Hidrologia

Questão 1 Características fisiográficas básicas da bacia hidrográfica do ribeira Marcela obiridas com base em carta topográfica do IBGE Dados área 4776 ha perímetro 894 km comprimento axial 247 km largura média da bacia 191 km comprimento do talvegue 351 km Na tabela abaixo constam valores de área entre cotas bem como comprimento do curso dágua principal entre as respectivas cotas Cota Ai km² Li km 950960 006 0418 960980 063 1920 9801000 123 1021 10001020 123 0330 10201040 107 0142 10401060 055 0000 TOTAL 478 3831 nascentes curva de nível divisor de águas rede de drenagem Figura 213 Localização geográfica e mapa básico da bacia hidrográfica do ribeirão Marcela região Alto Rio Grande MG UPGRHGD01 A partir dos dados apresentados responda a Qual o valor do coeficiente de compacidade Qual o risco de enchente de acordo com esse coeficiente b Qual o valor do fator de forma Qual o risco de enchente de acordo com esse coeficiente c Classifique a rede de drenagem conforme as metodologias de Strahler e Horton d Calcule a densidade de drenagem utilizando o comprimento dos cursos dágua igual a 859 km e Calcule a densidade de drenagem utilizando o número de confluências obtidas pela classificação de Strahler e Horton f Calcule a declividade média da bacia g Calcule a elevação média da bacia Curvas ei m ai km² ei x ai km² x m 950960 006 960980 063 9801000 123 10001020 123 10201040 107 10401060 055 TOTAL 478 h Calcule a declividade do curso dágua principal pelos métodos S1 S2 e S3 Cota Li m dni m Di L Di 950960 960980 9801000 10001020 10201040 10401060 TOTAL Coeficiente de compacidade O coeficiente de compacidade é dado pela relação do perímetro da bacia pelo perímetro de um círculo de mesma área da bacia Com desenvolvimento das formulas têmse 𝐴 𝜋𝑟2 𝑃𝑐 2𝜋𝑟 𝐾𝑐 𝑃 𝑃𝑐 Substituindo as fórmulas 𝐾𝑐 028 𝑃 𝐴 𝐾𝑐 028 894 4776 001 𝐾𝑐 115 Risco baixo dado a relação perímetroárea calculada próxima de 1 Coeficiente de forma Relação entre a largura média da bacia e seu comprimento axial Largura média da bacia Lm é obtida pela divisão da área da bacia pelo comprimento da bacia A medida do comprimento axial L é obtida ao seguir o trajeto do curso dágua mais extenso desde a fonte mais remota da bacia até o ponto de saída sem levar em conta as curvas ou sinuosidades dos meandros ao longo do percurso 𝐾𝑓 𝐴 𝐿2 𝐾𝑓 4776 001 2472 078 Um risco moderado dado a baixa relação do comprimento axial comparado a área Strahler Bacia de ordem 3 Horton Bacia de ordem 3 𝐷𝑑𝑟𝑒𝑛 𝐿 𝐴 𝐷𝑑𝑟𝑒𝑛 859 4776 001 180 𝑘𝑚𝑘𝑚2 Strahler e Horton número de confluências 7 𝐷𝑑𝑟𝑒𝑛 7 4776 001 147 𝑐𝑜𝑛𝑓𝑙𝑢ê𝑛𝑐𝑖𝑎𝑘𝑚2 𝐼𝑚é𝑑 𝐶𝑁 𝐴 𝐼𝑚é𝑑 3831 478 0801 𝑘𝑚𝑘𝑚 Curvas ei m ai km2 a acumulada ei x ai km2 x km 950960 955 006 126 573 960980 970 063 1447 6111 9801000 990 123 4025 12177 1000 1020 1010 123 6604 12423 1020 1040 1030 107 8847 11021 1040 1060 1050 055 10000 5775 477 𝐻𝑚 1010 990 6604 4025 50 4025 990 99756 𝑚 Declividades Declividade entre extremos S1 𝑆1 𝑐𝑜𝑡𝑎 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑐𝑜𝑡𝑎 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑙𝑎𝑟𝑔𝑢𝑟𝑎 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑙𝑎𝑟𝑔𝑢𝑟𝑎 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑆1 1060 950 3831 1000 0 00287 𝑚𝑚 Declividade Média S2 Traçase um gráfico do perfil longitudinal Observase o gráfico e procure traçar uma linha que divida as áreas cortadas igualmente Então faz se a conta normalmente de declividade igual a de extremos porém considerando a cota da linha do corte compensatório de áreas 𝑆2 𝑐𝑜𝑡𝑎 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑐𝑜𝑡𝑎 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑙𝑎𝑟𝑔𝑢𝑟𝑎 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑙𝑎𝑟𝑔𝑢𝑟𝑎 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑆2 1020 950 3831 1000 0 001827 𝑚𝑚 Declividade Equivalente Constante S3 Para o cálculo de S3 utilizaremos a seguinte expressão 𝑆3 𝐿 𝐿𝑖 𝑆𝑖 𝑖 2 Sendo L o comprimento de cada trecho e S a declividade singular de cada trecho 𝐷𝑖 𝑐𝑜𝑡𝑎 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑐𝑜𝑡𝑎 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑙𝑎𝑟𝑔𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑜 𝑡𝑟𝑒𝑐ℎ𝑜 dividindo as seções numerandoas 950 960 980 1000 1020 1040 1060 950 1020 940 960 980 1000 1020 1040 1060 1080 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 Cota m Distância da foz m Perfil de elevação Cota niveladora Trechos L m Cota inicial m Cota final m Di mm LiDi 1 2 418 950 960 0023923 2702492 2 3 1920 960 980 0010417 1881208 3 4 1021 980 1000 0019589 7294972 4 5 330 1000 1020 0060606 1340466 5 6 142 1020 1040 0140845 3783707 6 7 0 1040 1060 0 0 3831 3052838 Na tabela acima enumeramos os trechos e colocamos onde cada trecho apresenta sua cota final e inicial Como dito anteriormente o L é obtido pela diferença das distancias dos pontos dos trechos Exemplo Trecho 34 41000 30200 10800 metros Para calculo do S tem se como exemplo do mesmo trecho 𝐷𝑖 𝑐𝑜𝑡𝑎 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑐𝑜𝑡𝑎 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑙𝑎𝑟𝑔𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑜 𝑡𝑟𝑒𝑐ℎ𝑜 𝐷𝑖 500 450 10800 00046 Em verde é representado o somatório da equação do S3 e em vermelho o valor do comprimento total do curso de água Assim temos 𝑆3 𝐿 𝐿𝑖 𝑆𝑖 𝑖 2 𝑆3 3831 30528382 𝑆3 0125492 001575 𝑚𝑚 Questão 1 Características fisiográficas básicas da bacia hidrográfica do ribeira Marcela obiridas com base em carta topográfica do IBGE Dados área 4776 ha perímetro 894 km comprimento axial 247 km largura média da bacia 191 km comprimento do talvegue 351 km Na tabela abaixo constam valores de área entre cotas bem como comprimento do curso dágua principal entre as respectivas cotas Cota Ai km² Li km 950960 006 0418 960980 063 1920 9801000 123 1021 10001020 123 0330 10201040 107 0142 10401060 055 0000 TOTAL 478 3831 nascentes curva de nível divisor de águas rede de drenagem Figura 213 Localização geográfica e mapa básico da bacia hidrográfica do ribeirão Marcela região Alto Rio Grande MG UPGRHGD01 a Qual o valor do coeficiente de compacidade Qual o risco de enchente de acordo com esse coeficiente Coeficiente de compacidade O coeficiente de compacidade é dado pela relação do perímetro da bacia pelo perímetro de um círculo de mesma área da bacia Com desenvolvimento das formulas têmse Aπ r 2 Pc2 πr Kc P Pc Substituindo as fórmulas Kc0 28 P A Kc0 28 894 47760 01 Kc115 Risco baixo dado a relação perímetroárea calculada próxima de 1 Coeficiente de forma Relação entre a largura média da bacia e seu comprimento axial Largura média da bacia Lm é obtida pela divisão da área da bacia pelo comprimento da bacia A medida do comprimento axial L é obtida ao seguir o trajeto do curso dágua mais extenso desde a fonte mais remota da bacia até o ponto de saída sem levar em conta as curvas ou sinuosidades dos meandros ao longo do percurso Kf A L 2 Kf4776001 247 2 078 Um risco moderado dado a baixa relação do comprimento axial comparado a área Strahler Bacia de ordem 3 Horton Bacia de ordem 3 Ddren L A Ddren 859 4776001180kmk m 2 Strahler e Horton número de confluências 7 Ddren 7 4776001147 confluênciak m 2 I méd CN A I méd3831 4 78 0801kmkm Curvas ei m ai km2 a acumulada ei x ai km2 x km 950960 955 006 126 573 960980 970 063 1447 6111 9801000 990 123 4025 12177 1000 1020 1010 123 6604 12423 1020 1040 1030 107 8847 11021 1040 1060 1050 055 10000 5775 477 Hm 1010990 66044025 50402599099756m Declividades Declividade entre extremos S1 S1 cota finalcotainicial largura finallargurainicial S1 1060950 38311000000287mm Declividade Média S2 Traçase um gráfico do perfil longitudinal Observase o gráfico e procure traçar uma linha que divida as áreas cortadas igualmente 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 880 900 920 940 960 980 1000 1020 1040 1060 1080 950 1020 950 960 980 1000 1020 1040 1060 Perfil de elevação Cota niveladora Distância da foz m Cota m Então faz se a conta normalmente de declividade igual a de extremos porém considerando a cota da linha do corte compensatório de áreas S2 cota finalcotainicial largurafinallargura inicial S2 1020950 383110000 001827mm Declividade Equivalente Constante S3 Para o cálculo de S3 utilizaremos a seguinte expressão S3 L i Li Si 2 Sendo L o comprimento de cada trecho e S a declividade singular de cada trecho Dicota finalcota inicial largura dotrecho dividindo as seções numerandoas Trechos L m Cota inicial m Cota final m Di mm LiDi 1 2 418 950 960 0023923 2702492 2 3 1920 960 980 0010417 1881208 3 4 1021 980 1000 0019589 7294972 4 5 330 1000 1020 0060606 1340466 5 6 142 1020 1040 0140845 3783707 6 7 0 1040 1060 0 0 3831 3052838 Na tabela acima enumeramos os trechos e colocamos onde cada trecho apresenta sua cota final e inicial Como dito anteriormente o L é obtido pela diferença das distancias dos pontos dos trechos Exemplo Trecho 34 41000 30200 10800 metros Para calculo do S tem se como exemplo do mesmo trecho Dicota finalcota inicial largura dotrecho Di500450 10800 00046 Em verde é representado o somatório da equação do S3 e em vermelho o valor do comprimento total do curso de água Assim temos S3 L i Li Si 2 S3 3831 3052838 2 S30125492001575 mm