lei das Águas (lei federal n.º 9.433/1997) instituiu a pnrh, cujo um dos princÍpios É: bacia...
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LEI DAS ÁGUAS (LEI FEDERAL N.º 9.433/1997)
INSTITUIU A PNRH, CUJO UM DOS PRINCÍPIOS É:
BACIA HIDROGRÁFICA - PRICIPAL UNIDADE DE PLANEJAMENTO
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Representa toda a área de contribuição superficial que a água escoa por gravidade até a seção do rio;
A bacia hidrográfica do escoamento subterrâneo pode ser diferente.
O maior interesse do estudo do ciclo hidrológico está nos processos sobre a superfície. Neste espaço físico, a bacia é a unidade de estudo.
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Área de captação natural da água da precipitação que faz convergir os escoamentos para um único ponto de saída denominado exutório.
O nome das fronteiras das bacias é o divisor de águas .
A BH compõe-se de um conjunto de superfícies vertentes e de uma rede de drenagem formada por cursos de água que confluem até resultar um leito único, no exutório.
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BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO COXIPÓ
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Definições
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Divisor Topográfico - É a linha rígida formada pelos pontos de cotas máxima entre as bacias, que não impede que existam picos isolados, com cotas mais alta no interior da bacia.
Divisor Freático – É determinado pela estrutura geológica do subsolo.
Rios Perenes (X e Y) – São aqueles que tem água o tempo todo, mesmo nas secas mais severas.
Rios Intermitentes (K) – Escoam durante a estação das chuvas, pois o nível de água subterrâneo se mantém acima do leito fluvial, o que não ocorre na estiagem.
Rios Efêmeros (Z) – Existem somente durante ou imediatamente após a chuva. A o nível de água subterrâneo está sempre abaixo do leito fluvial.
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Divisor de água
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Leito (calha) menor - Escavação produzida pela corrente líquida, dentro de cujos limites ela escoa, quando não há transbordamento.
Leito (calha) maior Região marginal que abriga o transbordamento das enchentes até as elevações longitudinais mais próximas.
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Batentes BE e BD Pontos de contato da superfície da água com o perímetro molhado.
Margens Interseção da calha com o terreno marginal.Largura Superficial Distância entre dois batentes.Vertente Linha transversal à BH do divisor de água ao
talvegue.Talvegue Linha mais baixa de um vale por onde
escorre a água.Profundidade Distância entre a superfície e o fundo
da calha em qualquer ponto.Profundidade Máxima Profundidade do talvegue.
ME MD BE BD
Leito Menor
Leito Maior Ponto de Talvegue
Profundidade máxima
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De maneira esquemática, uma bacia hidrográfica pode ser entendida como:
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A discussão e avaliação das características físicas e funcionais das bacias hidrográficas têm a finalidade de proporcionar o conhecimento dos diversos fatores que determinam a natureza da descarga de um rio.
Importância:
• Comparação entre bacias hidrográficas
• Transferência de dados entre bacias vizinhas;
• Projeção do comportamento da bacia no futuro;
• Fórmulas empíricas – regionalização;
• Balanço hídrico;
• Consumo de água para abastecimento público;
• Identificação das fontes poluidoras;
• Qualidade sanitária das fontes poluidoras.
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Características físicas das bacias hidrográficas
Uso do solo Tipo do solo Área Forma Declividade da bacia Elevação Declividade do Curso D'água Tipo da Rede de Drenagem Densidade de drenagem
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Uso e tipo do soloUm dos fatores fisiográficos mais importantes que
afetam o escoamento é o uso do solo ou controle da terra.
Uma área seja constituída por floresta cujo solo é coberto por folhas e galhos, durante as maiores precipitações evitam que o escoamento superficial atinja o curso d'água num curto intervalo de tempo, evitando assim uma enchente.
Se esta área for deflorestada e seu solo compactado ou impermeabilizado, aquela chuva que antes se infiltrava no solo, pode provocar enchentes nunca vistas.
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Em qualquer bacia, as características do escoamento superficial são largamente influenciadas pelo tipo predominante de solo, devido à capacidade de infiltração dos diferentes solos, que por sua vez é resultado do tamanho dos grãos do solo, sua agregação, forma e arranjo das partículas.
Solos que contém material coloidal contraem-se e incham-se com as mudanças de umidade, afetando a capacidade de infiltração.
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Área da baciaÉ a área plana definida pela projeção horizontal
do divisor de águas, pois seu valor multiplicado pela lâmina da chuva precipitada define o volume de água recebido pela bacia.
Com o auxílio de uma planta topográfica (algumas vezes, complementada com um mapa geológico), de altimetria adequada traçando-se a linha divisória que passa pelos pontos de maior cota entre duas bacias vizinhas.
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A determinação da área de drenagem de uma bacia pode ser feita:
Medida por Planímetro;Calculadas a partir de Imagens
Digitalizadas (SIG);Aproximação por composição de figuras
geométricas.
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Influência da área da bacia nas vazõesMáximas: Picos de enchentes atenuados
em função dos tempos de base maiores;
Médias: A área da bacia não afeta diretamente a vazão média;
Mínimas: Bacias maiores tem maiores vazões específicas, pois há complementariedade hidrológica de sub-bacias
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Forma da baciaA forma da bacia influencia no escoamento
superficial e conseqüentemente o hidrograma resultante de uma determinada chuva.
Entre os índices propostos para caracterizar a forma da bacia serão calculados: o fator de forma;o índice de compacidade eO índice de conformacão.
Estes índices são utilizados para comparar bacias e para comporem parâmetros das equações empíricas de correlações entre vazões e características físicas das bacias.
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Fator de Forma - FfO Fator de Forma é expresso como sendo a razão
entre a largura média da bacia e o comprimento axial da mesma.
• (L) O comprimento axial é medido da saída da bacia
até seu ponto mais remoto, seguindo-se as grandes curvas do rio principal (não se consideram as curvas dos meandros).
• (B) A largura média é obtida dividindo-se a área da bacia em faixas perpendiculares, onde o polígono formado pela união dos pontos extremos dessas perpendiculares se aproxime da forma da bacia real
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Índice de compacidade - Kc
Bacias que se aproximam geometricamente de um círculo convergem o escoamento superficial ao mesmo tempo para um trecho relativamente pequeno do rio principal. Quanto mais próximo de 1, maior a probabilidade de enchentes na bacia, caso não existam outros fatores que interfiram
É definido como sendo a relação entre o perímetro da bacia e a circunferência do círculo de área igual à da bacia.
Kc = 0,28 P_ √A
P = perímetro da bacia em km A = área da bacia em km2
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Índice de conformação - Fc
Compara a área da bacia com a área do quadrado de lado igual ao comprimento axial. Quanto mais próximo de 1 (um) o valor de Fc, isto é, quanto mais a forma da bacia se aproximar da forma do quadrado do seu comprimento axial, maior a potencialidade de produção de picos de cheias.
Fc = _A_ L2 •Onde
A = área da bacia em km2 L = comprimento axial da bacia em km
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Comparação entre diferentes tipos de formatos de bacias
FF = B/ L KC = 0,28 P FC = A / L2
√A
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Influência da forma da bacia
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A forma da bacia hidrográfica é importante devido ao tempo de concentração, definido como o tempo, a partir do início da precipitação, para que toda a bacia correspondente passe a contribuir com a vazão na seção em estudo, ou em outras palavras, o tempo que leva uma partícula de água para atingir a seção em estudo partindo dos limites da bacia.
Exutório
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De uma maneira geral, o tempo de concentração de uma bacia qualquer depende de parâmetros como: área da bacia; comprimento e declividade do canal mais longo; forma da bacia; declividade média dos terrenos; rugosidade do canal; e recobrimento vegetal.
Diversas fórmulas empíricas vem sendo empregadas para avaliação do tempo de concentração. Algumas delas são apresentadas a seguir.
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I – declividade equivalente em m/km, ou m/mL – comprimento do curso d´água em km
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Tipos de rios
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Padrões de drenagem
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Ordem dos cursos d’água
Classificação que reflete o grau de ramificação ou bifurcação dentro de uma bacia;
Os cursos d´água maiores possuem seus tributários que por sua vez possuem outros até que chegue aos minúsculos cursos d´água da extremidade.
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Numa bacia hidrográfica, calcula-se o número de ordem da seguinte forma: começa-se a numerar todos os cursos d´água, a partir da nascente, de montante para jusante, colocando ordem 1 nos trechos antes de qualquer confluência. Adota-se a seguinte sistemática: quando ocorrer uma união de dois afluentes de ordens iguais, soma-se 1 ao rio resultante e caso os cursos forem de números diferentes, dá-se o número maior ao trecho seguinte
___________ ordem 1_ _ _ _ _ _ _ _ ordem 2_._._._._._._._ ordem 3. . . . . . . . . . . . ordem 4
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Densidade de drenagem
Índices:
Densidade de cursos d’água: número de cursos d’água por unidade de área;
Densidade de drenagem: comprimento total dos cursos d’água por unidade de área.
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Este índice é expresso em km/km2 e indica eficiência da drenagem na bacia.
A bacia tem a maior eficiência de drenagem quanto maior for essa relação.
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Curva hipsiométricaÉ a representação gráfica do relevo médio de uma
bacia.Representa o estudo da variação da elevação dos vários
terrenos da bacia com referência ao nível do mar.
Essa variação pode ser indicada por meio de um gráfico que mostra a percentagem da área de drenagem que existe acima ou abaixo das várias elevações.
A curva hipsométrica pode ser determinada planimetrando-se as áreas entre pares sucessivos de curvas de nível.
Altitude mediana – correspondente a abscissa média da curva hipsométrica.
Altitude média – é a altura de um retângulo de área equivalente a área abaixo da curva hipsométrica.
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Características de declividade das bacias
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Declividade da baciaA declividade da bacia ou dos terrenos da bacia tem
uma relação importante e também complexa com a infiltração, o escoamento superficial, a umidade do solo e a contribuição de água subterrânea ao escoamento do curso d'água.
É um dos fatores mais importantes que controla o tempo do escoamento superficial e da concentração da chuva e tem uma importância direta em relação à magnitude da enchente. Quanto maior a declividade, maior a variação das vazões instantâneas.
Porém a determinação manual desta é muito trabalhosa, assim são utilizadas ferramentas de SIG.
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Declividade do curso d’águaA velocidade de escoamento da água de um rio depende
da declividade dos canais fluviais. Quanto maior a declividade, maior será a velocidade de escoamento.
Assim, os hidrogramas de enchente serão tanto mais pronunciados e estreitos, indicando maiores variações de vazões instantâneas.
Um primeiro valor aproximado da declividade de um curso d'água entre dois pontos pode ser obtido pelo quociente entre a diferença de suas cotas extremas e sua extensão horizontal
S1 = H L
Onde: H - Variação da cota entre dois pontos extremos L - Comprimento em planta do rio
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Método da média harmônica
Utilizando o conceito cinemático de que o tempo de translação acumulado ao longo de trechos do curso d'água seja igual ao tempo de translação de uma linha de declividade constante, que fornece um valor mais preciso.Parte- se da hipótese que a velocidade em um trecho é inversamente proporcional à declividade
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