Lista 1 exercicio bacia hidrográfica

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CURSO DE ENGENHARIA GEOLÓGICA- UFPEL 
Disciplina : HIDROLOGIA 2019/02 
Professor: Ricardo Giumelli Marquezan 
Aluno: 
Lista 1 - Exercício sobre Bacia hidrográfica 
1. Desenhar o perfil longitudinal do talvegue principal da bacia abaixo e determinar a declividade 
equivalente, utilizando o método da média harmônica. Determinar também o tempo de concentração. 
 
Com auxílio de um curvímetro (aparelho que mede o comprimento de linhas), mediu-se, a partir do 
exutório (ponto L), para montante, as distâncias dele até os pontos onde o curso d´água “corta” as 
curvas de nível. Com os dados obtidos, construiu-se a seguinte tabela: 
 
 
BASE TEÓRICA 
CARACTERÍSTICAS DE UMA BACIA HIDOGRÁFICA 
Área de drenagem 
É a área plana (projeção horizontal) inclusa entre seus divisores topográficos. A área é o 
elemento básico para o cálculo das outras características físicas. A área de uma B.H. é geralmente 
expressa em km2. Na prática, determina-se a área de drenagem com o uso de um aparelho denominado 
planímetro, porém pode-se obter a área com uma boa precisão, utilizando-se o “método dos 
quadradinhos”. 
Cabe relembrar aqui a utilização de escalas. Por exemplo, se estivesse trabalhando com um 
mapa na escala 1: 100.000: 
1 cm no mapa equivale a 100.000 cm ou 1.000 m ou 1,0 km, na medida real. 
1 cm2 equivale a 1,0 x 1,0 =1,0 km2. 
Supondo que a escala do mapa fosse 1:50.000: 
1 cm no mapa equivale a 50.000 cm = 500 m = 0,5 km real. 
1 cm2 = 0,5 x 0,5 = 0,25 km2. 
Forma da Bacia 
A forma da bacia influencia o escoamento superficial e, conseqüentemente, o hidrograma 
resultante de uma determinada chuva. 
Dois índices são mais usados para caracterizar a bacia: índices de compacidade e conformação. 
1. Índice de Compacidade (kc) – é a relação entre o perímetro da bacia e a circunferência de um 
círculo de área igual à da bacia. 
A
P
KC 28,0 (3.1) 
onde: P – perímetro da bacia; 
 A – área da bacia. 
Caso não existam fatores que interfiram, os menores valores de kc indicam maior potencialidade de 
produção de picos de enchentes elevados. 
2. Índice de Conformação (Fator de forma) – é a relação entre a área da bacia e o quadrado de seu 
comprimento axial medido ao longo do curso d´água desde a desembocadura até a cabeceira 
mais distante do divisor de água. 
2L
A
I c  (3.2) 
onde: A – área da bacia; 
 L – comprimento axial. 
Rede de drenagem (Rd) 
É o conjunto de todos os cursos d´água de uma bacia hidrográfica, sendo expressa em km. 



n
i
id lR
1 (3.3) 
onde: li – comprimento dos cursos d´água. 
Densidade de drenagem (Dd) 
A densidade de drenagem indica eficiência da drenagem na bacia. Ela é definida como a relação entre o 
comprimento total dos cursos d´água e a área de drenagem e é expressa em km/ km2. A bacia tem a 
maior eficiência de drenagem quanto maior for essa relação 
A
L
Dd  (3.4) 
Número de ordem 
A classificação dos rios quanto à ordem reflete o grau de ramificação ou bifurcação dentro de 
uma bacia.Os cursos d´água maiores possuem seus tributários que por sua vez possuem outros até que 
chegue aos minúsculos cursos d´água da extremidade.Geralmente, quanto maior o número de 
bifurcação maior serão os cursos d´água; dessa forma, pode-se classificar os cursos d´água de acordo 
com o número de bifurcações.Numa bacia hidrográfica, calcula-se o número de ordem da seguinte 
forma: começa-se a numerar todos os cursos d´água, a partir da nascente, de montante para jusante, 
colocando ordem 1 nos trechos antes de qualquer confluência. Adota-se a seguinte sistemática: quando 
ocorrer uma união de dois afluentes de ordens iguais, soma-se 1 ao rio resultante e caso os cursos 
forem de números diferentes, dá-se o número maior ao trecho seguinte. 
 Figura 3.6 
Declividade do álveo 
A velocidade de um rio depende da declividade dos canais fluviais. Quanto maior a declividade, maior 
será a velocidade de escoamento; neste caso, os hidrogramas de enchente terão ascensão mais rápida e 
picos mais elevados. 
 
Determinação da declividade equivalente (ou média): 
1. Pelo quociente entre a diferença de suas cotas e sua extensão horizontal: 
 
L
H
I eq


 (3.5) 
onde: H – diferença entre as cotas do ponto mais distante e da seção considerada; 
 L – comprimento do talvegue principal. 
2. Pelo método de “compensação de área”: traça-se no gráfico do perfil longitudinal, uma linha 
reta, tal que, a área compreendida entre ela e o eixo das abcissas (extensão horizontal) seja 
igual à compreendida entre a curva do perfil e a abcissa. 
 
 
 A1 = A2 
 
 
 
L
A2
 H´ 
LH
A TRTR




2
´
 
L
H
I eq
´
  LL
A
I TReq



2
  2
2
L
A
I TReq


 
Como a área do triângulo retângulo é igual à área abaixo do perfil longitudinal do talvegue, pode-se 
escrever a equação de Ieq da seguinte forma: 
2
2
L
perfil do abaixo área
I eq


 (3.6) 
 
 
3. Pela média harmônica (mais utilizada) 
A declividade equivalente é determinada pela seguinte fórmula: 
2
1 
















n
i i
i
eq
I
L
L
I
 (3.7) 
onde L é a extensão horizontal do perfil, que é dividido em n trechos, sendo Li e Ii, respectivamente, a 
extensão horizontal e a declividade média em cada trecho. 
 
Tempo de concentração (tc) 
É o tempo necessário para que toda a água precipitada na bacia hidrográfica passe a contribuir na seção 
considerada. 
Fórmula para o cálculo de tc: 
1. Fórmula de Kirpich 
 
385,0
2
57









eq
c
I
L
t
 (3.8) 
onde: Ieq – declividade equivalente em m/km; 
 L – comprimento do curso d´água em km. 
 
2. Fórmula de Picking 
3
1
2
3,5









eq
c
I
L
t
 (3.9) 
onde: L – comprimento do talvegue em km; 
 Ieq – declividade equivalente em m/m.