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Bacia hidrográfica: conceitos fundamentais e caracterização fisiográfica Professora: Dra. Iane Oliveira Bacia Hidrográfica • Uma área definida topograficamente, drenada por um curso de água ou por um sistema conectado de cursos de água, tal que toda a vazão afluente é descarregada através de uma simples saída Uma determinada área de terreno que drena água, partículas de solo e material dissolvido para um ponto de saída comum, situado ao longo de um rio, riacho ou ribeirão 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. Diferenciar áreas que contribuem para um pontoBacia Hidrográfica Bacia e Rede Hidrográfica Bifurcação - divisão de um rio em dois braços distintos. Confluência - nome que se aplica à junção de dois rios formando um único canal. Montante - refere-se ao trecho de um rio em direção à sua nascente. Jusante - refere-se ao trecho de um rio em direção à sua foz. EXUTÓRIO B a c ia h id ro g rá fi c a A bacia hidrográfica constitui um sistema natural de transformação de chuva em vazão. Ela é um volume de controle para gestão dos recursos hídricos Papel hidrológico: transformar uma entrada de volume concentrado (chuva) em uma saída de água mais distribuída no tempo (escoamento-vazão) Bacia Hidrográfica P Qs Lençol Qss 1) chuvoso 2) estiagem Bacia e Rede Hidrográfica – classificação dos rios de acordo com constância do escoamento P Qs Qss Lençol P Qs Lençol Qss 1) chuvoso 2) estiagem a) Perenes: contém água durante todo o tempo. O lençol freático mantém uma alimentação contínua e não desce nunca abaixo do leito do curso d ’ água, mesmo durante as secas mais severas. b) Intermitentes: em geral, escoam durante as estações de chuvas e secam nas de estiagem. Durante as estações chuvosas, transportam todos os tipos de deflúvio, pois o lençol d’água subterrâneo conserva-se acima do leito fluvial e alimentando o curso d’água, o que não ocorre na época de estiagem, quando o lençol freático se encontra em um nível inferior ao do leito. c) Efêmeros: existem apenas durante ou imediatamente após os períodos de precipitação e só transportam escoamento superficial. A superfície freática se encontra sempre a um nível inferior ao do leito fluvial, não havendo a possibilidade de escoamento de deflúvio subterrâneo. Bacia Hidrográfica – Divisores de Água Divisor: Linha de separação que divide as precipitações que caem em bacias vizinhas e que encaminha o escoamento superficial resultante para um ou outro sistema fluvial; Atravessa o curso d’água somente no ponto de saída; une os pontos de máxima cota entre bacias, o que não impede que no interior de uma bacia existam picos isolados com cota superior a qualquer ponto do divisor. Bacia Hidrográfica – Divisores de Água – Freático (delimita os limites do lençol d'água na bacia) – Topográfico (delimita a bacia em plano) Na prática limita-se a bacia a partir de curvas de nível, tomando pontos de cotas mais elevadas para comporem a linha da divisão topográfica. Bacias Hidrográficas – Curvas de nível para a sua delimitação Delimitação de bacias Identificar para onde escoa a água sobre o relevo (divisores de água) usando como base curvas de nível do terreno A água escoa na direção da maior declividade e as linhas do escoamento são ortogonais às curvas de nível Identificar o curso principal de água (talvegue) e o ponto no curso da água que recebe a contribuição de toda a bacia (exutório) Exemplo: Divisor de água Exemplo: Divisor de água Exemplo: Talvegue Exemplo: Talvegue A Bacia Hidrográfica é necessariamente contornada por um divisor , assim designada por ser a linha de separação que divide as precipitações que caem em bacias vizinhas e que encaminha o escoamento superficial resultante para um ou outro sistema fluvial. O divisor segue uma linha rígida em torno da bacia, atravessando o curso d’água somente no ponto de saída. O divisor une os pontos de máxima cota entre bacias, o que não impede que no interior de uma bacia existam picos isolados com cota superior a qualquer ponto do divisor. Delimitação de bacias Delimitação de bacias Delimitação de bacias Delimitação de bacias Delimitação de bacias Regiões hidrográficas brasileiras EXEMPLO Delimitar a seguinte bacia Características fisiográficas da bacia hidrográfica Bacia Hidrográfica O principal interesse em estudar a bacia hidrográfica é de que suas características constituem um sistema natural de transformação de chuva em vazão Importância da caracterização fisiográfica Permite o melhor entendimento do comportamento hidrológico da bacia hidrográfica Exemplos: comparação entre bacias hidrográficas, projeções do comportamento da bacia no futuro, desenvolvimento de fórmulas empíricas, regionalização de dados hidrológicos, transferência de dados entre bacias vizinhas, Características da Bacia Hidrográfica •Área de drenagem •Comprimento •Declividade •Curva hipsométrica •Forma •Cobertura vegetal e uso do solo •…… Área da bacia Uma vez definidos os contornos (divisores) a área pode ser calculada por um SIG ou por método manual (planímetro) Escala normalmente usada 1: 50.000 Comprimento da Bacia Hidrográfica Os comprimentos da bacia e do rio principal são importantes para a estimativa do tempo que a água leva para percorrer a bacia A área A é a característica física mais importante da bacia • Comprimento da bacia L • Comprimento do talvegue principal Lp Medição do comprimento SIG - Sistema de Informação Geográfica Curvímetro Área da bacia Forma da bacia A forma da bacia influencia: • Tempo de concentração • Vazão máxima do hidrograma de cheia (vazão x tempo) • Tempo de base do escoamento superficial Tempo de Concentração: “Tempo que leva a água para percorrer a distância entre o ponto mais remoto da área e o exultório”. Coeficiente de compacidade: relação entre o perímetro da bacia e o perímetro que a bacia teria se esta fosse circular Kc é o coeficiente de compacidade P é o perímetro da bacia (km) A é a área da bacia (km2) 1,00 –1,25 -bacia com alta propensão a grandes enchentes;1,25 1,25–1,50 -bacia com tendência mediana a grandes enchentes; > 1,50 -bacia não sujeita a grandes enchentes. Forma da bacia Fator de forma: É a relação entre a largura média da bacia e o comprimento axial do curso d’ água Forma da bacia ▪ Kf é o fator de forma ▪ L é o comprimento da bacia (km) ▪ A é a área da bacia (km2) 1,00 –0,75 -sujeito a enchentes; 0,75 –0,50 -tendência mediana; < 0,50 -não sujeito a enchentes Avaliação qualitativa – Alongadas Resposta mais lenta às chuvas – Circulares Resposta mais rápida às chuvas Forma da bacia Forma dabaciahidrográfica Forma da bacia Exemplos: Alongadas Outras: Tietê; Paranapanema; Tocantins. Taquari Antas -RS Rio Itajaí -SC Exemplos: Circular Tempo de concentração Tempo de concentração é o tempo necessário para que a água precipitada no ponto mais distante da bacia escoe até o ponto de controle, exutório ou local de medição Tempo de concentração está relacionado com a forma, com o comprimento, com a área, e com a declividade da bacia Fórmulas empíricas fornecem o tempo de concentração Equação de Watt e Chow, publicada em 1985. ▪ tc é o tempo de concentração em minutos ▪ L é o comprimento da bacia (km) ▪ S é a declividade do talvegue principal (m/m) Mesma área, tempo de concentração diferente Declividade da Bacia Hidrográfica • Diferença de altitude entre o início e o fim da drenagem dividida pelo comprimento da drenagem Sistema de drenagem O sistema de drenagem é constituído pelo rio principal e seus afluentes. Em geral, a rede de drenagem tem influência na velocidade que a água deixa a bacia hidrográfica Reflete o grau de ramificaçãoda rede de drenagem de uma bacia Topografia: Plana: rios longos e escassos Acidentada: rios pequenos e numerosos Influência: Maior densidade: menor tempo de concentração Maior densidade: maior vazão de pico de cheia Forma do sistema de drenagem Forma do sistema de drenagem Forma do sistema de drenagem Forma do sistema de drenagem Classificação dos cursos de água Horton propôs, e Strahler modificou um critério para hierarquizar cursos d’água Ordem de Strahler • Um curso d’água a partir da nascente é de ordem 1 • Quando dois cursos de ordem 1 se encontram formam um curso de ordem 2 • Quando dois cursos de ordem 2 se encontram formam um curso de ordem 3 • e assim por diante Exercício: identifique a ordem dos canais 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 Uso do solo Substituição de florestas por lavoura/pastagens Urbanização: telhados, ruas, passeios, estacionamentos e até pátios de casas 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) Uso do solo Solo nú Solo vegetado Tipos de solo Geologia Características do uso do solo
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