HIDROLOGIA Aula 02 Bacia hidrográfica

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HIDROLOGIA 
APLICADA
Professora Denise Thölken, MSc
Aula 02 - Bacia hidrográfica
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Bacia Hidrográfica
• A bacia hidrográfica é uma área de
captação natural de água da precipitação
que faz convergir os escoamentos para um
único ponto de saída, seu exutório. A bacia
hidrográfica compõe-se basicamente de um
conjunto de superfícies vertentes e de uma
rede de drenagem formada por cursos de
água que confluem até resultar um leito
único no exutório (TUCCI, 2009).
 Exutório: ponto de um curso d'água onde se
dá todo o escoamento superficial gerado no
interior da bacia hidrográfica banhada por
este curso.
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Bacia Hidrográfica
• Uma bacia hidrográfica é a região de captação natural da
água da chuva que escoa para os canais que compõem a
bacia.
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Parâmetros físicos
• Os parâmetros físicos de uma bacia hidrográfica são os
fatores que influem no escoamento superficial como
áreas, comprimentos, declividades, etc.
• Dentre esses fatores os mais importantes são: área da
bacia, forma da bacia, altitude média, declividade média
da bacia, densidade de drenagem, sinuosidade da bacia,
sistema de drenagem e relevo da bacia.
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Parâmetros físicos
• Área da Bacia: A
determinação desta área é
feita com o auxílio de uma
planta topográfica, de
altimetria adequada e é feito
um traçado de linha
divisória que passa pelos
pontos de maior cota entre
duas bacias vizinhas.
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Parâmetros físicos
• Forma da Bacia:
influencia no escoamento
superficial e portanto no
hidrograma resultante
de uma chuva.
 Hidrograma é a definição
dada ao gráfico que
relaciona a vazão de uma
dada bacia hidrográfica
ao tempo.
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Parâmetros físicos
• Gravelius propôs dois índices para indicar de
maneira numérica a forma de uma bacia
hidrográfica:
• Coeficiente de Compacidade (kc):
Relação entre os perímetros (P) da bacia e de um círculo de 
área (A) igual a da bacia:
1,00 – 1,25 = alta propensão a grandes enchentes
1,25 – 1,50 = tendência mediana a grandes enchentes
> 1,50 = menor propensão a grandes enchentes 7
௖  
Parâmetros físicos
• Fator de forma (kf) e Índice de Conformação (Ic):
Relação entre a largura média da bacia (L’) e o comprimento axial
do curso da água (L). O comprimento L é medido pelo curso d’água
mais longo desde a cabeceira mais distante até a desembocadura
da bacia. A largura média é obtida pela divisão da área pelo
comprimento da bacia:
 Kf: 1,00 – 0,75.: sujeito a enchentes
 Kf: 0,75 – 0,50.: tendência mediana
 Kf: < 0,50.: menor tendência a enchentes
 Ic: mais próximo de 1, maior a propensão à enchentes
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௖
Exemplo:
• Calcular os fatores de forma para uma bacia com
perímetro é 11,3 km, área de 800 ha e comprimento axial
de 4,5 km. Foram determinados 7 valores de largura ao
longo da bacia, iguais a 1,5 km, 2,6 km, 3,5 km, 4,5 km,
4,3 km, 2,8 km e 1,1 km. (100ha=1km²)
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Exemplo:
• Calcular os fatores de forma para uma bacia com
perímetro é 12,5 km, área de 1000 ha e comprimento
axial de 4,0 km. Foram determinados 7 valores de largura
ao longo da bacia, iguais a 1,6 km, 2,7 km, 3,5 km, 3,0
km, 4,0 km, 2,5 km e 1,0 km. (100ha=1km²)
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Parâmetros físicos
• Sistema de Drenagem
• É comporto pelo rio principal e seus afluentes. Os itens
que descrevem as características de uma rede de
drenagem são:
 ordem dos cursos de água;
 densidade de drenagem;
 extensão média do escoamento superficial;
 sinuosidade do curso de água.
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Parâmetros físicos
• Ordem dos Cursos de Água (Método de Strahler)
 Esta é uma classificação que reflete o grau de
ramificação dentro de uma bacia.
 Todos os afluentes que não se ramificam (que
desembocam no rio principal ou em seus
ramos) são chamados de primeira ordem (1);
 Os cursos de água que apenas recebem
afluentes e que não se subdividem são
chamados de segunda ordem (2);
 Já os de terceira ordem são formados pela
união de dois cursos d’água de segunda ordem
e assim por diante.
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Parâmetros físicos
• Densidade (Índices) de Drenagem
Relação entre o comprimento total de cursos de água de
uma bacia e sua área total:
Áreas de baixa densidade de drenagem: relevo plano e
suave, nestes casos ocorre condição de alta permeabilidade
permite rapidez de infiltração de água e consequente
formação de lençóis aquíferos.
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ௗ
 
 
Parâmetros físicos
• Extensão Média do Escoamento Superficial (Cm)
Indica a distância média que a chuva teria que escoar em linha
reta do ponto onde ocorreu sua queda até o curso de água mais
próximo.
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Cm
೏
Parâmetros físicos
• Sinuosidade do Curso da Água (SIN)
Relação entre o comprimento do rio principal (L) e o
comprimento do talvegue (Lt). Talvegue: medida em linha
reta entre o ponto inicial e o final do curso de água
principal.
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Declividade da bacia
• A declividade da bacia hidrográfica é importante para
processos hidrológicos como: infiltração, o escoamento
superficial, a umidade do solo e a contribuição de água
subterrânea ao escoamento do curso da água.
• É a declividade que controla o tempo de escoamento
superficial e da concentração da chuva, portanto é o fator
que está relacionado as enchentes.
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Declividade da bacia
• A diferença entre a elevação máxima e a elevação mínima
define a chamada “amplitude altimétrica” da bacia.
• O gradiente ou declividade (S) de uma bacia é medido da
seguinte forma:
 Sm: declividade média (%)
 D: distância entre as curvas de nível (m)
 L: comprimento total das curvas de nível (m)
 A: área da bacia hidrográfica (m²)
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Exemplo
• Calcular a declividade média e gradiente do curso d’água
principal da bacia abaixo
(Área: 2.324km²)
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Declividade da bacia
• Método das Quadrículas:
divide-se a bacia em uma
malha quadriculada e nas
interseções da malha associa-
se um vetor perpendicular a
curva de nível mais próxima
(orientado no sentido do
escoamento). A declividade é
o quociente entre a diferença
de cota e a distância medida
em planta entre as curvas de
nível.
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Declividade da bacia
• Depois de determinada a declividade dos vetores, deve-se
colocar em uma tabela a distribuição de frequência de
acordo com a amplitude das classes. A declividade média
é:
 S: declividade média (%);
 Fi: freqüência de ocorrência;
 PM: ponto médio da classe.
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Declividade da bacia
• Quanto a declividade:
 menor que 5%: declive é plano e suave com escoamento
lento ou médio;
 entre 5% e 10%: superfícies inclinadas, em geral relevo
ondulado com escoamento superficial é médio;
 entre 10% e 15%: áreas muito inclinadas com
escoamento superficial rápido;
 entre 15% e 20%: são fortemente inclinadas com
escoamento superficial rápido.
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Exemplo
• Sobre estudo da rede de drenagem de uma bacia
hidrográfica com as características fisiográficas
que estão esquematizadas na figura. A área da
bacia é de 8,5 km² e o comprimento total de
cursos de água somam 14,98km. Comprimento
do talvegue: 5,2km.
a) Classificação da Ordem da Rede de Drenagem
b) Densidade de Drenagem
c) Extensão média do escoamento superficial
d) Sinuosidade do Curso d’água Principal
e) Declividade média do Curso d’água Principal 22
Exemplo
• Sobre estudo da rede de drenagem de uma bacia
hidrográfica com as características fisiográficas
que estão esquematizadas na figura. A área da
bacia: 9 km², o comprimento total de cursos de
água: 15km. Comprimento do talvegue 6,2km.
Comprimento das curvas de nível: 7km.
a) Classificação da Ordem da Rede de Drenagem
b) Densidade de Drenagem
c) Extensão média do escoamento superficial
d) Sinuosidade do Curso d’água Principal
e) Declividade média do Curso d’água Principal 23
Altitude Média
• Altitude média é o fator relacionado a temperatura eprecipitação de uma bacia hidrográfica.
• Pelo método das interseções, com pelo menos 100
interseções na malha, a altitude média é obtida por:
 H: altitude média da bacia
 h: altitude das intersecções
 n: número das intersecções
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Histograma de Saída
• A bacia hidrográfica possui uma entrada de volume de
água precipitado e saída de volume de água escoado pelo
exutório, considerando perdas por volumes evaporados,
transpirados e infiltrados profundamente (TUCCI,2009).
• A bacia hidrográfica tema função de receber a entrada de
volume de água concentrada no tempo (precipitação) em
saída distribuída de água no tempo.
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Histograma de Saída
• Resposta hidrológica de uma bacia:
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Exemplo
O conceito de bacia hidrográfica é:
a) a área drenada por um rio principal e seu afluentes.
b) o conjunto de rios navegáveis em um país.
c) o conjunto de rios utilizados para o abastecimento de água em um país.
d) o conjunto formado por um rio principal e seu afluentes.
e) o conjunto de obras e equipamentos utilizados para gerar eletricidade no 
país
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Exemplo
São elementos estruturais presentes nas bacias hidrográficas e
responsáveis pela captação e drenagem das águas superficiais para o
subsolo, processo durante o qual os recursos hídricos passam por
filtragem, acrescendo também sais minerais à água. Transformam-se,
portanto, em grandes reservatórios subterrâneos com grandes volumes de
água potável, que, no entanto, não estão livres de contaminação.
A descrição acima é referente:
a) às cavernas subterrâneas.
b) aos rios endorreicos.
c) às reservas hídricas do solo.
d) aos sistemas de aquíferos.
e) à rede de drenagem superficial. 28
Exemplo
Qual é a maior bacia hidrográfica em extensão do Brasil?
a) Bacia Tocantins-Araguaia
b) Bacia do Paraná
c) Bacia do Atlântico Nordeste
d) Bacia do Paraguai
e) Bacia Amazônica
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Exemplo
• Características fisiográficas básicas da bacia hidrográfica do ribeirão
Marcela. Dados: perímetro = 8,94km; comprimento do talvegue =
3,51km. Na tabela, constam valores de área entre cotas bem como
comprimento das respectivas curvas de nível, cursos d’água:8,59 km.
Determine:
a) Coeficiente de Compacidade
b) Classificação da ordem da rede de drenagem
c) Densidade de drenagem
d) Extensão média do escoamento superficial
e) Sinuosidade do curso d´água principal
f) Declividade do curso d´água principal
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Exemplo
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Aula 02 - Bacia hidrográfica
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