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U n iv er si d ad e M et o d is ta d e P ir ac ic ab a – U N IM EP P ro f. D r. J o ão M o re n o Disciplina Hidrologia U n iv er si d ad e M et o d is ta d e P ir ac ic ab a – U N IM EP P ro f. D r. J o ão M o re n o Disciplina Hidrologia Revisão : Parâmetros físicos – Características Fluviomorfológicas – Balanço hídrico Em intervalos de tempo longos, como um ano ou mais, a variação de armazenamento pode ser desprezada na maior parte das bacias, e a equação pode ser reescrita em unidades de mm.ano-1, o que é feito dividindo os volumes pela área da bacia. P = E + Q onde P é a precipitação em mm.ano-1; E é a evapotranspiração em mm.ano--1 e Q é o escoamento em mm.ano-1. As unidades de mm são mais usuais para a precipitação e para a evapotranspiração. Uma lâmina de 1 mm de chuva corresponde a um litro de água distribuído sobre uma área de 1 m2. O percentual da chuva que se transforma em escoamento é chamado coeficiente de escoamento de longo prazo e é dado por: O coeficiente de escoamento tem, teoricamente, valores entre 0 e 1. Na prática os valores vão de 0,05 a 0,5 para a maioria das bacias. C= Q/P Q u ar ta A u la U n iv er si d ad e M et o d is ta d e P ir ac ic ab a – U N IM EP P ro f. D r. J o ão M o re n o Disciplina Hidrologia Parâmetros físicos – Características Fluviomorfológicas – Bacia Hidrográfica e Geoprocessamento À medida que as regiões se desenvolvem, mais intenso é o uso dos recursos hídricos, maior o potencial de conflitos entre usos e maiores os riscos de degradação ambiental gerada pelas atividades antrópicas. A água é essencial em uma série de atividades humanas, e o seu uso condiciona o crescimento e o desenvolvimento de regiões SIG são Sistemas de Informação Geográfica Q u ar ta A u la U n iv er si d ad e M et o d is ta d e P ir ac ic ab a – U N IM EP P ro f. D r. J o ão M o re n o Disciplina Hidrologia Parâmetros físicos – Características Fluviomorfológicas – Representações do relevo - SIG Isolinhas = curvas de nível Matriciais = modelos digitais de elevação TIN = Triangular irregular network Q u ar ta A u la U n iv er si d ad e M et o d is ta d e P ir ac ic ab a – U N IM EP P ro f. D r. J o ão M o re n o Disciplina Hidrologia Parâmetros físicos – Características Fluviomorfológicas – Representações do relevo - SIG O que pode ser obtido do MDT a. Direção de escoamento; b. Rios principais (rede de drenagem); c. Definição de Bacia e Sub-bacias; d. Áreas das bacias; Declividade das bacias; e. Comprimento do rio principal; etc. Q u ar ta A u la U n iv er si d ad e M et o d is ta d e P ir ac ic ab a – U N IM EP P ro f. D r. J o ão M o re n o Disciplina Hidrologia Parâmetros físicos – Características Fluviomorfológicas – Representações do relevo - SIG Na forma de uma matriz 92 91 88 87 82 85 83 81 78 Q u ar ta A u la U n iv er si d ad e M et o d is ta d e P ir ac ic ab a – U N IM EP P ro f. D r. J o ão M o re n o Disciplina Hidrologia Parâmetros físicos – Características Fluviomorfológicas – Representações do relevo - SIG 1 2 4816 32 64 128 Cálculo declividade para cada uma das 8 direções possíveis; Direção de fluxo é aquela que tiver a maior declividade; Se todas as células do entorno tem altitude maior do que a célula central estou numa depressão; Se todas as células tem a mesma altura - estou numa depressão, ou região plana. Direção do escoamento Q u ar ta A u la U n iv er si d ad e M et o d is ta d e P ir ac ic ab a – U N IM EP P ro f. D r. J o ão M o re n o Disciplina Hidrologia Parâmetros físicos – Características Fluviomorfológicas – Direção de fluxo - SIG 71 56 44 53 69 74 78 72 69 47 68 58 55 21 31 67 58 49 46 37 38 64 22 61 16 2 2 2 2 2 2 4 4 4 4 1 1 2 4 8 128 128 1 2 4 128 1 4 1 128 DEM Código de Direção Rede de Drenagem “Vetorial” Um software não consegue entender a realidade como os seres humanos, portanto algumas ferramentas foram criadas para traduzir nosso entendimento matemático e físico de que a água sempre corre pelo caminho de menor fluxo. Estas ferramentas, aplicadas nesta ordem em particular irão nos ajudar. Flow Direction Flow Accumulation Com estas duas simples ferramentas conseguimos identificar onde o fluxo se acumula. Q u ar ta A u la U n iv er si d ad e M et o d is ta d e P ir ac ic ab a – U N IM EP P ro f. D r. J o ão M o re n o Disciplina Hidrologia Parâmetros físicos – Características Fluviomorfológicas – Representações do relevo - SIG Para extrair feições hidrológicas automaticamente, precisamos de um modelo digital de elevação. Por que? Porque a água flui sempre pelo caminho de menor esforço, ou seja, sempre de cima para baixo e sempre pelo caminho de maior declive. É importante entendermos isto e nos lembrarmos sempre quando estivermos trabalhando com hidrologia. Q u ar ta A u la U n iv er si d ad e M et o d is ta d e P ir ac ic ab a – U N IM EP P ro f. D r. J o ão M o re n o Disciplina Hidrologia No IDRISI existe a função Runoff que calcula área de drenagem (área acumulada) onde são realizadas de forma automática as operações intermediárias: Parâmetros físicos – Características Fluviomorfológicas – Representações do relevo - SIG Remoção de depressões Determinação de direção de fluxo Área acumulada Q u ar ta A u la U n iv er si d ad e M et o d is ta d e P ir ac ic ab a – U N IM EP P ro f. D r. J o ão M o re n o Disciplina Hidrologia Parâmetros físicos – Características Fluviomorfológicas – Representações do relevo - SIG Área Acumulada Q u ar ta A u la U n iv er si d ad e M et o d is ta d e P ir ac ic ab a – U N IM EP P ro f. D r. J o ão M o re n o Disciplina Hidrologia Parâmetros físicos – Características Fluviomorfológicas – Representações do relevo - SIG A representação do relevo em grade obviamente resulta numa aproximação da forma real que pode conduzir a erros. As figuras mostram a diferença entre o contorno de uma bacia hidrográfica real e o contorno aproximado para duas resoluções espaciais diferentes. Observa-se que quanto maior a resolução espacial, menores os quadrados e melhor é a aproximação do contorno realda bacia. Aproximação Q u ar ta A u la U n iv er si d ad e M et o d is ta d e P ir ac ic ab a – U N IM EP P ro f. D r. J o ão M o re n o Disciplina Hidrologia Basin = bacia Watershed = sub-bacia Catchment = minibacia 1. Definição do MNT e exutório 2. Preencher depressões 3. Direções de fluxo 4. Área acumulada 5. Conexões e comprimentos 6. Rede de drenagem 7. Catchments (minibacias) Parâmetros físicos – Características Fluviomorfológicas – Representações do relevo - SIG Refexão final: Operações raster que geram raster Q u ar ta A u la U n iv er si d ad e M et o d is ta d e P ir ac ic ab a – U N IM EP P ro f. D r. J o ão M o re n o Disciplina Hidrologia Prof. Dr. João Moreno jmoreno@unimep.br Apoio Bibliográfico , e indicação para o aprofundamento específico dessa aula: GARCEZ, L.N.; ALVAREZ, G.A. Hidrologia. ed.2a, São Paulo: Editora Edgar Blücher Ltda., 2011. CAPÍTULO 4 - CARACTERÍSTICAS DAS BACIAS HIDROGRÁFICAS pg. 43-55 Q u ar ta A u la
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