Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica

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Hidrologia
Profa. Camila Mateus
Características Físicas
 Área da Bacia
 Forma da Bacia
 Uso e tipo de solo
 Declividade dos terrenos
 Declividade dos cursos d’água
 Ordem dos cursos d’água
 Densidade de drenagem
Área da Bacia
 Medida por planímetro (mecanicamente);
 Calculada pelas coordenadas do polígono;
 Aproximação por composição de figuras geométricas;
 Calculada a partir de imagens digitalizadas em softwares
como AutoCAD, ArcVIEW, Spring, Idrisi, Grass, Erdas, etc.
Processo mecânico
Utiliza-se um equipamento denominado de planímetro. 
Este consiste em dois braços articulados, com um ponto 
fixo denominado pólo e um cursor na extremidade dos 
braços, o qual deve percorrer o perímetro do polígono 
que se deseja calcular a área.
Calculada pelas coordenadas
do polígono
(equação de Gauss)
 
11.2. Exemplo: 
Com as coordenadas dos pontos das divisas, calcular a área do terreno a seguir. 
 
Exemplo de cálculo da área da poligonal 
 
A = somatória (Xn . Yn+1)
B = Somatória (Yn . Xn+1)
Área = (A-B)/2
Aproximação por composição de figuras geométricas
Calculada a partir de imagens digitalizadas em softwares
como AutoCAD, ArcVIEW, Spring, Idrisi, Grass, Erdas, etc
Forma da Bacia Hidrográfica
Arredondada
Forma da Bacia Hidrográfica
Elíptica ou Alongada
Forma da Bacia Hidrográfica
Ramificada
Forma da Bacia
Índices Empíricos
 Coeficiente de Compacidade : relação entre o
perímetro da bacia e o perímetro de um círculo de
mesma área
𝐾𝑐 =
𝑃
2𝜋𝑟
=
𝑃
2𝜋
𝐴
𝜋
= 0,28
𝑃
𝐴
Onde: A – Área da Bacia
P – Perímetro da Bacia
Kc>1, quanto mais irregular a bacia, maior o Kc e menor a
tendência a enchentes
Forma da Bacia
Índices Empíricos
 Fator de Forma: Relação entre a Área da Bacia e o
Comprimento Axial
𝐾𝑓 =
𝐴
𝐿2
Onde: A – Área da Bacia
L – Comprimento Axial da Bacia (Talvegue)
Quanto mais alongada a bacia, menor o Kf e menor a
tendência a enchentes
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 pelas plantas;
 Agricultura: redução da quantidade de matéria orgânica
no solo, porosidade diminui, infiltração diminui, raízes
mais superficiais e menor consumo de água pela plantas;
 Áreas urbanas: impermeabilização, pouca infiltração e
grande velocidade do escoamento => grandes picos de
cheias.
Tipo do Solo
 Solo arenoso, menor escoamento superficial
 Solo argiloso, maior escoamento superficial
 Solo raso, maior escoamento superficial
 Solo profundo, menor escoamento superficial
Curvas características
São as curvas que caracterizam a topografia de uma bacia
hidrográfica. São elas:
 Curva hipsométrica: representa as áreas de uma bacia
hidrográfica situadas acima ou abaixo das diversas curvas
de nível. Constrói-se o gráfico colocando-se as áreas num
eixo e as altitudes no outro
 Curva das frequências altimétricas: é um histograma
(diagrama em degraus) apresentando as superfícies
compreendidas entre altitudes escalonadas
Curva hipsométrica
Curva das frequências altimétricas
Declividade dos terrenos
A declividade da bacia ou dos terrenos da bacia tem uma
relação importante e também complexa com a infiltração, o
escoamento superficial, a umidade do solo e a contribuição
de água subterrânea ao escoamento do curso d’água. É um
dos fatores mais importantes que controla o tempo do
escoamento superficial e da concentração da chuva e tem
uma importância direta em relação à magnitude da
enchente. Quanto maior a declividade, maior a variação das
vazões instantâneas.
Declividade dos terrenos
Método das grelhas
Procedimentos
 Aplicar uma malha quadrada na planta planialtimetrica;
 São definidas as declividades dos pontos de intersecção da malha
quadrada definida desenhando-se um segmento de reta (linha de maior
declive) perpendicular as curvas de nível anterior e posterior ao ponto;
 A declividade do ponto será a diferença das cotas das curvas de nível
dividida pelo comprimento desse segmento de reta que passa pelo
vértice da malha e perpendicular as curvas;
 Cria-se uma tabela com a declividade média de cada quadricula.
 Após isso agrupa-se essas quadriculas de acordo com o numero de
ocorrências em um dado intervalo.
 A media ponderada das declividades desses pontos será a declividade
media da bacia em questão;
Declividade dos terrenos
Método das grelhas
Declividade dos terrenos
Método das grelhas
Declividade dos terrenos
Método das grelhas
Método mais simples que o anterior, entretanto necessita de
o mapeamento estar em CAD. Pois a medição de áreas e
distância entre as curvas de nível são facilitados.
Procedimentos:
 Determina-se a áreas entre duas curvas de nível (A)
 Determina-se o comprimento da curva de nível (l)
 Determina-se a largura média da faixa (c=A/l)
 Calcula-se a declividade (i=D/c)
Onde D é a equidistância entre as curvas de nível (carta)
Declividade dos terrenos
Método de Horton
Fonte(Zuffo, 2009)
Declividade dos terrenos
Método de Horton
Declividade dos terrenos
Método de Horton
Forma da rede de Drenagem
Densidade de Drenagem
Índices:
 Densidade de cursos d’água = nº de cursos d’água por
unidade de área
 Densidade de drenagem = comprimento total de cursos
d’água por unidade de área
Densidade de 0,5 Km/Km² - drenagem pobre.
Densidade de 3,5 Km/Km² - drenagem excelente.
Densidade de Drenagem
Ordem dos Cursos D’Água Segundo Horton
1
11
1
1
1
1
3
2
2
2
2
3
No estudo de uma bacia hidrográfica contribuinte, é necessária a
determinação dos perfis longitudinais do fundo do vale principal
e dos secundários, os quais são representados marcando-se em
abscissas os comprimentos desenvolvidos do leito e em ordenadas
as altitudes do fundo
Declividade dos cursos d’água
Declividade dos cursos d’água
Declividade dos cursos d’água
Linha S1 – Representa a declividade média entre dois pontos. Não
é representativa da declividade média do perfil longitudinal do
curso d’água
Linha S2 – Determina uma área entre ela e o eixo das abscissas
igual a área compreendida entre a curva do perfil longitudinal do
curso d’água e o eixo das abscissas. É o valor mais representativo
e racional da declividade média do perfil longitudinal do curso
d’água
Declividade dos cursos d’água
Declividade dos cursos d’água
Declividade pelo método cinemático 
ou conceito harmônico
Exercício
Determinar: 
a) Índice de compacidade (kc); 
b) Fator de forma (kf); 
c) Curva hipsométrica;
d) Curva das frequências 
altimétricas;
e) Altitude média;
f) Altitude mais frequente;
g) Declividade da bacia (I);
h) Densidade de drenagem;
i) Ordem dos cursos d'água;
Dados:
Área = 8,0 km²; 
Perímetro = 14,3 km; 
Laxial = 5,28 km; 
Comprimento dos cursos 
d'água = 5,6 Km;