Hidrologia AULA 3- Bacias Hidrográficas

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BACIAS HIDROGRÁFICAS
AULA 3
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Bacia Hidrográfica
• área de contribuição superficial do escoa/o 
por gravidade até a seção do rio
• definida topograficamente, a partir de 
uma seção de rio de interesse
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Bacias 
hidrográficas
Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos 13 Estado São Paulo - UGRHI 13 (11.803,87 km²)
34 municípios (16 estão totalmente inseridos dentro de sua área e 18 possuem parte de seu territórios em UGRHIs adjacentes)
Bacia Hidrográfica do Tietê-Jacaré representa a UGRHI 13 
3% pop. Estado SP (IBGE/2008 1.489.153 hab.)
Dividida em 6 Sub-Bacias
Sub-Bacia do Rio Jacaré-Guaçu e afluentes do Rio Tietê(1-Trechos 1a, 1b, 1c, 1d); 
Sub-Bacia do Rio Jacaré-Pepira e afluentes diretos do Rio Tietê(2-Trchos 2a, 2b, 2c); 
Sub-Bacia do Rio Jaú - Ribeirão da Ave Maria - Ribeirão do Sapé e afluentes diretos do Rio Tietê(3); 
Sub-Bacia do Rio Lençóis - Ribeirão dos Patos e afluentes diretos do Rio Tietê(4); 
Sub-Bacia do Rio Bauru-Ribeirão Grande - Ribeirão Pederneiras e afluentes diretos do Rio Tietê(5); 
Sub-Bacia do Rio Claro-Ribeirão Bonito-Ribeirão de Veado-Ribeirão da Água Limpa e afluentes diretos do 
Rio Tietê(6).
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Municípios da Bacia do Tietê Jacaré
4
São Carlos, SP
5
Córrego do Gregório Córrego do Tijuco Preto
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Portanto:
• Bacias hidrográficas são compostas por sub-bacias
hidrográficas. Cada sub-bacia é uma bacia hidrográfica
que pode ser subdividida em outras sub-bacias, etc.
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Bacia Hidrográfica-delimitação
• Área de drenagem do escoa/o superficial definida por um ponto 
único de descarga que a define denominado exutório (saída).
Divisor de águas (delimitação )
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Bacia Hidrográfica: 
área definida por um divisor de águas que a separa das bacias adjacentes.
divisor de águas: linha contínua que passa pelos cumes das formações topográficas em 
torno da bacia e cruza o curso d’água somente na seção de saída
planta: corte transversal:
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Bacia Hidrográfica: divisor topográfico x freático
quando divisores topográfico e freático não coincidem, há fuga de água de 
uma bacia para outra
Corte transversal de uma bacia
Não tem posição fixa
Usado para delimitar as bacias
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Delimitação da bacia
• Identificar para onde escoa a água sobre o relevo 
usando como base as curvas de nível. 
• A água escoa na direção da maior 
declividade.
• Portanto, as linhas de escoamento 
são ortogonais às curvas de nível.
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Delimitação da bacia
• Localizar na carta planialtimétrica: a seção de saída
• Salientar a rede fluvial
• Destacar pontos altos cotados
• Começar a traçar a linha a partir da seção de saída, 
seguindo pela linha de maior declive (cruza as curvas de 
nível perpendicularmente) até atingir o ponto alto mais 
próximo e assim sucessivamente
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Fontes de dados de topografia
13
Seção de 
referência, 
ou exutório
14
Seção de 
referência, 
ou exutório
15
16
17
18
Divisor não corta drenagem
exceto no exutório.
Divisor passa pela região mais
elevada da bacia, mas não
necessariamente pelos pontos
mais altos.
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Ponto mais alto: 
300 m
Ponto mais baixo: 
20 m 
20
21
Ponto 
elevado 
da bacia
Exercício 2: Exemplo delimitação de bacia
Exemplo delimitação de bacia(continuação):
O principal interesse em estudar a bacia hidrográfica é de que suas
características influenciam o processo de transformação de chuva
em vazão.
ENTRADA
(chuva)
SISTEMA
(bacia)
RESPOSTA
(vazão na foz)
Estímulo
(hietograma)
Resposta
(hidrograma)
Sistema
Características do Sistema Bacia 
Hidrográfica
• Área de drenagem
• Comprimento
• Declividade
• Curva hipsométrica
• Forma
• Cobertura vegetal e uso do solo
• ……
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Dependentes da escala da planta altimétrica utilizada
• Uma vez definidos os contornos (divisor), a área pode ser
calculada por uma integral numérica (SIG) ou por métodos
manuais (planímetro, contagem de quadrículas, pesagem).
Área da Bacia Hidrográfica
• projeção 
horizontal da área 
interna à linha 
contínua do 
divisor topográfico 
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Aproximação
Mesma bacia, aproximada com células de maior ou menor resolução.
Veja que o contorno é melhor aproximado quando a resolução é maior (células
menores)
• “Bacias com mesma área podem 
responder de maneiras distintas a eventos 
chuvosos”
• Por quê?
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Perfil Longitudinal
Declividade dos rios
•influencia as vazões máxima e mínimas.
• maior declividade maior pico e menor vazão de estiagem
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Ordem 
• Critério de Horton:
• cursos d’água de primeira ordem: não recebem nenhuma 
contribuição de curso tributário; 
• cursos de segunda ordem: recebem somente tributários de primeira 
ordem;
• cursos de terceira ordem pode receber tributários de ordem inferior 
ou igual a dois; 
• sucessivamente, um curso d’água de ordem “N” pode receber 
contribuintes de ordem inferior ou igual a “N -1”.
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Ordem
• Critério de Horton modificado por 
Strahler: (mais usado) 
• todos os canais sem tributários são de 
primeira ordem, mesmo que sejam 
nascentes dos rios principais e 
afluentes; 
• os canais de segunda ordem são os que 
se originam da confluência de dois 
canais de primeira ordem, podendo ter 
afluentes também de primeira ordem; 
• Sucessiva/e, dois rios de ordem n dão 
lugar a um rio de ordem n+1
• Caso os cursos forem de números 
diferentes, dá-se o número maior ao 
trecho seguinte
1
1 1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2 2
2
2
2
3 3
3
4
Bacia de primeira ordem
3
4
Para uma bacia, a ordem principal é a ordem do canal que passa pela sua seção de saída, no caso 4.
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• tem grande influência sobre os fatores 
metereológicos e hidrológicos, pois:
• a velocidade do escoamento superficial é 
determinada pela declividade do terreno,
• enquanto que a temperatura , a precipitação, a 
evaporação, etc, são funções da altitude da bacia.
Relevo de uma Bacia
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Declividade média de uma Bacia 
(Sm)
controla em boa parte a velocidade com que se dá o 
escoamento superficial, afetando portanto o tempo que leva a 
água da chuva para concentrar-se nos leitos fluviais que 
constituem a rede de drenagem das bacias (tempo de 
concentração).
A magnitude dos picos de enchente e a maior ou a menor 
oportunidade de infiltração e susceptibilidade para erosão dos 
solos dependem da rapidez com que ocorre o escoamento sobre 
os terrenos da bacia
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Declividade de uma Bacia
• Método usado para obtenção dos valores representativos da declividade dos 
terrenos de uma bacia:
– Método das Quadrículas : consiste em determinar a distribuição percentual 
das declividades dos terrenos por meio de uma amostragem estatística de 
declividades normais às curvas de nível em um grande número de pontos na
bacia.
Esses pontos devem ser locados num mapa topográfico da bacia por meio de 
um quadriculado que se traça sobre o mesmo. 
direções de escoamento exutório bacia
Podem-se determinar as declividades para cada ponto de 
intersecção do quadriculado também (Villela e Mattos, 1975). 
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Forma da Bacia
 Kf alto: cheias mais rápidas
 Kf baixo: cheias mais lentas
L
Índice de conformação 
ou fator de forma:
Relação entre largura média e o comprimento axial da bacia
2L
A
K
L
A
L
L
L
K
f
f










Fator de Forma (Kf )
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L
Coeficiente de compacidade (Kc)
• relação entre perímetro e a circunferência de um círculo de área 
igual à da bacia
• Varia com a forma da bacia
• Maior Kc, mais irregular a bacia (Kc=1: bacia circular)
• Fixos os outros fatores,bacia com Kc próximo a 1 tem maior 
tendência a enchentes.
A
P
K
rA
r
P
K
c
c
28,0
2
2












mede mais ou menos a mesma coisa
que o fator de forma
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São Francisco
Outras: 
Tietê; 
Paranapanema;
Tocantins.
Exemplos: Alongadas
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Taquari Antas - RS
Rio Itajaí - SC
Exemplos: Circular
Efeito da forma da bacia
• Mesma área, forma diferente
Q
P
tempo
bacia alongada
bacia circular
Forma da bacia x hidrograma
41
42
Efeito de outras 
características físicas sobre o 
hidrograma
 Maior profundidade de raízes = água consumida pela
evapotranspiração pode ser retirada de maiores
profundidades do solo.
 Florestas: maior interceptação; maior profundidade
de raízes.
 Maior interceptação = escoamento demora mais a
ocorrer.
Cobertura Vegetal
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 Substituição de florestas por 
lavoura/pastagens
 Urbanização: telhados, ruas, passeios, 
estacionamentos e até pátios de casas
 Modificação dos caminhos da água
• Aumento da velocidade do escoamento (leito 
natural rugoso x leito artificial com revestimento 
liso)
• Encurtamento das distâncias até a rede de 
drenagem (exemplo: telhado com calha)
Uso do solo
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 Agricultura = compactação do solo
• Redução da quantidade de matéria orgânica no
solo
• Porosidade diminui
• Capacidade de infiltração diminui
• Raízes mais superficiais: Consumo de água das
plantas diminui
Uso do solo
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 Solos arenosos = menos escoamento superficial
 Solos argilosos = mais escoamento superficial 
 Solos rasos = mais escoamento superficial
 Solos profundos = menos escoamento superficial
Tipos de solos
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 Rochas do sub-solo afetam o comportamento da bacia
hidrográfica.
 Rochas porosas tem a propriedade de armazenar grandes
quantidades de água (rochas sedimentares – arenito).
 Rochas magmáticas tem pouca porosidade e armazenam
pouca água, exceto quando são muito fraturadas.
 Bacias com depósitos calcáreos tem grandes cavidades no
sub-solo onde a água é armazenada.
Geologia
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 Vertentes:
 Rede de drenagem:
• Escoamento superficial difuso
• Não há canais definidos
• Escoamento sub-superficial e subterrâneo
• Escoamento superficial
• Canais bem definidos
Partes da Bacia
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 Densidade da Rede de
Drenagem: controlada pela
geologia e pelo clima
 Padrões da Rede de
Drenagem: diretamente
controlados pela geologia.
• Assim, pelo padrão da rede
de drenagem pode-se inferir:
• -natureza do substrato
• -disposição das camadas
• -linhas de fratura/falhas
• -processos fluviais
Rede de Drenagem
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Padrões de drenagem
Padrão da rede de Drenagem
Extraído do livro Para Conhecer a Terra (Press et al. XXXX)
50
Padrão da rede de Drenagem
Extraído do livro Para Conhecer a Terra (Press et al. XXXX)
51
Padrão da rede de Drenagem
Extraído do livro Para Conhecer a Terra (Press et al. XXXX)
52
Padrão da rede de Drenagem
Extraído do livro Para Conhecer a Terra (Press et al. XXXX)
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