Aula 02 - Ciclo Hidrológico e Bacias Hidrográficas-2

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CICLO HIDROLÓGICO 
CARACTERIZAÇÃO DE BACIAS HIDROGRÁFICAS 
José Antonio Tosta dos Reis 
Departamento de Engenharia Ambiental 
Universidade Federal do Espírito Santo 
CICLO HIDROLÓGICO 
• O ciclo hidrológico é um sistema fechado, responsável pelo movimento de 
enormes quantidades de água ao redor do mundo; 
• Parte desse movimento é rápido: em média, uma gota de água permanece 
aproximadamente 16 dias em um rio e cerca de 8 dias na atmosfera; 
• Parte é lenta, pois a água pode demorar milhares de anos para atravessar 
um aqüífero profundo . 
BACIA HIDROGRÁFICA 
“É a área definida topograficamente, drenada por um curso 
d’água ou um sistema conectado de cursos d’água, tal que toda 
vazão efluente seja descarregada por uma simples saída”. 
(Viessman et al, 1972) 
DELIMITAÇÃO DE BACIAS 
Informações de topografia: 
• Identificar para onde escoa a água sobre o relevo usando como 
base as curvas de nível: 
A água escoa na direção da maior declividade, o escoamento é 
ortogonal às curvas de nível. 
• Diferenciar as áreas que contribuem para um ponto no curso 
d’água (seção transversal de referência ou exutório) significa definir 
o divisor (cumeada, espigão, crista) 
O divisor não corta a drenagem exceto no exutório e passa pelas 
regiões mais elevadas da bacia, mas podem existir pontos internos 
mais altos. 
DIVISORES DE ÁGUAS 
• Divisor Superficial (Topográfico) 
• Divisor Subterrâneo (Freático) 
690 
695 
Exutório ou Foz 
 700 
 700 
 700 
 700 
 695 
 695 
 695 
 690 690 
 690 
 685 
 685 
 680 
 680 
 675 
 675 680 
 680 
 670 
 670 
 665 
 665 
 660 
 655 
 685 
 680 
 685 
700 
690 
695 
Exutório ou Foz 
 700 
 700 
 700 
 700 
 695 
 695 
 695 
 690 690 
 690 
 685 
 685 
 680 
 680 
 675 
 675 680 
 680 
 670 
 670 
 665 
 665 
 660 
 655 
 685 
 680 
 685 
700 
http://www.ibge.gov.br/home/mapa_site/mapa_site.php#download 
ftp://geoftp.ibge.gov.br/mapas/topograficos/topo50/pdf/ 
http://www.ibge.gov.br/home/mapa_site/mapa_site.php#download
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE UMA 
BACIA DE DRENAGEM 
Importância 
• Comparação entre bacias 
• Transferência de dados entre bacias vizinhas 
• Projeção de futuro comportamento da bacia 
• Regionalização 
ÁREA DE DRENAGEM DA BACIA 
Determinação 
• Medida por planímetro 
• Aproximação por composição de figuras geométricas 
• Calculada a partir de imagens digitalizadas em softwares como AutoCAD, ArcVIEW, 
Spring,Idrisi, Grass, Erdas, etc 
• Escala normalmente usada 1: 50.000 
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”. 
Tempo de concentração 
Vazão máxima do hidrograma de cheia (vazão x tempo) 
COEFICIENTE DE COMPACIDADE (KC) 
• P: Perímetro 
• C: Comprimento da circunferência de um círculo de área igual à da bacia 
hidrográfica 
• KC: parâmetro adimensional 
• Quanto maior o KC, mais irregular é a bacia 
• KC = 1, bacia circular (teórico) 
C
P
kc 
A
P
28,0kc 
Bacia mais sujeita a enchente 
4 km 
4 km 
1 km 
16 km 
ÍNDICE DE CONFORMAÇÃO (FC) 
•Compara a área da bacia à área do quadrado de lado igual ao 
comprimento axial da bacia: 
•Similar ao fator de forma (FF) 
2c L
A
F 
FATOR DE FORMA (FF) 
 
 
 
 
 
 
L
B

bacia da axial oCompriment
 bacia da média Largura
FF 
n
iB
n
B
1
1
Quanto menor o FF, menos sujeita a enchentes será a bacia 
2c L
A
F 
SISTEMA DE DRENAGEM 
• Reflete o grau de ramificação da 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 
Ordem dos Cursos d’água 
(Classificação de Strahler) 
Forma da rede de Drenagem 
Densidade de Drenagem (Dd) 
• Dd = 0,5 km/km
2 (Bacias com drenagem pobre) 
• Dd ≥ 3,5km/km
2 (Bacias bem drenadas), Villela e Mattos (1975) 
Densidade dos Cursos D’Água (DS) 
A
L
bacia da total Área
águad' cursos dos total oCompriment
Dd 
A
N
bacia da total Área
águad' cursos de Número
D SS 
RELEVO DA BACIA 
• Influencia fatores meteorológicos e hidrológicos 
 Velocidade do escoamento superficial = f (declividade do terreno) 
 Temperatura, precipitação, evaporação = f (altitude da bacia) 
 
• Declividade da bacia 
Declividade Velocidade do escoamento 
 superficial 
Variação das vazões 
 instantâneas 
Curva de distribuição de declividades 
de uma bacia 
Análise de freqüência das declividades de uma bacia hidrográfica 
 665 
690 
695 
 700 
 700 
 700 
 700 
 695 
 695 
 695 
 690 690 
 690 
 685 
 685 
 680 
 680 
 675 
 675 680 
 680 
 670 
 670 
 665 
 660 
 655 
 685 
 680 
 685 
700 
Análise de freqüência das declividades de uma bacia hidrográfica 
Mapa de declividades da sub-bacia do Córrego Santa Izabel, Braço Norte da 
bacia do Rio Jucu, Domingos Martins, ES. 
(classificação segundo a EMBRAPA) 
329789,038041
329789,038041
331632,638041
331632,638041
333476,238041
333476,238041
7
7
4
4
4
9
4
,8
5
8
6
5
4
7
7
4
4
4
9
4
,8
5
8
6
5
4
7
7
4
5
6
2
2
,4
1
6
2
3
5
7
7
4
5
6
2
2
,4
1
6
2
3
5
7
7
4
6
7
4
9
,9
7
3
8
1
6
7
7
4
6
7
4
9
,9
7
3
8
1
6
Declividade
 0 - 3 % (Relevo plano) 
 3 - 8 % (Relevo suavemente ondulado)
 8 - 20 % (Relevo ondulado)
 20 - 45 % (Relevo fortemente ondulado)
 45 - 75 % (Relevo montanhoso)
 > 75 % (Relevo fortemente montanhoso)
.
0 1.000 2.000500
m
Fonte: ZAVOUDAKIS e TULLI, 2004 
• Representação gráfica do relevo médio da bacia 
• Representa o estudo da variação da elevação dos vários terrenos da 
bacia em relação ao nível médio do mar 
Curva Hipsométrica 
329722,003091
329722,003091
331565,603091
331565,603091
333409,203091
333409,203091
7
7
4
4
6
6
5
,9
7
4
0
7
9
7
7
4
4
6
6
5
,9
7
4
0
7
9
7
7
4
5
7
9
3
,5
3
1
6
6
0
7
7
4
5
7
9
3
,5
3
1
6
6
0
7
7
4
6
9
2
1
,0
8
9
2
4
1
7
7
4
6
9
2
1
,0
8
9
2
4
1
.
0 1.000 2.000500
m
Hipsometria
 100 - 120 m
 120 - 140 m
 140 - 160 m
 160 - 180 m 
 180 - 200 m
 200 - 220 m 
 220 - 240 m
 240 - 260 m
 260 - 280 m
 280 - 300 m
 300 - 320 m
 320 - 340 m
 340 - 360 m
 360 - 380 m
 380 - 400 m
 400 - 420 m
 420 - 440 m
 440 - 460 m
 440 - 480 m
 480 - 500 m
 500 - 520 m
 520 - 540 m
 540 - 560 m
 560 - 580 m
 580 - 600 m
 600 - 620 m
 620 - 640 m
 640 - 660 m
 660 - 680 m
 680 - 700 m
Hidrografia
Mapa de Hipsometria da sub-bacia do Córrego Santa Izabel, Braço Norte 
da bacia do Rio Jucu, Domingos Martins (ES) 
Fonte: ZAVOUDAKIS e TULLI, 2004