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Apostila de Hidrologia

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contorno de aportes de 
águas subterrâneas e superficiais seja diferente. Em geral, a área de uma bacia hidrográfica 
é estimada a partir da delimitação dos divisores da bacia em um mapa topográfico. A área 
da bacia hidrográfica é um dado fundamental para definir a potencialidade hídrica de uma 
bacia, uma vez que é a região de captação da água da chuva. Assim, a área da bacia 
multiplicada pela lâmina precipitada ao longo de um intervalo de tempo define o volume de 
água recebido pela bacia hidrográfica. 
 
Figura 3. 4 – Determinação da área de drenagem de uma bacia hidrográfica 
 
 Comprimento do rio principal 
Define-se o rio principal de uma bacia hidrográfica como aquele que drena a maior área no 
interior da bacia. O comprimento da drenagem principal é uma característica fundamental 
da bacia hidrográfica porque está relacionado ao tempo de viagem da água ao longo de 
todo o sistema. O tempo de viagem da gota de água da chuva que atinge a região mais 
remota da bacia até o momento em que atinge o exutório é chamado de tempo de 
concentração da bacia, conforme será explicado a seguir. 
 
 Declividade da bacia hidrográfica e do rio 
A declividade média da bacia hidrográfica e do curso d’água principal também são 
características que afetam diretamente o tempo de viagem da água ao longo do sistema, 
além de ter relação com os processos de infiltração. A declividade do curso d’água pode ser 
determinada, por exemplo, através do cálculo da declividade média ou média ponderada. A 
declividade média é a relação entre a diferença de cotas (cota máxima menos a cota 
mínima) e o comprimento do mesmo. Em geral, recomenda-se usar o método da média 
ponderada, dividindo o rio em vários sub-trechos (Figura 3. 5) e ponderar as declividades 
parciais com os comprimentos de cada trecho. Definir a declividade da bacia é mais 
complicado, já que se trata de uma superfície curva com várias inclinações. Um dos 
métodos mais usados sub-divide a bacia em faixas de altitude e pondera a declividade 
individual de cada faixa com a área da mesma, conforme se indica na Figura 3. 6. 
 
Divisor topográfico 
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Profa. Rutinéia Tassi & Prof. Walter Collischonn -8- 
0
25
50
75
100
125
150
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200
225
250
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
Comprimento (m)
A
lti
tu
de
 (m
)
 
Figura 3. 5 - Perfil do fundo do arroio do Moinho em Porto Alegre (IPH, 1979) 
 
Figura 3. 6 - Esquema para a determinação da declividade média na bacia hidrográfica 
 
 Tipo e uso do solo 
O tipo predominante de solo na bacia controla a infiltração generalizada e daí sua 
importância nas bacias naturais; a permeabilidade dos terrenos é um fator decisivo na taxa 
de infiltração permitida pelo solo e a constituição geológica será a responsável pela 
percolação das águas e sua circulação através do subsolo, para mais tarde vir a alimentar os 
rios durante as épocas de estiagem. Assim como o tipo de solo, o uso do solo tem grande 
influência nos processos que ocorrem na bacia hidrográfica. Pode-se citar, por exemplo, o 
caso das bacias hidrográficas submetidas a processos de urbanização, a superfície natural 
da bacia é substituída por superfícies quase impermeáveis, impedindo a penetração da água 
no solo. Isso acarreta a ocorrência de picos de cheia muito altos e volumes de escoamento 
superficial grandes, concentrados em tempos curtos, condições estas as mais críticas para o 
comportamento hidrológico da bacia. 
 
Além dessas características principais, também são características físicas de uma bacia 
hidrográfica: 
 
 Forma da bacia hidrográfica 
Duas bacias hidrográficas que tenham a mesma área poderão ter respostas hidrológicas 
completamente diferentes em função de sua forma, já que esta condicionará o tempo de 
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concentração. Entre os parâmetros utilizados para medir a forma de uma bacia hidrográfica 
encontram-se os índices de Greavelius ou coeficiente de compacidade (Kc) e o fator de 
forma (Kf). 
O Índice de compacidade ou de Gravelius é a relação entre o perímetro P da bacia 
hidrográfica e o perímetro de uma bacia circular da mesma área A. Este índice compara, 
portanto, a bacia com um círculo da mesma área; uma bacia compacta apresenta um índice 
de compacidade baixo (próximo de um). 
A
P
A
PKc 28.0
/)2(
== ππ (3.1) 
 
Caso não existam fatores que interfiram, os menores valores de Kc indicam maior 
potencialidade de produção de picos de enchentes elevados. 
 O fator de forma é definido como a relação existente entre a área da bacia e o quadrado do 
comprimento axial da mesma, medido ao longo do curso principal até a cabeceira mais 
distante da foz, no divisor de águas: 
 
2/ LAKf = (3.2) 
Esse fator dá alguma indicação sobre a tendência da bacia a produzir enchentes ou 
inundações, pois um fator de forma baixo (grande comprimento axial) reflete uma menor 
probabilidade de ocorrer na bacia uma chuva intensa que atinja toda sua extensão, 
comparada com outra bacia da mesma área e menor comprimento axial (maior índice de 
forma). 
 
 Características do relevo 
Além da determinação das declividades médias da bacia hidrográfica e do curso d’água, 
podem ser obtidas outras informações sobre o relevo da bacia hidrográfica, como por 
exemplo, a curva hipsométrica. A curva hipsométrica é uma representação gráfica do 
relevo de uma bacia hidrográfica. É uma curva que indica a porcentagem da área da bacia 
hidrográfica que existe acima de uma determinada cota (Figura 3. 7). Uma curva 
hipsométrica pode dar algumas informações sobre a fisiografia da bacia hidrográfica. Por 
exemplo, uma curva hipsométrica com concavidade para cima indica uma bacia com vales 
extensos, e o contrário, indica uma bacia com vales profundos. A curva hipsométrica torna-
se interessante à medida que a maior parte dos fatores hidrometeorológicos (precipitação, 
temperatura, ventos, etc.) apresenta variação com a altitude. 
 
0
25
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100
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150
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200
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250
275
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325
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
% da área
A
lti
tu
de
 (m
)
 
Figura 3. 7 – Curva hipsométrica da bacia hidrográfica do arroio Moinho (IPH, 1979) 
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 Índices de drenagem – A rede de drenagem da bacia hidrográfica joga papel importante na 
geração de cheias. Em uma bacia eficientemente drenada, o escoamento concentra-se 
rapidamente na saída, causando vazões de pico elevadas e baixos valores de vazões mínimas. 
Um dos índices utilizados é a densidade de drenagem (DD), definida como o comprimento 
total (L) dos canais que formam a rede de drenagem, por unidade de área (A) da bacia da 
bacia hidrográfica. Outro índice utilizado é o de ordenamento dos canais da rede de 
drenagem da bacia hidrográfica. Destacam-se o sistema de Horton (1945) e Strahler (1957). 
No sistema de Horton os canais de primeira ordem são aqueles que não possuem tributários; 
os canais de segunda ordem têm apenas afluentes de primeira ordem; os canais de terceira 
ordem recebem afluência de canais de segunda ordem, podendo também receber diretamente 
canais de primeira ordem; sucessivamente, um canal de ordem u pode ter tributários de 
ordem u-1 até 1. Isto implica atribuir a maior ordem ao rio principal, valendo esta 
designação em todo o seu comprimento, desde o exutório da bacia até sua nascente. No 
sistema de Strahler é