Ciclo Hidrológico e Bacia Hidrografica(1)

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Prof. Dr. Leopoldo Uberto Ribeiro Junior 
HIDROLOGIA 
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DEFINIÇÃO 
 
 
Ciência que estuda a ocorrência, 
distribuição e movimentação da água 
no planeta 
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CICLO HIDROLÓGICO 
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Representação esquemática do ciclo hidrológico. 5 
 
O Ciclo Hidrológico é o movimento geral da água, ascendente por 
evaporação e descendente por precipitação, para posteriormente gerar 
escoamento superficial, infiltração e escoamento subterrâneo 
P = E = 423 x 1012 m3/ano 
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Exemplo 
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Dezembro 2015 registrou 259,4 mm de chuva e 
a média histórica para o mês é de 219,4 mm. 
 
O montante de chuva acumulada em Janeiro de 
2016 é de 248,4 mm, o equivalente a 94,4% do 
esperado para todo o mês 
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Efeitos Antrópicos 
• Alterações produzidas pelo homem sobre o 
ecossistema pode alterar parte do ciclo 
hidrológico quanto a quantidade e qualidade da 
água. 
• A nível global: Emissões de gases para a 
atmosfera produz aumento no efeito estufa, 
alterando as condições das emissões da radiação 
térmica, poluição aérea, etc; 
• A nível local: aumento populacional, construção 
de obras hidráulicas, desmatamento, urbanização 
também podem produzir alterações localizadas 
nos processos do ciclo hidrológico terrestre, 
contaminação das águas, etc. 
Principais efeitos 
• Aumento das vazões médias de cheia (em até 7 vezes), devido ao 
aumento da capacidade de escoamento através de condutos e 
canais e impermeabilização das superfícies; 
• Aumento da produção de sedimentos devido a desproteção das 
superfícies e a produção de resíduos sólidos; 
• Deterioração da qualidade da água superficial e subterrânea, 
devido à lavagem das ruas, ao transporte de material sólido, às 
ligações clandestinas de esgoto cloacal e pluvial, e a contaminação 
direta de aqüíferos; 
• Pela forma desorganizada como a infra-estrutura urbana é 
implantada, como: a) pontes e taludes de estradas que obstruem o 
escoamento; b) redução de seção do escoamento com aterros; c) 
deposição e obstrução de rios, canais e condutos, com lixos e 
sedimentos; d) projeto e execução inadequados de obras de 
drenagem. 
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BACIAS HIDROGRÁFICAS 
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Bacias Hidrográficas Brasileiras 
 A distribuição da água no Brasil não é uniforme e 
as regiões mais populosas e industrializadas 
apresentam menor disponibilidade de recursos 
hídricos. 
 
 Esse é um dos fatores que obriga o país a adotar 
um sistema nacional de recursos hídricos, com 
gestão integrada, tendo a BACIA HIDROGRÁFICA 
como unidade de gerenciamento. 
Amazônica
Paraná
Paraguai
Atlântico Sul
Uruguai
Tocantins Araguaia
Atlântico Leste
Atlântico Sudeste
São Francisco
Atlântico NE Ocidental
Parnaíba
Atlântico NE Oriental
LEGENDA
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Bacia Hidrográfica ou Bacia de drenagem de um curso de água é o 
conjunto de terras que fazem a drenagem da água das precipitações 
para esse curso de água. É uma área e, como tal, mede-se em km². 
 
A formação da bacia hidrográfica dá-se através dos desníveis dos 
terrenos que orientam os cursos da água, sempre das áreas mais 
altas para as mais baixas. 
 
Essa área é limitada por um divisor de águas que a separa das 
bacias adjacentes e que pode ser determinado nas cartas 
topográficas. As águas superficiais, originárias de qualquer ponto da 
área delimitada pelo divisor, saem da bacia passando pela seção 
definida e a água que precipita fora da área da bacia não contribui 
para o escoamento na seção considerada. 
 
Bacia Hidrográfica – Divisores de Água 
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Área de captação natural das precipitações, que faz convergir os 
escoamentos para um único ponto de saída: o exutório. 
Exemplo 
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Bacia hidrográfica 
A
A - seção principal
Delimitação da
bacia
Sistema
fluvial
•Drena toda a água que escoa 
superficialmente por gravidade para a 
seção principal; 
1 
3 
2 
4 
Sub4 Sub3 
Sub2 
Sub1 
saída 
Discretização em Sub-bacias 
vários níveis de subdivisão da bacia 
Bacia e Rede Hidrográfica 
Bifurcação - divisão de um rio em dois braços distintos. 
Confluência - nome que se aplica à junção de dois rios formando um único canal. 
Montante - refere-se ao trecho de um rio em direção à sua nascente. 
Jusante - refere-se ao trecho de um rio em direção à sua foz. 
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Caracterização 
• Área de drenagem de uma bacia (A) : pode ser determinada por 
planímetro ou por técnicas de geoprocessamento; 
 
• Comprimento do rio principal (L): para cada bacia existe um rio principal. 
Define-se o rio principal de uma bacia hidrográfica como aquele que drena 
a maior área no interior da bacia. A medição do comprimento do rio pode 
ser realizada por curvímetro ou por geoprocessamento; 
 
• O perfil longitudinal : Linha que une vários pontos do fundo do leito de 
um rio (cotas), partindo da nascente e indo até a foz. 
 
• Declividade média do rio (Sm) : 
 
L,
)L,(H)L,(H
Sm
750
100850 

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Características da declividade dos rios 
Trecho médio
Trecho inferior
Trecho superior
Distância a partir da cabeceira
nível
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Ordem 
Definção por Strahler: Designam-se todos os afluentes que não se 
ramificam (podendo desembocar no rio principal ou em seus ramos) 
como sendo de primeira ordem. Os cursos d’ água que somente 
recebem afluentes que não se subdividem são de segunda ordem. Os 
de terceira ordem são formados pela reunião de dois cursos d’ água de 
segunda ordem, e assim por diante.” 
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Coeficiente de Compacidade ( kc ) 
É a relação entre os perímetros (P) da bacia (medido em Km) e de um círculo 
de área (A, expresso em Km2 ) igual a da bacia: 
 
𝐾𝑐 = 0,28 ×
𝑃
𝐴
 
Um coeficiente mínimo igual a 1 corresponderia à bacia circular. De modo que 
este índice não será menor que 1. Com isso, quanto maior o Kc menos propensa 
à enchente é a bacia. 
Quanto mais próximo de 1, mais circular e a bacia e maior e a sua tendência a 
gerar enchentes rápidas e acentuadas 
Em qual situação da engenharia este conceito é valido ? 
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É a relação entre a largura média da bacia ( L ) e o comprimento axial do cursa 
da água (L). O comprimento “L ” é medido seguindo-se o curso d’água mais 
longo desde a cabeceira mais distante da bacia até a desembocadura. 
A largura média ( L ) é obtida pela divisão da área da bacia pelo comprimento 
do curso d´água. 
 
 
 
Fator de forma ( Kf) 
O fator de forma pode assumir os seguintes valores: 
1,00 – 0,75.: sujeito a enchentes 
0,75 – 0,50.: tendência mediana 
< 0,50.: menor tendência a enchentes 
Tempo necessário para que a água precipitada no ponto mais 
distante da bacia escoe até o ponto de controle, exutório ou 
local de medição. 
Relação com: 
 Comprimento da bacia (área da bacia) 
 Forma da bacia 
 Declividade da bacia 
 Alterações antrópicas 
 
Tempo de concentração 
Tempo de concentração 
 
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 Fórmulas empíricas para tempo de concentração 
tc em minutos 
L em km 
h em m 
• Kirpich 
0,385
3
Δh
L
57tc 






 
• Picking 
• Ven Te Chow 
𝑡𝑐 = 51,7 ×
𝐿2
𝐼
1
3
 
tc em minutos 
L em km 
I em m/km 
tc = 52,64 ×
𝐿
𝐼
0,64
 
tc em minutos 
L em km 
I em m/Km