Discussões teóricas envolvendo bacia hidrográfica
em uma abordagem geográfica
Professor: Éderson Dias de Oliveira
SUGUIO, ...
Importância da BH em estudos ambientais
 Os aspectos geomorfológicos são um importante
condicionante do intercâmbio da ág...
 Pela Lei ficou estabelecido
também à participação pública
dos usuários e da comunidade
nos planos de manejo e
planejamen...
•Nos últimos anos as ações envolvendo a derrubada das
florestas para implantação de atividades agropecuárias e/ou
urbano i...
As BHs podem ser classificadas segundo sua localização, em:
LitorâneasInteriores
Classificação da BH quanto
ao escoamento global
a) Exorréica: quando o
escoamento das águas se
faz de modo contínuo até o
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c) Arréicas: quando não há
nenhuma estruturação em
BHs, como nas áreas
desérticas onde há pouca
precipitação e a atividade...
Fatores do escoamento em BH
• Há 3 fatores principais que influenciam no escoamento em
BH: clima, componentes biofísicas e...
As componentes biofísicas das bacias hidrográficas
Dentre elas se destacam:
• a geometria (área, forma),
• a rede de drena...
Intervenção humana
A ação antrópica nas BHs potencializa alterações no
comportamento hidrológico destas como:
 Artificial...
Fatores do escoamento das BHs: enquadramento climático,
componentes biofísicas das bacias e intervenção humana.
Características físicas de uma bacia hidrográfica
 A caracterização morfométrica da BH é um dos primeiros e
mais comuns p...
Análise sistémica das bacias hidrográficas
 A BH se trata de um sistema físico aberto, constituído por diversas
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Geometria de BH - Forma da bacia
 É uma das características da BH mais difíceis de serem
expressas em termos quantitativo...
Características fluvio-morfológicas
Efeito sobre o
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particularmente
em pequenas
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• Para caracterização da forma da bacia, deve recorrer-se a uma
análise qualitativa, feita por observação visual (bacia al...
• Numa BH alongada, os afluentes atingem o rio principal em
diferentes pontos ao longo da sua extensão, enquanto numa
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• O Índice de Gravelius é um número adimensional, o valor
mínimo será igual à unidade (1), correspondendo a uma BH
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• Fator de Forma (Kf): é a razão entre a largura média da
bacia (L) e o comprimento do eixo da bacia (L) (da foz ao
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ATIVIDADES
• Sejam duas BHs X e Y quaisquer. A partir dos dados
fornecidos abaixo, proceda aos cálculos do fator de forma
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Conceito de Rio
 Geomorfologicamente o termo rio aplica-se exclusivamente
para designar “corrente canalizada” ou confinad...
Classificação dos rios quanto à constância do escoamento
 Os cursos de água podem ser classificados quanto ao seu
regime ...
• O escoamento é dito perene quando o nível do lençol freático
fica sempre acima do leito do rio, mesmo durante o período
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• Temporários: só escoam,
durante uma parte do tempo, e
dividem-se em duas categorias,
consoante a duração dessa
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• Os cursos de água intermitentes, geralmente, escoam
durante a estação húmida e secam na estação seca.
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• Os cursos de água efêmeros existem apenas
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• Ganho de água
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A bacia hidrográfica e seus componentes
• Nascente: é o lugar onde o canal se inicia (nos mapas é
representado pelo começo...
• Confluência ou Junção: é o lugar onde
dois canais se encontram. Na análise
morfométrica e topológica não são
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• Débito, Caudal ou Vazão:
quantidade de água que um rio
escoa em um ponto qualquer de
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• Regime: variação do dé...
• Leito: trecho recoberto
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foz ou
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    1. 1. Discussões teóricas envolvendo bacia hidrográfica em uma abordagem geográfica Professor: Éderson Dias de Oliveira SUGUIO, K. e BIGARELLA, J. J. Ambientes Fluviais. Ambientes Fluviais, 2ª ed. UFSC, Florianópolis, 1990.
    2. 2. Importância da BH em estudos ambientais  Os aspectos geomorfológicos são um importante condicionante do intercâmbio da água no ciclo hidrológico.  Dentre as regiões hidrológicas de importância prática para os estudos envolvendo a análise hidrogeomorfológica destaca-se a BH.  Por meio da Lei Federal nº 9.433 de 1997, a BH foi definida como Unidade de Planejamento e Implantação da Política Nacional de Recursos Hídricos.  Inseridos nesse recorte, os recursos hídricos passaram a ser um bem de domínio público, tornando-se necessário para sua exploração a implementação de um planejamento de uso da água.
    3. 3.  Pela Lei ficou estabelecido também à participação pública dos usuários e da comunidade nos planos de manejo e planejamento dos recursos hídricos (BRASIL, 1997).  As BHs têm sido muito utilizadas como recorte espacial nos estudos do âmbito da Geografia e outras ciências;  Este recorte se trata de uma unidade ambiental que possibilita tratar dos componentes e da dinâmica das inter- relações necessárias ao planejamento e a gestão ambiental.  Por se arranjar de forma sistêmica, as interferências nos componentes da BH pode desencadear alterações e impactos a jusante e nos fluxos energéticos de saída (descarga, cargas sólidas e dissolvida) (CUNHA e GUERRA, 2009).
    4. 4. •Nos últimos anos as ações envolvendo a derrubada das florestas para implantação de atividades agropecuárias e/ou urbano industrial no país têm sido crescente. •As bacias podem ser classificadas de acordo com sua importância:  Principais (as que abrigam os rios de maior porte);  Secundárias e;  Terciárias;
    5. 5. As BHs podem ser classificadas segundo sua localização, em: LitorâneasInteriores
    6. 6. Classificação da BH quanto ao escoamento global a) Exorréica: quando o escoamento das águas se faz de modo contínuo até o mar ou oceano, isto é, as bacias desembocam diretamente no nível marinho; b) Endorréicas: quando as drenagens são internas e não possuem escoamento até o mar, desembocando em lagos ou dissipando-se em desertos, ou perdendo- se nas depressões cársticas;
    7. 7. c) Arréicas: quando não há nenhuma estruturação em BHs, como nas áreas desérticas onde há pouca precipitação e a atividade dunária é intensa obscurecendo as linhas e os padrões de drenagem; d) Criptorréicas: quando as BHs são subterrâneas, como nas áreas cársticas. A drenagem subterrânea acaba por surgir em fontes ou integrar-se em rios superficiais, (Christofoletti, 1980).
    8. 8. Fatores do escoamento em BH • Há 3 fatores principais que influenciam no escoamento em BH: clima, componentes biofísicas e intervenção humana; Clima • À escala continental o escoamento anual depende, sobretudo, das zonas climáticas onde as BHs se inserem; ou seja, das características do clima, ex. BH amazônica; • A variação mensal/diária do escoamento associa-se ao clima, por meio da precipitação e da temperatura. • A precipitação é responsável pela quantidade de água que entra nas BHs; • A temperatura comanda a retenção da água nos meses mais frios, sob a forma de neve/gelo, e também a sua evaporação;
    9. 9. As componentes biofísicas das bacias hidrográficas Dentre elas se destacam: • a geometria (área, forma), • a rede de drenagem (número de cursos de água, comprimento, sinuosidade/retilinearidade e hierarquia), • o relevo (altitude, exposição e inclinação), • o substrato geológico (litologia, estrutura), • os solos (textura e espessura) e, • a vegetação (tipo e grau de cobertura).
    10. 10. Intervenção humana A ação antrópica nas BHs potencializa alterações no comportamento hidrológico destas como:  Artificialização do escoamento;  Intervenção indireta (sobre as componentes biofísicas das bacias) e intervenção direta sobre o escoamento;  Intervenções na rede de drenagem (aprofundamento, alargamento e retilinearização dos canais fluviais, construção de canais artificiais);  Supressão da cobertura vegetal (desflorestação ou florestação de vastas áreas;  Intervenção direta no escoamento: exploração ou recarga artificial aquíferos, criação de reservatórios artificiais e regularização do escoamento através de grandes barragens.
    11. 11. Fatores do escoamento das BHs: enquadramento climático, componentes biofísicas das bacias e intervenção humana.
    12. 12. Características físicas de uma bacia hidrográfica  A caracterização morfométrica da BH é um dos primeiros e mais comuns procedimentos executados em análises hidrológicas ou ambientais;  Esta tem como objetivo elucidar as várias questões relacionadas no entendimento da dinâmica ambiental local e regional (TEODORO et. al. 2007).  Pois os aspectos físicos e bióticos da BH desempenham importante papel nos processos do ciclo hidrológico, influenciando dentre outros:  a evapotranspiração,  a infiltração e  a quantidade de água produzida como deflúvio e os escoamentos superficial/subsuperficial;
    13. 13. Análise sistémica das bacias hidrográficas  A BH se trata de um sistema físico aberto, constituído por diversas componentes, que interagem e influenciam o seu comportamento hidrológico.  Nas BHs podem ser feitas análise qualitativa e quantitativa (linear, areal e hipsométrica) como: 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.
    14. 14. Geometria de BH - Forma da bacia  É uma das características da BH 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).  Em igualdade de outros fatores, uma bacia circular e compacta apresenta maior tendência para a ocorrência de cheias do que uma bacia estreita e alongada.
    15. 15. Características fluvio-morfológicas Efeito sobre o comportamento dos rios particularmente em pequenas BHs. O tempo de concentração pode ser usado para auxiliar neste estudo.
    16. 16. • Para caracterização da forma da bacia, deve recorrer-se a uma análise qualitativa, feita por observação visual (bacia alongada, circular, compacta, etc.) e a uma análise quantitativa, feita com recurso a alguns parâmetros que relacionam a forma da bacia com formas geométricas conhecidas. • Existem vários índices utilizados para se determinar a forma das bacias, procurando relacioná-las com formas geométricas conhecidas: • a) O índice de Gravelius ou coeficiente de compacidade (Kc): é a relação entre o perímetro da bacia e o perímetro de um círculo de mesma área que a bacia. • Kc = 0,28 P / √A, em que: P é o perímetro da bacia (em km) e A é a área da bacia (em km²). • Trata-se da relação entre o perímetro da bacia (P) e o perímetro de um círculo (Pc) de igual área:
    17. 17. • Numa BH alongada, os afluentes atingem o rio principal em diferentes pontos ao longo da sua extensão, enquanto numa BH circular, os afluentes convergem em seções mais próximas, elevando o escoamento nos pontos de confluência. • Este fato é importante sobretudo nas situações de cheia, aumentando os caudais de cheias, potencializando as bacias circulares mais perigos do que as alongadas.
    18. 18. • O Índice de Gravelius é um número adimensional, o valor mínimo será igual à unidade (1), correspondendo a uma BH circular. • Considera-se compacta uma bacia em que Kc < 1,6. Em igualdade dos restantes fatores, a tendência para grandes cheias será tanto mais acentuada quanto mais próximo da unidade for o valor deste coeficiente. • Quanto mais irregular for a bacia, tanto maior será o respectivo coeficiente de compacidade.
    19. 19. • Fator de Forma (Kf): é a razão entre a largura média da bacia (L) e o comprimento do eixo da bacia (L) (da foz ao ponto mais longínquo da área), onde Kf = A / L². • Kf é um número adimensional e o maior valor que Kf pode tomar é 1 correspondente a uma bacia quadrada (L = lm). • Quanto menor Kf menor tendência para cheias terá a bacia. • Isto porque uma bacia com um Kf baixo (maior é o comprimento da bacia), é uma bacia estreita e longa, que como já referido tem menor tendência para a ocorrência de cheias.
    20. 20. ATIVIDADES • Sejam duas BHs X e Y quaisquer. A partir dos dados fornecidos abaixo, proceda aos cálculos do fator de forma (Kf) e do coeficiente de compacidade (Kc) para cada uma das bacias. • A seguir responda qual delas possui maior tendência a enchentes? Justifique sua resposta relacionando os dois coeficientes calculados à sua conclusão. Kf = A / L² -- Kc = 0,28 P / √A
    21. 21. Conceito de Rio  Geomorfologicamente o termo rio aplica-se exclusivamente para designar “corrente canalizada” ou confinada;  Geologicamente a palavra rio é empregada para referir-se o tronco principal de um sistema de drenagem;  Dicionário Geológico-Geomorfológico: “Rio é qualquer fluxo canalizado, e as vezes é empregado para referir-se a canais destituídos de água.”
    22. 22. Classificação dos rios quanto à constância do escoamento  Os cursos de água podem ser classificados quanto ao seu regime de escoamento em três tipos básicos (Lencastre e Franco, 2003):  Perenes ou Permanentes - escoam ao longo de todo o ano, porque o nível superior do aquífero, se situa sempre acima do fundo do leito do rio, fornecendo- lhe água constantemente.
    23. 23. • O escoamento é dito perene quando o nível do lençol freático fica sempre acima do leito do rio, mesmo durante o período de estiagem (2). • Os cursos de água perenes escoam água durante todo o ano. • O escoamento é mantido pelas reservas de água subterrâneas que alimentam o escoamento, mesmo na estação seca. • O nível de água subterrâneo nunca desce abaixo do leito do curso de água, mesmo nas secas mais severas. • Exemplos: os grandes rios como Amazonas, Nilo, Danúbio, Reno, etc. Perene P Qs Lençol Qss Qb 1) chuvoso 2) estiagem
    24. 24. • Temporários: só escoam, durante uma parte do tempo, e dividem-se em duas categorias, consoante a duração dessa ausência de escoamento: • Intermitentes ou Sazonais - escoam na estação de abundância e secam na de estiagem, uma vez que o nível do freático varia entre acima e abaixo do nível do leito fluvial. • Efêmeros ou Ocasionais - só dependem do escoamento superficial, ou seja, o nível superior do aquífero nunca atinge o fundo do seu leito.
    25. 25. • Os cursos de água intermitentes, geralmente, escoam durante a estação húmida e secam na estação seca. • Durante a estação húmida o nível freático sobe acima do nível inferior do leito escoando, por isso, água de origem subterrânea e superficial. • Já na estação seca, o nível freático desce a um nível inferior ao do leito e o escoamento cessa, ocorrendo apenas após ou durante chuvadas pontuais. • Exemplos: os rios do Nordeste em geral. Intermitente P Qs Lençol Qss Qb 1) chuvoso 2) estiagem
    26. 26. • Os cursos de água efêmeros existem apenas durante/imediatamente os períodos de precipitação transportando, por isso, apenas escoamento superficial. • O nível freático encontra-se sempre abaixo do leito do curso de água não havendo, portanto, qualquer contribuição subterrânea para o escoamento. • Ex: os rios de regiões secas, com solo sem capacidade de armazenamento (solos rochosos, leitos impermeáveis, etc.) e também trechos de cabeceiras de drenagem; • Obs: muitos rios apresentam traços dos 3 tipos de escoamento, todavia, a maioria dos grandes rios é perene, e geralmente os pequenos rios são efémeros ou intermitentes. P Qs Qss Lençol Efêmero
    27. 27. • Ganho de água • Perda de água • Perda de água - nível freático desconectado
    28. 28.  Nesse contexto os rios podem possuir regimes hídricos efluentes: quando recebem água do subsolo – zona de saturação; e influentes: quando perdem água para o subsolo.
    29. 29. A bacia hidrográfica e seus componentes • Nascente: é o lugar onde o canal se inicia (nos mapas é representado pelo começo da linha azul). Não se deve pensar que a nascente seja um lugar bem definido. Também denominada de: cabeceira, fonte, minadouro, mina, lacrimal, anfiteatro, etc. • Sub-afluente - pequeno curso fluvial que escoa suas águas num afluente ou tributário de um grande rio. • Afluente/tributário - curso d'água, cujo volume ou descarga contribui para aumentar outro rio ou lago no qual desemboca.
    30. 30. • Confluência ou Junção: é o lugar onde dois canais se encontram. Na análise morfométrica e topológica não são permitidas junções tríplices; • Curso superior: parte do curso de um rio que está mais próxima de sua nascente, e onde pode predominar a erosão (desgaste) vertical. • Curso inferior: parte do curso de um rio que está mais próxima de sua foz, e onde pode predominar a deposição vertical - aluvionamento. • Curso médio: trecho intermediário do curso de um rio, onde se destaca a ação de transporte. • Foz, Exutória ou Desembocadura: é o local onde desagua um rio, podendo dar em outro rio em um oceano ou no lago;
    31. 31. • Débito, Caudal ou Vazão: quantidade de água que um rio escoa em um ponto qualquer de seu curso. • Regime: variação do débito de um rio no decorrer de um ano. • Margem: terras emersas ou firmes junto às águas de um rio, lago ou lagoa. O observador de costas para montante, isto é, a nascente, terá do seu lado direito a margem direita e do lado oposto, a margem esquerda. • Meandro: curva no traçado do rio. Os meandros são largos e semelhantes entre si e resultam da corrente, que escava a parte côncava da margem, zona de maior velocidade da água, e deposita no lado convexo da margem.
    32. 32. • Leito: trecho recoberto pelas águas ao se escoarem, sendo sua largura variável, conforme a quantidade de água existente no canal fluvial. • Jusante: é qualquer ponto do rio/BH que se localize “depois” em direção a foz. • Montante: é qualquer ponto do rio/BH que se localize antes em direção a nascente. • Crista, Divisor topográfico ou Interflúvio: intersecção do plano das vertentes - é o oposto de talvegue. A crista é formada por uma linha determinada pelos pontos mais altos, a partir da qual divergem os dois declives das vertentes.
    33. 33. • Talvegue: é a linha de maior profundidade no leito fluvial. Resulta da intersecção dos planos das vertentes com dois sistemas de declives convergentes. • Vale: parte que se estende de um interflúvio a outro, abrangendo o talvegue, o leito, as margens e as vertentes. • Rede fluvial/canais: é o padrão inter-relacionado de drenagem formado por um conjunto de rios em determinada área, a partir de qualquer número de fontes até a desembocadura da referida rede; • Vertentes ou encostas: laterais dos vales fluviais, indo desde a margem até o interflúvio. • Segmento/curso fluvial: é o trecho do rio ou canal ao longo do qual a ordem que lhe é associada permanece constante;
    34. 34. foz ou desembocadura NASCENTES CONTINENTE afluente margem direita curso inferior OCEANO curso médio sub-afluente afluente margem esquerdacurso superior sub- afluente
    35. 35. 2 2 3 3 4 5 1 1 6 talvegue leito margem margem vertentevertente interflúviointerflúvio vale OUTROS COMPONENTES
    36. 36. Classificação dos rios com relação a inclinação das camadas geológicas Davis (1954), propôs várias designações considerando a disposição dos cursos d'água em relação à altitude das camadas geológicas, sendo usado os termos: Insequente;
    37. 37. Front Escarpa Crista Reverso Forma de relevo típico de Cuesta
    38. 38. Estes rios formam cursos retilíneos e paralelos fluindo rumo às partes baixas. Na BH do Paraná, temos como exemplos os rios Iguaçu e Paranapanema.
    39. 39. Essas zonas se tratam de falhas, diaclasamento, rochas menos resistentes e etc. O rio dos Pato afluente do rio Ivaí constitui um exemplo.
    40. 40.  Morfometria fluvial: é a análise geométrica das formas de relevo e da drenagem fluvial. Sistema de drenagem O sistema de drenagem de uma BH 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 BH. Esse padrão também influencia no comportamento hidrológico da bacia. Ordem dos cursos fluviais  Consiste no processo de se estabelecer a classificação de um determinado curso de água no conjunto total da bacia hidrográfica (Horton, 1945).  Para isso adota-se o seguinte procedimento segundo Strahler , 1957:
    41. 41. (1) os cursos primários recebem o numero 1; (2) a união de 2 de mesma ordem dá origem a um curso de ordem superior; e, (3) a união de 2 de ordem diferente faz com que prevaleça a ordem do maior. • Canais de 1ª ordem => não possuem tributários; • Canais de 2ª ordem => somente recebem tributários de 1ª ordem; Ordem dos cursos d’água. • Canais de 3ª ordem => podem receber um ou mais tributários de 2ª ordem, e também afluentes de 1ª ordem; • Canais de 4ª ordem => recebem tributários de 3ª ordem e, das ordens inferiores.
    42. 42. • Já com relação a definição do curso de água principal de uma BH, há vários critérios (canal com ordem mais elevada; maior altitude; trecho mais longo dentro da BH, Shreve, 1974); • Classifique os cursos d’água abaixo de acordo com a hierarquia fluvial proposta por Strahler?

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