projeto hidro FINALE

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA 
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL 
DISCIPLINA: HIDROLOGIA APLICADA 
 
 
 
ANDREI RAFAEL FERREIRA DE LIMA 
BRUNA BIZOTTO 
BRUNO GOMES DE ANDRADE 
RONALDO RODRIGUES LOPES JUNIOR 
 
 
 
 
 
PROJETO DA BACIA DO RIO AMAJARI 
48494 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BOA VISTA – RR 
2017 
ANDREI RAFAEL FERREIRA DE LIMA 
BRUNA BIZOTTO 
BRUNO GOMES DE ANDRADE 
RONALDO RODRIGUES LOPES JUNIOR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROJETO DA BACIA DO RIO AMAJARI 
48494 
Projeto apresentado como componente da 
disciplina de Hidrologia Aplicada do Curso 
de Bacharelado em Engenharia Civil da 
Universidade Federal de Roraima, sob a 
orientação do Prof. Silvestre Lopes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BOA VISTA – RR 
2017 
INTRODUÇÃO 
 
O sistema hídrico presente no planeta, suas relações, ocorrência, 
circulação e distribuição no meio, são o objeto de estudo da Hidrologia. Esta é 
uma ciência aplicada voltada para os diferentes problemas que envolvem a 
utilização dos recursos hídricos, assim como a preservação do meio e 
ocupação das bacias hidrográficas (Carvalho e Silva, 2006). O 
desenvolvimento urbano e suas necessidades de consumo de recursos, como 
os crescentes problemas contemporâneos, vem resultando em uma 
desocupação desordenada das bacias hidrográficas ao longo do planeta, 
diminuindo a disponibilidade de água potável por conta do manejo exploratório 
deste recurso, causando inúmeros impactos ao planeta. 
 
As bacias hidrográficas são definidas por áreas com drenagem composta 
por um sistema conectado de cursos de agua, onde toda a vazão é direcionada 
para um ponto em comum, definido como exutório (Matos 2015). Estas são 
caracterizadas pelo clima, regime de chuvas, geologia, cobertura vegetal, tipo 
de solos, geomorfologia e disponibilidade hídrica. Este sistema é bastante 
delicado, sujeito a alterações de cobertura vegetal, uso de solos e dos recursos 
hídricos presentes nela, interferindo, com isso, quase diretamente com as 
propriedades biológicas, físicas e químicas do solo, o que é de grande 
importância para o funcionamento do sistema e preservação do meio. 
 
Por isso, leis de preservação foram criadas para garantir um 
funcionamento mais próximo da normalidade. Estas medidas são notadas na 
Lei 9.433, de 8 de janeiro de 1997, em seu art. 1º, inciso V, que diz: “A Bacia 
Hidrográfica é uma unidade territorial para implementação da política Nacional 
de Recursos Hídricos e atuação do Sistema Nacional de Gerenciamento de 
Recursos Hídricos.” Entre as ferramentas impostas, foram criadas áreas de 
preservação permanentes para proteger e garantir seu funcionamento. O 
presente projeto tem por objetivo a delimitação da área da bacia 48494, que 
corresponde a área drenada pelo Rio Amajari, assim como suas características 
físicas, sistemas de drenagem e características do relevo. 
LOCAL DE ESTUDO 
A bacia 48494 do Rio Amajari está localizada no estado de Roraima, 
Brasil. O comprimento de seus cursos de agua é de aproximadamente 
1256,14km², com uma área total da bacia de 6467,454197km² e perímetro de 
943,354696km. Bioma Amazônico de Savana e clima Equatorial Úmido, tipo 
“aw” segundo a classificação de Koppen (INPA, 1997). 
 
 
Figura 1 – Mapa de Roraima 
 
 
 
 
CARACTERISTICAS FÍSICAS, RELEVO E SISTEMA DE DRENAGEM DA 
BACIA 
 
As análises realizadas para obtenção dos valores referentes a 
comprimentos, áreas e altitudes foram realizadas por software de 
processamento de Informações Geográficas ArcGis. 
 
Perímetro, Área Total e Comprimento Total dos Cursos D’águas da bacia 
 
P= 943,354696km (Obtido pelo ArcGis); 
A= 6467,454197km² (Obtido pelo ArcGis); 
Li= 1756,1368602 km (Obtido pelo somatório dos comprimentos dos 
cursos d’água fornecidos pelo ArcGis – Em Anexo). 
 
Figura 2 
 
Comprimento do Rio Principal 
 
 A bacia possui um comprimento aproximado de 246,78901km medido 
desde seu exutório até o ponto oposto extremo, sendo este o maior 
comprimento verificado na bacia, coincidindo com o comprimento do rio 
principal. Esta característica é muito importante pois ajuda a relacionar o tempo 
ao percurso de água ao longo do sistema. 
 
Figura 3 - Rio Principal 
 
Fator de forma 
 
 Pela razão entre a largura media da bacia com o comprimento da mesma 
temos o fator de forma da bacia, em comparação com uma forma circular. Para 
cálculo foi usado a fórmula apresentada. 
 
𝑘𝑓 = 
(
𝐴
𝐿)
𝐿
=
𝐴
𝐿2
 
Onde: 
Kf = Fator de Forma da bacia; 
A = Área da bacia; 
L = Comprimento da bacia. 
 
 Desta forma, o Fator de Forma resulta: 
 
𝑘𝑓 =
6467,454197
183,8772
= 𝟎, 𝟏𝟗𝟏𝟑 
Coeficiente de compacidade 
 
 É a relação entre o perímetro da bacia e o perímetro de um círculo de 
mesma área da bacia. Desta forma temos: 
 
𝐾𝑐 = 0,28 ×
𝑃
√𝐴
 
 
 Valores mais próximos de 1 mostram uma bacia com formato mais 
circular, desta forma, menos tempo de vazão e maiores possibilidades de 
enchentes. Os valores para classificar as bacias quanto a probabilidade de 
enchentes são mostrados: 
 
1,00 - 1,25 Alta propensão a grandes enchentes; 
1,26 - 1,50 Média tendência a grandes enchentes; 
> 1,5 Não sujeita a grandes enchentes. 
 
 O Coeficiente de Compacidade da bacia em estudo foi calculado: 
 
𝐾𝑐 = 0,28 ×
943,3545696
√6467,454197
= 3,2845 
 
 Sendo caracterizado como uma bacia não sujeita a grandes enchentes. 
 
Sinuosidade dos corpos d’água. 
 
 É a relação entre o comprimento do rio principal e o comprimento do 
Talvegue (distância entre o exutório e o ponto mais distante do rio principal em 
linha reta), que é um fator controlador da velocidade do escoamento. 
 
De tal forma temos: 
 
𝑆𝑖𝑛 = 
𝐿
𝐿𝑡
= 
246,7809
183,877
= 1,342097707 ≅ 1,3421 
Densidade de Drenagem 
 
 A Densidade de Drenagem é expressa pela razão entre comprimento total 
de todos os cursos de agua de uma bacia e sua área total. 
 
𝐷𝑑 = 
∑ 𝐿𝑖
𝐴
=
1756,1368602
6467,454197
= 0,27153448 ≅ 0,2715 
Onde: 
Dd = Densidade de Drenagem; 
Li = Comprimento dos cursos d’água; 
A = Área da bacia. 
 
 Para valores maiores de Densidade de Drenagem maior a eficiência de 
drenagem da bacia. 
 
Curva Hipsométrica 
 
 Esta curva nos mostra a porcentagem da área de drenagem que existe 
abaixo ou acima de várias altitudes. 
 
 
Figura 4 - Curva Hipsométrica 
 
 
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
0 20 40 60 80 100 120
CURVA HIPSOMÉTRICA
VALUE MIN MAX MÉDIA ÁREA 
ACUM % ÁREA % ACUM 
1 73 136 105 
1,53207E-07 5,20666E-07 29,42434 99,99706581 
2 137 199 168 
7,33819E-08 3,67459E-07 14,09344 70,57272343 
3 200 262 231 
9,85951E-08 2,94077E-07 18,93579 56,47928024 
4 263 326 295 
1,93826E-08 1,95482E-07 3,722547 37,54348762 
5 327 389 358 
1,46125E-08 1,76099E-07 2,80642 33,82094062 
6 390 452 421 
1,39062E-08 1,61487E-07 2,670771 31,01452053 
7 453 515 484 
2,12785E-08 1,47581E-07 4,086666 28,34374967 
8 516 579 548 
3,71083E-08 1,26302E-07 7,126876 24,25708347 
9 580 642 611 
4,22028E-08 8,91938E-08 8,105306 17,13020725 
10 643 705 674 
2,48771E-08 4,6991E-08 4,777799 9,024901119 
11 706 768 737 
1,05708E-08 2,21139E-08 2,030187 4,24710175 
12 769 832 801 
4,96042E-09 1,15431E-08 0,952679 2,216914889 
13 833 895 864 
2,52153E-09 6,58264E-09 0,484275 1,264235857 
14 896 958 927 
1,63472E-09 4,06111E-09 0,313958 0,779960582 
15 959 1021 990 
1,18472E-092,42639E-09 0,227533 0,466002597 
16 1022 1085 1054 
7,11806E-10 1,24167E-09 0,136707 0,238469868 
17 1086 1148 1117 
3,76389E-10 5,29862E-10 0,072288 0,101763167 
18 1149 1211 1180 
1,10417E-10 1,53473E-10 0,021206 0,029475355 
19 1213 1271 1242 
4,30556E-11 4,30556E-11 0,008269 0,008269095 
20 1275 1338 1307 
1,52778E-11 1,52778E-17 0,002934 2,9342E-09 
 
706 
5,20681E-07 100 
 
 
Pela análise da curva, obtemos o valor da altitude média de 706m. 
 
 
Figura 5 – Curvas de nível 
 
Ordem dos Cursos d’água 
 
Expressa o grau de ramificação de cursos d’água dentro de uma bacia. 
Diz-se de primeira ordem as correntes originadoras, ou seja, os pequenos 
canais que não tenham tributários. Quando dois canais de Primeira ordem se 
unem formam um segmento de Segunda ordem. A junção de dois rios de 
Segunda ordem dá lugar à formação de um rio de Terceira ordem, e assim, 
sucessivamente. 
 
Figura 6 - Mapa cursos D'água 
 
a) Critério de Strahler 
 
Os cursos d’água que não possuem afluentes são classificados como 
sendo de primeira ordem. Os cursos de segunda ordem se originam do 
encontro de canais de primeira ordem, podendo ter afluentes de primeira 
ordem, e assim sucessivamente. No sistema de classificação de Strahler, o rio 
principal e seus afluentes não mantêm o mesmo número de ordem na 
totalidade de suas extensões. 
 
Figura 7 – Critério de Strahler 
 
b) Critério de Horton 
 Os cursos d’água de primeira ordem são aqueles que não possuem 
afluentes. Os de segunda ordem são aqueles que possuem apenas afluentes 
de primeira ordem, e assim sucessivamente. Neste método de classificação, a 
maior ordem acaba sendo designada ao rio principal da bacia hidrográfica, 
valendo esta classificação em todo seu comprimento, desde a nascente até a 
saída da bacia. Essa classificação será usada para o cálculo da sinuosidade e 
declividade do rio principal. 
 
 
Figura 8 – Critério de Horton 
 
Logo, temos a determinação do Rio Principal. 
 
Figura 9 - Determinação do Rio Principal 
Declividade do Curso d’água Principal 
 
A declividade do curso d’água principal é dada em relação a declividade 
global (SG), declividade compensada (SC) e a declividade representativa (SR). 
Declividade Global: método que depende de apenas uma formulação, dada 
abaixo: 
𝑆𝐺 =
𝐻𝑚á𝑥 − 𝐻𝑚í𝑛
𝐿
 
Em que: 
SG = declividade global, em m/m; 
Hmáx = cota mais alta (nascente), em m; 
Hmín = cota mais baixa (exutório), em m. 
L = comprimento do rio principal (em m). 
 
𝑆𝐺 =
𝐻𝑚á𝑥 − 𝐻𝑚í𝑛
𝐿
=
602 − 73
246,78901
= 0,033415488 ≅ 0,03342 𝑚/𝑚 
 
Figura 10 - Elevação 
 
 
 
Elevação Média da Bacia 
 
 A elevação média ou altitude média é o produto do ponto médio entre 
duas curvas de nível e a área compreendida entre essas curvas pela área total, 
representada pela seguinte equação: 
𝐻𝑚 =
Σ𝐻𝑖𝐴𝑖
𝐴
 
 
Em que: 
Hm: Altitude média da bacia; 
Hi: Altitude média entre duas curvas de nível; 
Ai: Área compreendida entre as duas curvas de nível; 
A: Área da Bacia. 
 
𝐻𝑚 =
Σ𝐻𝑖𝐴𝑖
𝐴
= 305,501401𝑚 
 
 
Declividade Média da Bacia 
 
 A declividade de uma bacia é de interesse pela sua relação com a 
velocidade de escoamento ou fluxo de água presente. Declividades maiores 
geram maiores velocidades de escoamento gerando acumulo de aguas nas 
regiões de concentração mássica, tendo por consequência picos de enchentes 
nessas áreas. As erosões dos solos também sofrem influência da declividade, 
por conta da velocidade de escoamento do fluido, onde há maiores centros de 
erosão para velocidades de fluxo maiores. 
 
 
Figura 11 - Declividades 
 
 O valor da Declividade Média da Bacia foi obtida pela seguinte formula: 
 
 
𝐷𝑒𝑐𝑙𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑀é𝑑𝑖𝑎 = 
∑(𝑁º 𝑑𝑒 𝑂𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑠 . 𝑀é𝑑𝑖𝑎)
∑ 𝑁º 𝑑𝑒 𝑂𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑠
 
 
 
Onde: 
Nº de Ocorrências = Ocorrência do intervalo referente; 
Média = Média aritmética entre o valor máximo e mínimo do intervalo. 
Declividade média = Sr 
Sr = 0,002954344 km/km 
 
Observação: 
Os valores das cotas máximas e mínimas e número de ocorrências encontram-
se em anexo. 
 
 CONCLUSÃO 
 
A hidrologia permite-nos o estudo de elemento fundamental à vida: a 
água. Conhecer todos os cursos de água para fazer um levantamento de sua 
disponibilidade para o uso geral e compreender sua classificação de acordo 
com a constância de escoamento e então aproveitar este curso de forma mais 
econômica e correta tornou-se possível. Identificar as características dos 
cursos d’água não permite que se tenham surpresas quanto à inundação em 
determinada região. 
Através do cálculo do fator de forma e do coeficiente de compacidade, 
tomou-se conhecimento de que a bacia, aqui em destaque, não possui 
tendência à inundação. A realização de um projeto permite o conhecimento da 
relevância de uma área do conhecimento, saber a importância da distribuição 
da água desde cedo proporciona evitar problemas futuros, pois um projeto 
serve para desenvolver um melhor aproveitamento de cada elemento 
indispensável, e aperfeiçoá-lo para que esteja distribuído de maneira igualitária 
a todos os seres.