03 aula bacia hidrografica [Modo de Compatibilidade]

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Bacia hidrográfica 
É uma determinada área de terreno que drena água,
partículas de solo e material dissolvido para um ponto de
saída comum, situado ao longo de um rio, riacho ou ribeirão.
... dentro de uma
bacia hidrográfica,
podem existir
inúmeras sub-bacias.
Varia de 500 e 5.000 ha 
• Bacias hidrográficas são compostas por sub-bacias
hidrográficas. Cada sub-bacia é uma bacia hidrográfica que
pode ser subdividida em sub-bacias, etc.
Bacia Hidrográfica
A bacia do rio dos Sinos é uma
sub-bacia da bacia do rio
Guaíba.
A bacia do rio Paranhanha é uma
sub-bacia da bacia do rio dos
Sinos
Contorno ou divisor de água da Bacia Hidrográfica
Divisor topográfico condicionado pela topografia
Divisor freático Condicionado pela estrutura geológica
Delimitação
de Bacias
Exemplo delimitação de bacia
Exemplo delimitação de bacia
O principal interesse em estudar a bacia hidrográfica é de que suas
características constituem um sistema natural de transformação de
chuva em vazão.
ENTRADA
(chuva)
SISTEMA
(bacia)
SAÍDA
(vazão na foz)
Características Físicas de Bacias Hidrográficas (BH)
1) Uso do solo
2) Tipo do solo
3) Área
4) Forma
5) Declividade da bacia
6) Elevação
7) Declividade do Curso D’água
8) Tipo da Rede de Drenagem
9) Densidade de drenagem
Aplicação dos conhecimentos das características 
físicas de uma BH
Explicação de observações passadas ou criação de cenários
futuros;
Transposição de dados entre bacias vizinhas;
Criação de fórmulas empíricas para generalizações regionais
dessas correlações.
1) Uso do solo
Características Físicas de Bacias Hidrográficas (BH)
Cobertura vegetal
•Condicionam maior ou menor rapidez do escoamento superficial;
•Influência na taxa de evaporação da bacia;
•Ação regularizadora de caudais, sobretudo nos climas secos;
•Solos compactados ou impermeabilizados podem
provocar enchentes nunca vistas;
•Não tem influência sensível nas maiores enchentes catastróficas.
2) Tipo do solo
• Solo arenoso, menor escoamento superficial
• Solo argiloso, maior escoamento superficial
• Solo profundo,
< escoamento superficial
• Solo raso, 
> escoamento superficial
3) Área
É a área plana definida pela projeção horizontal do divisor de águas.
Determinação:
•Planímetro;
•Métodos geométricos de determinação de área de figura irregular;
•Sistemas de Informação Geográfica (SIG).
• Uma vez definidos os contornos (divisor), a área pode ser
calculada por uma integral numérica (SIG) ou por métodos manuais
(planímetro, contagem, pesagem).
Comprimento da Bacia Hidrográfica
• Os comprimentos da bacia e do
rio principal são importantes para
a estimativa do tempo que a água
leva para percorrer a bacia.
Área acumulada no Idrisi
No IDRISI existe a função Runoff que calcula área de drenagem
(área acumulada).
Área acumulada ArcGIS
Área acumulada
A área da bacia afeta a grandeza das enchentes, das vazões 
mínimas, e das vazões médias de várias formas.
Efeito sobre vazões máximas
Efeito sobre as vazões mínimas
Uma vez cessado o escoamento superficial, a vazão de um curso
d’água é alimentada pela água subterrânea.
Estas precipitações, que ocorrem durante as secas atingem algumas
partes das grandes bacias, enquanto muitas vezes não caem sobre
algumas pequenas sub bacias.
Efeito sobre as vazões médias
A área da bacia não afeta diretamente a vazão média, sendo
praticamente constante.
Normalmente a área das bacias são expressos em km² ou hectares.
4) Forma
Grandes bacias hidrográficas leque ou pêra;
Pequenas bacias hidrográficas mais variadas possíveis;
Normalmente , não é um parâmetro utilizado de forma direta;
Diretamente associada ao escoamento superficial;
De fundamental importância nos eventos de inundação;
Refletem o comportamento hidrológico da bacia.
Bacia arredondada e hidrograma resultante de uma precipitação uniforme
Taquari Antas - RS
Rio Itajaí - SC
Bacia elíptica e hidrograma resultante de uma precipitação uniforme
São Francisco
Bacia ramificada e hidrograma resultante de uma precipitação uniforme
4) Forma
Índices propostos para caracterizar a forma da BH
4a)Fator de Forma
Onde:
B : largura média Km;
L : comprimento axial da bacia Km.
Exemplo: Calcule o fator de forma da bacia abaixo:
4b) Índice de Compacidade kc
Indica a susceptibilidade da ocorrência de inundações nas partes
baixas da bacia.
E obtido através da relação entre o perímetro da bacia e a
circunferência de um circulo de área igual a da bacia.
Onde:
P = perímetro da bacia em km;
A = área da bacia em km².
Bacias que apresentam esse coeficiente próximo de 1 são mais compactas,
tendem a concentrar o escoamento e portanto são mais susceptíveis a
inundações.
Bacias que se aproximam geometricamente de um círculo convergem o
escoamento superficial ao mesmo tempo para um trecho relativamente
pequeno do rio principal.
4c) Índice de Conformação (Fc)
Compara a área da bacia com a área do quadrado de lado igual ao
comprimento axial.
Quanto mais próximo de 1(um) o valor de Fc, maior a potencialidade de
produção de picos de cheia.
Onde:
A: área da bacia,Km²;
L: comprimento axial, Km.
Exemplo:
Calcule o índice de conformação das bacias abaixo: 
Tempo de concentração da bacia
Tempo gasto por uma gota de
água da chuva que atinge a
região mais remota da bacia até
o momento em que atinge o
exutório.
Relação com:
 Comprimento da bacia (área da bacia);
 Forma da bacia;
 Declividade da bacia;
Alterações antrópicas;
 Vazão (para simplificar não se considera).
Tempo de concentração
Tempo de viagem = 2 minutos Tempo de viagem = 15 minutos
Tempo de escoamento
Tempo de concentração da bacia
Onde:
tc : tempo de concentração em minutos;
L :comprimento do curso d’água principal em km;
∆h é a diferença de altitude em metros ao longo do curso d’água
principal.
Equação de Kirpich
Uso: Bacias menores do que 0,5 Km2
Equação de Watt e Chow, publicada em 1985
Tempo de concentração da bacia
Onde:
tc: tempo de concentração em minutos; 
L : comprimento do curso d’água principal em Km; 
S: declividade do rio, curso d’água principal (adimensional). 
Uso: bacias de até 5840 Km2.
5) Declividade da bacia
É um dos fatores mais importantes que controla o tempo do
escoamento superficial e da concentração da chuva.
Infiltração;
Escoamento superficial;
Umidade do solo;
Contribuição de água subterrânea ao escoamento do curso
d’água;
Magnitude de enchentes.
Método das quadrículas associadas a um vetor
6) Elevação
A variação da elevação e também a elevação média de uma
bacia são fatores importantes com relação à temperatura e à
precipitação.
7) Declividade do Curso D’água
Quanto maior a declividade, maior será a velocidade de
escoamento.
ΔH: variação da cota entre os dois pontos extremos
L: comprimento em planta do rio
Sistema de Drenagem
8) Tipo da Rede de Drenagem
8a) Ordem dos cursos d’água
Horton propôs, e Strahler
modificou um critério para
hierarquizar cursos d’água.
Passou a ser conhecido
como ordem do curso
d’água.
8 b) Densidade de cursos d’água
Onde:
Ns:Número de cursos d’água;
A: Área da bacia.
8c) Densidade de drenagem
Onde:
L:comprimento total dos cursos d’água, Km;
A: Área de drenagem ( área da bacia), Km².
•Bacias com drenagem pobre → Dd < 0,5 km/km2 
•Bacias com drenagem regular → 0,5 ≤ Dd < 1,5 km/km2 
•Bacias com drenagem boa → 1,5 ≤ Dd < 2,5 km/km2 
•Bacias com drenagem muito boa → 2,5 ≤ Dd < 3,5 km/km2 
•Bacias excepcionalmente bem drenadas → Dd ≥ 3,5 km/km2 
Densidade de drenagem (Dd) 
Percurso médio do escoamento superficialÉ uma medida indicativa da distância média que a água da
chuva teria que escoar sobre os terrenos da bacia.
Sinuosidade do curso d’água
Onde:
L: comprimento do rio principal, Km;
L tw : comprimento do talvegue, Km.
Classificação dos cursos d’água 
a) Perenes:
•Contém água durante todo o tempo;
•O lençol freático mantém uma alimentação contínua;
b) Intermitentes:
•Escoam durante as estações de chuvas e secam nas de estiagem;
•Durante as estações chuvosas, transportam todos os tipos de
deflúvio lençol d’água subterrâneo conserva-se acima do
leito fluvial;
•Durante a período de estiagem lençol freático se encontra
em um nível inferior ao do leito.
c) Efêmeros: existem apenas durante ou imediatamente após
os períodos de precipitação e só transportam escoamento
superficial.
As características fundamentais de uma bacia que 
dependem do relevo são:
• Área potencialidade hídrica;
• Comprimento da drenagem principal tempo de 
viagem da água;
• Declividade Influência no tempo de concentração.
O tempo de concentração de uma bacia diminui com o 
aumento da declividade.
Balanço hídrico numa baciaVariáveis atuantes
E
Q
P
Armazenamento na BH
Onde:
∆V: variação do volume de água armazenado na bacia (m3);
∆ t: intervalo de tempo considerado (s);
P: precipitação (m³.s-1);
E é a evapotranspiração (m³.s-1);
Q: escoamento (m³.s-1).
Para intervalo de tempo finito
Para intervalos de tempo longos
Onde:
P: precipitação em mm.ano-1;
E:evapotranspiração em mm.ano-1;
Q: é o escoamento em mm.ano-1.
Uso do Solo X Caracteristicas da Bacia
(infiltração e velocidade do escoamento)
Áreas de florestas: maior interceptação, folhas e galhos
retardam o escoamento, raízes profundas e maior consumo de
água das plantas;
Agricultura: redução da quantidade de matéria orgânica no
solo, porosidade diminui, raízes mais superficiais e menor
consumo de água das plantas;
Áreas urbanas: impermeabilização, pouca infiltração e grande
velocidade do escoamento => grandes picos de cheias.
Bacia como Unidade de Planejamento
A necessidade de promover a recuperação ambiental e a manutenção
de recursos naturais escassos como a água, fez com que, a partir da
década de 70, o conceito de bacia hidrográfica passasse a ser
difundido e consolidado no mundo.
Condução de esgoto;
Impermeabilização do solo;
Limites geográficos para trabalhar o equilíbrio ecológico têm que
ser o da bacia hidrográfica.
 Ocorrência de grande parte dos rios do tipo caudalosos; com exceção o sertão
nordestino , em determinadas localidades que apresentam rios temporários;
 Domínio principal de foz do tipo estuário e alguns rios com foz do tipo delta;
 Os regimes dos rios brasileiros são de predominância do tipo pluvial, isso quer
dizer que os períodos de cheias e vazantes são determinados pela ocorrência de
chuvas e secas, influência direta do clima na hidrografia;
 Modesta quantidade de lagos;
 Superioridade de rios que deságuam no mar, nascem no interior do país e
percorrem em direção ao oceano, drenagem do tipo exorréica;
 Grande parte dos rios corre sobre planaltos e depressões, favorecendo a instalação
de usinas hidrelétricas.
Principais características da hidrografia brasileira
Legenda
Bacia Amazônica
Bacia do Araguaia-
Tocantins
Bacia do rio Parnaíba
Bacia do rio São Francisco
Bacia do rio Paraná
Bacia do rio Paraguai
Bacia do rio Paraíba do Sul
Bacia do rio Uruguai
1. Rio Amazonas
2. Tocantins-Araguaia
3. Atlântico Nordeste ocidental + Atlântico Nordeste oriental
4. Parnaíba
5. São Francisco
6. Atlântico Leste
7. Atlântico Sudeste
8. Paraná
9. Paraguai
10. Uruguai + Atlântico Sul