Aula_02_-_Bacia_Hidrogr_fica_Parte_1

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Bacia Hidrográfica 
Parte I 
Osmar de Menezes, MSc. 
Faintvisa 
Engenharia Civil – Hidrologia – 2017.2 
osmarluizmpfm@hotmail.com 
Bacia Hidrográfica 
 Bacia hidrográfica ou bacia de contribuição de 
uma seção de um curso de água é a área 
geográfica coletora de água de chuva que, 
escoando pela superfície do solo, atinge a seção 
considerada. 
 
 
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3/46 
Bacia Hidrográfica 
 Pode ser considerada um sistema físico 
onde a entrada é o volume de água 
precipitado e a saída é o volume de água 
escoado pelo exutório, considerando-se 
como perdas intermediárias os volumes 
evaporados e transpirados e também os 
infiltrados profundamente. 
Bacia Hidrográfica 
Bacia Hidrográfica 
6 Osmar de Menezes – Hidrologia 
Bacias Hidrográficas e Balanço Hídrico 
Balanço Hídrico 
 
 P = E + Q + S 
 
• P = Precipitação 
• E = Evapotranspiração 
• Q = Escoamento superficial + Escoamento base 
•  S = variação positiva ou negativa de 
armazenamento (tende a zero a longo prazo) 
• Em alguns casos: P = E + Q 
• Q é obtido medindo-se a vazão do rio ao longo do 
tempo 
7 Osmar de Menezes – Hidrologia 
• planejamento de abastecimento de cidades 
• planejamento de aproveitamento hidroelétrico, 
 irrigação, transporte/navegação 
• auxilia na previsão de enchentes e estiagens 
• planejamento do uso da água subterrânea 
Bacias Hidrográficas e Balanço Hídrico 
Importância do Balanço Hídrico 
Quantifica-se o ciclo hidrológico em bacias hidrográficas por 
meio do balanço hídrico 
Delimitação 
• Definida por uma seção de rio 
• Representa toda a área de contribuição 
superficial que a água escoa por gravidade 
até a seção do rio 
• Delimitação gráfica ou através de 
geoprocessamento 
9 Osmar de Menezes – Hidrologia 
A Bacia Hidrográfica é necessariamente contornada por um divisor, 
assim designado 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. 
Bacia Hidrográfica 
Divisores 
10 Osmar de Menezes – Hidrologia 
A bacia é delimitada por dois tipos de divisores de água: 
 1) topográfico ou superficial e 2) freático ou subterrâneo. 
O divisor topográfico, condicionado pela topografia, fixa a área da qual 
provém o deflúvio superficial da bacia. 
O divisor freático estabelece os limites dos reservatórios de água 
subterrânea de onde é derivado o deflúvio básico da bacia. 
O divisor de águas freático é, em geral, determinado pela estrutura geológica 
dos terrenos, e influenciado também pela topografia. 
11 Osmar de Menezes – Hidrologia 
Esses divisores, dificilmente coincidem 
exatamente 
 
A área da bacia de drenagem é determinada pelo divisor 
topográfico. 
 
O divisor freático, não é fixo, muda de posição com as flutuações 
do lençol. 
Nota-se que, quanto mais alto estiver o nível do lençol freático, 
tanto mais próximos entre si estarão os divisores. 
 
Com o rebaixamento do lençol subterrâneo, durante a estiagem, o 
divisor freático distancia-se do topográfico. 
Delimitação de uma bacia 
• A delimitação de cada bacia hidrográfica é feita numa 
carta topográfica, seguindo as linhas das cristas das 
elevações circundantes da seção do curso d’água em 
estudo. Desta maneira, cada bacia é, sob o ponto de 
vista topográfico, separada das restantes bacias vizinhas. 
 
• A delimitação, que atende apenas a fatores de ordem 
topográfica, define uma linha de cumeada a que 
chamamos linha de divisão das águas, pois é ela que 
divide as precipitações que caem e, por escoamento 
superficial, contribuem para a vazão na seção. 
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Planta do IBGE - 
Escala 1: 50.000 
EXEMPLO DE 
DELIMITAÇÃO DE 
BACIA 
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Destaque da Rede 
de Drenagem 
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Localização de 
Pontos Altos e 
Cotados 
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Junção dos pontos altos 
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As figuras a seguir 
representam as quatro partes 
em sentido anti-horário 
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19 Osmar de Menezes – Hidrologia 
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21 Osmar de Menezes – Hidrologia 
Resultado Final do 
Traçado do Divisor 
22 Osmar de Menezes – Hidrologia 
Exercício 
 
23 Osmar de Menezes – Hidrologia 
 
Exercício 
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Forma da bacia 
As bacias hidrográficas têm uma variedade infinita de formas, 
que refletem o comportamento hidrológico da bacia. 
Área de Drenagem 
Área plana (projeção horizontal) inclusa entre seus divisores 
topográficos. 
 
A área de uma bacia é o elemento básico para o cálculo das 
outras características físicas. 
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Uma bacia elíptica, tendo a saída da bacia na ponta do maior eixo e, sendo a 
área igual a da bacia circular, terá o escoamento mais distribuído no tempo, 
produzindo portanto uma vazão máxima menor. 
Em uma bacia circular, toda a água escoada tende a alcançar a 
saída da bacia ao mesmo tempo. 
27 Osmar de Menezes – Hidrologia 
Forma da bacia 
 
c
P
K 0,28
A

P e A são respectivamente o perímetro em km e área da bacia em km2. 
Coeficiente de compacidade 
O coeficiente de compacidade ou índice de Gravelius, Kc, é a relação entre o 
perímetro da bacia e o perímetro de um círculo de área igual á da bacia. 
Este coeficiente é um número adimensional que varia com a forma da bacia, 
independentemente do seu tamanho; quanto mais irregular for a bacia, tanto 
maior será o coeficiente de compacidade. 
 
Um coeficiente mínimo igual à unidade, corresponderia a uma bacia circular. 
2
rA 


A
r
c
P
K
2 r


29 Osmar de Menezes – Hidrologia 
Se os outros fatores forem iguais, a tendência para maiores 
enchentes é tanto mais acentuada quanto mais próximo da 
unidade for o valor desse coeficiente. 
 
 
 
 
 
 
 
Observe que: 
•quanto mais irregular for a bacia, maior será o coeficiente de 
compacidade (Kc). 
 
•a tendência para maiores enchentes é tanto mais acentuada 
quanto mais próximo da unidade for o valor desse coeficiente 
30 Osmar de Menezes – Hidrologia 
Forma da bacia 
 Bacia do Rio A: 
 Área = 18,4 km² 
 Perímetro = 25,2 km² 
 Bacia do Rio B: 
 Área = 19,2 km² 
 Perímetro = 29,5 km² 
 Bacia do Rio C: 
 Área = 20,4 km² 
 Perímetro = 25,2 km² 
Qual o rio que tem maior tendência de enchentes segundo o 
coeficiente de compacidade? E o que tem menor? 
Coeficiente de compacidade 
Fator de forma 
 
 
 
 
2f
L
A
K 
L
L
K f 
ou 
Observe que: 
quanto maior o fator de forma (Kf), maior a tendência da bacia a 
enchentes. 
É a relação entre a largura média e o comprimento axial da bacia. 
Mede-se o comprimento da bacia (L) quando se segue o curso d’água 
mais longo desde a desembocadura até a cabeceira mais distante da 
bacia. 
A largura média é obtida quando se divide a área pelo comprimento 
da bacia. 
 L
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• Horton: os canais de primeira ordem são aqueles que não possuem 
tributários; os canais de segunda ordem têm apenas afluentes de 
primeira ordem; os canais de terceira ordem recebem afluência de canais 
de segunda ordem, podendo também receber diretamente canais de 
primeira ordem; sucessivamente, um canal de ordem u pode ter 
tributários de ordem u-1 até 1. 
 
• 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 
primeiraordem, podendo ter afluentes também de primeira ordem; os 
canais de terceira ordem originam-se da confluência de dois canais de 
segunda ordem 
Sistema de Drenagem 
Uma bacia compreende o rio principal e os seus tributários ou afluentes. A 
ordem dos rios é uma classificação que reflete o grau de ramificação ou 
bifurcação dentro de uma bacia. 
 
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Ordem segundo Horton e Strahler 
- Fazer o exercício usando a bacia delimitada 
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Densidade de drenagem 
É a relação entre o comprimento total dos cursos de água (sejam perenes, 
intermitentes ou efémeros) de uma bacia e a sua área total. 
A
L
D CAd 
LCA é o comprimento total dos cursos de água 
Varia de 0,5 km/km2 para bacias com drenagem pobre a 3,5 km/km2 para 
bacias excepcionalmente bem drenadas. 
Sin = 1 significa que o rio tem um traçado retilíneo. 
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Sistema de drenagem 
 Considere a bacia do rio A de área 26,4 km² em que a soma 
de todos os comprimentos dos rios é 39,9 km, o 
comprimento do rio principal mede 10,5 km e o comprimento 
do talvegue mede 8,5 km. 
 A bacia do rio B tem área 20,2 km², a soma dos 
comprimentos dos rios é de 33,4 km, o rio principal mede 
13,0 km e o talvegue, 10,3 km. 
 Quais as densidades de drenagem destas bacias? Quais delas é mais 
bem drenada? 
 Qual a extensão média do escoamento superficial em cada bacia? Qual 
delas tem mais possibilidade de enchente segundo este parâmetro? 
 Qual bacia possui o curso d’água principal mais sinuoso? 
Exemplo