principal (km); Ev = medida em linha reta do rio principal (km). Classe Descrição Limites (%) I Muito reto <20 II Reto 20 a 29 III Divagante 30 a 39,9 IV Sinuoso 40 a 49,9 V Muito sinuoso >50 BACIA HIDROGRÁFICA CARACTERIZAÇÃO Características da rede de drenagem Tempo de Concentração: É o tempo necessário para que toda a bacia contribua no escoamento superficial para a seção considerada. é o tempo em que a gota que se precipita no ponto mais distante da seção exutório de uma bacia, leva para atingir esta seção. BACIA HIDROGRÁFICA CARACTERIZAÇÃO Características da rede de drenagem Tempo de Concentração: Para o cálculo do tempo de concentração adotou-se a fórmula do Soil Conservation Service: 𝑡𝑐 = 57 𝐿3 𝐻 0,385 Onde: tc= tempo de concentração, em minutos; H= desnível até o ponto considerado, em metros; L= Comprimento do Curso d’água principal, em km. BACIA HIDROGRÁFICA EXERCÍCIO Classificar a ordemdo curso d’água principal, do exercício proposto.