Determinação da forma da bacia hidrográfica

Determinação da forma da bacia hidrográfica

As bacias hidrográficas possuem várias formas, podendo até mesmo ser comparadas a círculos e quadrados. A forma da bacia influencia no Tc (tempo de concentração), que é o tempo em que a gota da chuva que cai no ponto mais distante da foz da bacia, leva para chegar ate ela.

Quanto menor o tempo de concentração (Tc), maior será a tendência a enchentes, sabendo que na foz haverá vazão máxima. Só não poderá ocorrer vazão máxima se Tc > d, onde d é o tempo de duração da chuva.

A forma da bacia pode ser expressa numericamente, através de dois parâmetros comparativos, que comparam as formas da bacia com círculos ou quadrados de mesma área, que são: coeficiente de compacidade (Kc) e fator forma (Kf) , respectivamente.

Coeficiente de compacidade (Kc)

É o parâmetro que relaciona a forma da bacia com um círculo de mesma área. É expresso pela relação entre o perímetro da bacia e a circunferência de um círculo de área igual ao da bacia. Esse coeficiente é um número adimensional que varia com a forma da bacia, independentemente de seu tamanho. Quanto mais irregular for a bacia, maior será o coeficiente de compacidade. Um coeficiente mínimo, igual a 1,  corresponderia a uma bacia circular e quanto maior que 1 mais irregular será a bacia . Sua fórmula é dada por :

[pic 1]

Onde:

Kc = Coeficiente de compacidade , adimensional .

P = Perímetro da bacia hidrográfica, em km.

A = Área da bacia hidrográfica, em km².

Assim, no projeto apresentado o Kc será :

 = 1,747469996 [pic 2]

Com esse resultado, e a teoria apresentada pode-se concluir que a bacia tem uma forma muito irregular, assim sendo, determina-se que maior será o Tc , e menor tendência a enchentes na foz da bacia.

Fator Forma (Kf)

O Fator Forma (Kf) é o parâmetro que compara a forma da bacia analisada, com um quadrado de mesma área. É expresso pela relação entre a área da bacia e o seu comprimento axial. Se Kf for igual a 1, a bacia será quadrada, logo terá maior tendência a enchentes . E quanto menor que 1 for o Kf mais irregular será a bacia , logo terá menor tendência a enchentes, pois o Tc será maior.

Sua formula é dada por :

[pic 3]

Onde :

Kf = Fator forma, adimensional.

A = Área da bacia hidrográfica, em km².

L = Comprimento axial da bacia, em km.

Assim, no projeto apresentado o Kf será:

 = 0,1698900303[pic 4]

Características do sistema de drenagem da bacia

Nº de ordem

Uma bacia compreende o rio principal e os afluentes.  O nº de ordem dos rios é uma classificação que reflete o grau de ramificação ou bifurcação do sistema conectado de cursos d’agua existentes na bacia. Quanto maior o número de ordem, maior o número de cursos d’agua existentes na bacia.

Para determinação deste parâmetro, primeiramente as nascentes recebem o numero 1. Quando dois cursos d’agua de números iguais se agrupam, então se determina o numero posterior. Quando dois cursos d’agua de números diferentes se agrupam, prevalecerá o maior número.  

Em anexo, pode-se observar a determinação do número de ordem da bacia analisada, onde sabemos que :

Nº de ordem  => 1 a 2 = baixo

                      3 a 4 = moderado

                          ≤ 5 = alto

No caso da bacia analisada, o número de ordem é igual a 2, ou seja, leve.

Quanto maior o número de ordem, menor é o Tc e maior é a possibilidade da enchente já que quanto mais rios, mais rápido a agua da chuva viaja uma vez que dentro da própria agua não há atrito.

Como na bacia analisada a possibilidade de enchentes é leve e maior o Tc , logo menor tendência a enchentes na foz da bacia.

Densidade de drenagem

É a relação entre o comprimento total dos cursos d’agua existentes na bacia hidrográfica e a área da bacia . A Dd fornece uma indicação da eficiência drenante da bacia:

Dd < 0,5 km/km² ou < 500 m/km², então se tem uma bacia de drenagem pobre.

Dd > 0,5 a 3,5 km/km² ou > 500 a 3500 m/km², então a bacia de drenagem será moderada.

Dd > 3,5 km/km² ou > 3500 m/km², então será uma bacia de drenagem elevada.

A sua formula é dada por:

[pic 5]

Onde:

Dd = Densidade de drenagem, em km/km².

Lt = Somatório de todos os cursos d’agua existentes na bacia, em km.

A = Área da bacia hidrográfica.

Então, na bacia hidrográfica analisada teremos:

    = 1,456934307 km/km²   ou  1456,934307 m/km²[pic 6]