caracterização da bacia hidrografica

caracterização da bacia hidrografica

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Geoprocessamento – Recursos Hídricos Prof. Jussara Cabral Cruz - semestre 1/2006

caracterização da bacia hidrográfica

A caracterização da bacia hidrográfica define objetivamente as medidas, gráficas e índices fisiográficos mais difundidos na literatura científica que podem ser estabelecidos através de cartas que contém curvas de nível (topografia) e a rede de rios (hidrografia). Portanto, o ponto de partida para extrair as informações fisiográficas é a individualização da bacia hidrográfica.

As características serão apresentadas na seguinte seqüência.

    • Características Geométricas de uma Bacia Hidrográfica:

  • Área de drenagem

  • Perímetro da Bacia

  • Forma da bacia

    • Coeficiente de Compacidade ou Índice de Gravelius

    • Fator de Forma

    • Características da Rede de Drenagem da Bacia Hidrográfica:

  • Ordem dos cursos d’água

  • Extensão da drenagem e do escoamento principal

  • Perfil Longitudinal - desníveis

  • Declividade média do rio principal

  • Densidade de drenagem

  • Coeficiente de Manutenção (Km)

    • Características do Relevo de uma Bacia Hidrográfica:

  • Declive médio da Bacia

  • Comprimento Médio das Vertentes ( Lv)

  • Desnível Médio das vertentes ( Hv )

  • Curva Hipsométrica

  • Curva das Freqüências Altimétrica

  • Altitudes características

  • Retângulo Equivalente

Características Geométricas de uma Bacia Hidrográfica

1Divisor da bacia

A bacia hidrográfica é individualizada por uma linha que passa pelo cume das elevações definidas pela topografia regional. Esta linha que passa pelo cume das elevações – chamada de divisor de águas – corta a rede fluvial somente no exutório da bacia hidrográfica.

O divisor de águas pode ser definido sobre uma carta plani-altimétrica da região de modo a separar a bacia em estudo das bacias contíguas ou vizinhas. Também pode ser definido a partir de uma informação de Modelo numérico de Terreno existente na região.

A área de uma bacia é o principal elemento a ter em conta, em estudos e é medida em projeção horizontal. Para isso utilizam-se mapas com escalas pequenas (1/10 000, 1/25 000, 1/50 000, 1/100 000).

Corte transversal através de 3 bacias adjacentes (Villela, 1975)

2Área da Bacia (A)

É a área medida em planta da superfície contribuinte à seção exutório da bacia. É dado em unidade de área: m², km², ha.

No spring: PI ativo do divisor. Menu ferramentas, operações métricas, apontamento. Clicar no polígono. Opção área/perímetro. No rodapé estão o perímetro e a área. É possível salvar o relatório (para incluir no relatório de vocês).

3Perímetro da Bacia (P)

É o comprimento da linha de contorno da bacia em planta (divisor de águas, linha divisora de água que delimita a bacia). –no spring: item anterior.

4Forma da bacia

A forma da bacia uma característica importante devido ao tempo de concentração, ou seja, o tempo a partir do início da precipitação, necessário para que toda a bacia contribua na seção em estudo.

4.1Coeficiente de Compacidade ou Índice de Gravelius (Kg)

É um índice de forma que relaciona o perímetro da bacia com o perímetro do círculo de mesma área. o índice forma K=1,0 menor que (um), corresponde a uma bacia circular. Quanto mais o valor encontrado se afastar da unidade mais diferente do círculo será a bacia. Se os outros fatores que influenciam a formação do hidrograma fossem iguais, a tendência para maiores enchentes é tanto mais acentuada quanto mais próximo da forma circular for a bacia.

4.2Índice de conformação ou fator de forma ( Ic)

É um índice de forma que avalia o grau de alongamento da bacia.

Ic = A / L2

Onde l2 é o quadrado do comprimento do rio

O fator de forma demonstra uma relação da bacia com um retângulo e também indica a maior ou menor probabilidade de enchentes. A seguir, L é o comprimento da bacia quando segue o curso d’água mais longo (desde a nascente extendida até o divisor) e A é a área de drenagem, temos:

Se , a bacia é menos sujeita a enchentes que outra de mesmo tamanho, porém com maior fator de forma. Isso se dá porque a bacia é estreita e longa. Portanto, analogamente ao índice anteriormente descrito, a contribuição dos tributários atinge o curso d’água principal em vários pontos ao longo do mesmo, causando a chegada da água ao mesmo em tempos diferentes: Além disso, há menos possibilidade de ocorrência de chuvas intensas cobrindo simultâneamente toda sua extensão

se , a bacia é mais vulnerável a enchentes..

Características da Rede de Drenagem da Bacia Hidrográfica

5Ordem do Curso D´agua (0)

5.1Segundo Horton

Cursos d'água de primeira ordem são aqueles que não possuem tributários. Os de Segunda ordem têm apenas afluentes de primeira ordem. Os de terceira ordem recebem afluência dos de Segunda ordem, podendo receber afluência direta de cursos d´agua de primeira ordem a-1 até 1, desde a sua nascente até sua seção final. Na classificação de Horton o rio principal é consignado pela mesma ordem desde a nascente. Assim , a ordem do rio principal mostra a extensão da ramificação na bacia.

5.2Segundo Stralher

Todos os cursos d'água sem tributários são de primeira ordem, inclusive os trechos da nascente do rio principal e dos afluentes. Trechos de segunda ordem são estabelecidos pela confluência de dois canais de dois trechos de primeira ordem. Trechos de terceira ordem são formados pela confluência de dois trechos de Segunda ordem. Um trecho de ordem u é estabelecido pela confluência de dois trechos de ordem u-i, podendo receber afluência de trechos de qualquer ordem inferior.

6Comprimento da Rede de Drenagem (lt)

É o comprimento de todos os cursos d'água da bacia somados.

Após classificar o rio que está compreendido dentro da bacia, identificar (nomear) cada trecho do rio, para organizar uma tabela:

- chamar de P(n), todas as ramificações de Primeira Ordem;

- S(n), todas as de Segunda Ordem e;

- T(n), todas as de Terceira Ordem, e assim por diante.

Organizar a tabela da seguinte forma:

Primeira Ordem

Segunda Ordem

Terceira Ordem

P(n)

(m)

S(n)

(m)

T(n)

(m)

P1

2.687,488

S1

450,270

T1

46,360

P2

807,701

S2

56,669

T2

1.337,881

P3

1.967,237

S3

350,046

T3

892,868

P4

1.514,490

S4

1.190,205

T4

338,527

P5

1.506,618

S5

1.483,142

T5

555,877

P6

1.373,729

S6

697,837

T6

661,692

P7

1.413,034

S7

302,356

T7

221,715

P8

1.454,498

S8

1.283,235

 

P9

1.033,144

S9

452,107

P10

1.107,452

S10

467,233

P11

875,704

S11

340,268

P12

1.535,201

S12

466,724

P13

1.593,857

S13

271,245

P14

843,580

S14

731,298

P15

918,043

 

P16

1.121,210

P!7

1.340,157

P18

1.078,248

P19

902,012

P20

831,058

P21

890,508

P22

918,518

Total P(n) =

27.713,485

Total S(n) =

8.542,634

Total T(n)=

4.054,917

Total = 40.311,036

No spring:

Alternativa 1) PI ativo da drenagem, com rios classificados; menu Temático; medidas de classe; clicar em mapa vetorial, escolher a unidade de medida, executar.

Alternativa 2) PI ativo da drenagem, com rios classificados; menu ferramentas, operações métricas, apontamento, opção comprimento. Ir com cursor, clicar em cima do trecho o qual quer o comprimento. (cuidado: cada trecho classificado, deve estar em segmentos separados e somente com uma linha - concatenar linhas é transformar dois segmentos de linha em um único segmento somente - Isso pode ser feito na edição temática) o cursor vai iluminar os trechos selecionados: verifique se estão corretamente divididos segundo a necessidade do exercício.

7Comprimento do Rio Principal (L)

É o comprimento do curso mais longo, ou seja, do curso que possui a maior distancia partindo-se do exutório e que se encontra dentro de nossa bacia.

Na figura, o rio que se encontra em vermelho representa o Rio Principal da Bacia, e os afluentes que se encontram na cor azul, representam os rios secundários que também compõem a mesma.

Comprimento do Rio Principal

9.605,3215 m – 9,6053215 Km

È o comprimento do curso d’água principal da bacia. Organizar a tabela:

Trecho entre Curvas de Nível

(m)

(exutório) 40

140 – 160

160 – 180

........

Total P(n) =

xxxxxxxx

No spring:

  • Modelo de dados: clicar em drenagem, criar classes correspondentes as altitudes do projeto . para o exemplo:: exut-40, 140-160, ...etc....

  • PI: criar PI rio Principal (na categoria drenagem)

  • PI ativo= rio principal

  • Temático, mosaico, copiar PI drenagem para PI ativo, conteúdo selecionado, somente linhas, mosaico. ATENÇÃO: copiar tudo certinho – se precisar, conferir edição.

  • Painel de controle: curvas de nível, desenhar classes. Depois ativar PI rio principal. Selecionar linha. Desenhar.

  • Sugestão de edição: temático, edição, quebrar linha: em todos os pontos que cruzam as curvas de nível. CUIDADO! Tem que quebrar, depois juntar linhas e depois ajustar. E depois atribui a classe.

  • Finalmente ir em temático, medida de classes, e a tabela está pronta.

8Desnível Máximo do Rio Principal (H)

Dado pela diferença entre a altitude da nascente e a altitude da seção exutório do rio principal da bacia.

9Perfil Longitudinal do Rio Principal.

É o gráfico de altitudes versus distâncias contadas sobre o eixo do rio a partir da seção do exutório.

Veja como organizar os dados para o traçado do perfil longitudinal do curso de água principal:

Intervalos de Altitude

Trecho do Rio Principal (Km)

Comprimento Acumulado (Km)

exutório - 380

4,8067

4,8067

380 - 400

2,0290

6,8356

400 - 420

1,3494

8,1850

420 - 440

0,6479

8,8329

440 - 460

0,6988

9,5317

460 – cota máxima

0,0733

9,6050

Total

9,6050

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