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HIDROLOGIA BACIA HIDROGRÁFICA Prof. Magmir Metzker Soares 2 Bacia Hidrográfica Definição “É a área definida topograficamente, drenada por um curso d’água ou um sistema conectado de cursos d’água, tal que toda vazão efluente seja descarregada por uma simples saída”. Bacia hidrográfica 3 Bacia Hidrográfica Definição “Local onde ocorrem os fenômenos associados ao ciclo hidrológico” Processos Hidrológicos: • Precipitação • Evapotranspiração = evaporação e transpiração • Infiltração • Escoamento – superficial, sub superficial, subterrâneo • Interceptação • Percolação • Capilaridade Bacia hidrográfica 4 Bacia Hidrográfica • Bacia Hidrográfica = conjunto de vertentes + redes de drenagem • São cursos d’água que confluem até resultar em um leito único no exutório Exutório = ponto de um curso d'água onde se dá todo o escoamento superficial gerado no interior da bacia hidrográfica banhada por este curso. Bacia hidrográfica 5 Bacia Hidrográfica Microbacias ou Sub-bacias • Área drenada por um curso d’água e seus afluentes a montante de uma seção transversal considerada, para onde converge toda água da área considerada Bacia hidrográfica 6 Divisores Tipos: • Linha que delimita a Bacia – Divisor de águas • Tipos: topográfico, freático e geológico Divisor topográfico ou superficial • É condicionado pela topografia • Fixa a área da qual provém o escoamento superficial da bacia Divisor Freático • Em geral determinado pela estrutura geológica dos terrenos, sendo muitas vezes influenciado também pela topografia • Estabelece os limites dos reservatórios de água subterrânea de onde é derivado o deflúvio básico da bacia Bacia hidrográfica 7 DIVISORES Bacia hidrográfica 8 Características Físicas • Área de drenagem • Forma • Sistema de drenagem • Relevo • Permeabilidade • Cobertura vegetal • Fatores térmicos Bacia hidrográfica 9 I - Área de Drenagem Características Físicas • Definição: “É a área plana da bacia (projeção horizontal) inclusa entre seus divisores topográficos” • É o elemento básico para o cálculo das outras características físicas Bacia hidrográfica 10 II – Forma da Bacia Características Físicas • Forma está relacionada com características hidrológicas, principalmente com o escoamento Bacia elíptica: o escoamento Bacia circular: toda a água escoada tende a alcançar a saída da bacia ao mesmo tempo. será mais distribuído no tempo, produzindo portanto uma enchente menor. Bacia ramificada: a cheia crescerá, ou diminuirá a medida em que forem bacias se fazendo sentir as contribuições das diferentes sub- Bacia hidrográfica 11 Forma da Bacia - Exemplo Características Físicas • Tempo decorrido para que toda água atinja o ponto de exutório – diferentes formatos A = 10 horas B = 5 horas C = 8 horas Bacia hidrográfica 12 Forma da Bacia – Coeficientes Coeficiente de compacidade (Kc) Características Físicas • Relação entre o perímetro da bacia e o perímetro de um círculo de área igual a da bacia - Quanto mais irregular a forma da bacia, maior será o Kc - O valor mais próximo à unidade indica a tendência à maiores enchentes Kc = 0,28. P A Variáveis • Kc – número adimensional • P – perímetro da bacia em km • A – área da bacia em km² Bacia hidrográfica 13 Forma da Bacia – Coeficientes Características Físicas Forma da Bacia Fator de forma (Kf) • Relação entre largura média da bacia e seu comprimento axial - Kf baixo sugere uma menor tendência às enchentes A Kf = L2 Variáveis L – Comprimento A – Área da bacia em km² Obs: • O comprimento (L) é obtido seguindo o curso d'água mais longo desde a desembocadura até a cabeceira mais distante • A largura média é obtida pela divisão da área (A) pelo comprimento Bacia hidrográfica 14 Forma da Bacia Exemplo Características Físicas • A Bacia do Córrego Formigas apresenta as seguintes características: Bacia irregular – maior Kc Bacia sujeita a enchentes – Kf baixo Bacia do Formigas: tendências a ser plana e sujeita a enchentes Bacia hidrográfica 15 Forma da Bacia Características Físicas TEMPO DE CONCENTRAÇÃO • Definição: “tempo, a partir do início da precipitação, necessário para que toda a bacia contribua na seção em estudo.” • Influenciado pela forma da bacia • Bacias permeáveis – maior Tc Bacia hidrográfica 16 III – Sistema de Drenagem Características Físicas • É constituído pelo rio principal e pelos seus afluentes • O estudo das ramificações é importante, pois indica a maior ou menor velocidade com que a água deixa a bacia hidrográfica • Conceitos envolvidos Ordem dos cursos Densidade de drenagem Sinuosidade Bacia hidrográfica 17 Sistema de Drenagem 1 – Ordem dos cursos d’água - Leis de Horton – “A ordem do curso d’água é uma medida da ramificação dentro de uma bacia” • Dois canais de ordem n dão lugar a um de ordem n + 1 Características Físicas - Um curso d’água de primeira ordem é um tributário sem ramificações - Um curso d’água de 2a ordem é um tributário formado por dois ou mais cursos d’água de 1a ordem • Para uma bacia hidrográfica, a ordem principal é definida como a ordem principal do respectivo canal Ex: Na figura a ordem principal da bacia é 4 Bacia hidrográfica 18 Sistema de Drenagem 2 – Densidade de Drenagem (Dd) Características Físicas - “Relação entre a soma total dos comprimentos e a área de drenagem” Indica a eficiência da drenagem de uma bacia L Dd = A • Dd ≥ 0,5 Km / Km2 - drenagem muito pobre • Dd ≥ 3,5 Km / Km2 - bacia bem drenada Bacia hidrográfica 19 Sistema de Drenagem 3 – Sinuosidade de um curso d’água Características Físicas • “Relação entre o comprimento do curso principal e o comprimento do talvegue” - Relacionado à velocidade do escoamento Bacia hidrográfica 20 IV – Relevo Características Físicas - Relevo tem grande influência sobre os fatores meteorológicos e hidrológicos - Fatores: • Declividade do terreno – grua de inclinação e influencia o escoamento • Curva hipsométrica - representa o estudo da variação da elevação dos vários terrenos da bacia com referência ao nível do mar • Elevação – variações de altura • Perfil longitudinal de um curso d'água - gráfico de elevações x distância até um ponto considerado Curva hipsométrica Perfil longitudinal Bacia hidrográfica 21 V – Cobertura Vegetal Características Físicas • O tipo de cobertura condiciona a maior ou menor rapidez do escoamento superficial • A sua influência exerce-se também na taxa de evaporação da bacia, sobretudo nos climas secos • Desempenha papel importante e eficaz na luta contra a erosão dos solos • Relacionado ao uso e ocupação do solo Bacia hidrográfica 22 IV – Permeabilidade Permeabilidade da Bacia Bacia Impermeável • Ao receber uma certa precipitação,dá origem a um escoamento superficial com elevada ponta Bacia Permeável • Dá origem a um escoamento superficial de forma achatada e cuja ponta máxima é bastante retardada em relação ao início da precipitação - Situação mais favorável Características Físicas Características da vazão de um rio de acordo com a permeabilidade do solo Bacia hidrográfica 23 VII – Composição Térmica Características Físicas - Estão relacionadas à localização da bacia • Latitude - amplitude térmica é máxima nos polos e mínima no equador • Proximidade do mar - regiões submetidas à influência marítima apresentam uma certa uniformidade térmica • Altitude - a temperatura diminui com a altitude • Vegetação/cobertura vegetal • Temperatura Bacia hidrográfica 24 Cursos d’Água Classificação: Perenes • Contém água durante todo o tempo – independe da estação • O lençol subterrâneo mantém uma alimentação contínua e não desce abaixo do leito do curso d'água Intermitentes • Escoam durante as estações das chuvas e secam nas de estiagem • Transportam escoamento superficial e subterrâneo Efêmeros • Existem apenas durante ou imediatamente após o período de precipitação • Transportam o escoamento superficial Bacia hidrográfica 25 Cursos d’Água Principais Trechos Relacionados a declividade do terreno superior médio inferior Bacia hidrográfica 26 Rios Componentes de Rios e Lagoas • Água no planeta – rios representam menos de 0,01% • Origem: Água subterrânea (extravasamento ou nascentes) Cursos d’água secundários Lagos – ex: Rio Nilo Geleiras - ex Rio Colorado Bacia hidrográfica 27 Rios – Componentes Cebeceira ou nascente – início, local de origem Componentes de Rios e Lagoas Tributários – cursos d’água menores que deságuam no rio Confluência – local onde se aglutinam (ou deságuam) os tributários Talvegue – linha imaginária que une os pontos mais profundos do leito do rio Leito – canal por onde a água escoa Meandros – curvas ou sinuosidade Zona Hiporrêica – zona abaixo do leito – interface água/sedimento Bacia hidrográfica 28 Rios – Morfologia Componentes de Rios e Lagoas Geomorfologia – “Estudo das forças que modelam a superfície terrestre” - Maior força na superfície terrestre – água em movimento Morfologia de rios – forças que induzem o formato do leito e a direção do escoamento Forças associadas – topografia e relevo - águas subterrâneas - condições climáticas - densidade da bacia hidrográfica - uso da água Bacia hidrográfica 29 Classificação dos Rios Quanto à drenagem Componentes de Rios e Lagoas Perenes – mantém escoamento ao longo de todo ano, variando conforme a estação chuvosa Intermitentes – mantém escoamento durante a estação chuvosa, tendendo a sessar em períodos de seca Efêmeros – micro canais de drenagem que se forma na época chuvosa devido à canais formados pela erosão Bacia hidrográfica 30 Classificação dos Rios Quanto à influência das águas subterrâneas Componentes de Rios e Lagoas Rios Efluentes - Recebem contribuição de água do subsolo Rios Influentes – Não recebem contribuição do subsolo Um rio pode ser efluente durante uma época do ano e influente em outras partes Bacia hidrográfica 31 Lagos Componentes de Rios e Lagoas • “Corpo hídrico interior que represa água e tem algum ou nenhum escoamento horizontal.” • Origem: Formação geológica – movimentação da crosta terrestre Erupções vulcânicas Isolamento de escoamento fluvial Degelo glacial Represamento artificial – barragens ou represas Bacia hidrográfica 32 Lagos Regiões – Zonas Ecológicas Componentes de Rios e Lagoas Zona litorânea – parte mais rasa, forte influência da luz solar e vegetação Zona limnética – região direcionada ao centro do lago – varia de acordo com a penetração de luz solar Zona profunda – fundo da lagoa – baixa incidência solar Bacia hidrográfica 33 Bacia Hidrográficas do Brasil Total de 12 Bacias Bacia hidrográfica 34 Bacia Hidrográficas do ES O ES possui 12 bacias hidrográficas • Cinco são bacias de domínio da União: Doce, Itapemirim, São Mateus, Itabapoana e Itaúnas. • Sete são estaduais - todos os limites da Bacia estão dentro do domínio capixaba. - Piraquê-Açu, Santa Maria, Guarapari, Reis Magos, Jucu, Benevente e Rio Novo Bacia hidrográfica BACIA HIDROGRÁFICA DE SANTA MARIA Bacia hidrográfica 36 Bacia de Santa Maria • As bacias hidrográficas dos rios Santa Maria e Jucu abastecem quase 50% da população do ES • Área de drenagem de cerca de 1.844 km² • Percorre: 143,4 Km de extensão • Nascente - 1.100 m de altitude, no município de Santa Maria de Jetibá, na Serra do Garrafão • Limites: Leste pela baía de Vitória Norte e a Oeste pelas bacias dos rios Reis Magos e Doce Sul com a bacia do rio Jucu Bacia hidrográfica 37 Bacia de Santa Maria • Municípios: Vitória, Santa Maria de Jetibá, Serra, Cariacica, Santa Leopoldina • Deságua: na baía de Vitória Lameirão Estuário - ilhas e mangues Bacia hidrográfica 38 Bacia de Santa Maria Principais usos da água •Abastecimento doméstico e industrial •Irrigação •Potencial hidrelétrico Bacia hidrográfica 39 Bacia de Santa Maria Problemas associados •Lançamento de esgotos domésticos e industriais sem tratamento prévio •Desmatamento – incluindo em áreas de preservação permanente •Dessoreamento •Conflito entre usuários de água Bacia hidrográfica 40 Bacia de Santa Maria Informações Fluviométricas •A vazão média na foz localizada em Vitória - 31.037 l/s •Precipitação - média anual de 1412 mm Unidades de Conservação •Pedra dos Dois Olhos •Parque da Fonte Grande •Reserva Biológica do Lameirão •Reserva Duas Bocas Bacia hidrográfica BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO JUCÚ Bacia hidrográfica 42 Bacia Rio Jucú • Nascente: Serra do Castelo em Domingos Martins • Foz: Barra do Jucu em Vila Velha • Municípios: Cariacica, Domingos Martins, Guarapari, Marechal Floriano, Viana, Vila Velha • Extensão – aproximadamente 123,0 Km braço sul e 80,0 Km braço norte Bacia hidrográfica 43 Foz Bacia Rio Jucú Bacia hidrográfica 44 Foz Bacia Rio Jucú Bacia hidrográfica BACIA HIDROGRÁFICA Obrigado e até a próxima aula! magmir@ucl.br Bacia hidrográfica 31
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