Bacia Hidrográfica

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BACIA HIDROGRÁFICA
Bacia hidrográfica ou bacia de drenagem de uma seção de um curso d’água é a área
geográfica coletora de água de chuva que escoa pela superfície do solo e atinge a seção
considerada.
Importante para obtenção de dados para dimensionamento de pontes, bueiros,
barragens, galerias de águas pluviais, etc.
Nomenclatura
A área da bacia é a área plana, projeção horizontal inclusa entre seus divisores e
determinada em uma planta plani-altimétrica com o auxílio de um planimetro. Normalmente
expressa em Km2 ou hectares.
UU
LL
AA 66
Divisor de água da bacia
Afluente ou tributário
Seção do curso d’água considerada
Talweg (talvegue)
Lugar geométrico dos pontos de
mínimas cotas das seções transversais
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Características fluvio-morfológicas
a) Forma da bacia
A forma da bacia hidrográfica é importante devido ao tempo de concentração,
definido como o tempo, a partir do início da precipitação, para que toda a bacia
correspondente passe a contribuir com a vazão na seção em estudo, ou em outras palavras, o
tempo que leva uma partícula de água para atingir a seção em estudo partindo dos limites da
bacia.
a1) Fator de forma: kf ou coeficiente de conformação
É a relação entre a área da bacia e o quadrado de seu comprimento axial.
Mede-se o comprimento axial da bacia (L) quando se segue o curso d’água mais
longo desde a foz até a cabeceira mais distante.
A largura média L é obtida dividindo-se a área da bacia pelo seu comprimento
axial.
L
L
kf = , mas L
A
L = , então 
2L
A
kf =
Onde:
A em Km2;
L em Km.
Uma bacia com fator de forma baixo é menos sujeita a enchentes que outra de
mesmo tamanho porém com maior fator de forma. Isso se deve ao fato de que em uma bacia
estreita e longa, com fator de forma baixo, há menos possibilidade de ocorrência de chuvas
intensas cobrindo simultaneamente toda sua extensão.
a2) Coeficiente de capacidade (kc)
É a relação entre o perímetro da bacia e a circunferência de um círculo de área igual
a da bacia.
2rA ×= p , então 
p
A
r =
3
A
P
A
P
A
P
r
P
kc 28,02
2
2
==
×
=
××
=
p
p
p
p
p
Onde:
P é o perímetro da bacia em Km;
A é a área da bacia em Km2.
Quanto mais irregular for a bacia, tanto maior será o coeficiente de compacidade.
Um coeficiente mínimo igual a unidade corresponderia a uma bacia circular. Se os outros
fatores forem iguais, a tendência para maiores enchentes é tanto mais acentuada quanto mais
próximo da unidade for o valor desse coeficiente.
b) Rede de drenagem
É constituída pelo rio principal e seus afluentes. A disposição em planta dos cursos
d’água é uma característica muito importante. Tal importância se deve:
I) Eficiência da drenagem – quanto mais eficiente for a drenagem maior e mais rápido se
formará a enchente.
II) Indicação da natureza do solo e das condições superficiais que existem na bacia. (Arenoso
– infiltração elevada, só caudal principal; argiloso – rede bem ramificada).
b1) Ordem dos cursos d’água
A ordem dos rios é uma classificação que reflete o grau de ramificação ou bifurcação
dentro de uma bacia.
Normalmente designa-se o afluente que não se ramifica como de primeira ordem,
sem levar em conta se ele deságua no rio principal ou não. Quando dois rios de primeira
ordem se juntam é formado um rio de segunda ordem. Dois rios de ordem n dão lugar a um
rio de ordem n+1.
b2) Densidade de drenagem
Uma indicação razoável d grau de desenvolvimento de um sistema de drenagem é
fornecida pelo índice chamado densidade de drenagem.
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É a relação entre o comprimento total dos cursos d’água (efêmeros, intermitentes e
perenes) de uma bacia hidrográfica e a área total da bacia.
A
L
Dd =
Onde:
L é o comprimento total em Km;
A é a área da bacia Km2.
Em geral 0,5 £ Dd £ 3,5 Km/Km2
b3) Extensão média do escoamento superficial
Este índice é definido como sendo a distância média em que a água da chuva teria de
escoar sobre os terrenos de uma bacia, caso o escoamento se desse em linha reta, desde onde
a chuva caiu até o ponto mais próximo no leito de um curso d’água qualquer da bacia.
Considerando que uma bacia de área a possa ser representada por uma área de drenagem
retangular, tendo um curso d’água de extensão L passando pelo seu centro, a extensão l do
escoamento superficial é dada por:
L
A
l
×
=
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Embora a extensão do escoamento superficial que efetivamente ocorre sobre os
terrenos possa ser bastante diferentes dos valores determinados por este índice, ele constitui
uma indicação da distância média do escoamento superficial.
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Características do relevo de uma bacia
O relevo de uma bacia hidrográfica tem grande influência sobre os fatores
meteorológicos e hidrológicos, pois a velocidade do escoamento superficial é derminada pela
declividade do terreno, enquanto que a temperatura, a precipitação, a evaporação, etc, são
funções da altitude da bacia.
Declividade da bacia
A declividade dos terrenos de uma bacia controla em boa parte a velocidade com que
se dá escoamento superficial, afetando portanto o tempo que leva a água da chuva para
concentra-se nos leitos fluviais que constituem a rede drenagem das bacias.
A magnitude dos picos de enchente e a maior ou menor oportunidade de infiltração e
susceptibilidade para erosão dos solos dependendo da rapidez com que ocorre o escoamento
o escoamento sobre os terrenos da bacia.
Dentre os métodos que podem ser usados na obtenção dos valores representativos da
declividade dos terrenos de uma bacia, o mais completo é o das quadrículas associadas a um
vetor. Esse método consiste em determinar a distribuição percentual das declividades dos
terrenos por meio de uma amostragem estatística da declividades normais as curvas de nível
em um grande número de pontos da bacia. Esses pontos devem ser locados num mapa
topográfico da bacia por meio de um quadriculado que se traça sobre o mesmo. Com os
dados analisados (ver página seguinte) obtiveram-se uma declividade média de 0,30m/m ou
30%, e uma declividade mediana de 0,56%, mostra que a bacia possui, em média, alta
declividade, o que resulta numa acentuação dos picos de enchente devido a alta velocidade
do escoamento.
Declividade do álveo
A água de precipitação, concentra-se nos leitos dos rios, depois de se escoar
superficial e subterraneamente pelos terrenos da bacia. Tendo os leitos como caminho, as
águas são conduzidas em direção à desembocadura.
A velocidade de escoamento de um rio depende da declividade dos canais fluviais.
Assim quanto maior a declividade, maior será a velocidade de escoamento e tanto mais
pronunciados e estritos serão os hidrogramas das enchentes. A declividade de um curso
d’água, entre dois pontos obtém-se dividindo-se a diferença total de elevação do leito, por
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sua extensão horizontal entre esses dois pontos.Um valor mais representativo e racional
obtém-se, traçando-se no gráfico do perfil longitudinal, uma linha S2, tal que a área
compreendida entre ela e o eixo das abscissas, seja igual à compreendida entre a curva de
perfil e o eixo das abscissas.
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Declividade equivalente constante
÷÷
ø
ö
çç
è
æ
S
S
=
i
i
i
S
L
L
S 2/13
ii DS =
Di – Declividade de cada trecho.
2
3
÷
÷
÷
÷
÷
ø
ö
ç
ç
ç
ç
ç
è
æ
S
S
=
i
i
i
D
L
L
S
Curva hipsométrica
É a representação gráfica do relevo médio de uma bacia. Representa o estuda da
variação da elevação dos vários terrenos da bacia com referência ao nível média do mar.
Essa variação pode ser indicada por meio de um gráfico que mostra a percentagem
da área de drenagem que existe acima ou abaixo das várias elevações.
 A curva hipisométrica pode ser determinadaplanimetrando-se as áreas entre pares
sucessivos de curvas de nível.
Altitude mediana – correspondente a abscissa média da curva hipsométrica.
Altitude média – é a altura de um retângulo de área equivalente a área abaixo da
curva hipsométrica.
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