Bacia Hidrográfica: Conceitos e Delimitação

E L A B O R A Ç Ã O E O R G A N I Z A Ç Ã O P R O F A I S A B E L C R I S T I N A M O R A E S CARTOGRAFIA SISTEMÁTICA AULA 10 BACIA HIDROGRÁFICA HIPSOMETRIA PERFIL TOPOGRÁFICO E DECLIVIDADE BACIA HIDROGRÁFICA BACIA HIDROGRÁFICA CONCEITOS Constituída pelo conjunto de superfícies que através de canais e tributários drenam a água da chuva sedimentos e substâncias dissolvidas para um canal principal cuja vazão ou deflúvio converge numa foz do canal principal num outro rio lago ou mar É delimitada pelos divisores de água e seus tamanhos podem variar desde dezenas de m2 até milhões de km2 GRANELLPÉREZ 2004 Conjunto de terras drenadas por um rio principal e seus afluentes GUERRA 1993 Bacia Hidrográfica Fonte httpwwwprof2000ptuserselisabethmgeo8rio1htm BACIA HIDROGRÁFICA CONCEITOS Conforme Christofoletti 1980 bacia hidrográfica funcionando como um sistema aberto em que cada um dos elementos matéria e energia apresentam uma função própria e encontramse estruturados e relacionados entre si e portanto passível de quantificar e representar os impactos das atividades antrópicas A bacia hidrográfica constituise pois em uma unidade natural básica e funcional para o desenvolvimento de estudos que visam compreender e analisar sua dinâmica de sistemas ambientais PADRÕES DE DRENAGEM BACIA HIDROGRÁFICA CONCEITOS Como afirma Andreozzi 2005 uma bacia hidrográfica é considerada uma unidade de paisagem capaz de integrar componentes atmosfera vegetação natural solos substrato rochoso e corpos dágua sendo portanto um sistema que reflete os impactos das atividades antrópicas por exemplo Segundo Silveira et al 2009 a bacia hidrográfica pode ser considerada um sistema físico onde a entrada é o volume de água precipitado e a saída é o volume de água escoado pelo exutório sistema hidrológico DELIMITAÇÃO DE BACIA HIDROGRÁFICA Etapa 1 Reforçar a marcação do curso dágua principal e dos tributários os quais cruzam as curvas de nível das mais altas para as mais baixas e definem os fundos de vale Etapa 2 Definir o ponto em que será feita a delimitação da bacia situado na parte mais baixa do trecho em estudo do curso dágua principal Etapa 3 Para definir o limite da bacia hidrográfica partir da foz e conectar os pontos mais elevados tendo por base as curvas de nível e os pontos cotados O limite da bacia circunda o curso dágua e tributários não podendo nunca cruzálos DELIMITAÇÃO DE BACIA HIDROGRÁFICA Próximo a cada limite marcado verificar se a água da chuva escoará sobre o terreno rumo às partes baixas cruzando perpendicularmente as curvas de nível na direção dos tributários e do curso dágua principal se ela correr em outra direção é porque pertence a outra bacia Observar que dentro da bacia poderá haver locais com cotas mais altas do que as cotas dos pontos que definem o divisor de águas da bacia PADRÕES DE DRENAGEM Nas cartas topográficas a Bacia Hidrográfica apresenta configurações ou arranjos espaciais dos canais fluviais que refletem a estrutura geológica litológica e tectônica e a evolução morfogenética regional Tais configurações definem diferentes padrões ou modelos de drenagem básicos e combinações de padrões PADRÕES DE DRENAGEM Exemplo Sobre rígidas litologias basálticas profundamente falhadas e fraturadas os canais fluviais descrevem percursos retilíneos que mudam abruptamente de direção em ângulos retos e agudos indicando um forte controle da estrutura de falhamento no padrão retangular da rede hidrográfica GRANELLPÉREZ 2004 Fonte Decifrando a Terra PADRÕES DE DRENAGEM Maior infiltração menor escoamento Relevo plano Menor infiltração maior escoamento Relevo ondulado DENSIDADE DA DRENAGEM CLASSIFICAÇÃO DE BACIA HIDROGRÁFICA Classificação de bacias hidrográficas A rede fluvial de drenagem da bacia hidrográfica pode ser classificada segundo uma hierarquia tal como proposto por Hornton e ligeiramente modificado por Strahler Chow et al 1988 O sistema segue o seguinte princípio Canais de 1a ordem canais que partem das cabeceiras nascentes Canais de 2a ordem onde dois canais de ordem 1 se unem Canais de 3a ordem uniao de dois canais de 2a ordem e assim por diante CLASSIFICAÇÃO DE BACIA HIDROGRÁFICA Perímetro da bacia delimitado no espigão que circunda a bacia ou pelo divisor de águas existente entre bacias adjacentes Rio principal de uma Bacia Hidrográfica formado pela união de canais que resulta no leito mais longo da bacia Na dúvida entre dois canais pertence ao leito principal aquele que apresenta menor ângulo de confluência Canal principal FORMA DA VERTENTE BACIA HIDROGRÁFICA EXERCÍCIOS 1 Traças em azul as feições de drenagem 2 Traçar o divisor de águas e delimitar a bacia hidrográfica do ribeirão Jacutinga 3 Hierarquizar a bacia do ribeirão Jacutinga conforme Strahler 1952 4 Classificar o padrão de drenagem da bacia 5 Identificar uma vertente convexa uma concava e uma retilínea 6 Com o auxilio de um barbante ou curvímetro estime a O perímetro da bacia b O comprimento dos canais de drenagem 7 Com o auxilio do papel milimetrado calcule a área da bacia MATERIAIS barbantecurvímetropapel milimetrado vegetal HIPSOMETRIA HIPSOMETRIA O relevo É representado por curvas de nível e pontos cotados e as altitudes são expressas em metros tendo como ponto de origem o nível do mar nível zero Mapas hipsométricos Para facilitar o conhecimento geral do relevo além das curvas de nível adotamse faixas de determinadas altitudes Classes hipsométricas Faixas de determinadas altitudes Em diferentes cores como o verde amarelo laranja sépia rosa e branco Para as cores batimétricas usase o azul cujas tonalidades crescem no sentido da profundidade IBGE 1999 Os aspectos do relevo são reforçados pelas cores hipsométricas que são graduadas pelas curvas de nível HIPSOMETRIA Interpolação determinação de valores médios entre os fixos entre duas curvas se interpola estimase aproximadamente uma cota e traça se outras curvas os pontos cotados auxiliam Cores hipsométricas CIM 0 a 6000m do verde claro até o branco Cores batimétricas 0 a 6000m azul claro até um azul bem forte HIPSOMETRIA Escala de Cores e Hipsometria HIPOMETRIA HIPOMETRIA HIPOMETRIA HIPOSMETRIA HIPSOMETRIA EXERCÍCIO 1 Verificar a amplitude das classes calcular a diferença entre o maior e o menor valor altimétrico contidos na bacia hidrográfica do ribeirão Jacutinga 2 Defina o intervalo de classes para 6 classes hipsométricas 3 Elabore o mapa hipsométrico da bacia do ribeirão Jacutinga com a seguinte escala de cores Observação no verso da folha não esqueça de elaborar a legenda de ALTITUDEHIPSOMETRIA em metros ERRADO As classes devem ser contínuas BLOCO DIAGRAMA É uma representação cartográfica de fácil visualização à medida em que apresenta a superfície terrestre sob a forma de perspectiva Como demonstra uma parte da crosta terrestre tem a vantagem de poder representar a parte estrutural da crosta correspondente deste bloco Oliveira 1988 É uma representação de parte da crosta terrestre podendose observar ao mesmo tempo a topografia e as camadas geológicas Venturi 2005 PERFIL TOPOGRÁFICO PERFIL TOPOGRÁFICO CONCEITO Perfil topográfico é representado por uma linha que é resultado de uma sequência de declives diferentes que define o relevo em seu percurso pela terra Consiste na representação cartográfica de uma seção vertical da superfície terrestre Primeiramente é necessário saber as altitudes de certo número de pontos e a distância entre os mesmos GRANELLPÉREZ 2004 PERFIL TOPOGRÁFICO CONCEITO É uma silhueta do terreno obtida por técnicas cartesianas de representação gráfica Resulta da intersecção de um plano vertical com um plano horizontal que contém curvas de nível representativas do relevo Rebatese então sobre o plano vertical as altitudes de cada intersecção VENTURI 2005 1 2 PERFIL TOPOGRÁFICO APLICAÇÕES Entendimento das características do relevo Planejamento urbano ex construção de estradas edifícios barragens urbanização saneamento e loteamentos construção de canais de irrigação pontes túneis viadutos planejamento de linhas de transmissão e eletrificação etc Geomorfologia Meios de interpretação do relevo nível de base e suas implicações em processos de erosão que atuam na alteração continuam do modelado PERFIL TOPOGRÁFICO PERFIL TRANSVERSAL É um perfil topográfico estabelecido perpendicularmen te ao talvegue podendo representar o leito menor o leito maior a bacia de inundação etc Pode se dar de um divisor de águas a outro PERFIL TOPOGRÁFICO PERFIL LONGITUDINAL O perfil longitudinal do curso dágua mostra o traçado do rio desde a nascente até a foz referindose as variações de inclinação quedas dágua etc Fonte PRESS et al p 353 2005 PERFIL TOPOGRÁFICO PERFIL TOPOGRÁFICO ELABORAÇÃO Os Perfis Topográficos são construídos a partir das curvas de nível Passos para a elaboração 1 Estender uma tira reta de papel ao longo da linha escolhida no mapa 2 Marcar os sinais todas as interseções das curvas de nível com a linha básica pontos de altitude cotas rios picos cidades estradas etc 3 Traçar a linha básica do perfil num papel milimetrado e transferir os sinais para a mesma PERFIL TOPOGRÁFICO ELABORAÇÃO 4 Levantar perpendiculares no começo e no fim dessa linha e determinar uma escala vertical para escolher uma escala devese considerar a altitude média do perfil e a natureza da região Ex 10m para cada linha horizontal do papel milimetrado ou seja 10m 1mm 5 Numerar a escala vertical de acordo com intervalos apropriados A menos que a escala horizontal seja grande e a média das altitudes considerável a escala vertical deverá ser muito maior do que a horizontal do contrário as ondulações ao longo do perfil dificilmente serão perceptíveis Em contrapartida uma escala vertical muito grande redundará num efeito caricaturado da superfície do terreno PERFIL TOPOGRÁFICO ELABORAÇÃO 6 Seguindose as linhas verticais do milimetrado ou levantandose perpendiculares dos sinais da linhabase marcar a posição de cada ponto de acordo com a escala vertical com uma cruzinha precisa 7 A seguir todos os pontos serão unidos com uma linha suave evitandose traços retos Obs os detalhes serão melhor interpretados com base em outras indicações do relevo cotas próximas a linha do perfil a posição dos cursos dágua etc Cuidados a Partir da altitude exata em qualquer extremidade b Distinguir entre descidas e subidas quando existem duas curvas sucessivas de igual valor c Desenhar precisamente os contornos dos picos se pontiagudos se achatados 8 Copiar em papel vegetal evitandose o quadriculado inútil pois as únicas linhas que devem aparecer são as horizontais que se referem à escala vertical PERFIL TOPOGRÁFICO EXAGERO VERTICAL É a relação entre as escalas horizontal e vertical Ex se a escala horizontal é 150000 e a vertical é 110000 o exagero é igual a 5 EH EV Se usamos a mesma escala nos dois eixos obtemos perfis que são quase linhas retas horizontais Neles é difícil perceber as variações de altitude e as formas do relevo Por isso que se usa a Escala Vertical maior que a horizontal dividindose as distâncias verticais desníveis um menor número de vezes ressalta se as variações de altitudes PERFIL TOPOGRÁFICO EXERCÍCIO 1 Com o auxilio de papel milimetrado elabore os seguintes perfis topográficos TRANSVERSAIS definindo seus respectivos exageros a Perfil A B com escala vertical de 110000 b Perfil A B com escala vertical de 120000 c Perfil C D com escala vertical de 110000 d Perfil C D com escala vertical de 120000 2 Elabore o perfil topográfico LONGITUDINAL em escala vertical de 120000 Observação 1 a escala horizontal deve ser fixa mantendo as referidas distâncias horizontais da carta no caso de 110000 Observação 2 exagero vertical EH escala horizontal EV escala vertical DECLIVIDADE DECLIVIDADE DECLIVIDADE Instrumento que permite representar os aspectos morfoestruturais do terreno Carta topográfica transformada em Carta de Declividades verdadeira utilização e melhor aproveitamento do terreno Documento básico para o planejamento regional para estudos geomorfológicos e de estrutura agrária DECLIVIDADE DECLIVIDADE Para um mesmo desnível topográfico quanto maior é a distância horizontal menor é a declividade e viceversa Quando a distância horizontal corresponde ao mesmo valor do desnível topográfico a declividade é 100 A partir deste valor os percentuais de declividade aumentam até o infinito sendo mais prático determinar as declividades em graus sexagemais 1oo ou 45º DECLIVIDADE Cálculo ou estimação de declividades Distâncias do plano horizontal reduzidas na escala da carta e os desníveis topográficos altimétricos expressos pelas curvas de nível e pontos cotados Declividade entre dois pontos é a relação entre o desnível topográfico ou altura entre os pontos z e a distância reduzida x que separa os dois pontos Os valores são expressos em porcentagens ou em graus DECLIVIDADE METODOLOGIA De Biasi 1970 método convencional Sanchez 1993 adaptações 1 Classes de Declividade O número irá variar devido ao tipo de estudo que se pretende às características morfoestruturais da área de estudo e à escala em que está representada Devese verificar a relação entre o desnível de duas ou mais curvas de nível realizando uma quantificação do maior e do menor espaçamento entre elas amplitude Fórmula para a determinação dos valores das classes DECLIVIDADE Determinação das classes de declividade Parâmetros para a definição das classes DECLIVIDADE Determinação das classes de declividade Elaboração do ábaco Altura do ábaco Dh Dv 100dn Onde Dh distância horizontal Dv equidistância vertical das curvas de nível dn declividade limite de classe Após converter Dh que é o valor do terreno para a escala da carta Dh DECLIVIDADE Exemplo CLASSE 0 2 DV 20 m para escala de 150000 EQUIDISTANCIA Para definir o ábaco deve ser traçada uma linha horizontal e fica a nosso critério a altura para definir o ângulo reto por exemplo 4 cm 4 cm Logo Então Para a definir a altura do ábaco para uma declividade de 2 Equação 1 distancia horizontal real Dh Dv 100dn Dh 20100 2 Dh 1000 metros Converter valor real do terreno Dh para escala da carta Equação 2 1 cm 500 m X cm 1000 m X 1000 500 X 2 cm DECLIVIDADE 2 Construção do ábaco principal Para De Biasi 1970 a utilização do ábaco consiste na movimentação do mesmo sobre as curvas de nível sucessivas de valores diferenciados fazendo com que sempre coincida a direção das perpendiculares do ábaco com a linha de maior declividade da vertente encaixando perfeitamente no limite da classe representada no ábaco entre as curvas em questão DECLIVIDADE UTILIZAÇÃO A seqüência do ábaco deve ser obedecida evitandose a ausência de uma das classes porque no terreno as declividades tem uma seqüência que deverá ser mantida na carta DECLIVIDADE UTILIZAÇÃO Para análise territorial a declividade é um indicador de riscos de erosão e de instabilidade de encostas ou seja de usos e aproveitamentos do solo considerandose que a mesma se associa a outros fatores como litologia e estrutura do solo e subsolo regime hídrico cobertura vegetal etc que limitam ou favorecem o uso do território Decidividades Morfologia Processo de erosão Atividades Antrópicas DECLIVIDADE EXERCÍCIO 1 Elabore um ábaco com as seguintes classes e escala de cores conforme Embrapa 1979 2 Elabore o mapa de declividade da bacia navegando o ábaco por entre duas curvas de nível de valores altimétricos distintos Observação 1 o limite de classes do ábaco deve estar perpendicular às curvas de nível Observação 2 A sequência do ábaco deve ser obedecida evitandose a ausência de uma das classes 0 3 3 8 8 20 20 45 45 75 75 Exemplo CLASSE 0 3 DV 5 m para escala de 110000 EQUIDISTANCIA Então Para a definir a altura do ábaco para uma declividade de 2 Equação 1 distancia horizontal real Dh Dv 100dn Dh 5100 3 Dh 16666 metros Converter valor real do terreno Dh para escala da carta Equação 2 1 cm 100 m X cm 16666 m X 16666 100 X 166 cm BIBLIOGRAFIA ANDREOZZI S L 2005 Planejamento e Gestão de Bacias Hidrográficas uma abordagem pelos caminhos da sustentabilidade sistêmica Tese Doutorado Universidade Estadual Paulista Instituto de Geociências e Ciências Exatas Rio Claro 2005 CHRISTOFOLETTI A Geomorfologia São Paulo Edgard Blücher 1980 DE BIASI M Carta de Declividade confecção e utilização Geomorfologia no 21 p 813 1970 DUARTE P A Fundamentos de cartografia Editora da UFSC FlorianópolisSC 2002 208p GRANELLPÉREZ M del C Trabalhando Geografia com as Cartas Topográficas 2a ed Ijuí Ed Unijuí 2004 128pil GUERRA A T Dicionário Geológico e Geomorfológico 8a ed Rio de Janeiro IBGE 1993 IBGE Noções básicas de Cartografia Rio de Janeiro IBGE 1999 130p Manuais Técnicos em Geociências ISSN 01039598 no 8 OLIVEIRA C Curso de Cartografia Moderna IBGE Rio de Janeiro 1988 152p PANCHER AM Aula Cartografia Sistemática Representações Cartográficas UNESP Rio Claro SP 2002 SANCHEZ M C A propósito das cartas de Declividade p 311314 SANTOS M C S R dos Manual de Fundamentos Cartográficos e Diretrizes Gerais para elaboração de mapas Geológicos Geomorfológicos e Geotécnicos Instituto de Pesquisas Tecnológicas IPT São Paulo 1990 52p SARTORI M G e FILHO I L M Elementos para interpretação geomorfológica de cartas topográficas contribuição à análise ambiental Santa MariaRS p 5262 1999 SILVEIRA A L L Ciclo hidrológico e bacia hidrográfica In TUCCI C E M org Hidrologia Ciência e aplicação 4ª ed Porto Alegre ed UFRGS ABRH 2009 GRANELLPÉREZ M del C Trabalhando Geografia com as Cartas Topográficas 2a ed Ijuí Ed Unijuí 2004 128pil VENTURI L A B org Praticando Geografia técnicas de campo e laboratório São Paulo oficina de Textos 2005