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.CEDERJ CENTRO DE EDUCAO SUPERIOR A DISTNCIA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO

CURSO: Geografia DISCIPLINA: Geomorfologia Continental CONTEUDISTAS: Otavio Miguez Rocha Leo; Leonardo B. Brum

Aula 10 A morfometria e a anlise Geomorfolgica de Bacias Hidrogrficas.

Meta

Apresentar os principais aspectos da analise morfolgica das formas do relevo a

partir da interpretao de cartas topogrficas. Sero destacados os principais

ndices morfomtricos utilizados na caracterizao hidrolgica e geomorfolgica

das bacias hidrogrficas. Pretende-se ainda apresentar uma importante

metodologia para ensino e pesquisa em geomorfologia continental relacionando as

caractersticas morfomtricas do relevo aos processos geomorfolgicos atuantes

nas encostas e na rede de drenagem localizados nas bacias hidrogrficas.

Objetivos

Esperamos que, aps o estudo do contedo desta aula, voc seja capaz de:

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1. Compreender a importncia da morfometria para o desenvolvimento de

atividades de ensino e pesquisa em geomorfologia continental.

2. Reconhecer as formas de relevo a partir da anlise de ndices

morfomtricos obtidos pela interpretao de cartas topogrficas.

3. Relacionar os parmetros morfomtricos com as caractersticas

hidrolgicas e geomorfolgicas das bacias hidrogrficas.

Introduo

A anlise morfolgica das formas de relevo das bacias hidrogrficas vem

sendo amplamente utilizada para caracterizao hidrolgica e geomorfolgica no

mbito da geomorfologia continental. Essa metodologia permite a obteno de

ndices morfomtricos que representam o papel da forma do relevo na ao dos

processos geomorfolgicos responsveis pela dinmica das bacias.

Muitos processos geomorfolgicos e hidrolgicos (como a eroso, os

movimentos de massa, o assoreamento de canais e as enchentes) podem ser

melhor compreendidos a partir da interpretao das caractersticas topogrficas

das bacias, pois o condicionante morfolgico influencia a tipologia e a intensidade

do intemperismo, da eroso e da deposio atuantes nessas reas.

As relaes entre formas de relevo, materiais e processos geomorfolgicos

muito utilizada na geomorfologia e a contribuio especifica da anlise

morfomtrica a possibilidade de produo de ndices que refletem as principais

caractersticas das formas do relevo. Dessa maneira torna-se possvel obter

informaes muito valiosas para compreender a atuao dos processos a partir da

interpretao de cartas topogrficas em distintas escalas.

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No Brasil, a partir dos trabalhos publicados por Antnio Christofoletti nas

dcadas de 70 e 80 a anlise morfomtrica passou a ser bastante utilizada,

permitindo a insero de mtodos quantitativos para avaliao das formas do

relevo. Dos vrios parmetros morfomtricos apontados pela literatura

geomorfolgica iremos destacar os mais significativos para a compreenso do

papel exercido pelas formas do relevo nos tipos de processos e na intensidade

dos mesmos. Inicialmente vamos apresentar os parmetros rea da Bacia,

Desnivelamento da Bacia e Desnivelamento do Canal Principal, que refletem os

volumes de precipitao sobre as bacias e a energia gravitacional disponvel para

o escoamento dos fluxos hidrolgicos. Num segundo momento iremos destacar o

parmetro Densidade de Drenagem e suas relaes com as caractersticas

geolgicas e climticas das bacias hidrogrficas.

Cabe ainda destacar que nessa aula sero apresentadas as principais

questes tericas da analise morfolgica das bacias com o detalhamento da

metodologia de obteno de ndices morfomtricos ficando para a Aula 11, onde

faremos atividade praticas aplicadas a obteno e o clculo de parmetros

morfomtricos utilizados na anlise morfologica. Portanto as aulas 10 e 11 dessa

disciplina se constituem em um subconjunto integrado, sendo complementares em

diversos aspectos e devem ser vistas conjuntamente.

1. A anlise morfomtrica das bacias hidrogrficas e sua relevncia para o ensino e a pesquisa em geomorfologia

O papel exercido pela rede de drenagem na enculturao das formas de

relevo sempre foi considerado fundamental nas principais teorias e modelos

evolutivos da geomorfologia, como vimos nas aulas 1 e 2 desse curso. Alm disso,

quando foram introduzidas as abordagens sistmicas na geomorfologia (como

vimos na aula 3) a funo geomorfolgica dos canais fluviais foi considerada uma

varivel-chave para a compreenso dos processos geomorfolgicos atuantes nas

encostas e fundos de vale nas bacias hidrogrficas. Nesse sentido podemos

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aceitar que as caractersticas da rede de drenagem influenciam de forma decisiva

os processos de intemperismo, eroso e deposio presentes nas bacias, ao

mesmo tempo que refletem a ao dos condicionantes geolgicos e climticos

responsveis pela modelagem do relevo da superfcie terrestre.

Christofoletti (1980) indica que o trabalho geomorfolgicos dos cursos

dgua so um dos processos morfogenticos mais atuantes na esculturao da paisagem terrestre e indica que as caractersticas das redes de drenagem refletem

o arranjo espacial dos canais fluviais. O mesmo autor coloca que as

caractersticas morfolgicas da rede de canais articulados dentro de uma bacia,

so influenciadas, dentre outros aspectos, pela natureza e disposio das

camadas rochosas (condies lito-estruturais), pelo intemperismo e eroso

diferencial sobre o embasamento, pelas diferenas de gradiente topogrfico e pela

evoluo geral da prpria paisagem geomorfolgica.

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Foto 1 Condies lito estruturais relacionadas a zona de contato litolgico. Na foto

podemos observar um contato entre basaltos e gnaisses que apresentam uma resistncia

diferencial ao intemperismo e a eroso. (foto dos autores)

Como vemos so muitas as questes geomorfolgicas que podem ser

melhor compreendidas a partir da identificao das caractersticas morfolgicas da

rede de drenagem e da observao da relao entre essas formas e os processos

operantes nos sistemas fluviais e de encostas das bacias hidrogrficas. Questes

como tipos e mecanismos de deflagrao de movimentos de massa, processos

erosivos e deposicionais nas encostas e sistemas fluviais, enchentes nas plancies

de inundao, intemperismo e formao dos solos nas encostas, podem ser

relacionadas s caractersticas morfolgicas das bacias. O assunto central dessa

aula demonstrar como essas caractersticas morfolgicas podem ser reveladas

pela anlise morfomtrica das bacias hidrogrficas.

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Para tanto iremos agora apresentar e discutir os principais aspectos da

anlise morfolgica das bacias, que se constitui numa metodologia de extrao de

ndices morfomtricos relativos as formas de relevo numa bacia hidrogrfica

INICIO DO BOX EXPLICATIVO

PROCESSOS MORFOGENTCOS Referem-se ao conjunto de processos responsveis pela modelagem do relevo da superfcie terrestre.

De maneira geral esto relacionados aos processos de intemperismo,

eroso e deposio que so os responsveis pela esculturao das formas

do relevo.

1.1. As Caractersticas Morfolgicas das bacias hidrogrficas A primeira varivel morfolgica das bacias hidrogrficas a ser considerada

nas anlises morfomtrica o Tamanho da Bacia que ser determinado pela sua

rea total que o espao localizado entre as linhas dos divisores de drenagem.

Delimitando um permetro que acompanhe o divisor topogrfico que circunda a

bacia podemos calcular a rea de contribuio para o exutrio do canal principal da bacia.

O tamanho dessa rea muito importante pois quanto maior a rea de

contribuio de uma bacia maior ser sua superfcie exposta as precipitaes e,

consequentemente, maiores sero os ndices de vazo de escoamento fluvial.

Comparando duas bacias hidrogrficas podemos considerar que, sob condies

geolgicas e climticas similares, a bacia de maior tamanho (maior rea de

contribuio) ir apresentar maiores taxas de vazo fluvial em seu canal principal.

O tamanho da bacia portando uma varivel morfolgica muito importante pois

determina a quantidade de fluxos hidrolgicos nas encostas, nos aquferos e nos

rios, possuindo grande significado geomorfolgico para a dinmica das vertentes e

dos canais fluviais de uma bacia.

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INICIO DO BOXE EXPLICATIVO

EXUTORIO DO CANAL PRINCIPAL O termo exutrio refere-se a seo

transversal de um canal fluvial localizada junto a sua foz, ou seja, no ponto de

desague em outro rio, lagoa costeira ou o mar. No caso do exutrio do canal

principal de uma bacia representa o trecho que recebe a vazo fluvial de todos os

tributrios localizados na bacia e ponto adequado para se medir a vazo da

mesma.

FIM DO BOXE EXPLICATIVO

Foto 2 Bacias hidrogrficas em Ubatuba-SP. A foto revela as cabeceiras das bacias nas

encostas da Serra do Mar e o exutrio dos canais principais desaguando nas praias do Litoral. (foto

dos autores)

Outra varivel morfolgica fundamental das bacias o seu Desnivelamento

Topogrfico que expressa a diferena altimtrica entre o ponto mais elevado do

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divisor de drenagem e o ponto do exutrio, que a foz do canal principal da bacia

em outro sistema hidrolgico (outro rio da qual seja tributrio, sistemas lagunares

costeiros ou o mar). O valor do desnivelamento fundamental pois condiciona o

gradiente topogrfico total da bacia, que embora possa apresentar muitas classes

de declividade distintas no seu interior, tem um peso considervel na

determinao dos processos hidrolgicos e geomorfolgicos atuantes nas

encostas e canais fluviais. O desnivelamento topogrfico total da bacia determina

a quantidade de energia gravitacional potencial que est disponvel para a

remoo de gua e sedimentos da bacia, influenciando toda a dinmica erosiva e

deposicional da mesma.

Outra varivel morfolgica fundamental para a compreenso da dinmica

hidrolgica e geomorfolgica das bacias a sua Forma. Essa varivel

fortemente condicionada pelas condies lito-estrurais do embasamento geolgico

que apresenta, em muitos casos, um controle sobre a dissecao fluvial produzida pela rede de drenagem. A presena de estruturas geolgicas como

falhamentos e fraturamentos podem confinar o entalhe erosivo promovida pela

rede de canais e direcionar toda dinmica evolutiva da rede de drenagem. Como a

ao da dissecao fluvial considerada um processo morfogentico

fundamental, esse controle lito-estrutural sobre a rede drenagem acaba tambm

afetando a Forma da bacia.

INICIO DO BOX EXPLICATIVO

DISSECAO FLUVIAL refere-se a ao erosiva dos canais fluviais que atravs da inciso vertical no leito e do espraiamento lateral nas margens do canal

promove o entalhamento da rede de drenagem, modificando os nveis de base

locais e controlando o processo de modelagem do relevo.

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Foto 3 bacia hidrogrfica do Rio Maca, Nova Friburgo-RJ. Pela fotografia podemos

perceber o grande desnivelamento topogrfico entre os divisores de drenagem (crista montanhosa

ao fundo) e o canal principal da bacia. (fotos dos autores)

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Foto 4 Bacia do Rio Maca em Nova Friburgo-RJ. Os altos desnivelamentos topogrficos

entre os divisores de drenagem e o canal principal da bacia influenciam as caractersticas

geomorfolgicas das vertentes e dos canais fluviais. (fotos dos autores)

FIM DO BOX EXPLICATIVO

A Forma da bacia (circular ou alongada) reflete, portanto, as interaes

entre o regime pluviomtrico, condicionado pela condies climticas regionais, e

as caractersticas geolgicas da bacia. Os formatos mais circulares so

considerados menos efetivos na rapidez do escoamento fluvial das precipitaes

sobre as bacias pois os rios principais e seus tributrio tem geralmente maiores

extenses. Ao contrrio, as bacias com Formas mais alongadas apresentam maior

rapidez de escoamento fluvial, com os fluxos hidrolgicos atravessando extenses

menores para sarem pelo exutrio da bacia. Como vemos, essas caractersticas

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morfolgicas distintas se relacionam com a dinmica hidrologia das bacias,

afetando as variaes de vazo nos canais e o tempo de resposta dos mesmos as entradas de chuvas.

Se associarmos as caractersticas morfolgicas descritas acima (Tamanho,

Desnivelamento Topogrfico e Forma) teremos um bom ponto de partida para

entender as caractersticas geomorfolgicas e a dinmica hidrolgica das bacias.

Iremos agora apresentar alguns parmetros morfomtricos utilizados para

quantificar essas variveis morfolgicas, servindo de base para realizao da

caracterizao morfomtrica das bacias hidrogrficas e para o entendimento dos

processos geomorfolgicos observados no interior das mesmas.

INICIO DO BOXE EXPLICATIVO TEMPO DE RESPOSTA O tempo de resposta de um canal fluvial as

entradas de chuva refere-se ao intervalo de tempo decorrido entre o inicio da

precipitao e as modificaes na vazo fluvial. Dependendo das caractersticas

das bacias esse tempo pode ser longo, quando a gua fica retida na encosta

antes de chegar aos canais, ou rpido, quando as caractersticas do escoamento

nas vertentes direcionam diretamente os fluxos para os canais fluviais.

FIM DO BOX EXPLICATIVO Atividade 1 Atende os Objetivos da Unidade 1 Agora que j vimos as principais caractersticas morfolgicas das bacias e

alguns parmetros morfomtricos leia as afirmativas abaixo e indique se so

verdadeiras ou falsas:

1) O Tamanho da Bacia pouco importa para sua dinmica hidrolgica. ( )

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2) O Tamanho da Bacia fundamental para sua dinmica hidrolgica pois

determina a rea de contribuio de fluxos hidrolgicos para o exutrio

do canal principal. ( )

3) O Desnivelamento Topogrfico e a Extenso de uma bacia hidrogrfica

determinam a Energia Gravitacional disponvel para o escoamento de

gua e sedimentos da bacia. ( )

4) O Desnivelamento Topogrfico que a diferena altimtrica entre o

ponto mais alto do divisor e a cota do exutrio do canal principal no

afeta o Gradiente da Bacia. ( )

5) A Forma da Bacia afeta a eficincia do escoamento, sendo que as

bacias mais circulares tendem a escoar as guas com maior rapidez. ( )

RESPOSTA COMENTADA

1) Falso O tamanho da bacia fundamental para a dinmica hidrolgica,

pois determina a rea de contribuio de fluxos hidrolgicos para o

canal principal

2) Verdadeiro

3) Verdadeiro

4) Falso O Gradiente da bacia estabelecido pela relao entre

Desnivelamento topogrfico e extenso da bacia.

5) Falso As bacias com Forma circular tendem a promover o escoamento

mais lento dos fluxos fluviais.

2. Os ndices morfomtricos e a avaliao de condicionantes geomorfolgicos

2.1. rea da Bacia

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Define o tamanho da bacia e determinado pela rea localizada dentro do

permetro da mesma. Esse parmetro define a rea de contribuio de drenagem

para o exutrio do canal principal. Nas encostas localizadas na rea de

contribuio ocorrem os fluxos de escoamento pluvial (gua proveniente da chuva)

como vimos na Aula 8. A gua precipitada nas encostas tende a se direcionar para

os canais, com exceo da parcela da chuva que sofre evapotranspirao. Esse

escoamento se d por diferentes rotas hidrolgicas nas encostas que podem

envolver fluxos superficiais, sub-superficiais e subterrneos.

Portanto, quanto maior for a rea de contribuio da bacia maior ser a

magnitude dos fluxos de gua em seu interior e maior ser a complexidade da

dinmica hidrolgica nas encostas e nos canais localizados na bacia. Importante

lembrar, como vimos na Aula 8, que a dinmica hidrolgica das bacias envolve as

condies de infiltrao, armazenamento e escoamento de gua das chuvas na

superfcie do terreno, na zona no saturada dos solos e na zona de saturao.

Ainda retomando a Aula 8 podemos perceber que os Fluxos de Base e os Fluxos

de Chuva observados nos canais fluviais tero caractersticas bastante

influenciadas pelo tamanho da rea de contribuio da sua bacia.

Outro aspecto relevante do tamanho da rea de contribuio, para as

caractersticas geomorfolgicas da bacia a sua influencia no tempo de resposta

da vazo aos eventos pluviomtricos. Bacias de menor tamanho (menor rea)

costumam apresentar uma resposta mais rpida as entradas de chuva, com o

aumento de vazo no canal sendo sentida durante ou imediatamente aps o

evento de chuva. J nas bacias maiores esse tempo de resposta pode ser bem

maior.

2.2. Gradiente da Bacia

O gradiente da bacia reflete a energia gravitacional disponvel para

mobilizar gua e sedimentos ao longo das encostas e da rede de drenagem

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localizadas dentro da bacia hidrogrfica. Quanto maior for o gradiente topogrfico

da bacia maior ser a velocidade dos fluxos hidrolgicos nas encostas e canais, e

consequentemente mais intensa ser sua dinmica hidro erosiva. O gradiente total

da bacia obtido a partir da determinao do desnivelamento topogrfico e da

extenso longitudinal da bacia.

As Bacias Hidrogrficas com grande desnivelamento topogrfico e pequena

extenso apresentam os maiores gradientes topogrficos e possuem

caractersticas morfolgicas que favorecem um rpido escoamento das aguas

precipitadas nas encostas. Ao contrrio, bacias com baixo desnivelamento e/ou

grande extenso apresentam menores gradientes e uma maior capacidade de

reter os fluxos hidrolgicos originados nas entradas pluviomtricas.

O gradiente da bacia tem importante significado geomorfolgico, pois afeta

a dinmica hidrolgica das encostas e as relaes entre as entradas de chuva e

as respostas de vazo nos canais fluviais. Processos como infiltrao e

percolao da gua no solo, o escoamento superficial e subsuperficial nas

encostas e o armazenamento e o fluxo de gua subterrnea na Zona de

Saturao recebem grande influncia do gradiente da bacia.

2.3. Gradiente do Canal Principal O gradiente do canal principal revela as caractersticas de declividade do

canal principal da bacia estando diretamente relacionado sua dinmica erosiva e

deposicional, bem como suas respostas de aumento de vazo aos eventos

pluviomtricos na bacia. Canais com o gradiente elevado tendem a promover um

rpido escoamento fluvial, intensificando a capacidade de transporte de

sedimentos pelo fluxo fluvial. Nessas condies o rpido escoamento pode

intensificar tambm os processos de eroso fluvial promovendo um incremento

ainda maior no transporte de sedimentos.

Por outro lado, os valores baixos de gradiente do canal principal revelam

sistemas fluviais com menos energia gravitacional disponvel, implicando em

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menor capacidade de eroso e transporte de sedimentos e no predomnio dos

processos deposicionais.

O gradiente do canal principal obtido pela relao entre o desnivelamento

e a extenso do mesmo e reflete as caractersticas gerais do perfil longitudinal do

canal. Cabe destacar que mesmo em canais com elevado gradiente podem existir

trechos com menor gradiente de declividade, afetando a dinmica hidrolgica,

erosiva e deposicional do fluxo fluvial, que se modifica de acordo com essas

variaes na declividade do canal. Portanto para termos uma avaliao da

dinmica erosiva e deposicional num determinado sistema fluvial temos que

considerar tambm as caractersticas de seu perfil longitudinal que revela as

variaes de declividade do leito fluvial ao longo de toda a sua extenso.

Foto 5 Trecho do Canal Principal do Rio Maca em Nova Friburgo-RJ. Na foto podemos

perceber um trecho de menor declividade no leito, favorecendo os processos deposicionais. Foto

dos autores.

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Foto 6 Canal principal da Bacia do rio Maca, Nova Friburgo-RJ. Nesse trecho do canal o

aumento na declividade promove um fluxo mais turbulento aumentando a capacidade de transporte

e eroso e inibindo os processos deposicionais. (foto dos autores)

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Foto 7 Pequenas variaes de declividade em um trecho do canal principal do Rio

Maca, Nova Friburgo-RJ. Pode-se perceber pelas variaes na turbulncia do fluxo a influncia

desse parmetro na dinmica erosiva e deposicional dos canais fluviais. (foto dos autores)

2.4. Densidade de Drenagem

A densidade de drenagem um dos parmetros mais utilizados na anlise

morfomtrica do relevo, pois reflete as interaes entre as caractersticas do

embasamento geolgico com a dinmica climtica da bacia, possuindo um grande

significado geomorfolgico. A densidade de drenagem expressa a relao entre a

rea da bacia e a extenso total da rede de canais e demonstra as caractersticas

da dissecao fluvial em um determinado trecho da superfcie terrestre. Como vimos nas aulas 1 e 2 dessa disciplina os principais modelos evolutivos e teorias

geomorfolgicas buscam correlacionar os processos de dissecao fluvial ao

modelado do relevo.

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A extenso total da rede de canais da bacia representa o somatrio da

extenso (cumprimento do canal medido entre a nascente e a foz) de todos os

canais tributrios e do canal principal da bacia. A extenso total da rede de

drenagem reflete o numero de rios localizados no interior de uma bacia e a

sinuosidade e a extenso dos mesmos. Quanto maior a extenso da rede de

canais maior ser o valor de densidade de drenagem e mais eficiente ser a

exportao de gua e sedimentos para fora da Bacia. A extenso dos rios tambm

reflete as caractersticas do gradiente dos canais, pois os trechos de maior

declividade geralmente apresentam menor sinuosidade. Outro aspecto que afeta a

extenso da rede so os controle lito-estruturais que podem confinar e orientar os

canais segundo a rede de fraturas e outras estruturas geolgicas do

embasamento.

Inicio do Box Explicativo

DISSECAO FLUVIAL Conjunto de processos fluviais que promovem o entalhamento da rede de drenagem e promovem o rebaixamento dos nveis de

base locais, controlando toda dinmica evolutiva das encostas em uma bacia

hidrogrfica. Envolve os processos de inciso linear, eroso fluvial e transporte de

sedimentos que ocorrem no interior dos canais fluviais.

Fim do Boxe Explicativo Atividade 2 Atende aos objetivos da unidade 2 Agora que j vimos os ndices morfomtricos mais utilizados para o

entendimento das caractersticas morfolgicas das bacias e as suas relaes com

os processos geomorfolgicos responda as questes abaixo:

a) Como podemos determinar o gradiente de uma bacia e qual sua

importncia para o entendimento dos processos geomorfolgicos?

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b) Como podemos relacionar os processos erosivos e deposicionais no

sistema fluvial com o gradiente do canal principal?

c) Porque a densidade de drenagem se constitui num importante

parmetro morfomtrico para avaliao hidrolgica das bacias de

drenagem?

Resposta Comentada

a) O gradiente de uma bacia determinado pela relao entre o seu

desnivelamento total, expresso pela diferena altimtrica (distancia

vertical) entre o ponto de maior cota do divisor de drenagem e a cota do

ponto do exutrio, e sua extenso, expressa pela distncia entre o ponto

mais afastado da sua foz e trecho do canal onde se localiza o exutrio

(distancia horizontal). Ambos os valores so expressos em metros e

dividindo o valor de desnivelamento pelo valor da extenso teremos o

valor do gradiente da bacia. A importncia desse parmetros que ele

determina a energia gravitacional disponvel para mobilizar gua e

sedimentos pelas encostas e canais, afetando os processos de

intemperismo, eroso e deposio dentro da bacia.

b) O gradiente do canal principal expressa a declividade mdia do leito

fluvial de um canal e se relaciona aos processos de eroso, transporte

de sedimentos e deposio ao longo do rio principal de uma bacia

hidrogrfica. Para estabelecer uma relao entre esses processos e o

gradiente do canal principal precisamos considerar que existem

diferenas de declividade ao longo da extenso do canal que controlam

sua dinmica erosiva e deposicional. Nos trechos de maior declividade

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temos predomnio da eroso e nos de menor declividade temos o

predomnio da deposio. Portanto, para caracterizao da dinmica

erosiva e deposicional de um rio, precisamos articular o gradiente total

(energia gravitacional total disponvel) com seu perfil longitudinal que

apresenta as variaes de declividade ao longo de sua extenso entre a

nascente e a sua foz (exutrio).

c) A densidade de drenagem em uma bacia hidrogrfica revela a relao

entre a extenso da rede de canais (principal e tributrios) e a rea total

da bacia. Quanto maior a densidade de drenagem maior a facilidade de

escoamento de gua e sedimentos da bacia, promovendo uma resposta

mais rpida as entradas de chuva. J nas bacias com menor densidade

de drenagem, a gua da chuva permanece um maior tempo nas

encostas, retardando as respostas de vazo nos canais fluviais e

afetando a dinmica hidrolgica. As variaes de vazo no canal

principal vo estar portanto relacionadas a densidade de drenagem, que

pode acelerar ou retardar a chegada dos fluxos fluviais ao exutrio da

bacia.

3. Reconhecendo as formas de Relevo a partir da Interpretao das

cartas topogrficas.

J foram apresentadas em aulas anteriores inseridas no curso de

Geomorfologia Geral e tambm nessa disciplina de Geomorfologia

Continental os procedimentos para interpretao de curvas de nvel que

representam graficamente as formas do relevo (formas cncavas e

convexas das encostas e perfis longitudinais dos canais fluviais). Na anlise

morfomtrica so priorizadas as caractersticas morfolgicas das bacias

hidrogrficas que tambm podem ser extradas das cartas topogrficas.

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A interpretao do traado das curvas de nvel fundamental pois

indica as linhas que representam os Divisores de Drenagem, que por sua

vez, so utilizados para delimitao do permetro das bacias e ou sub-

bacias de um sistema hidrogrfico. Ou seja, para iniciarmos os

procedimentos metodolgicos para anlise morfomtrica temos que

delimitar as bacias para, posteriormente, determinarmos suas

caractersticas morfolgicas descritas no capitulo 1 dessa aula.

Quando analisamos as bacias hidrogrficas percebemos que as

mesmas so compostas por inmeras sub-bacias pois cada canal tributrio

de um canal principal possui sua rea especifica de contribuio de

drenagem. Essa rea representa a poro da bacia que drena fluxos de

gua e sedimentos para um determinado canal tributrio, e pode ser

delimitada pelos mesmos princpios que norteiam a delimitao da bacia do

canal principal.

Devemos portanto localizar todos os canais tributrios e delimitar sua

sub-bacia especifica a partir da identificao dos divisores internos

(interflvios) localizados na bacia hidrogrfica. Na pratica ao delimitarmos

todas as sub-bacias tributrias de um canal principal (inclusive a do canal

principal antes da articulao com o primeiro tributrio) delimitamos a

prpria bacia hidrogrfica do canal principal.

Como o nmero de canais tributrios de uma bacia pode ser

bastante elevado costuma-se utilizar um sistema que possa hierarquizar os

canais em diferentes ordens, para formar um nmero menor de sub-bacias

e possibilitar sua caracterizao morfolgica. Pra tanto costuma-se utilizar o

mtodo de Stralher (1952) para definio de Hierarquia da rede de

drenagem.

3.1. A Hierarquia da Rede de Drenagem e a Delimitao das Bacias hidrogrficas.

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Segundo Stralher (1952) a Hierarquia da rede drenagem obtida a partir da

interpretao da posio de cada canal em relao a rede de drenagem da bacia.

Partindo das nascentes em direo a foz do exutrio do canal principal de uma

bacia percebemos que inicialmente os canais no possuem afluentes e so ento

denominados de canais de primeira ordem. A partir de um determinado ponto,

determinado pelo desenho da rede de drenagem na carta topogrfica, dois canais

se encontram, cada qual com sua sub-bacia e rea de contribuio especifica e

so integrados num mesmo sistema fluvial. Desse trecho em diante os canais so

considerados de segunda ordem, pois so formados por dois canais distintos e,

logicamente, possuem uma maior rea de contribuio, afetando suas

caractersticas hidrolgicas e geomorfolgicas.

Quando esse canal de segunda ordem encontra outro afluente (canal

tributrio) s muda de ordem, indo para terceira ordem, se o referido afluente

tambm j for de segunda ordem. Caso a canal seja de ordem inferior (no caso

primeira ordem) no h mudana de nvel hierrquico. Portanto para termos um

canal de terceira ordem necessrio que ocorra a juno de dois canais de

segunda ordem. Pelo mtodo de Stralher quando um canal de ordem superior

recebe a contribuio de um canal de ordem inferior NO H MUDANA DE

NVEL HIERRQUICO.

Aps a delimitao da bacia do canal principal e da identificao de todos

os seus canais tributrios podemos determinar a hierarquia da rede, identificando

os canais de primeira, segunda, terceira ordem (e quantas mais forem necessrias

para se chegar a ordem do canal no seu exutrio). Podemos ento entender que

na maioria das vezes quanto maior for o tamanho da bacia maior ser seu nvel

hierrquico.

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Figura 1 Desenho esquemtico de uma bacia hidrogrfica com a

hierarquia de sua rede de drenagem segundo Strahaller (1952)

Temos ainda que abordar a questo da escala da carta topogrfica

utilizada, pois dependendo do grau de detalhamento da superfcie do terreno iro

aparecer um nmero diferente de canais e isso vai afetar sua classificao em

termos de ordem hierrquica. As escalas mais detalhadas (1:10000 e 1:5000)

revelam basicamente todos os canais fluviais presentes numa bacia, mas quando

utilizamos escalas menos detalhadas (1:50000 e 1:100000) alguns trechos da

rede podem no ser revelados pela carta. Escalas menores que 1:100000 no

devem ser utilizadas na anlise morfomtrica, pois ocorre naturalmente uma

simplificao das feies representadas, afetando a capacidade de se extrair

informaes sobre a rede de drenagem com o nvel de detalhamento requisitado

por essa metodologia de anlise morfolgica de bacias e sub-bacias.

3.2. Escolhendo a Escala Cartogrfica utilizada na Anlise Morfomtrica

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Como vimos a escolha da escala do material cartogrfico utilizado para

delimitao da bacia, hierarquizao da drenagem e analise morfomtrica

fundamental. A escolha vai refletir basicamente o tamanho da rea analisada e da

disponibilidade de material cartogrfico. Embora as escalas de maior detalhe

sejam as mais indicadas, nem sempre so disponveis para a bacia focalizada.

Alm disso dependendo do tamanho da bacia essas escalas so descartadas pois

geram a necessidade de interpretao de vrias cartas topogrficas, pois para

cobrir toda a rea da bacia, nesse grau de detalhamento, so necessrias muitas

cartas, inviabilizando a utilizao das mesmas.

As escalas de semi-detalhe (1:50000 e 1:100000) so geralmente as mais

utilizadas, pois fornecem um detalhamento da rede de drenagem batante razovel

para os objetivos da anlise morfomtricas e cobrem reas maiores com um

nmero menor de cartas.

Como o nmero de canais representados em uma carta se modifica com

mudanas na escala, a definio da hierarquia deve levar em considerao a

escala em que foram extradas as informaes da carta topogrfica. De uma

maneira geral quando se utilizam cartas em escala 1:50000 so priorizadas as

caractersticas morfolgicas das sub-bacias de segunda ordem, que so utilizadas

para obteno dos parmetros morfomtricos descritos no capitulo 1 dessa aula.

J nas cartas de escala 1:100000 so utilizadas as bacias de terceira ordem para

os mesmos objetivos.

Atividade 3 atende aos objetivos da Unidade 3 Agora que identificamos a importncia das caractersticas do material

cartogrfico para a anlise morfomtrica assinale verdadeiro ou falso para as

afirmativas abaixo:

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1) Na anlise morfomtrica podemos extrair informaes das cartas

independentemente de suas escalas pois sempre estaro presentes os

rios que formam a rede de drenagem. ( )

2) A determinao da hierarquia da rede de drenagem fundamental para

a delimitao das sub-bacias na anlise morfomtrica ( )

3) Os canais de primeira ordem so aqueles que possuem apenas um

afluente. ( )

4) Os canais de terceira ordem so aqueles formados a partir da juno de

dois canais de segunda ordem numa rede hidrogrfica. ( )

5) As escalas mais utilizadas na anlise morfomtrica so as de 1:50000 e

1:100000. ( )

RESPOSTA COMENTADA 1) Falso. Dependendo da escala utilizada o detalhamento da rede de

drenagem se modifica, alterando o processo de hierarquizao da rede

de drenagem.

2) Verdadeiro

3) Falso os canais de primeira ordem so aqueles que no possuem

nenhum afluente (canal tributrio). Quando um canal recebe as aguas

de seu primeiro afluente passa a ser classificado de canal de segunda

ordem.

4) Verdadeiro

5) Verdadeiro

FIM DA ATIVIDADE

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4. Concluso Aps a apresentao das caractersticas mais fundamentais da anlise

morfolgica das bacias hidrogrficas podemos concluir que a mesma se constitui

em uma importante ferramenta para compreenso de diversos fenmenos de

interesse para a geomorfologia. Os parmetros morfolgicos, que podem ser

mensurados a partir da interpretao de cartas topogrficas, se constituem em

elementos fundamentais para a dinmica hidrolgica e geomorfolgica das bacias,

regulando os processos de escoamento de gua e sedimentos e afetando os

processos de intemperismo, eroso e deposio.

Nesse sentido foi desenvolvida ao longo do tempo uma metodologia para

anlise morfomtrica do relevo que permite a quantificao de uma srie de

parmetros considerados fundamentais para o entendimento da dinmica

geomorfolgica. A partir da adoo de ndices morfomtricos a geomorfologia

passou a relacionar as caractersticas morfolgicas do terreno aos processos

geomorfolgicos observados. Com a delimitao das vrias sub-bacias que

compem um sistema hidrogrfico, realizada a partir da hierarquizao da rede de

drenagem e da identificao dos divisores de drenagem, podemos quantificar sua

rea, gradiente e densidade de drenagem, dentre outros parmetros, e entender

melhor a dinmica geomorfolgica da bacia como um todo.

5. Resumo Nessa aula podemos identificar a importncia da analise morfolgica para o

entendimento da dinmica geomorfolgica das bacias hidrogrficas. Inicialmente

vimos como o Tamanho da Bacia, seu desnivelamento Topogrfico e sua Forma

so importantes condicionantes para os processos geomorfolgicos atuantes.

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Vimos como essas variveis so importantes para identificao da dinmica

erosiva e deposicional nas bacias hidrogrficas.

Num segundo momento abordamos os principais parmetros

morfomtricos utilizados, destacando a rea da bacia, o gradiente da bacia, o

gradiente do canal principal e a densidade de drenagem. Podemos ento observar

a relevncia de cada um desses aspectos para a geomorfologia.

Finalmente apresentamos as caractersticas dos materiais cartogrficos

utilizados, j que os mesmos so a base de toda a anlise morfomtrica. Foi dada

especial ateno ao procedimento de hierarquizao da rede de drenagem que

serve de base para delimitao de sub-bacias que formam uma bacia hidrogrfica.

Foi ainda destacada as escalas utilizadas pela morfometria destacando a

importncia de escalas cartogrficas apropriadas para extrao de parmetros

morfomtricos em cartas topogrficas.

6. Informaes para a prxima aula

Na prxima aula iremos desenvolver atividades prticas relacionadas a

extrao de parmetros morfomtricos obtidos em cartas topogrficas.

Pretendemos realizar exerccios para delimitao de bacias hidrogrficas e clculo

de ndices morfomtricos para demonstrar como a anlise morfomtrica pode

gerar subsdios ao entendimento da dinmica hidrolgica e geomorfolgica das

bacias hidrogrficas.

7. Referncias Bibliogrficas

- CHIRISTOFOLETTI, A. (1980) A anlise de bacias hidrogrficas (cap. 4 p. 102 - 121) in GEOMORFOLOGIA. Editora Blucher.

- STRAHLER, A. N. Hipsometric (rea-altitude) anlisis of erosinal topography.

Geological Society of America Bulletin, New York, v.63, p.1117-1142, 1952.

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