Geomorfologia e Roteamento de Bacias Hidrográficas

A geomorfologia de bacias hidrográficas caracteriza a forma das bacias e redes de drenagem, e o roteamento de fluxo descreve como as ondas de cheia se movem e atenuam através de canais e reservatórios.

Definition

A geomorfologia de bacias hidrográficas é o estudo quantitativo da forma, relevo e rede de drenagem de uma bacia; o roteamento de fluxo é o cálculo de como um hidrograma de cheia muda em magnitude e tempo à medida que viaja através de um trecho de canal ou reservatório.

Scope

Este tópico abrange a descrição quantitativa de redes de drenagem e morfometria de bacias, sua influência na resposta hidrológica e o roteamento hidrológico e hidráulico de ondas de cheia através de canais e armazenamento. Ele conecta a estrutura física das bacias ao tempo e à forma de seu escoamento.

Core questions

• Como as redes e bacias de drenagem são descritas quantitativamente?
• Como a forma da bacia influencia a resposta hidrológica?
• Como as ondas de cheia atenuam e atrasam à medida que se movem a jusante?
• Como os métodos de roteamento hidrológico e hidráulico são aplicados?

Key concepts

• Ordenamento de cursos d'água e razão de bifurcação
• Densidade de drenagem
• Morfometria e relevo da bacia
• Tempo de concentração
• Roteamento hidrológico (Muskingum)
• Roteamento hidráulico (Saint-Venant)

Key theories

Morfometria de drenagem quantitativa

Horton, posteriormente refinado por Strahler, estabeleceu leis de ordenamento de cursos d'água, bifurcação e densidade de drenagem que quantificam a estrutura da rede e ligam a forma da bacia ao comportamento erosivo e hidrológico.

Hidrograma unitário instantâneo geomorfológico

Rodriguez-Iturbe e Valdes derivaram a função de resposta da bacia a partir da estrutura geomorfológica de sua rede de drenagem, conectando a forma da bacia diretamente ao hidrograma e auxiliando na previsão em bacias não monitoradas.

Roteamento de cheias

Métodos de roteamento hidrológico (como Muskingum) e roteamento hidráulico baseados nas equações de Saint-Venant calculam a translação e atenuação a jusante de ondas de cheia através de canais e reservatórios.

Clinical relevance

A morfometria de drenagem e o roteamento são usados para estimar o tempo e o pico de cheias, projetar e operar canais e reservatórios para controle de cheias, transferir informações hidrológicas para bacias não monitoradas e fornecer os componentes de roteamento de canal de modelos hidrológicos distribuídos.

History

As leis de Horton de 1945 lançaram a morfometria quantitativa de bacias de drenagem, estendida por Strahler e outros; os métodos de roteamento de cheias desenvolveram-se em paralelo ao longo do século XX, e o hidrograma unitário instantâneo geomorfológico de 1979 fundiu a estrutura da rede com a resposta hidrológica.

Key figures

• Robert E. Horton
• Arthur N. Strahler
• Ignacio Rodriguez-Iturbe

Seminal works

• horton1945
• rodriguez1979
• chow1988

Frequently asked questions

O que é ordem de curso d'água?

A ordem de curso d'água é uma numeração de canais em uma rede de drenagem por sua posição na hierarquia: os menores cursos d'água não ramificados são de primeira ordem, e a ordem aumenta onde cursos d'água de ordem igual se unem, fornecendo uma medida do tamanho e estrutura da rede.

O que o roteamento de fluxo calcula?

O roteamento calcula como um hidrograma de cheia muda à medida que se move através de um trecho de rio ou reservatório, tipicamente atrasando no tempo e diminuindo e ampliando seu pico à medida que a onda é atrasada e armazenada, o que é essencial para a previsão de cheias a jusante e a operação de reservatórios.