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Carregado porRonaldo Cesar
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Aula de Hidrologia 03

O documento define e descreve os conceitos-chave de uma bacia hidrográfica, incluindo sua definição, classificação de cursos d'água, tipos de carga, classificação de canais fluviais e parâmetros morfométricos. Ele também discute conceitos associados como divisores de água, ordem dos cursos, características da drenagem e densidade de drenagem.

Educação◦
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Capítulo 2 Bacia Hidrográfica (parte 01)
Bacia Hidrográfica  Definição de bacia hidrográfica  É uma área drenada por um curso d’água ou por uma série de cursos d’água tal que toda a vazão efluente seja descarregada através de uma só saída, na porção mais baixa do seu contorno  É a área geográfica sobre a qual as águas precipitadas, que escoam sobre a superfície afluem à seção considerada  Superficial - definida pelo relevo superficial  Subterrânea - definida pelo relevo subterrâneo  Sinônimos: Bacia de captação, bacia coletora, bacia de drenagem, bacia de contribuição, bacia hidrológica É considerado o palco do ciclo hidrológico!
Bacia Hidrográfica É considerado o palco do ciclo hidrológico!
Bacia Hidrográfica Conceitos associados  Classificação dos cursos d’água  Perenes  Contém água durante todo o tempo  O lençol subterrâneo mantém o fornecimento de água para o rio Capibaribe
Bacia Hidrográfica Conceitos associados  Classificação dos cursos d’água  Intermitentes  Escoam durante as estações das chuvas e secam na estiagem  Transportam o escoamento superficial e subterrâneo Rio Santana de Alagoas
Bacia Hidrográfica Conceitos associados  Classificação dos cursos d’água  Efêmeros  Escoam apenas durante ou imediatamente após as chuvas  Transportam somente o escoamento superficial Inundações relâmpagos – horas a semanas
Bacia Hidrográfica  TIPOS DE CARGA
Bacia Hidrográfica  CLASSIFICAÇÃO DE CANAIS FLUVIAIS
• Rede de canais interconectados separados por barras cascalhos ou arenosas • Carga de fundo • Alto suprimento sedimentar RIOS ENTRELAÇADOS
RIOS ENTRELAÇADOS • Predomínio de barras de meio de canal arenosas ou cascalhosas Rio Bramaputra Rio Denali (Alasca)
RIOS ENTRELAÇADOS •Alta variabilidade da descarg
RIOS MEANDRANTES • Canais de alta sinuosidade • Carga mista • Predomínio de barras em pontal • Bancos relativamente estáveis
• Rede de canais interconectados separados por amplas regiõe de planície de inundação • Carga em suspensão • Canais de baixa a moderada sinuosidade •Planície de inundação vegetadas e com depósitos finos coeso RIOS ANASTOMOSADOS
RIOS ANASTOMOSADOS Rio Paraguassu - Bahia Rio Zambezi - Moçambique
Bacia Hidrográfica É considerado o palco do ciclo hidrológico! Corte transversal de uma Bacia Hidrográfica
Bacia Hidrográfica  Conceitos associados  Divisor de água  Linha de separação entre bacias hidrográficas  Divisor topográfico  Linha que fixa a área da qual provém o escoamento superficial  Divisor freático  Linha limite entre os reservatórios subterrâneos da bacia  Canal permanente  Calha ou caixa por onde o rio escoa  Rio principal  Maior rio da bacia a partir de uma determinada seção até sua nascente Divisores Freáticos Divisores de Água
Bacia Hidrográfica  Conceitos associados  Comprimento do rio “L”  Comprimento ao longo do curso que passa pelo ponto médio entre as margens  Área de drenagem “A”  Área plana (projeção) situada entre entre os divisores de água  Perímetro “P”  Comprimento total do divisor de água  Cota de um ponto do rio “Cota”  Dada pela altura, ou elevação, a partir do nível médio dos mares até o ponto onde se quer determinar sua cota
Bacia Hidrográfica  Conceitos associados  Tempo de concentração “tconcentração”  Tempo, a partir do início da precipitação, necessário para que toda a bacia esteja contribuindo para a seção em estudo Dx, Dt
Bacia Hidrográfica  Conceitos associados  Ordem dos cursos  Mostra o grau de ramificação do rio  Dois canais de ordem “n” dão origem a um de ordem “n+1”  Rio de ordem 1  Representa um rio aproximado de um passo de largura por um palmo de profundidade  Rio de ordem 2  Representa um rio aproximado de dois passos de largura com água na altura da canela  Rio de ordem 3  Representa um rio aproximado de cinco passos de largura com água na altura do joelho
Bacia Hidrográfica - Características da drenagem O curso do rio define seu tipo de drenagem:  Endorreica: O rio corre para dentro do continente.  Exorréica: O rio corre para fora do continente.  Arréica: O rio não possui uma direção certa, simplesmente desaparece por evaporação ou por infiltração. (Existem rios que desaparecem no meio do deserto)  Criptorréica: Caracterizada por rios subterrâneos, como em áreas calcárias (grutas).
Bacia Hidrográfica Parâmetros Morfométricos
Bacia Hidrográfica
Bacia Hidrográfica Parâmetros Morfométricos Características da Drenagem
Bacia Hidrográfica  Características da drenagem  Relação de bifurcação  Estabelece a razão entre o número de ordens consecutivas Rb = Nn /Nn+1 Onde: Rb = Relação de bifurcação Nn = Número de segmentos de uma determinada ordem Nn+1 = Número de segmentos de uma ordem superior
Bacia Hidrográfica  Características da drenagem  Relação de bifurcação Fonte: Machado, G.;Souza, J. Análise Morfométrica da Bacia Hidrográfica do Rio Chôco – Ibati - PR
Bacia Hidrográfica
Bacia Hidrográfica Relação média de bifurcação, índices mais elevados correspondem a substratos rochosos com menor infiltração de água pluvial e maior escoamento superficial, por outro lado, índices menores correspondem aos substratos de maior permeabilidade e de menor escoamento superficial, a variação normal fica entre 3,0 e 5,0.
Bacia Hidrográfica  Características da drenagem  Comprimento médio dos canais É a média aritmética entre os comprimentos de todos os rios da bacia “SL” e o número total de rios “SNn”. Lmc= SL SNn Lmc= 48 3 Lmc= 16km ou 16000mPode ser feito esse cálculo também separadamente para cada ordem de canal.
Bacia Hidrográfica  Características da drenagem  Relação entre comprimentos médios de ordens diferentes Rlm = Lmc n Lmc n-1 Relação do comprimento médio dos canais de uma ordem Comprimento médio de um curso de ordem n Comprimento médio de segmentos subsequentes à ordem n Rlm = 30km 9km Rlm = 3,33 km
Bacia Hidrográfica  Características da drenagem  Gradiente dos canais  Relação entre a diferença de cotas da nascente até a foz e o comprimento do rio principal “L”  Indica a declividade do canal  Pode ser expressa em percentual “%”  Sinuosidade  Relação entre o comprimento do curso principal “L” e comprimento do talvegue “Lt”, dado pela linha reta entre a nascente e a seção de estudo G = (hnascente-hfoz)/L Lt Is = 100 (L – Lt)/Lt
Bacia Hidrográfica  Características da drenagem  Gradiente dos canais G = (Anascente-Afoz) L Gradiente dos canais Diferença entre a cota da nascente com a cota da foz Comprimento do rio principal G = 13,3% G = (400-0) 30 A sua finalidade é indicar a declividade dos cursos d'água e reflete o potencial de energia no canal fluvial (Horton, 1945) G = (400m - 0) 30000m 1000 OU * **
Bacia Hidrográfica  Características da drenagem  Gradiente dos canais G = 13,3 % Cota Distancia acumulada 300 0 250 5000 200 15000 100 25000 0 30000 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 Declividade Discriminação 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
Bacia Hidrográfica  Características da drenagem  Gradiente dos canais O gradiente de canal influi nos processos de aporte/deposição de sedimentos e na natureza dos sedimentos (seixos, areia, silte e argila) transportados e ou depositados. Fonte: Parâmetros básicos de bacias hidrográficas – EMATER -
Bacia Hidrográfica  Características da drenagem  Gradiente dos canais * ** Fonte: Lana, C. E et al.; Análise morfométrica da bacia do Rio do tanque, MG – Brasil. Link: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0370- Fonte: Barros, L.L; Steinke, V. A.; Análise morfométrica automatizada para bacia do Rio Maranhão. Link:http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:irZPpPEaU_kJ:marte.s id.inpe.br/col/dpi.inpe.br/sbsr%4080/2008/11.17.17.11.47/doc/4655- 4661.pdf+&cd=1&hl=pt-BR&ct=clnk&gl=br
Bacia Hidrográfica  Características da drenagem  Índice de Sinuosidade Is = 100 (L – Lt) Lt Sinuosidade Curso Principal - Comprimento do talvegue Comprimento do talvegue Is = 15,38% Is = 100 (30-26) 26 Esse termo dá uma ideia da “quantidade” de curvatura do rio e este índice é um fator controlador da velocidade de escoamento superficial.
Bacia Hidrográfica  Características da drenagem  Sinuosidade Is = 15,38% Mansikkaniemi (1970) estabeleceu cinco classes de sinuosidade: I = muito reto ( <20%); II= reto (20,0 - 29,9%); III = divagante (30,0 – 39,9%); IV = sinuoso (40,0 – 49,9%) e V = muito sinuoso ( 50,0%).
Bacia Hidrográfica  Características da drenagem  Densidade de drenagem Consiste na relação entre o comprimento total dos canais e a área da bacia hidrográfica, sendo este índice considerado importante, pois reflete a influência da geologia, topografia, vegetação e solos de uma bacia hidrográfica e está relacionado, com o tempo gasto para o escoamento superficial da bacia (Horton 1945). Quanto maior a densidade de drenagem maior a capacidade da bacia de fazer escoamentos rápidos no exutório (na foz ou ponto mais baixo. Dd = SL A Relação entre a soma total dos comprimentos “SL” e a área de drenagem “A” Bacias com drenagem pobre → Dd < 0,5 km/km2 Bacias com drenagem regular → 0,5 ≤ Dd < 1,5 km/km2 Bacias com drenagem boa → 1,5 ≤ Dd < 2,5 km/km2 Bacias com drenagem muito boa → 2,5 ≤ Dd < 3,5 km/km2 Bacias excepcionalmente bem drenadas → Dd ≥ 3,5 km/km2
Bacia Hidrográfica  Características da drenagem  Densidade de drenagem Dd = SL A Densidade de drenagem soma total dos comprimentos Área de drenagem Dd = 0,68Km/Km² Dd = 48 70 Km Km² Baixa (regular) drenagem devido a solos muito permeáveis ou escassez de chuvas.
Bacia Hidrográfica  Características da drenagem  Extensão do percurso superficial A extensão do percurso superficial (Eps) é considerada como a distância média que um fluxo hídrico percorre até chegar ao leito do rio. Este valor é obtido pelo valor médio da densidade de drenagem Eps = 0,5 Dd Eps = 0,5 0,68 Eps = 0,735Km ou 735m Indicando que a água percorre um grande trajeto até chegar no leito do rio, não ocasionando picos de cheias.
Bacia Hidrográfica  Características da drenagem  Densidade de rios É a relação entre o número de canais “SNn” e a área da bacia “A”. Este se diferencia da densidade de drenagem pelo fato de relacionar o número de nascentes (canais), e não comprimento de rios. Dr = Nn=1 A Dr = 0,0428 canais/km² Dr = 3 canais 70Km²
Bacia Hidrográfica  Características da drenagem  Coeficiente de manutenção Fornece a área mínima necessária para a manutenção de um metro de canal de escoamento em m². Cm= 1 Dd Cm = 1 0,68 Cm = 1,47 x1000 Cm = 1470,58m² x1000 x1000
Bacia Hidrográfica  Características da drenagem  Índice de compacidade - Kc  É a relação entre o perímetro da bacia (P em m) e a circunferência de um círculo de área (A em m²) igual à da bacia, é adimensional. Quanto mais próximo de 1,00 maior tendência a enchentes:  1,00 – 1,25 : bacia com alta propensão a grandes enchentes;  1,25 – 1,50 : bacia com tendência mediana a grandes enchentes;  > 1,50 : bacia não sujeita a grandes enchentes. Kc = 0,28 P/A1/2
Bacia Hidrográfica  Características da drenagem  Índice de compacidade - Kc  Quanto mais próximo de um círculo uma bacia se assemelhar, maior será a sua capacidade de proporcionar grandes cheias. Arredondada
Bacia Hidrográfica  Características da drenagem  Índice de compacidade É a relação entre o perímetro da bacia (P em m ou Km) e a circunferência de um círculo de área (A em m² ou Km²) igual à da bacia, é adimensional. P 𝑨 Kc = 1,2 P = 19Km - 19000m A =20Km² - 20000000m² 1,00 – 1,25 : bacia com alta propensão a grandes enchentes Kc = 0,2 8 Kc = 0,28 19 𝟐𝟎 19 4,47 Kc = 0,28
Bacia Hidrográfica  Características da drenagem  Índice de compacidade - Kc  As bacias com o formato retangular ou triangular são menos susceptíveis a enchentes que as circulares, ovais ou quadradas, que têm maiores possibilidades de chuvas intensas ocorrerem simultaneamente em toda a sua extensão, concentrando grande volume de água no tributário principal (Rocha 1997). Elíptica
Bacia Hidrográfica  Características da drenagem  Índice de compacidade É a relação entre o perímetro da bacia (P em m ou Km) e a circunferência de um círculo de área (A em m² ou Km²) igual à da bacia, é adimensional. 30 𝟐𝟎 Kc = 1,9 P = 30Km - 30000m A =20Km² - 20000000m² > 1,50 : bacia não sujeita a grandes enchentes Kc =0,28 30 𝟐𝟎 30 4,47Kc = 0,28
Bacia Hidrográfica  Características da drenagem  Índice de compacidade - Kc Ramificada
Bacia Hidrográfica  Características da drenagem  Fator Forma É a relação entre a área da bacia (A) e o quadrado de seu comprimento axial (L) medido ao longo do curso d´água desde a desembocadura até a cabeceira mais distante do divisor de água. Kf = A L²  Quanto maior o valor do resultado, maior a tendência a enchentes  1,00 – 0,75 : sujeito a enchentes;  0,75 – 0,50 : tendência mediana;  < 0,50 : não sujeito a enchentes.
Bacia Hidrográfica  Características da drenagem  Fator forma Este índice também indica a maior ou menor tendência para enchentes de uma bacia é adimensional. Kf = A L² Kf = 0,2 A =20Km² L = 10Km Kf = 20 (10)² Kf = 20 100 Não sujeita a enchentes < 0,50 : não sujeito a enchentes
Bacia Hidrográfica  Características da drenagem  Fator forma Este índice também indica a maior ou menor tendência para enchentes de uma bacia é adimensional. Kf = A L² Kf = 0,8 A =20Km² L = 5Km Kf = 20 (5)² Kf = 20 25 Sujeita a enchentes1,00 – 0,75 : sujeito a enchentes