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HIDROLOGIA BACIA HIDROGRÁFICA E PARÂMETROS FISIOGRÁFICOS FISIOGRAFIA DA BACIA ¨ Consideram-se dados fisiográficos de uma bacia hidrográfica todos aqueles dados que podem ser extraídos de mapas, fotografias aéreas e imagens de satélite. Basicamente são: ¨ Áreas ¨ Comprimentos ¨ Declividades ¨ Coberturas do solo medidos diretamente ou expressos por índices ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Algumas convenções importantes em hidrologia ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Área da Bacia Hidrográfica ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Área da Bacia Hidrográfica ¨ Característica mais importante da bacia ¨ Reflete o volume total de água que pode ser gerado potencialmente na bacia ¨ Bacia impermeável e chuva constante: ¨ Q = P . A ¨ Se A = 60 km2 (60 milhões de m2) ¨ e P = 10 mm/hora (2,7 . 10-6 m/s) ¨ Q = 166 m3/s ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Resposta hidrológica de uma bacia ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Chuva de curta duração ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Chuva de curta duração ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Hidrograma ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Hidrograma ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Resposta hidrológica de uma bacia ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Resposta hidrológica de uma bacia ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Área: bacia grande ou pequena???? ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Forma da bacia ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Forma da bacia ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Índice de compacidade de Gravelius ¨ O índice de compacidade de Gravelius é um método que serve para caracterizar a forma de bacias hidrográficas. O método consiste em extrair a forma geral duma bacia hidrográfica a partir de um índice, obtido a partir da relação entre o perímetro adotado da bacia e o perímetro de uma bacia com a mesma área mas de forma circular. Mais precisamente: ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Forma da bacia: Índice de Compacidade ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Forma da bacia: Índice de Compacidade ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Exemplo de uma bacia alongada ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Exemplo de uma bacia circular ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Exemplo • Calcular o índice de compacidade de uma bacia com 100 km2 de área e perímetro de 54 km. ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Forma da bacia: Fator de Forma (Kf) ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Forma da Bacia Índices Empíricos : ¨ • Fator de Forma : Quanto mais alongada a bacia, menor o Kf e menor a tendência a enchentes bacias de fator de forma maior tem maiores chances de sofrer inundações do que bacias de fator de forma menor. ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Forma da Bacia ¨ Este índice de forma pode, por exemplo, dar alguma indicação sobre a tendência a inundações, conforme ilustrado na Figura ¨ Ilustração da determinação do fator de forma para duas bacias ¨ de mesma área. ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Exemplo ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Ordem dos cursos de água ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Ordem de Strahler • Um curso d’água a partir da nascente é de ordem 1 • Quando dois cursos de ordem 1 se encontram formam um curso de ordem 2 • Quando dois cursos de ordem 2 se encontram formam um curso de ordem 3 • e assim por diante… ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Ordem de Strahler ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Densidade de drenagem ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Densidade de drenagem (km/km²)(Dd) ¨ É calculada pela divisão do Comprimento total de todos os segmentos (L) pela área da bacia em quilometros (A) Dd=L/A. Pode variar de ¨ 0,5 km/km² (bacias mal drenadas devido a elevada permeabilidade ou precipitação escassa) ¨ a 3,5 km/km² (bacias excepcionalmente bem drenadas ocorrendo em áreas com elevada precipitação ou muito impermeáveis). ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Relevo de uma bacia hidrográfica: ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Comprimento e cota do talvegue ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Talvegue ¨ Comprimento do rio principal (L): para cada bacia existe um rio principal. Define-se o rio principal de uma bacia hidrográfica como aquele que drena a maior área no interior da bacia. A medição do comprimento do rio pode ser realizada por curvímetro ou por geoprocessamento; ¨ Talvegue: linha mais baixa de um vale por onde escorre a água da chuva e das nascentes ou o canal mais fundo de um rio. ¨ Declividade média do talvegue (Sm ou Leq) : ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Perfil longitudinal ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Exemplo ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. DECLIVIDADE DOS RIOS ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Comprimento e cota do talvegue ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Cota do talvegue ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Dados para perfil do talvegue ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficosde uma Bacia Hidrográfica. Perfil longitudinal do talvegue ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Declividade equivalente ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Uso do Solo ¨ Influência na 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, infiltração 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 ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. Tipo do Solo ¨ • Solo arenoso, menor escoamento superficial ¨ • Solo argiloso, maior escoamento superficial ¨ • Solo raso, maior escoamento superficial ¨ • Solo profundo, menor escoamento superficial ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. ARANTES, V.R. – Aula 3 – Quantificando os Parâmetros fisiográficos de uma Bacia Hidrográfica. 52
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