Manejo de Bacias Hidrográficas - Agronomia

Conceito de Bacias Hidrográficas

• Uma bacia hidrográfica é a área de captação natural dos fluxos de água originados a partir da precipitação, que faz convergir os escoamentos para um único ponto de saída, seu exutório.
• Elementos das bacias hidrográficas:
  • Divisor de águas: ponto mais alto da bacia que define o limite da bacia.
  • Rio principal: rio coletor que faz a drenagem de todos os afluentes (rios secundários) e do escoamento de sub-superfície.
  • Afluentes: coletor do escoamento superficial e despeja água no rio principal.
  • Sub afluentes: coleta o escoamento superficial e despeja água em um rio afluente.

Classificação das Bacias Hidrográficas

• Exorreicas: quando o escoamento da água se faz de modo contínuo até o mar.
• Endorreicas: quando as drenagens são internas e não possuem escoamento até o mar, desembocando em lagos ou dissipando-se nas areias do deserto ou perdendo-se nas depressões cársicas.
• Arreicas: quando não há qualquer estruturação em bacias, como nas áreas desérticas.
• Criptorreicas: quando as bacias são subterrâneas, como nas áreas cársicas.

Características das Bacias Hidrográficas

• Área de drenagem: área da bacia que contribui para a formação do curso d'água principal.
• Comprimento da drenagem principal: influencia na característica da bacia e indiretamente na área.
• Declividade: diferença de altitude entre o início e o fim da drenagem dividida pelo comprimento da drenagem.
• Forma: influencia no tempo transcorrido entre a ocorrência da precipitação e o escoamento no exutório.
• Cobertura vegetal e uso do solo: florestas, agricultura, urbanização, etc.

Manejo de Bacias Hidrográficas

• Uso racional dos recursos naturais de uma bacia visando produção de água em quantidade e qualidade.
• Objetivos: mostrar a influência do uso da terra sobre a produção de água, as enchentes e processos erosivos.

Balanço Hídrico

• Balanço entre entradas e saídas de água em uma bacia hidrográfica.
• Entradas: precipitação.
• Saídas: evapotranspiração e escoamento.
• Principal objetivo: mostrar a relação entre o uso da terra e a produção de água.### Balanço Hídrico
• A equação do balanço hídrico é: ΔV = P - E - Q
• Onde:
  • ΔV: variação do volume de água armazenado na bacia (m3)
  • Δt: intervalo de tempo considerado (s)
  • P: precipitação (m3.s-1)
  • E: evapotranspiração (m3.s-1)
  • Q: escoamento (m3.s-1)

Precipitação

• A precipitação é a água da atmosfera depositada na superfície terrestre
• Formas de precipitação: chuva, granizo, neve, orvalho, neblina ou geada
• Variabilidade temporal e espacial da precipitação
• A água existente na atmosfera encontra-se predominantemente na forma de vapor
• A quantidade de vapor no ar é limitada; ar a 20ºC - 20 gramas por metro cúbico > condensação
• Tamanho das gotas: nuvem: 0,02 mm, chuva: 0,5 a 2 mm

Classificação das Chuvas

• Chuvas frontais: interação entre massas de ar quentes e frias
• Chuvas orográficas: ventos em barreiras montanhosas
• Chuvas convectivas: brusca ascensão local de ar aquecido no solo

Instrumentos de Medição

• Radar
• Pluviômetros
• Pluviógrafos

Variabilidade Espacial e Sazonal da Chuva

• A época de ocorrência das chuvas é um dos aspectos mais importantes do clima e da hidrologia de uma região
• Existem regiões com grande variabilidade sazonal da chuva, com estações do ano muito secas ou muito úmidas
• A variabilidade sazonal da chuva é representada por gráficos com a chuva média mensal

Escoamento

• O escoamento em uma bacia é estudado em duas partes: geração de escoamento e propagação de escoamento
• Tipos de escoamento: superficial, sub-superficial e subterrâneo
• A parcela da chuva que se transforma em escoamento superficial é chamada chuva efetiva

Hidrograma

• Representação gráfica da vazão ao longo do tempo
• Formação do hidrograma: início do escoamento superficial, ascensão do hidrograma, pico do hidrograma, recessão do hidrograma, fim do escoamento superficial

Fatores que Influenciam no Escoamento Superficial

• Físicos: área, relevo, taxa de impermeabilização, capacidade de infiltração
• Hidrológicos: distribuição, duração e intensidade de precipitação
• Vegetativos: parte da chuva que fica interceptada pela vegetação e pela própria dificuldade de transporte da água no solo vegetado

Interceptação

• Reteção de parte da precipitação acima da superfície do solo, o que pode ocorrer devido à vegetação ou outras formas de obstrução
• A intercepção interfere no balanço hídrico da bacia hidrográfica: funciona como um reservatório que armazena uma parcela da precipitação
• Tende a reduzir a vazão média e a variação da vazão ao longo do ano, retardando e reduzindo o pico das cheias frequentes

Evapotranspiração

• Evaporação: processo pelo qual se transfere água do solo e das massas líquidas para a atmosfera
• Transpiração: processo pelo qual se transfere água do solo para a atmosfera através das plantas
• Evapotranspiração: soma da evaporação e transpiração
• As grandezas características da evaporação: perda por evaporação, intensidade de evaporação### Evapotranspiração
• Fatores que afetam a evaporação: umidade do ar, temperatura do ar, velocidade do vento, radiação solar
• Medição da evaporação: Tanque Classe A, construído em aço ou ferro galvanizado, leitura efetuada às 9 horas de cada dia
• Cálculo da evapotranspiração (ET): ET = P - Qs – Qb – ΔV, onde P é a chuva, Qs é o escoamento superficial, Qb é o escoamento subterrâneo e ΔV é a variação de volume de água

Transpiração

• Fatores intervenientes na transpiração: vento, temperatura, umidade
• O processo de transpiração envolve a retirada da água do solo pelas raízes das plantas, o transporte da água através da planta até as folhas e a passagem da água para a atmosfera através dos estômatos da folha

Infiltração

• Importância: crescimento da vegetação, abastecimento dos aquíferos, reduzir escoamento superficial, cheias e erosão
• Fatores que influenciam na infiltração: água disponível para infiltrar, natureza do solo, estado da superfície, quantidade de água e ar inicialmente presentes no solo
• A infiltração pode ser considerada como uma sequência de três fases: entrada da água pela superfície, percolação da água através do perfil do solo e relação da capacidade de armazenamento da água no solo
• Medição da infiltração: Anéis concêntricos, aplicação de água em ambos os cilindros, anotação do volume de água aplicado e do nível de água em intervalos de tempo

Águas Subterrâneas

• No Brasil, as reservas de água subterrânea são estimadas em 112.000 km³ e a contribuição multianual média à descarga dos rios é da ordem de 2.400 km³/ano
• Fatores limitantes: porosidade do subsolo, cobertura vegetal, inclinação do terreno, tipo de chuva
• Aquíferos: rochas ou sedimentos, porosos e permeáveis, que armazenam e transmitem volumes significativos de água subterrânea
• Principais aquíferos: aquífero poroso ou sedimentar, aquífero fraturado ou fissural, aquífero cárstico (Karst)

Poços e Nascentes

• Tipos de poços: Poço tubular profundo, Poço raso, Cisterna, Cacimba ou Amazonas
• Nascente: afloramento natural do lençol freático que apresenta perenidade e dá início a um curso d'água

Áreas de Preservação Permanente

• Definição: áreas protegidas, cobertas ou não por vegetação nativa, com a função ambiental de preservar os recursos hídricos, a paisagem, a estabilidade geológica e a biodiversidade
• Exemplos: faixas marginais de cursos d'água, áreas no entorno de lagos e lagoas naturais, áreas no entorno de nascentes e olhos d'água perenes, encostas ou partes destas com declividade superior a 45º

Tecnologias Aplicáveis à Conservação de Lençóis, Nascente e Cursos d'Água

• Controle de erosão: medidas preventivas, práticas mecânicas, práticas vegetativas
• Métodos de controle de erosão: canais escoadouros, controle da erosão em voçorocas, práticas vegetativas
• Recuperação de matas ciliares: planejamento prévio, considerando fatores como área, nascentes, faixa de preservação permanente, características físicas locais, erosão, escolha de espécies