Estudo sobre Bacia Hidrográfica

HIDROLOGIA ENG1216 BACIA HIDROGRÁFICA PROFA MONIQUE DE FARIA MARINS MONIQUEMARINSPUCRIOBR 20232 Bacia Hidrográfica O que é Bacia Hidrográfica Bacia Hidrográfica Componentes Delimitação da Bacia Hidrográfica Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica Balanço Hídrico na Bacia Tempo de Concentração 2 20232 Bacias hidrográficas são porções da superfície terrestre que drenam águas superficiais e subsuperficiais delimitadas por divisores topográficos ou divisores de águas O que é Bacia Hidrográfica 3 20232 4 O que é Bacia Hidrográfica 20232 A B divisores AB exutório BACIA HIDROGRÁFICA EM PLANTA Divisor das águas Divisor de Águas linha imaginária sobre o relevo que divide o escoamento das águas de chuva 5 O que é Bacia Hidrográfica 20232 A delimitação de cada bacia hidrográfica é feita numa carta topográfica seguindo as linhas das cristas das elevações circundantes da seção do curso dágua em estudo Dessa forma sob o ponto de vista topográfico cada bacia é separada das restantes bacias vizinhas Uma bacia hidrográfica por sua vez pode ser dividida em subbacias e cada uma das subbacias pode ser considerada uma bacia hidrográfica 6 O que é Bacia Hidrográfica 20232 7 O que é Bacia Hidrográfica 20232 Uma bacia hidrográfica é limitada por divisores topográficos que recolhe a precipitação age como um reservatório de água e sedimentos defluindoos em uma seção fluvial única exutório Admitese a superposição entre os divisores sobre os terrenos e os divisores subterrâneos 8 O que é Bacia Hidrográfica 20232 DIVISOR SUPERFICIAL X DIVISOR SUBTERRÂNEO 9 O que é Bacia Hidrográfica 20232 Notas de aula do Prof Carlos Ruberto Fragoso Jr UFAL 1 3 2 4 Sub4 Sub3 Sub2 Sub1 represa saída saída vários níveis de subdivisão da bacia SUBBACIAS 10 O que é Bacia Hidrográfica 20232 Bacia Hidrográfica O que é Bacia Hidrográfica Bacia Hidrográfica Componentes Delimitação da Bacia Hidrográfica Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica Balanço Hídrico na Bacia Tempo de Concentração 11 Bacia Hidrográfica 20232 12 Elementos de uma bacia hidrográfica Bacia Hidrográfica Componentes 20232 curso superior médio curso curso inferior BACIA HIDROGRÁFICA Delta Estuário OCENAO NASCENTE CONFLUÊNCIA BIFURCAÇÃO ILHA FLUVIAL Divisor das Águas Afluente Afluente Afluente Foz estuário Foz Delta Foz mistafoz estuário foz delta Curso de água principal Bacia Hidrográfica Componentes 20232 TIPOS DE FOZ Delta A foz do tipo delta é aquela em que se formam vários canais ou ramificações aos quais o curso dágua ligase ao corpo dágua em que desaguará Esses canais são entremeados de ilhas e característicos de rios de planície ou seja áreas de pouca declividade Exemplos Rio Paranaíba no Brasil rio Mississipi nos EUA e o Rio Nilo no Egito 14 Bacia Hidrográfica Componentes Estuário A foz do tipo estuário é aquela em que o curso dágua deságua por meio de um único canal não havendo nenhuma outra ramificação ou seja uma ligação direta com o corpo dágua no qual desembocará É característico de locais onde não há depósitoacumulação de sedimentos Exemplo Rio Congo na África Misto 20232 curso superior médio curso curso inferior BACIA HIDROGRÁFICA Delta Estuário OCENAO NASCENTE CONFLUÊNCIA BIFURCAÇÃO ILHA FLUVIAL Divisor das Águas Afluente Afluente Afluente JUSANTE MONTANTE 15 Bacia Hidrográfica Componentes 20232 SEÇÃO DE RIO Bacia Hidrográfica Componentes 20232 Trecho inicial seção mais estreita alta velocidade e declive acentuado dos terrenos Trecho Médio seção com largura mais pronunciada velocidade moderada e declive menos acentuado dos terrenos Trecho final seção com largura pronunciada velocidades mais reduzidas e baixa declividade dos terrenos Formamse planícies de inundação e meandros BACIA HIDROGRÁFICA VARIAÇÃO DA SEÇÃO DO RIO 20232 Trecho inicial seção mais estreita alta velocidade e declive acentuado dos terrenos Trecho Médio seção com largura mais pronunciada velocidade moderada e declive menos acentuado dos terrenos Trecho final seção com largura pronunciada velocidades mais reduzidas e baixa declividade dos terrenos Formamse planícies de inundação e meandros 18 BACIA HIDROGRÁFICA VARIAÇÃO DA SEÇÃO DO RIO 20232 Bacia Hidrográfica O que é Bacia Hidrográfica Bacia Hidrográfica Componentes Delimitação da Bacia Hidrográfica Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica Balanço Hídrico na Bacia Tempo de Concentração 19 20232 Delimitação da Bacia Hidrográfica Para definir uma bacia Identificar o curso dágua e o sentido do fluxo Definir a seção transversal de referência exutório Utilizar as 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 Sendo assim as linhas de escoamento são ortogonais às curvas de nível A linha do divisor de águas passa pelas elevações periféricas sempre ortogonal às curvas de nível e cruza o curso dágua apenas uma vez no exutório Regras Gerais 20 20232 CURVAS DE NÍVEIS 21 Delimitação da Bacia Hidrográfica 20232 CURVAS DE NÍVEIS 22 Delimitação da Bacia Hidrográfica wwwaulasbncccombr 20232 Linhas de Escoamento 23 Delimitação da Bacia Hidrográfica 20232 DELIMITAÇÃO DE BACIA HIDROGRÁFICA Cartas Topográficas 24 Delimitação da Bacia Hidrográfica 20232 DELIMITAÇÃO DE BACIA HIDROGRÁFICA Modelos Digitais de Terreno MDT 25 Delimitação da Bacia Hidrográfica 20232 DELIMITAÇÃO DE BACIA HIDROGRÁFICA 26 Delimitação da Bacia Hidrográfica 20232 DELIMITAÇÃO DE BACIA HIDROGRÁFICA 27 Delimitação da Bacia Hidrográfica 20232 DELIMITAÇÃO DE BACIA HIDROGRÁFICA 28 Delimitação da Bacia Hidrográfica 20232 Bacia Hidrográfica O que é Bacia Hidrográfica Bacia Hidrográfica Componentes Delimitação da Bacia Hidrográfica Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica Balanço Hídrico na Bacia Tempo de Concentração 29 20232 Área de Drenagem Forma da Bacia Coeficiente de compacidade Fator de Forma Sistema de drenagem Ordem dos cursos de água Densidade de Drenagem Características do relevo de uma Bacia Comprimento do rio principal Declividade da bacia Declividade do curso dágua principal Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica 30 Bacia Hidrográfica 20232 Área de Drenagem É a superfície em projeção horizontal delimitada pelo divisor de águas Computada diretamente a partir de cartas topográficas Dado fundamental para o calculo das outras características físicas da bacia É a área em que é captada a chuva assim calculamos o volume de chuva que caiu sobre uma bacia multiplicando a altura de chuva pela área da bacia Volume Área x Altura Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica 31 20232 Comprimento do rio principal Definese o rio principal de uma bacia hidrográfica como aquele que drena a maior área no interior da bacia O comprimento da drenagem principal é uma característica fundamental da bacia hidrográfica porque está relacionado ao tempo de viagem da água ao longo de todo o sistema 32 Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica 20232 Perímetro da Bacia P É o comprimento medido ao longo do divisor de águas km P 33 Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica 20232 ARRENDONDADOS ALONGADOS REGULARES ALONGADOS IRREGULARES 34 Forma da Bacia Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica 20232 Forma da Bacia 35 Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica 20232 Forma da Bacia Coeficiente de compacidade É a relação entre o perímetro da bacia e a circunferência de circulo com área igual a da bacia Onde Este índice compara a bacia com um círculo da mesma área uma bacia compacta apresenta um índice de compacidade baixo próximo de 1 Caso não existam fatores que interfiram os menores valores de Kc indicam maior potencialidade de produção de picos de enchentes elevados 2 c Perimetro K r area r 36 Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica 20232 Forma da Bacia Fator de Forma É a relação entre a largura media da bacia e o comprimento axial da bacia O comprimento é medido seguindo o curso dágua mais longo da bacia e a largura media dividindo a área da bacia por esse comprimento Esse fator dá alguma indicação sobre a tendência da bacia a produzir enchentes ou inundações pois um fator de forma baixo grande comprimento axial reflete uma menor probabilidade de ocorrer na bacia uma chuva intensa que atinja toda sua extensão comparada com outra bacia da mesma área e menor comprimento axial maior índice de forma Lm FF L Area Lm L 37 Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica 20232 Forma da Bacia 38 Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica 20232 Bacia Hidrográfica do Rio Amazonas 39 Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica Área de drenagem 7050000 km² 20232 Bacia Hidrográfica do Rio Amazonas 40 Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica Área de drenagem 7050000 km² 20232 41 Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica Bacia Hidrográfica do Rio Paraíba do Sul Área de drenagem 56500 km² 20232 Bacia Hidrográfica da Baía de Guanabara 42 Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica Área de drenagem 4815 km² 20232 Bacia Hidrográfica da Lagoa Rodrigo de Freitas 43 Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica Área de drenagem 2346 km² 20232 Sistema de drenagem Ordem dos cursos de Água E uma classificação que reflete ao grau de ramificação dentro da bacia 44 Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica 20232 Sistema de drenagem Densidade de Drenagem Densidade de drenagem Dd razão entre o comprimento total dos cursos dágua e a área de drenagem Quanto mais densa a rede de drenagem mais rapidamente o volume precipitado escoará pela seção exutória de uma bacia hidrográfica d L D Area 45 Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica kmkm2 Bacias com drenagem pobre Dd 05 kmkm2 Bacias com drenagem regular 05 Dd 15 kmkm2 Bacias com drenagem boa 15 Dd 25 kmkm2 Bacias com drenagem muito boa 25 Dd 35 kmkm2 Bacias excepcionalmente bem drenadas Dd 35 kmkm2 20232 Características do relevo de uma Bacia Declividade da bacia Relação complexa com a infiltração com o escoamento superficial com a umidade do solo e a com contribuição do escoamento subterrâneo Quanto maior a declividade maior a variação nas vazões instantâneas escoamento superficial mais acelerado Onde ΔI diferença de altitude padrão entre 2 curvas de nível Wi largura entre 2 curvas de nível ao longo do rio ai Área entre 2 curvas de nível N Numero de intervalos de curva de nível A Área total da bacia 1 i n i i I a w s nA 46 Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica 20232 Características do relevo de uma Bacia Declividade do curso dágua principal Quanto maior a declividade dos cursos dágua maior a velocidade de escoamento Pode ser calculada por exemplo Razão entre a desnível das cotas extremas e o comprimento horizontal S1 Área sob o perfil Área sob a Reta S2 47 Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica 20232 A1 é a área entre o perfil longitudinal e Emin A2 é a área do triangulo retângulo 1 2 S1 Declividade S2 Declividade Média S1 EmaxEmin L 48 Características do relevo de uma Bacia Declividade do curso dágua principal Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica 20232 A1 é a área entre o perfil longitudinal e Emin A2 é a área do triangulo retângulo 1 2 S1 Declividade S2 Declividade Média A1A2 49 Características do relevo de uma Bacia Declividade do curso dágua principal Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica 20232 A1 é a área entre o perfil longitudinal e Emin A2 é a área do triangulo retângulo 1 2 S1 Declividade S2 Declividade Média A 1 A1A2 50 Características do relevo de uma Bacia Declividade do curso dágua principal Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica 20232 A1 é a área entre o perfil longitudinal e Emin A2 é a área do triangulo retângulo 1 2 S1 Declividade S2 Declividade Média A2 A1A2 51 Características do relevo de uma Bacia Declividade do curso dágua principal Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica 20232 A1 é a área entre o perfil longitudinal e Emin A2 é a área do triangulo retângulo 1 2 S1 Declividade S2 Declividade Média A1A2 A2 𝐿 𝐸𝑥 𝐸𝑚𝑖𝑛 2 Ex S2 2𝐴1 𝐿2 52 Características do relevo de uma Bacia Declividade do curso dágua principal Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica S2 𝐸𝑥 𝐸𝑚𝑖𝑛 𝐿 S2L𝐸𝑥 𝐸𝑚𝑖𝑛 2 𝐴1 𝐿 S2L A1A2 𝐿 𝐸𝑥 𝐸𝑚𝑖𝑛 2 2 𝐴1 𝐿 𝐸𝑥 𝐸𝑚𝑖𝑛 20232 Exercício 1 Calcule os seguintes parâmetros físicos da bacia hipotética abaixo Coeficiente de compacidade Fator de Forma Densidade de Drenagem Comprimento do rio principal Declividade do curso dágua principal Distância 00 Elevação 5 Distância 100 Elevação 10 Distância 200 Elevação 15 Distância 300 Elevação 30 Distância 441 Elevação 40 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 00 100 200 300 400 500 Elevação m Distancia km Rio Cinco Rio Cinco 53 20232 1 Calcule os seguintes parâmetros físicos da bacia hipotética abaixo Coeficiente de compacidade Fator de Forma Densidade de Drenagem Comprimento do rio principal Declividade do curso dágua principal 2 c Perimetro K r area r 𝑟 10 10 9 𝑟 900 𝑟 169 2 c Perimetro K r 10 2 610 2 410 2 169 12485 1062 Kc c 117 K Exercício 54 20232 1 Calcule os seguintes parâmetros físicos da bacia hipotética abaixo Coeficiente de compacidade 117 Fator de Forma Densidade de Drenagem Comprimento do rio principal Declividade do curso dágua principal 10 2 Lm FF L Area Lm L 91010 30 10 2 Lm 900 4414 2039 2039 4414 FF 046 FF Exercício 55 20232 1 Calcule os seguintes parâmetros físicos da bacia hipotética abaixo Coeficiente de compacidade 117 Fator de Forma 046 Densidade de Drenagem Comprimento do rio principal Declividade do curso dágua principal 10 2 d L D Area 4414 900 d D d 005 D Exercício 56 20232 1 Calcule os seguintes parâmetros físicos da bacia hipotética abaixo Coeficiente de compacidade 117 Fator de Forma 046 Densidade de Drenagem 005 Comprimento do rio principal 4414 km Declividade do curso dágua principal Distância 00 Elevação 5 Distância 100 Elevação 10 Distância 200 Elevação 15 Distância 300 Elevação 30 Distância 441 Elevação 40 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 00 100 200 300 400 500 Elevação m Distancia km Rio Cinco Rio Cinco A1 25000 m² A275000 m² A3175000m² A4424264m² Atotal 699264 m² Exercício 57 20232 1 Calcule os seguintes parâmetros físicos da bacia hipotética abaixo Coeficiente de compacidade 117 Fator de Forma 046 Densidade de Drenagem 005 Comprimento do rio principal 4414 km Declividade do curso dágua principal Distância 00 Elevação 5 Distância 100 Elevação 10 Distância 200 Elevação 15 Distância 300 Elevação 30 Distância 441 Elevação 40 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 00 100 200 300 400 500 Elevação m Distancia km Rio Cinco Rio Cinco Atotal 699264 m² L 44140 m Dcurso 2Atotal L² 00007178 mm Exercício 58 Dcurso HL H Dcurso L 00007244140 3168m 20232 1 Calcule os seguintes parâmetros físicos da bacia hipotética abaixo Coeficiente de compacidade 117 Fator de Forma 046 Densidade de Drenagem 005 Comprimento do rio principal 4414 km Declividade do curso dágua principal 000072 mm Distância 00 Elevação 5 Distância 100 Elevação 10 Distância 200 Elevação 15 Distância 300 Elevação 30 Distância 441 Elevação 40 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 00 100 200 300 400 500 Elevação m Distancia km Rio Cinco Rio Cinco Exercício 59 20232 Bacia Hidrográfica O que é Bacia Hidrográfica Bacia Hidrográfica Componentes Delimitação da Bacia Hidrográfica Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica Balanço Hídrico na Bacia Tempo de Concentração 60 20232 Podemos usar a eq Hidrológica na bacia hidrográfica Precipitação Evaporação Infiltração Interceptação Escoamento Superficial Vazão À relação entre as entradas e saídas de água em uma bacia hidrográfica dáse o nome de balanço hídrico A principal entrada de água de uma bacia hidrográfica é a precipitação enquanto a evapotranspiração e o escoamento constituemse as formas de saída As unidades de mm ou lâmina de chuva são mais usuais para a precipitação e para a evapotranspiração Balanço Hídrico na Bacia I O S 61 20232 Bacia Hidrográfica O que é Bacia Hidrográfica Bacia Hidrográfica Componentes Delimitação da Bacia Hidrográfica Características Físicas de uma Bacia Hidrográfica Balanço Hídrico na Bacia Tempo de Concentração 62 20232 Até a próxima aula