Bacia Higrográfica

Bacia Higrográfica

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2. BACIAS HIDROGRÁFICAS

2.1 Abordagem Introdutória

Bacias hidrográficas são definidas como áreas nas quais a água drena para um único ponto de saída. Todos os corpos d’água que nascem nas cabeceiras de uma bacia fluem para a seção de controle ou exutório da bacia. Portanto, consiste de uma área na qual ocorre o escoamento (drenagem) da água, a partir de limites geográficos conhecidos como divisores de água com direcionamento do fluxo para a seção de controle.

Bacias hidrográficas normalmente fazem parte de outras bacias de maior porte e assim sucessivamente, até as grandes bacias como do Rio Paraná, São Francisco e Amazonas. Sendo assim, a adoção do termo sub-bacia hidrográfica é mais apropriada, haja vista que os critérios de definição quanto ao tamanho, são imprecisos. Assim, por exemplo, dentro Campus da UFLA existem várias sub-bacias hidrográficas, as quais direta ou indiretamente drenam para o Ribeirão Vermelho (que passa próximo ao Brejão), que por sua vez, é integrante de uma bacia maior, a do Rio Grande, que por sua vez pertence a Bacia do Rio Paraná. Observa-se que todos os corpos d’água que nascem na bacia da UFLA atingirão o oceano Atlântico, na seção de controle da Bacia do Rio Paraná, no rio da Prata, Argentina.

Destacam-se os seguintes elementos fisiográficos de uma bacia hidrográfica: - Divisores de Água: linha que representa os limites da bacia, determinando o sentido de fluxo da rede de drenagem;

- Seção de Controle: local por onde toda a água captada da bacia (enxurrada e corpos d’água) é drenada;

- Rede de Drenagem: constitui-se de todos os corpos d’água da bacia e canais de escoamento, não necessariamente perenes. São canais perenes aqueles em regime permanente de fluxo. São considerados intermitentes os corpos d’água que fluem somente na época das chuvas, ou seja, quando as nascentes estão abastecidas. Ao chegar a estação de déficit hídrico, tais canais secam; e são efêmeros os canais pelos quais fluem água somente quando ocorre escoamento originado de precipitação, ou seja, a enxurrada. Quando a precipitação termina, o fluxo cessa.

A rede de drenagem é extremamente importante para caracterização e manejo de bacias hidrográficas, determinando sua capacidade de produção de água, as características do escoamento superficial e o potencial de produção e transporte de sedimentos. Observa-se que estas 3 propriedades hidrológicas são de grande

Marciano/Carlos Rogério 2 importância para o manejo da bacia, especialmente no contexto ambiental e são diretamente influenciadas pelas características da rede de drenagem.

Cobertura vegetal e classe de solo são ambas fundamentais para caracterização do ambiente e controlam a dinâmica da água dentro da bacia hidrográfica. Cada cobertura vegetal exerce uma influência diferente no tocante às características de evapotranspiração e de retenção da precipitação. Da mesma forma, os tipos de solo, que além do aspecto evaporativo, interferem decisivamente nos processos de infiltração de água e por conseqüência direta, nas características do escoamento superficial e transporte de sedimentos.

Igualmente importante, é o formato da bacia hidrográfica. Bacias hidrográficas geralmente apresentam 2 formatos básicos, com tendência a serem circulares ou elípticas (alongadas). As formas têm importância especial no comportamento do escoamento superficial. As primeiras têm tendência de promover maior concentração da enxurrada num trecho menor do canal principal da bacia, promovendo vazões maiores e adiantadas, relativamente às bacias alongadas, que produzem maior distribuição da enxurrada ao longo do canal principal, amenizando, portanto, as vazões e retardando a vazão de pico (máxima).

2.2 Parâmetros fisiográficos importantes no contexto hidrológico 2.2.1 - Conceitos aplicáveis ao estudo de Bacias Hidrográficas

– Pequenas Bacias

O conceito de pequenas bacias é controverso. Não está somente associado ao tamanho (área) das mesmas, mas ao objetivo dos estudos que serão aplicados. Ponce (1989) citado por Goldenfun (2001) relata as seguintes propriedades para se definir uma bacia hidrográfica como pequena: - uniformidade da distribuição da precipitação em toda a área da bacia;

- uniformidade da distribuição da precipitação no tempo;

- o tempo de duração da chuva geralmente excede o tempo de concentração da bacia; - a produção de água e sedimentos ocorre em grande parte nas vertentes da bacia e o armazenamento e o fluxo concentrados nos cursos d’água não são significativos.

Estas propriedades são estabelecidas com o objetivo de facilitar a modelagem do processo de transformação chuva-vazão. Contudo, há um problema que não pode ser desconsiderado, que é a questão da variabilidade, principalmente espacial, dos eventos de precipitação e da capacidade de infiltração de água no solo, que

Marciano/Carlos Rogério 3 combinados, produzirão grande variação na geração do escoamento superficial. Portanto, o conceito de homogeneidade também deve ser considerado, especialmente em função dos objetivos a serem alcançados. Estes devem ser norteados em função de uma melhor compreensão das relações físicas e matemáticas que envolvem os vários componentes do ciclo hidrológico.

– Bacias Representativas

Tais bacias são definidas de forma que possam representar uma região homogênea. São instrumentadas com aparelhos para monitoramento e registro dos eventos hidrológicos e climáticos. Estas bacias são utilizadas para estudos hidrológicos sem que haja alteração de suas características fisiográficas, em especial solo e cobertura vegetal, que são mantidas estáveis. Assim sendo, há necessidade de grandes séries históricas em especial de vazão e precipitação.

O principal objetivo de bacias representativas instrumentadas é produzir informações hidrológicas e meteorológicas para toda uma região homogênea a que pertencem. Além de longos períodos de análise são feitos estudos climáticos, hidrogeológicos e pedológicos. Enfim, bacias representativas instrumentadas têm como objetivos científicos, os seguintes estudos: - avaliação detalhada dos processos físicos, químicos e biológicos do ciclo hidrológico, necessitando-se de longas séries históricas e mínima alteração do meio; - desenvolvimento de modelos para predição de eventos hidrológicos associados ao escoamento superficial, água no solo e evapotranspiração da região homogênea, que a bacia representa; - análise dos efeitos de mudanças naturais de aspectos fisiográficos no ciclo hidrológico.

– Bacias Experimentais

São bacias hidrográficas que visam basicamente a estudos científicos dos componentes do ciclo hidrológico e eventuais influências de manejos neste. Neste caso, pode-se produzir alterações intencionais nas características de uso do solo e vegetação na bacia. Normalmente, por constituírem-se em áreas destinadas estritamente a pesquisa, havendo-se necessidade de aquisição da área, o tamanho destas bacias não ultrapassa 4 km2 , sendo, portanto, de pequenas dimensões. Os principais objetivos das bacias experimentais são: - avaliar a influência de manejos como desmatamento e influência de diferentes usos do solo na produção de erosão e no ciclo hidrológico;

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- testar, validar e calibrar modelos de previsão hidrológica; - treinamento de técnicos e estudantes com os aparelhos de medição hidrológica (medidores de vazão, linígrafos, molinetes, etc) e climática; - como em bacias representativas, estudos detalhados de processos físicos, químicos e biológicos do regime hídrico das bacias;

Normalmente, busca-se o estudo comparativo dos efeitos de manejos, portanto, é necessário que haja mais de uma bacia monitorada.

– Bacias Elementares

São bacias de pequena ordem, constituindo-se na menor unidade geomorfológica onde podem ocorrer, de maneira completa, o ciclo hidrológico

(Goldenfun, 2001). Apresentam áreas inferiores a 5 km2 , permitindo as seguintes considerações: - uniformidade em toda área dos eventos pluviométricos;

- características de vegetação e pedologia semelhantes em toda a bacia;

- controle sobre a entrada de sedimentos provenientes de outras áreas;

- identificação rápida e precisa de mudanças no horizonte superficial dos solos que constituem as bacias; - não haja efeitos significativos da concentração de água e sedimentos nas calhas dos cursos d’água, quando comparada à produção destes nas vertentes.

Se houver condições de comprovação de tais premissas, pode-se fazer estudos numéricos precisos do ciclo hidrológico, que ajudarão no entendimento dos processos envolvidos com o mesmo. Segundo Goldenfum (2001) em bacias experimentais e elementares pode-se fazer estudos cuja necessidade de informações variem de um período extenso de análise (grandes séries históricas) ou períodos bastante curtos, tudo dependendo dos objetivos. Por exemplo: na avaliação dos efeitos de diferentes práticas agrícolas pode-se trabalhar com períodos curtos de análise; já na avaliação dos efeitos de desmatamento ou função hidrológica de diferentes coberturas vegetais, há necessidade de uma série maior de dados para se chegar a resultados conclusivos.

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2.2.2 Caracterização Fisiográfica de Bacias Hidrográficas

– Divisores de Água

O divisor de águas delimita a Bacia Hidrográfica. Existem dois tipos de divisores: o topográfico e o geológico ou freático. O primeiro diz respeito à linha que une os pontos mais elevados do relevo e o segundo, linha que une os pontos mais elevados do lençol freático. O divisor freático varia ao longo do ano em função das estações (época de chuva e seca). Normalmente, não há coincidência entre os dois tipos de divisores, prevalecendo quase sempre o topográfico, por ser fixo e de mais fácil identificação. A Figura 1 mostra uma carta topográfica com a delimitação de uma pequena bacia hidrográfica, com seus principais elementos fisiográficos.

Figura 1. Carta topográfica da região do sul de Minas, com a separação de uma pequena bacia hidrográfica e seus principais elementos fisiográficos.

– Área da Bacia Hidrográfica

Corresponde à área limitada pelos divisores de água, conectando-se na seção de controle. É um dos elementos mais importantes da Bacia Hidrográfica, pois é básico para quantificação de quase todos os parâmetros e grandezas hidrológicas.

Seção de Controle

Rede de Drenagem

Divisores de Água

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– Solos da Bacia Hidrográfica

O Levantamento Pedológico é uma das primeiras etapas do estudo fisiográfico e geomorfológico de uma bacia hidrográfica. A clara distinção entre classes de solo permite estabelecer como os manejos deverão ser implantados visando ao uso adequado de cada solo, ou seja, visando à aplicação do manejo conservacionista, que objetiva adequar o uso do solo dentro de sua capacidade física e química e sugerir as melhores formas de correção de deficiências. Desta forma, pode-se trabalhar e corrigir problemas associados à erosão e cultivo de culturas enquadradas nos limites de cada solo, caracterizados pela Classe de Capacidade de Uso.

Em termos de pesquisa, o Levantamento Pedológico é de suma importância para se implementar experimentos que visem ao estudo de variabilidade espacial e temporal de parâmetros físico-hídricos do solo e estabelecer uma base de informações que serão úteis para justificar eventuais comportamentos hidrológicos na bacia hidrográfica.

Pela Figura 2 pode-se observar as classes de solo de uma pequena bacia hidrográfica da região de Lavras, MG, que se constitui na primeira etapa de avaliação hidrológica da bacia em questão.

Latossolo Vemelho-AmareloCambissoloLatossolo Vemelho distrófico tipíco Solos hidromórficos

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