Área de captação natural dos fluxos de água, originados a partir da precipitação que faz convergir para um único ponto de saída, seu enxutório.

Área de drenagem: superfície em projeção horizontal, delimitada pelo divisor de águas. Uma linha imaginaria, que passa pelos pontos de maior nível topográfico, e separa a bacia hidrográfica em estudo de outras bacias vizinhas.

Deve-se considerar que essa linha não e, em geral, o contorno real da bacia hidrográfica, já que a influencia da geologia pode fazer com que o consumo de aportes de águas subterrâneas e superficiais seja diferente. Em geral a área de uma bacia hidrográfica e estimada a partir da delimitação dos divisores da bacia em um mapa topográfico, de fundamental necessidade para definir a potencialidade hídrica de uma bacia, devido a sua captação de água da chuva.

Linhas divisórias

De forma mais ampla, o engenheiro de responder a questões como:a.Qual a vazão máxima que se pode esperar num vertedor de barragem ou num bueiro de rodovia ou no sistema pluvial de uma cidade?b.Qual e o volume de água necessário para garantir o fornecimento para irrigação durante uma seca?c.Quais serão os efeitos dos reservatórios e diques de controle sobre as ondas de cheia de um rio ?d.Qual a possibilidade de abastecer a população com água subterrânea?

Area de drenagem (A) : é a superficie em projeção horizontal, delimitada pelo divisor de aguas. O divisor de águas é uma linha imaginaria, que passa pelos pontos de maior nível topográfico, e separa a bacia em estudo de outras bacias vizinhas.

Comprimento do rio principalDefine-se 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. O tempo de viagem da gota de água da chuva que atinge a região mais remota da bacia até o momento em que atinge o exutório é chamado de tempo de concentração da bacia.

Declividade da bacia hidrográfica e do rio A declividade média da bacia hidrográfica e do curso

d’água principal também são características que afetam diretamente o tempo de viagem da água ao longo do sistema, além de ter relação com os processos de infiltração. A declividade do curso d’água pode ser determinada, por exemplo, através do cálculo da declividade média ou média ponderada. A declividade média é a relação entre a diferença de cotas (cota máxima menos a cota mínima) e o comprimento do mesmo. Em geral, recomenda-se usar o método da média ponderada, dividindo o rio em vários sub-trechos e ponderar as declividades parciais com os comprimentos de cada trecho. Definir a declividade da bacia é mais complicado, já que se trata de uma superfície curva com várias inclinações. Um dos métodos mais usados sub-divide a bacia em faixas de altitude e pondera a declividade individual de cada faixa com a área da mesma.

Tipo e uso do solo O tipo predominante de solo na bacia controla a

infiltração generalizada e daí sua importância nas bacias naturais; a permeabilidade dos terrenos é um fator decisivo na taxa de infiltração permitida pelo solo e a constituição geológica será a responsável pela percolação das águas e sua circulação através do subsolo, para mais tarde vir a alimentar os rios durante as épocas de estiagem. Assim como o tipo de solo, o uso do solo tem grande influência nos processos que ocorrem na bacia hidrográfica. Pode-se citar, por exemplo, o caso das bacias hidrográficas submetidas a processos de urbanização, a superfície natural da bacia é substituída por superfícies quase impermeáveis, impedindo a penetração da água no solo. Isso acarreta a ocorrência de picos de cheia muito altos e volumes de escoamento superficial grandes, concentrados em tempos curtos, condições estas as mais críticas para o comportamento hidrológico da bacia.

Forma da bacia hidrográfica Duas bacias hidrográficas que tenham a mesma

área poderão ter respostas hidrológicas completamente diferentes em função de sua forma, já que esta condicionará o tempo de concentração. Entre os parâmetros utilizados para medir a forma de uma bacia hidrográfica encontram-se os índices de Greavelius ou coeficiente de compacidade (Kc) e o fator de forma (Kf).

O Índice de compacidade ou de Gravelius é a relação entre o perímetro P da bacia hidrográfica e o perímetro de uma bacia circular da mesma área A. Este índice compara, portanto, a bacia com um círculo da mesma área; uma bacia compacta apresenta um índice de compacidade baixo (próximo de um).

Características do relevo

Além da determinação das declividades médias da bacia hidrográfica e do curso d’água, podem ser obtidas outras informações sobre o relevo da bacia hidrográfica, como por exemplo, a curva hipsométrica, uma representação gráfica do relevo de uma bacia hidrográfica. É uma curva que indica a porcentagem da área da bacia hidrográfica que existe acima de uma determinada cota, pode dar algumas informações sobre a fisiografia da bacia hidrográfica. Por exemplo, uma curva hipsométrica com concavidade para cima indica uma bacia com vales extensos, e o contrário, indica uma bacia com vales profundos. A curva hipsométrica torna-se interessante à medida que a maior parte dos fatores hidrometeorológicos (precipitação, temperatura, ventos, etc.) apresenta variação com a altitude.

Índices de drenagem A rede de drenagem da bacia hidrográfica joga papel importante na

geração de cheias. Em uma bacia eficientemente drenada, o escoamento concentra-se rapidamente na saída, causando vazões de pico elevadas e baixos valores de vazões mínimas.

Um dos índices utilizados é a densidade de drenagem (DD), definida como o comprimento total (L) dos canais que formam a rede de drenagem, por unidade de área (A) da bacia da bacia hidrográfica. Outro índice utilizado é o de ordenamento dos canais da rede de drenagem da bacia hidrográfica. Destacam-se o sistema de Horton (1945) e Strahler (1957).

No sistema de Horton os canais de primeira ordem são aqueles que não possuem tributários; os canais de segunda ordem têm apenas afluentes de primeira ordem; os canais de terceira ordem recebem afluência de canais de segunda ordem, podendo também receber diretamente canais de primeira ordem; sucessivamente, um canal de ordem u pode ter tributários de ordem u-1 até 1. Isto implica atribuir a maior ordem ao rio principal, valendo esta designação em todo o seu comprimento, desde o exutório da bacia até sua nascente.

Tempo de concentração Conceitualmente, o tempo de concentração é o tempo que uma gota de

chuva, que atinge a região mais remota da bacia hidrográfica, leva para atingir o exutório. Para entender o tempo de concentração, considere o ponto P1 da bacia hidrográfica.

Se nesse ponto precipitar uma gota de água, e houver condições para geração de escoamento, essa gota d’água escoará por regiões de maior declividade até atingir o curso d’água principal (P2). Quando a água atinge o rio principal, o escoamento passa a se desenvolver em um canal, até o exutório da bacia hidrográfica. O procedimento para o cálculo do tempo de concentração, é calcular o comprimento dos percursos (L1 – entre P1 e P2 e L2 – entre P2 e o exutório) e estimar as velocidades da água correspondente (V1 e V2). Posteriormente se calcula o tempo de viagem T1 e T2, sendo que o tempo de concentração total da bacia hidrográfica, nesse caso, seria T1+T2. Pode-se traçar, a partir de interpolação, para toda a bacia hidrográfica, isolinhas de tempo de deslocamento ou isócronas. As isócronas representam linhas de mesmo tempo de deslocamento na bacia hidrográfica. Por exemplo, na Figura 3. 10 ao observar a isócrona de 3h, tem-se uma estimativa do tempo de viagem de uma gota de água que atinge essa região.

Tempo de concentração em uma bacia hidrográfica

Esquema das isócronas em uma bacia hidrográfica