Ciclo hidrológico e bacia hidrográfica

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Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri 
Instituto de Ciência, Engenharia e Tecnologia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Estudo Dirigido: Ciclo Hidrológico e Bacias Hidrográficas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Teofilo Otoni – MG 
2020 
Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri 
Instituto de Ciência, Engenharia e Tecnologia 
 
 
Rodrigo Esteves Ribeiro 
Matrícula: 20192025009 
 
 
 
Estudo Dirigido: Ciclo Hidrológico e Bacias Hidrográficas 
 
 
 
Trabalho apresentado ao professor Rafael 
Alvarenga Almeida como requisito parcial para 
conclusão da disciplina EHD304 - Hidrologia do 
curso de Engenharia Hídrica da Universidade 
Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. 
 
 
 
 
 
 
Teofilo Otoni – MG 
2020 
1- CICLO HIDROLÓGICO 
1. Explique o que é Ciclo Hidrológico. 
É o fenômeno global de circulação fechada da água entre a superfície terrestre e a atmosfera, 
impulsionado fundamentalmente pela energia solar associada à gravidade e à rotação terrestre. 
2. De onde vem a energia que move o ciclo hidrológico? 
Esse ciclo tem o Sol como principal fonte de energia, através de sua radiação, e o campo 
gravitacional terrestre como a principal força atuante. 
3. Comente sobre as diferenças que ocorrem no ciclo hidrológico em função da escala de 
análise (bacia hidrográfica, escala continental, global, etc...). 
A princípio, as etapas de precipitação e evaporação são consideradas as mais importantes dentro 
do ciclo hidrológico, pensando em termos de volume de água movimentado. Entretanto, à 
medida que se diminui a escala de análise, as demais fases do ciclo se tornam muito importantes. 
Por exemplo, analisando uma determinada área de dezenas de hectares, a interceptação, 
infiltração, percolação e escoamento superficial são bastante relevantes para entendimento dos 
processos hidrológicos. O ciclo hidrológico da bacia hidrográfica é determinado pelos divisores 
topográficos. Em nível global, o ciclo hidrológico é fechado. Os volumes evaporados em um 
determinado local do planeta não precipitam necessariamente no mesmo local, porque há 
movimentos contínuos, com dinâmicas diferentes, na atmosfera, e também na superfície 
terrestre. Da precipitação que ocorre nos continentes, somente parte é evaporada, com o restante 
escoando para os oceanos. À medida que se considere áreas menores de drenagem, fica mais 
caracterizado o ciclo hidrológico como um ciclo aberto ao nível local. 
4. Cite e explique todas as componentes do ciclo hidrológico. 
Evaporação: transferência da água da superfície terrestre para a atmosfera; 
Condensação: é a transformação do vapor de água em água líquida, com a criação de nuvens e 
nevoeiro 
Precipitação: o vapor precipita na forma de chuva, neve, granizo; 
Escoamento superficial: uma vez na superfície, a água precipitada forma os cursos d’água que 
se encontram até atingir os oceanos; 
Escoamento subterrâneo: infiltração da água nos solos e nas rochas, através dos seus poros, 
fissuras e fraturas. 
Percolação: uma parte infiltrada percola atingindo as zonas saturadas conhecidas como 
aquíferos, em seguida a água escoa lentamente até rios e lagos. 
Intercepção: da precipitação que atinge a superfície terrestre, uma parte é interceptada pela 
cobertura vegetal, de onde parte evapora e parte acaba escorrendo até o solo; 
Evapotranspiração: a água infiltrada no solo é sujeita a evaporação direta para a atmosfera e é 
absorvida pela vegetação, que através da transpiração, a devolve à atmosfera. 
Por fim a água que alcança os rios, seja por escoamento superficial, sub-superficial ou 
subterrâneo, ou mesmo precipitação direta, segue para lagos e oceanos, governada pela 
gravidade e o ciclo volta a se repetir. 
5. Cite e comente as componentes do ciclo hidrológico podem ser ignoradas em função do 
clima analisado (exemplos: regiões polares, tropicais, etc...). 
Nas calotas polares ocorrem pouca precipitação e a evaporação é direta das geleiras. Em alguns 
locais, as médias de pluviosidade se aproximam das encontradas nos desertos quentes. 
Em regiões tropicais, todas as componentes devem ser levadas em conta, pois esse clima 
favorece a ocorrência do ciclo hidrológico em todas as suas etapas, em decorrência de sua 
humidade e altos índices pluviométricos. 
Em regiões desérticas, o solo é arenoso e não retêm água, o clima é seco, a região apresenta 
baixos índices pluviométricos, além de haver pouca vegetação. São raras as precipitações 
existindo água permanentemente em grandes profundidades, não ocorrendo grandes trocas com 
a atmosfera. 
6. Quais as estimativas de fluxo ou volume de água movimentadas ou armazenadas em 
cada componente/local (Citar as fontes utilizadas)? 
Em um trabalho apresentado por Peixoto e Oort, 1990 apud Tucci, 2001, foram apresentados 
os seguintes valores para as reservas de água: 
Oceanos: 1350x1015 𝑚³; 
Geleiras: 25x1015 𝑚³; 
Águas subterrâneas: 8,4x1015 𝑚³; 
Rios e Lagos: 0,2x1015 𝑚³; 
Biosfera: 0,0006x1015 𝑚³; 
Atmosfera: 0,0130x1015 𝑚³. 
O equilíbrio médio anual, em volume, entre a precipitação e a evapotranspiração, que são os 
dois fluxos principais entre a superfícies terrestre e a atmosfera, em nível global apresenta o 
valor de 423x1012 𝑚3/𝑎𝑛𝑜. A evaporação dos oceanos para a atmosfera corresponde a 
361x1012 𝑚³, cerca de 85% do total evaporado, sendo os 15% complementares, 62x1012 𝑚³, 
devidos à evapotranspiração dos continentes. No balanço da precipitação os percentuais 
diferem um pouco, com a atmosfera devolvendo aos oceanos 324x1012 𝑚³ por ano, cerca de 
77% do total precipitado, cabendo aos continentes receberem os restantes 23% ou 99x1012 𝑚³. 
A diferença entre o que é precipitado anualmente nos continentes (99x1012 𝑚³) e o que é 
evapotranspirado pelos continentes (62x1012 𝑚³) corresponde ao escoamento para os oceanos 
(37x1012 𝑚³). 
TUCCI, Carlos, E. M. Hidrologia: ciência e aplicação. 2ª ed., v.4, Porto Alegre: Ed. 
Universidade/UFRGS: ABRH, 2001. 943 p. 
 
 
2- BACIAS HIDROGRÁFICAS 
1. Qual a definição de bacia hidrográfica? 
A expressão bacia hidrográfica é usada para denotar a área de captação natural da água de 
precipitação que faz convergir os escoamentos para um único ponto de saída, que é chamado 
de exutório. A bacia é constituída por um conjunto de superfícies vertentes – terreno sobre o 
qual escoa a água precipitada – e de uma rede de drenagem formada por cursos d’água que 
confluem até resultar um leito único no exutório. 
2. Cite e explique os principais componentes físicos que existem nas bacias hidrográficas. 
Os principais componentes físicos de uma bacia hidrográfica são: 
Área de drenagem; 
Comprimento do canal principal; 
Declividade média do canal principal; 
Densidade de drenagem; 
Desnível. 
3. Existem diversas nomenclaturas que definem as bacias hidrográficas em função de sua 
área ou função, explique as diferenças (Citar as fontes utilizadas). 
Bacias representativas: são bacias instrumentadas com aparelhos de observação e registro de 
fenômenos hidrológicos que representam bacias situadas em uma mesma região homogênea. 
Apresentam extensões de 1 a 250 Km². 
Bacias Elementares: são bacias de pequena ordem, que constituem a menor unidade 
geomorfológica onde podem ocorrer todos os processos elementares do ciclo hidrológico. Em 
geral, apresentam tamanho de até 5 km². 
Bacias experimentais: são bacias relativamente homogêneas no que se refere à cobertura do 
solo. Possuem características físicas relativamente uniformes, com área menor do que 4 Km², 
onde são realizados estudos detalhados do ciclo hidrológico. 
Bacia endorréica: os rios que desaguam em outros rios e lagos. 
Bacia exorréica: os rios que desaguam em mares e oceanos. 
Bacia arréica: os rios que tem toda sua água infiltrada pelo solo evaporado. 
Bacia criptorréica: quando as águas desaguam no interior de rochas calcárias, gerando lagos 
subterrâneos. 
Bacias naturais:Em condições naturais, grande parte do volume de chuva que entra em uma 
bacia é retido por processos de interceptação, infiltração, evaporação. A representatividade de 
cada de cada processo varia da latitude, clima e bioma onde se encontra a bacia. 
Bacias em áreas rurais: As bacias em áreas rurais apresentam extensas áreas de cultivo ou 
pastagens e podem mostrar alterações na qualidade das águas e nos regimes de escoamento em 
função da alteração da cobertura vegetal. O solo exposto aumenta as perdas por evaporação 
direta, gerando perda excessiva de umidade dos solos e eventual necessidade de irrigação 
Bacias hidrográficas urbanas: Os impactos do desenvolvimento urbano sobre os recursos 
hídricos ocorrem tanto no aspecto qualitativo (pela alteração da qualidade da água), quanto no 
quantitativo (com mudanças nos padrões de fluxo e quantidade da água). E importante ressaltar 
que estes impactos ocorrem de forma indissociável, simultaneamente dentro do meio urbano. 
PAIVA, J.B.D.de.; PAIVA, E.M.C.D. Hidrologia aplicada á gestão de pequenas bacias 
hidrográficas. Porto Alegre: ABRH, 2001. 625 p. 
TUNDIZINI, J.G. Recursos Hídricos no Futuro: Problemas e Soluções. Estudos Avançados, 
v. 22, n. 63, 2008. 
4. Explique a função da bacia hidrográfica em função do hidrograma (Resposta 
hidrológica da bacia hidrográfica). 
Uma vez que o hidrograma é resultado de todos os processos envolvidos que acontecem na 
bacia desde o instante em que a chuva cai até atingir o rio, existem diversos fatores que 
influenciam no modo como a bacia vai responder à precipitação, ou seja, em como é o 
comportamento da vazão ao longo do tempo – o hidrograma. Os seguintes fatores podem ser 
listados como os principais: características fisiográficas da bacia (forma, área, relevo e rede de 
drenagem); tipo de solo; uso e ocupação do solo; intervenções no rio; características da 
precipitação. Logo as caracteristicas da bacia hidrográfica influenciam diretamente no 
hidrograma. A resposta hidrológica de uma bacia hidrográfica é transformar uma entrada de 
volume concentrada no tempo (precipitação) em uma saída de água (escoamento) de forma 
mais distribuída no tempo. 
5. O que são características morfométricas das bacias hidrográficas? 
A caracterização morfométrica de uma bacia hidrográfica é um procedimento executado nas 
análises hidrológicas e/ou ambientais, tendo como objetivo esclarecer questões sobre o 
entendimento das dinâmicas, locais e regionais, da infiltração, quantidade de deflúvio, 
evapotranspiração, e do escoamento superficial e subsuperficial associando a elementos físicos 
e bióticos de uma bacia hidrográfica. 
6. Como são divididas? 
Podem ser divididas em geométricas e morfológicas. 
7. Cite e explique as principais características morfométricas? 
Área de drenagem: é a área plana (projeção horizontal) inclusa entre os seus divisores 
topográficos. A área de uma bacia é o elemento básico para o cálculo das outras características 
físicas. É normalmente obtida por planimetria ou por pesagem do papel em balança de precisão. 
São muito usados os mapas do IBGE (escala 1:50.000). 
 
Forma da bacia: é uma das características da bacia mais difíceis de serem expressas em termos 
quantitativos. Ela tem efeito sobre o comportamento hidrológico da bacia, como por exemplo, 
no tempo de concentração (Tc). Tc é definido como sendo o tempo, a partir do início da 
precipitação, necessário para que toda a bacia contribua com a vazão na seção de controle. 
 
rede de drenagem: o sistema de drenagem de uma bacia é constituído pelo rio principal e seus 
tributários; o estudo das ramificações e do desenvolvimento do sistema é importante, pois ele 
indica a maior ou menor velocidade com que a água deixa a bacia hidrográfica. 
 
Relevo: o relevo de uma bacia hidrográfica tem grande influência sobre os fatores 
meteorológicos e hidrológicos, pois a velocidade do escoamento superficial é determinada pela 
declividade do terreno, enquanto que a temperatura, a precipitação e a evaporação são funções 
da altitude da bacia. 
 
geologia: tem relação direta com a infiltração, armazenamento da água no solo e com a 
suscetibilidade de erosão dos solos. 
 
8. Quais ferramentas podem ser utilizadas para a obtenção das características 
morfométricas das bacias hidrográficas? 
O sistema de informação geográfica – SIG pode ser utilizado como ferramenta de determinação 
dos parâmetros morfométricos e na formulação de indicadores ambientais para a 
sustentabilidade dos recursos hídricos. Dentre as ferramentas de SIG, podem ser utilizados os 
softwares ArcGis e Qgis. 
9. Qual a importância de obtenção das características morfométricas? 
Esta caracterização serve como instrumento para aplicações quantitativas relacionadas aos 
recursos hídricos, e à dinâmica ambiental, possibilitando o melhor gerenciamento e 
aproveitamento dos recursos naturais e nas limitações quanto aos usos.