Ciclo Hidrologico_bacia

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CICLO HIDROLÓGICO
 
CICLO HIDROLÓGICO 
1- Monitoramento 
Reservatórios naturais 
TEMPOS DE RESIDÊNCIA 
RIOS = 2 SEMANAS 
ÁGUAS SUBTERRÂNEAS = 
 10 - 100 A 1000 ANOS 
GELEIRAS = 10 anos a eras geológicas 
Movimentos de larga escala 
rotação 
! Teoria dos rios voadores: pesquisa apoiada 
pela Agencia Nacional de Águas 
Movimentos de massa de vapor 
• Bacia Hidrográfica 
"  Uma região em que a chuva ocorrida em 
qualquer ponto drena para a mesma seção 
transversal do curso-d’água. 
"  Área de captação natural das 
precipitações, que faz convergir os 
escoamentos para um único ponto de saída: 
o exutório. 
"  Para definir uma bacia: 
"  Curso d’água 
"  Seção transversal de referência (exutório) 
"  Informações de topografia 
• Definição de bacia 
"  Diferenciar áreas que contribuem para um ponto 
• Seção de 
referência, ou 
exutório 
• Divisor não corta drenagem 
• exceto no exutório. 
 
• Divisor passa pela região mais 
• elevada da bacia, mas não 
• necessariamente pelos pontos 
• mais altos. 
"  Bacias hidrográficas são compostas por sub-bacias 
hidrograficas. Cada sub-bacia é uma bacia hidrográfica que 
pode ser subdividida em sub-bacias, etc. 
"  A bacia do rio Rio Sao Francisco é uma sub-bacia da bacia 
do rio Novo. A bacia do rio Novo é uma sub-bacia da bacia do 
rio dos Pacaas Novos, que por sua vez é sub-bacia do Rio 
Mamore, formador do Rio Madeira e afluente do Rio 
Amazonas.... 
• Características da bacia 
hidrográfica 
• Área de drenagem , Comprimento, Declividade, Curva hipsométrica, 
Forma 
• Cobertura vegetal e uso do solo .... 
 
• Área da bacia hidrográfica 
"  Característica mais importante da bacia 
"  Reflete o volume total de água que pode ser gerado potencialmente 
na bacia 
• Bacia impermeável e chuva constante: 
• Q = P . A 
• Se A = 60 km2 (60 milhões de m2) 
• e P = 10 mm/hora (2,7 . 10-6 m/s) 
• Q = 166 m3/s 
 
• Área da bacia hidrográfica 
"  Uma vez definidos 
os contornos 
(divisor), a área pode 
ser calculada por 
uma integral 
numérica (SIG) ou 
por métodos 
manuais (planímetro, 
contagem, etc). 
 
• Comprimento: da bacia e do rio principal 
"  Comprimento da bacia 
"  Comprimento do rio principal 
"  Os comprimentos da bacia e do rio 
principal são importantes para a 
estimativa do tempo que a água leva 
para percorrer a bacia. 
• SINUOSIDADE 
"  Sinuosidade do Curso de Água 
(Sin): 
"  A relação entre o comprimento do 
rio principal L e o comprimento da 
bacia (talvegue) Lt é denominada 
sinuosidade do curso d’água que é 
um fator controlador da velocidade do 
escoamento. 
"   Ex: Rio Acre 
• Comprimento do Rio Acre = 820km 
• Comprimento da bacia = 402km 
• Sinuosidade = 2,04 km/km 
• Declividade 
"  Diferença de altitude entre o início e o fim da drenagem 
dividida pelo comprimento da drenagem. 
"  Tem relação com a velocidade com a qual ocorre o 
escoamento. 
 
Dec = (Cota Nascente – Cota exutório) / L(rio) 
• Ponto mais alto: 
300 m 
• Ponto mais 
baixo: 20 m 
• Comprimento drenagem = 70 km 
• Declividade = 0,004 m/m ou 4,0 m por km 
• Perfil longitudinal 
• Perfil típico: 
• alto • médio • baixo 
• Distância ao longo do rio principal 
• Altitude do leito 
 
• Baixa declividade: alguns cm por km, ou Alta declividade: 
alguns m por km 
• Índice de conformação ou fator de 
forma 
• kf alto: cheias mais rápidas – bacia circular 
• kf baixo: cheias mais lentas – bacia estreita 
• e longa 
• Relação entre a largura média e 
• o comprimento da bacia. Como a 
• largura média é a relação entre a 
•  área e o comprimento da bacia, 
• então: kf = A / L2 
• Índice de compacidade 
• Relação entre o perímetro 
• da bacia e o perímetro que 
• a bacia teria se fosse circular 
 
• K = 0,28 P / A0.5 
 
• quanto mais irregular a bacia, maior o 
• coeficiente de compacidade. Uma bacia 
• circular tem K = 1 e maior sua tendência 
• a enchentes. 
• Exemplos 
• Alongadas 
• São Francisco 
• Outras: Tietê, Paranapanema, Tocantins 
• Exemplos 
• Circular 
• Bacia Amazônica 
Tempo de concentração 
"  Tempo que uma gota de chuva que caiu na porção 
mais distante da bacia leva para percorrer o 
caminho até o exutório, ou seção considerada. 
"  Como estimar? 
"  Relação com comprimento do rio 
"  Relação com a declividade 
• Tempo de concentração 
"  Equações empíricas para o tempo de 
concentração: 
" Kirpich 
 
" Tc = 57 . (L3/dH)0,385 
 
• Tc em minutos 
• L em km 
• δΗ em m 
Cobertura vegetal 
"  Florestas: maior interceptação; maior 
profundidade de raízes. 
"  Maior interceptação = escoamento demora mais a 
ocorrer 
"  Maior profundidade de raízes = água consumida 
pela evapotranspiração pode ser retirada de 
maiores profundidades do solo 
BACIA DO IGARAPE BATE-
ESTACAS 
• Uso do solo 
"  Substituição de floresta por pastagem/lavoura 
"  Urbanização: telhados, ruas, passeios, estacionamentos e até pátios de 
casas 
"  Agricultura 
"  Redução da quantidade de matéria orgânica no solo 
"  Porosidade diminui 
"  Capacidade de infiltração diminui 
"  Raízes mais superficiais: Consumo de água das plantas diminui 
"  Modificação dos caminhos da água 
"  Aumento da velocidade do escoamento (leito natural rugoso x leito 
artificial com revestimento liso) 
"  Encurtamento das distâncias até a rede de drenagem (exemplo: 
telhado com calha)Modificação dos caminhos da água 
• Tipo de solo 
 
"  Solos arenosos = menos escoamento 
superficial 
"  Solos argilosos = mais escoamento 
superficial 
"  Solos rasos = mais escoamento 
superficial 
"  Solos profundos = menos escoamento 
superficial 
• Geologia 
"  Rochas do sub-solo afetam o 
comportamento da bacia hidrográfica 
"  Rochas porosas tem a propriedade de 
armazenar grandes quantidades de água 
(rochas sedimentares – arenito) 
"  Rochas magmáticas tem pouca 
porosidade e armazenam pouca água, 
exceto quando são muito fraturadas. 
"  Bacias com depósitos calcáreos tem 
grandes cavidades no sub-solo onde a água 
é armazenada. 
• Ordem 
 
"  Strahler , todos os canais sem 
tributários são de primeira ordem, 
mesmo que sejam nascentes dos 
rios principais e afluentes; os 
canais de segunda ordem são os 
que se originam da confluência de 
dois canais de primeira ordem, 
podendo ter afluentes também de 
primeira ordem; os canais de 
terceira ordem originam‑se da 
confluência de dois canais de 
segunda ordem 
! Souza Pinto,N. - Hidrologia Básica 
! Apostila de Hidrologia http://www.ufpel.edu.br 
! Capítulo 2 - Prof. Daniel Fonseca de Carvalho e 
Prof. Leonardo Duarte Batista da Silva – UFRJ 
! Universidade Federal de Londrina – ciclo 
hidrológico 
! Agencia Nacional de Águas – www.ana.gov.br 
Referências 
! Determine as características da bacia do Rio 
Jamari, com exutório em Ariquemes. 
! Dados: 
l Comprimento do rio principal: 172 km 
l Nascente + alta = 1006 m NMM 
l Exutório = 160 m NMM 
l Perímetro da bacia = 602 km 
 
EXERCICIO