DISCIPLINA – CARACTERIZAÇÃO AMBIENTAL – BACIAS HIDROGRÁFICAS

PROF. REGINALDO MILANI

INTRODUÇÃO

• FIM DO SÉCULO IX – PREOCUPAÇÃO COM OS RECURSOS HIDRICOS RESTRINGIA-SE SOMENTE:

• ATENDIMENTO ÀS PRIMEIRA NECESSIDADES

• NAVEGAÇÃO.

• AGRICULTURA DE FORMA LIMITADA.

DESENVOLVIMENTO INDUSTRIAL NA SEGUNDA METADE DO SÉCULO XIX

• DEMANDA CRESCENTE DE ÁGUA.

• ATIVIDADES PRODUTIVAS (MINERAÇÃO, INDUSTRIA, AGRICULTURA IRRIGÁVEL)

• FINAL DO SÉCULO XIX – MÁQUINAS ELÉTRICAS.

- FORÇA HIDRÁULICA

- HIDROELETRICIDADE – ORIGINANDO UM NOVO GRANDE USUÁRIO DE ÁGUA.

RESULTANTE DESSE QUADRO:

• ESCASSEZ.• POLUIÇÃO DOS RECURSOS HIDRICOS.• CONFLITOS ENTRE USUÁRIOS DE ÁGUA.

• INTERVENÇÕES ESTRUTURAIS MAIS ROBUSTAS:• - OBRAS DE RESERVAÇÃO• - CAPTAÇÃO.• - PURIFICAÇÃO.• - DISTRIBUIÇÃO.

• NOVAS TECNOLOGIAS PARA AUMENTAR A OFERTA DE ÁGUA.

SISTEMA DE GESTÃO DE RECURSOS HIDRICOS(SGRHI)

• AINDA INSUFICIENTE, TORNOU-SE NECESSÁRIO:

• GERENCIAR ESSA OFERTA.

• RACIONALIZAR O CONSUMO.

• SOLUÇÃO:

• PLANEJAR E APROVEITAR OS RECURSOS HIDRICOS DE FORMA GLOBAL, A PARTIR DO QUE SE CONVENCIONOU CHAMAR SISTEMA DE GESTÃO DE RECURSOS HIDRICOS

(SGRHI).

SGRHI

• OS SGRHI’S EVOLUIRAM DE FORMAS DIFERENTES NO MUNDO, DE ACORDO COM AS CONDIÇÕES HIDROLÓGICAS DE CADA PAÍS.

• EVOLUÇÃO DA POLITICA DE GESTÃO DE ÁGUA:

• 1ª FASE – DE ACORDO COM AS NECESSIDADES (INUNDAÇÕES, SECAS, NAVEGABILIDADE, ENERGIA ELÉTRICA, ABAST. DOMÉSTICO).

CARACTERIZAÇÃO DO MEIO FISICOGRUPO

• 2ª FASE – MAIS RIGOR DEVIDO AO AUMENTO DE DEMANDA, DA POLUIÇÃO DAS ÁGUAS.

• AS NECESSIDADES AGRÍCOLAS E INDUSTRIAIS CRESCERAM.

• 3ª FASE – INTENSIFICA-SE O PROCESSO DA FASE ANTERIOR, RESSALTANDO-SE:

- QUALIDADE DA ÁGUA.

- NECESSIDADE DE PLANEJAMENTO GLOBAL.

- COORDENAÇÃO DO APROVEITAMENTO DOS RH.

SGRHI

• PERSPECTIVA GLOBAL – SE TRADUZ NA CONSIDERAÇÃO DA BACIA HIDROGRÁFICA COMO:

- UNIDADE ESPACIAL DE GESTÃO.

• - IMPLANTAÇÃO DE UMA ESTRUTURA POLITICO- INSTITUCIONAL.

• OBJETIVO: OTIMIZAÇÃO EM QUANTIDADE E QUALIDADE DO USO DA ÁGUA.

MODELOS DE GERENCIAMENTO DE RECURSOS HIDRICOS – VÁRIOS MODELOS AGRUPADOS EM DUAS GRANDES FORMAS:

• PRIMEIRO MODELO – MODELO DE MERCADO DE ÁGUA.• QUANDO HÁ ESCASSEZ DE ÁGUA – MERCADO LIVRE COM

PEQUENA PRESENÇA DO ESTADO.

• SEGUNDO MODELO – MODELO DE GESTÃO NEGOCIADA.• GESTÃO REALIZADA PELO ESTADO, COMPARTILHADA COM

USUÁRIOS DE RECURSOS HIDRICOS E A SOCIEDADE CIVIL ORGANIZADA.

• GESTÃO MODERNA – NO ÂMBITO DA BACIA HIDROGRÁFICA, COM INTRODUÇÃO DE INSTRUMENTOS ECONOMICOS E REGULATÓRIOS.

CARACTERÍSTICAS TOPOGRÁFICAS DE UMA BACIA HIDROGRÁFICA.

• GENERALIDADES:• TOTALIDADE DOS PROBLEMAS PRÁTICOS DA HIDROLOGIA

TEM COMO REFERENCIA A BACIA HIDROGRÁFICA DE UM RIO (PONTO MEDIDOR DE VAZÃO).

• COMPORTAMENTO HIDROLÓGICO:

• - TOPOGRAFIA• - GEOLOGIA• - TIPO DE COBERTURA VEGETAL.• - MORFOLOGIA• - PEDOLOGIA.

DEFINIÇÕES

• Bacia Hidrográfica é um sistema físico onde a entrada é o volume da água precipitada e a saída é o volume da água escoado pelo exutório, considerando-se como perdas intermediárias os volumes evaporados, transpirados e também os infiltrados profundamente. (SILVEIRA-2004).

DEFINIÇÕES

• Outra definição é apresentada por Lima (1994), que entende Bacia Hidrográfica como um sistema geomorfológico aberto que recebe energia através de agentes climáticos e perde através do deflúvio.

• A bacia hidrográfica como sistema aberto pode ser descrita em termos de variáveis independentes, oscilando em torno de um padrão e dessa forma uma bacia quando não perturbada por ações antrópicas, encontra-se em equilíbrio dinâmico.

BACIA HIDROGRÁFICA

690

695

Exutório

700

700

700

700

695

695

695

690

690

690

685

685

680

680

675

675 680

680

670

670

665

665

660 655

685

680

685

Divisor de Águas

700

BACIA HIDROGRÁFICA - DIVISORES

• BACIA HIDROGRÁFICA É DELIMITADA POR DOIS TIPOS DE DIVISORES:

- DIVISOR FREÁTICO (BACIA HIDROGEOLÓGICA)

- DIVISOR TOPOGRÁFICO (BACIA HIDROGRÁFICA).- OBS: A BACIA HIDROGEOLÓGICA PODE

EVENTUALMENTE IDENTIFICAR-SE COM A BACIA

HIDROGRÁFICA.

DIVISORES

CARACTERÍSTICAS FISIOGRÁFICASFORMA DA BACIA

BACIA CIRCULAR – TODA ÁGUA ESCOADA TENDE A ALCANÇAR A SAIDA (EXUTÓRIO) DA BACIA AO MESMO TEMPO.

BACIA ELIPTICA – ESCOAMENTO DISTRIBUIDO NO TEMPO – ENCHENTE MENOR.

BACIA RADIAL OU RAMIFICADA.CONJUNTO DE SUB-BACIAS – CHEIAS CRESCEM, ESTACIONAM OU

DIMINUEM A MEDIDA QUE SE FIZER SENTIR AS CONTRIBUIÇÕES DAS SUB-BACIAS.

FATOR DE FORMA (Kf)

• É UM INDICE INDICATIVO DA TENDÊNCIA PARA ENCHENTES DE UMA BACIA.

• É A RELAÇÃO ENTRE A LARGURA MÉDIA E O COMPRIMENTO AXIAL DE UMA BACIA.

• Kf BAIXO É MENOS SUJEITO A ENCHENTES QUE OUTRA DO MESMO TAMANHO MAS COM Kf MAIOR.

• BACIAS ESTREITAS E ALONGADAS (Kf MAIS BAIXO) HÁ MENOR POSSIBILIDADE DE OCORRÊNCIA DE CHUVAS INTENSAS COBRINDO TODA SUA ÁREA, SIMULTÂNEAMENTE.

CÁLCULO DO FATOR DE FORMA (Kf)

• Kf = Lm/L mas: Lm = A/L

• logo: Kf = A/L²• L - COMPRIMENTO DA BACIA.(KM)

• Lm- Largura média da bacia (km)

• A - Área da bacia (km²)

COEFICIENTE DE COMPACIDADE (Kc)

• TAMBEM CHAMADO INDICE DE GRAVELIUS, É A RELAÇÃO ENTRE O PERÍMETRO DA BACIA E O PERÍMETRO DE UM CIRCULO DE ÁREA IGUAL A DA BACIA.

• ESSE COEFICIENTE É UM NUMERO ADMENSIONAL QUE VARIA COM A FORMA DA BACIA, INDEPENDENTE DE SEU TAMANHO.

• QUANTO MAIS IRREGULAR FOR A BACIA, TANTO MAIOR SERÁ O Kc.

• VALORES DE Kc PRÓXIMOS DA UNIDADE, EXISTE A TENDENCIA DE MAIORES ENCHENTES

CÁLCULO DO COEFICIENTE DE COMPACIDADE (Kc)

• A = л . R² onde; R = A1/2/ л1/2 Substituindo-se, teremos:

• Kc = 0,28P/ A1/2

• P = perímetro da bacia (km).

• A= área da bacia (km²).

RELEVO

• DECLIVIDADE EQUIVALENTE DA BACIA (De) – É AQUELA DECLIVIDADE CONSTANTE CUJO TEMPO DE TRANSLAÇÃO, PARA UM MESMO COMPRIMENTO DO CURSO DE ÁGUA EM PLANTA, SERIA IGUAL AO PERFIL ACIDENTADO NATURAL.

• FORMULA DE CÁLCULO:

2

2/1.

JJ

e Il

LD

CURVA HIPSOMÉTRICA

• É A REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DO RELEVO MÉDIO DE UMA BACIA HIDROGRÁFICA.

• OBTEM-SE A CURVA HIPSOMÉTRICA PLANIMETRANDO AS ÁREAS ENTRE AS CURVAS DE NÍVEL.

• É UM ESTUDO DA VARIAÇÃO DA ELEVAÇÃO DOS VÁRIOS TERRENOS DA BACIA COM REFERENCIA AO NÍVEL DO MAR.

• O GRÁFICO MOSTRA A PORCENTAGEM DA ÁREA DE DRENAGEM QUE EXISTE ABAIXO E ACIMA DAS VÁRIAS ELEVAÇÕES

CURVA HIPSOMÉTRICATABELA ÁREAS X COTAS

GRÁFICO DA CURVA HIPSOMÉTRICA

PADRÕES DE DRENAGEM

• ORDEM DOS CURSOS DE ÁGUA (LEI DE HORTON).• A ORDEM DOS CURSOS D’ÁGUA É UMA MEDIDA DE

RAMIFICAÇÃO DENTRO DA BACIA.• UM CURSO D’ÁGUA DE 1ª ORDEM É UM TRIBUTÁRIO SEM

RAMIFICAÇÕES.• UM CURSO D’ÁGUA DE 2ª ORDEM É UM TRIBUTÁRIO

FORMADO POR DOIS OU MAIS CURSOS D’ÁGUA DE 1ª ORDEM• UM DE 3ª ORDEM É FORMADO POR DOIS OU MAIS DE 2ª

ORDEM.• UM CURSO DE OEDEM N É TRIBUTÁRIO FORMADO POR DOIS

OU MAIS CURSOS D’ÁGUA DE ORDEM (N-1) E OUTROS DE ORDEM INFERIORES.

• PARA A BACIA HIDROG., A ORDEM PRINCIPAL É DO RESPECTIVO CANAL PRINCIPAL (TALVEGUE)

ORDEM DOS CURSOS D’ÁGUA SEGUNDO A LEI DE HORTON

DENSIDADE DE DRENAGEM (Dd)

• A DENSIDADE DE DRENAGEM (Dd) É A RAZÃO ENTRE O COMPRIMENTO TOTAL DOS CURSOS D’ÁGUA EM UMA BACIA HIDROGRÁFICA E A ÁREA DESSA BACIA.

• UM VALOR ALTO PARA Dd INDICA UMA DENSIDADE DE DRENAGEM RELATIVAMENTE ALTA E UMA RESPOSTA RÁPIDA DA BACIA A UMA PRECIPITAÇÃO.

• Dd = LT / A

• LT = É A EXTENSÃO TOTAL DOS CURSOS D’ÁGUA (KM).

• A = ÁREA DA BACIA (KM²)

COBERTURA VEGETAL DA BACIA

• EXERCE INFLUÊNCIA DE NATUREZA GEOLÓGICA DOS TERRENOS, CONDICIONANDO À MAIOR OU MENOR RAPIDEZ DO ESCOAMENTO SUPERFICIAL.

• INFLUENCIA A TAXA DE EVAPORAÇÃO, COM REGULARIZAÇÃO DOS CAUDAIS EM CLIMAS SECOS.

• EXERCE PAPEL IMPORTANTE E EFICAZ NA LUTA CONTRA A EROSÃO DOS SOLOS.

CARACTERÍSTICAS GEOLOGICAS DE UMA BACIA HIDROGRÁFICA.

• CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS SEGUNDO SUA MAIOR OU MENOR PERMEABILIDADE.

• PERMEABILIDADE EXERCE INFLUENCIA QUANTO À MAIOR OU MENOR CHEIA.

• TERRENOS QUASE IMPERMEÁVEIS IMPEDEM A INFILTRAÇÃO FACILITANDO O ESCOAMENTO SUPERFICIAL E ORIGINANDO CHEIAS REPENTINAS.

• TERRENOS PERMEAVEIS OCASIONAM O RETARDAMENTO DO ESCOAMENTO DEVIDO A INFILTRAÇÃO, AMORTECENDO AS CHEIAS.

CARACTERÍSTICAS DE VAZÃO DE UM RIO DE ACORDO COM A PERMEABILIDADE DO SOLO.

USO E OCUPAÇÃO DO SOLO DE UMA BACIA HIDROGRÁFICA.

• REPRESENTA O ENTRELAÇAMENTO ENTRE ATIVIDADES BIOFISICAS E SOCIOECONOMICAS.

• - AGRÍCOLAS.• - INDUSTRIAIS• - COMUNIDADES• - SERVIÇOS.• - FACILIDADES RECREACIONAIS.• FORMAÇAÕ DE VEGETAIS, NASCENTES, CÓRREGOS,

RIACHOS, LAGOAS E REPRESAS, ETC.• OCUPAR RACIONALMENTE, COMPATIBILIZANDO AS

NECESSIDADES CRESCENTES COM RECURSOS LIMITADOS.

DADOS BÁSICOS PARA PLANEJAMENTO DE UMA BACIA HIDROGRÁFICA.

• DADOS BÁSICOS – SÃO FATOS E NUMEROS REFERENTES À DISPONIBILIDADE, À QUANTIDADE, À QUALIDADE, AOS USOS E AO CONTROLE E CONSERVAÇÃO DOS RECURSOS HIDRICOS.

• A) DADOS SOBRE A QUANTIDADE DE ÁGUA.• B) DADOS SOBRE A QUALIDADE DA ÁGUA.• C) DADOS CARTOGRÁFICOS DA BACIA.• D) DADOS MORFOLÓGICOS E GEOLÓGICOS DA BACIA.• E) DADOS SÓCIO-ECONÔMICOS DA REGIÃO ONDE SE

LOCALIZA A BACIA EM ESTUDO.• Nos paises em desenvolvimento é bastante questionável a

qualidade, a suficiência e a adequabilidade desses dados.