Bacia Hidrografica

HIDROLOGIA APLICADA Professora: Ana Luiza Ferreira Campos Maragno

UNIDADE 2 – BACIA HIDROGRÁFICA 1 Introdução

Æ Ciclo Hidrológico: Sistema hidrológico fechado. Æ Subsistemas abertos: Tipos analisados pelos hidrologistas.

Figura 1 – Disposição da Bacia do Arroio Curuçu. Fonte: Mapeamento das Unidades Geológico-geomorfológicas da Bacia hidrográfica do Arroio Curuçu/ RS (BAZZAN, ROBAINA e PIRES), UFSM.

Para uma região hidrologicamente determinada, pode-se fazer um balanço de água para avaliar os componentes do ciclo hidrológico. Essas regiões podem ser delimitadas por:

• Limites políticos; • Limites topográficos; • Arbitrariamente especificadas. 2 Objetivos

Definir essas regiões hidrológicas, bem como suas características físicas, procurando medir numericamente as influências destas características com a finalidade de conseguir alguns índices que sirvam de comparação entre regiões hidrológicas

3 Regiões hidrológicas

3.1 Bacia hidrográfica:

Figura 2 – Modelo de Sistema Hidrológico Simples.

3.2 Balanço hídrico.

Figura 3 – Modelo tridimensional de um Balanço Hídrico.

Infiltração - I

Transpiração - T

Escoamento Superficial - R

Evaporação - Ev

Armazenamento-S

Escoamento Subterrâneo - G

O = Output = vazão efluente

I = Input = Precipitação

Superfície impermeável plana, excetuando-se por onde escoa o caudal.

Tal que:

P – Precipitação E – Evaporação T – Transpiração RS – Escoamento Superficial GG – Escoamento Subterrâneo I – Infiltração SS – Armazenamento na superfície Índice S – acima da superfície Índice G – abaixo da superfície

Figura 24 – Balanço Hídrico. Fonte: Departamento de Metereologia – FCTH – USP

Tal que: RG – Afloramento de água subterrânea SS – Armazenamento na superfície. Balanço hídrico abaixo da superfície:

Tal que:

GENTRA – fluxo que entra no volume de controle subterrâneo GSAI – fluxo que sai do volume de controle subterrâneo

Æ Somando-se as equações (1) e (2):

3.3 Divisores

Figura 5 – Corte do terreno mostrando a variação do nível do lençol.

4 Classificação dos cursos de água

4.1 Perenes:

Contém água durante todo o tempo. O lençol subterrâneo mantém uma alimentação contínua e não desce nunca abaixo do leito do curso de água, mesmo durante as secas mais severas. A maioria dos grandes rios é perene.

4.2 Intermitentes:

Escoam durante as estações de chuvas e secam nas de estiagem. Na época de estiagem o lençol freático se encontra em um nível inferior ao do leito, não havendo portando escoamento superficial.

4.3 Efêmeros:

Existem apenas durante ou imediatamente após os períodos de precipitação e só transportam escoamento superficial. A superfície freática encontra-se sempre a um nível inferior ao do leito fluvial e não há possibilidade de escoamento subterrâneo.

DIVISOR TOPOGRÁFICO

CURSO D’ÁGUA INTERMITENTE

LENÇOL FREÁTICO NA ESTIAGEM

LENÇOL FREÁTICO NA ESTAÇÃO DAS CHUVAS

DIVISOR FREÁTICO

5 Características Físicas da Bacia Hidrográfica

O exemplo adotado em nossos estudos será o da Bacia do Ribeirão do Lobo (SP).

5.1 Área de drenagem: Æ Área plana inclusa entre divisores topográficos. Æ Normalmente determinada por planimetria em mapas (escala 1:50.000) Æ Km2 ou hectares. Æ Área da bacia do Ribeirão do Lobo: 177,25 Km2

5.2 Forma da Bacia:

Æ Tempo de concentração

Tempo que leva a água para percorrer desde os limites da bacia até a saída da mesma.

Æ Coeficiente de compacidade

Kc = Coeficiente de compacidade ou Índice de Gravelius. Kc = É a relação entre o perímetro da bacia e a circunferência de um círculo de área igual à da bacia.

Substituindo (3) em (4):

Tal que:

P = perímetro da bacia em Km. A = área da bacia em Km2

• Quanto mais próximo de 1,0 for KC, mais sujeita estará à bacia a enchentes. • Quanto mais irregular a bacia, maior será o KC. • KC mínino = 1 (Bacia circular).

Exemplo:

Cálculo do coeficiente de compacidade da bacia do ribeirão do Lobo, com os dados de área igual a 177,25 km2 e perímetro de 70 km.

Com conclusão: Área não muito sujeita as enchentes.

Æ Fator de forma (kf )

Tal que:

= Largura média da bacia L = Comprimento axial da bacia ou o maior percurso da água dentro dos limites da bacia.

Para bacias circulares:

• Quanto menor o Kf menos sujeita a inundações estará à bacia • Se a bacia estreita é longa = menos possibilidade de ocorrência de chuvas intensas cobrindo simultaneamente toda a sua extensão. • Rio principal possui afluentes em vários pontos.

Exemplo:

Calcular o coeficiente de forma da bacia do ribeirão do Lobo, sabendo ter a mesma uma área igual a 177,25