Aula de Hidrologia 03

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

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

 Intermitentes
 Escoam durante as estações das chuvas e secam na estiagem
 Transportam o escoamento superficial e subterrâneo
Rio Santana de
Alagoas

 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
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
 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
 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
 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
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
 Relação de bifurcação
Fonte: Machado, G.;Souza, J. Análise Morfométrica da Bacia Hidrográfica do Rio Chôco – Ibati - PR

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.

 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
 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

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
*
**

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

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 -

*
**
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

 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.

 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%).

 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

 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.

 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.

 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

 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
 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
 Quanto mais próximo de um círculo uma bacia se
assemelhar, maior será a sua capacidade de proporcionar
grandes cheias.
Arredondada

 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
 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

 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
Ramificada

Bacia Hidrográfica
 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.

 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

 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

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