Prévia do material em texto
Conversa Inicial Chamamos análise morfométrica o conjunto de técnicas que possibilitam a investigação das características fisiográficas de uma bacia. O conhecimento dessas características pode nos ajudar a compreender melhor como se dá a resposta hidrológica em cada tipo de bacia. Por exemplo, uma bacia circular pode apresentar maior propensão a cheias, devido à alta velocidade com que o fluxo atinge o canal principal, enquanto em uma bacia alongada a resposta hidrológica pode ser mais lenta. Além disso, vamos salientar outros aspectos dinâmicos da bacia, como tempo de concentração, que também influencia sobremaneira a resposta hidrológica. Por fim, falaremos rapidamente sobre a modelagem em bacias hidrográficas, que vem sendo amplamente utilizada nas áreas técnicas e de pesquisa e ensino como ferramenta para a compreensão mais aprimorada dos processos hidrológicos. Plano de Ensino Nesta aula analisaremos as bacias hidrográficas, partindo da análise morfométrica. Nos três primeiros temas abordaremos análise linear, areal e hipsométrica, respectivamente. No tema seguinte, vamos apresentar o conceito de tempo de concentração em bacias hidrográficas e, por fim, no tema 5, será abordado o conceito de modelagem em bacias hidrográficas e como essa técnica vem sendo utilizada na análise de bacias. Tema 01 – Analise linear de bacias hidrográficas Neste tema conheceremos alguns aspectos da avaliação linear de uma bacia, que compreende a identificação e medição do comprimento do rio principal, na relação de bifurcação e na extensão do percurso superficial. O rio principal de uma bacia hidrográfica é aquele que possui maior área de contribuição. Tendo como base os princípios para a delimitação de bacias, é possível identificar visualmente o rio principal com base na área. O comprimento do rio principal consiste na distância (m/km) entre a nascente e a foz, acompanhando toda extensão do canal. A relação de bifurcação é a relação entre o total de segmentos de canal de determinada ordem e o total de segmentos de uma ordem sucessiva, e permite investigar o grau de desenvolvimento dos canais, comumente variando entre 3 e 4. A extensão do percurso superficial é a distância média percorrida pelo escoamento desde o divisor de águas até o canal, interferindo no tempo de resposta da bacia. Tema 02 – Análise areal de bacias hidrográficas A área de uma bacia consiste na medida da área delimitada, considerando os divisores de água. Para medição do comprimento de uma bacia hidrográfica usualmente utiliza-se a distância em linha reta que acompanha o rio principal ou a distância em linha reta entre a foz e o ponto mais alto localizado sob a linha divisora da bacia. A forma de uma bacia pode ser triangular, retangular ou circular e essa aferição é feita visualmente. No entanto, no sentido de reduzir a subjetividade para classificação da forma de uma bacia, foram propostos alguns índices que auxiliam matematicamente a classificação da forma de uma bacia. São eles: fator de forma e índice de circularidade. Ambos influenciam no pico de vazão das bacias. Outros fatores propostos para estudar a bacia hidrográfica sob a perspectiva areal são a densidade de drenagem e o coeficiente de manutenção, que estão relacionados à disponibilidade de água na bacia. Tema 03 – Análise hipsométrica e perfil longitudinal de um rio Quando falamos em análise hipsométrica, estamos nos remetendo ao estudo do relevo de uma bacia. O primeiro termo importante para este estudo é o de amplitude altimétrica, que significa a diferença entre o ponto mais alto e mais baixo da bacia. A partir disso podemos calcular a relação de relevo, que é a relação entre a amplitude altimétrica e a maior extensão da bacia, que é medida em paralelo ao rio principal. Essa mesma relação pode ser obtida também utilizando o perímetro da bacia ao invés do comprimento em linha reta. Outra variável importante é o índice de rugosidade, que relaciona a amplitude altimétrica à densidade de drenagem. Esse índice determina se as vertentes da bacia são mais íngremes ou longas. Outro elemento importante da análise do relevo é o perfil longitudinal, que consiste na representação visual entre o relevo e a extensão de um canal fluvial, o que possibilita a identificação dos diferentes trechos de declividade. Tema 04 – Tempo de concentração O tempo de concentração em uma bacia hidrográfica consiste no tempo que uma gota de água leva para percorrer desde a vertente mais remota da bacia até seu exutório, assim o tempo de concentração depende da distância entre as nascentes e o exutório. O relevo da bacia, sua forma e sua configuração ambiental afetam o tempo de concentração. Por exemplo, em bacias com o relevo mais íngreme, a água chega com mais velocidade no exutório. O tempo de concentração pode ser calculado de diversas formas, no entanto, existem duas equações que são as mais utilizadas, que são a equação de Kirpich e a Equação de Carter, sendo a primeira mais aplicável a bacias grandes rurais e a segunda a bacias urbanas. Dependendo das características da bacia, o tempo de concentração pode ser de minutos ou até de dias. Tema 05 – Modelagem ambiental em bacias hidrográficas Um modelo ambiental é uma ferramenta que permite representar a realidade matematicamente e conceitualmente. Trata-se de uma técnica bastante utilizada atualmente, devido ao avanço das tecnologias e capacidade de processamento dos computadores. Pode-se dizer que uma equação simples de balanço hídrico é um modelo, porém, existem também outros tipos de modelos mais complexos, que combinam equações, elementos espaciais, características ambientais, e, com isso, reproduzem as tendências e dinâmicas da água em uma bacia hidrográfica – é o caso dos modelos hidrológicos. De forma simplificada, em um modelo chuva-vazão, por exemplo, podemos inserir os dados de chuva de um dia e o modelo calcula todas as equações do ciclo hidrológico, dando-nos o valor da vazão deste mesmo dia. A partir disso, dependendo da escala temporal e da qualidade dos dados de entrada, podemos prever as dinâmicas hidrológicas futuras. Na Prática Vimos, nesta aula, um pouco sobre modelos hidrológicos e como podem ser úteis na análise ambiental. Pesquise e escreva sobre a aplicabilidade dos modelos hidrológicos em bacias hidrográficas. Sugestão de leitura: MARINHO FILHO, G. M. et al. Modelos hidrológicos: conceitos e aplicabilidades. Revista de Ciências Ambientais, v. 6, n. 2, p. 35-47, 2013. Finalizando Nesta aula aprendemos sobre a análise dos aspectos fisiográficos de bacias hidrográficas (areal, de forma, linear e hipsométrico), e também sobre o conceito de tempo de concentração, que é um aspecto importante na análise de bacias, pois possibilita conhecer a dinâmica de velocidade da água na bacia e depende de vários fatores ambientais como relevo e tamanho da bacia. Por fim, abordamos rapidamente sobre os modelos ambientais em bacias hidrográficas, que são uma ferramenta bastante utilizada atualmente para compreender e prever as dinâmicas ambientais e o comportamento hidrológico em bacias hidrográficas.Referências CHRISTOFOLETTI, A. Geomorfologia. São Paulo: Blucher, 1980. MARINHO FILHO, G. M. et al. Modelos hidrológicos: conceitos e aplicabilidades. Revista de Ciências Ambientais,, v. 6, n. 2, p. 35-47, 2013. Disponível em: http://www.revistas.unilasalle.edu.br/index.php/Rbca/article/ view/268/761. Acesso em: 10 nov. 2017. TUCCI, C. E. M. et al. Modelos hidrológicos.Porto Alegre: UFRGS, 1998. TUCCI, C. Hidrología aplicada. Colección ABRH de recursos hídricos. Instituto de Pesquisas Hidráulicas, 1989.