O ciclo hidrológico de acordo com LIMA (1986) representa o movimento da água no meio físico. Dentro do ciclo hidrológico, a água pode estar no estado gasoso, líquido ou sólido, distribuindo-se tanto na subsuperfície e superfície da Terra como na atmosfera. Portanto, a água está em constante circulação, passando de um meio a outro e de um estado físico a outro, sempre mantendo o equilíbrio, sem ganhos ou perdas de massa no sistema (Figura 4).
Os processos que permitem esta circulação da água são: evaporação, transpiração, precipitação, escoamento superficial, infiltração e escoamento subterrâneo.
A transferência de água da superfície do Globo para a atmosfera, sob a forma de vapor, dá-se por evaporação direta, por transpiração das plantas e dos animais e por sublimação (passagem direta da água da fase sólida para a de vapor).
A quantidade da água mobilizada pela sublimação no ciclo hidrológico é insignificante perante a que é envolvida na evaporação e na transpiração, cujo processo conjunto se designa por evapotranspiração.
Figura 4. Representação esquemática do ciclo hidrológico
O vapor de água é transportado pela circulação atmosférica e condensa-se após percursos muito variáveis, que podem ultrapassar 1000 km. A água condensada dá lugar à formação de nevoeiros e nuvens e a precipitação a partir de ambos.
A precipitação pode ocorrer na fase líquida (chuva ou chuvisco) ou na fase sólida (neve, granizo ou saraiva). A água precipitada na fase sólida apresenta-se com estrutura cristalina no caso da neve e com estrutura granular, regular em camadas, no caso do granizo, e irregular, por vezes em agregados de nódulos, que podem atingir a dimensão de uma bola de tênis, no caso da saraiva.
A precipitação inclui também a água que passa da atmosfera para o globo terrestre por condensação do vapor de água (orvalho) ou por congelação daquele vapor (geada) e por intercepção das gotas de água dos nevoeiros (nuvens que tocam no solo ou no mar).
A água que precipita nos continentes pode tomar vários destinos. Uma parte é devolvida diretamente à atmosfera por evaporação; a outra origina escoamento à superfície do terreno, escoamento superficial, que se concentra em sulcos, cuja reunião dá lugar aos cursos de água. A parte restante infiltra-se, isto é, penetra no interior do solo, subdividindo-se numa parcela que se acumula na sua parte superior e pode voltar à atmosfera por evapotranspiração e noutra que caminha em profundidade até atingir os lençóis aqüíferos (ou simplesmente aqüíferos) e vai constituir o escoamento subterrâneo.
Tanto o escoamento superficial como o escoamento subterrâneo vão alimentar os cursos de água que desaguam nos lagos e nos oceanos, ou vão alimentar diretamente estes últimos.
O escoamento superficial constitui uma resposta rápida à precipitação e cessa pouco tempo depois dela. Por seu turno, o escoamento subterrâneo, em especial quando se dá através de meios porosos, ocorre com grande lentidão e continua a alimentar os cursos de água longo tempo após ter terminado a precipitação que o originou.
Assim, os cursos de água alimentados por aqüíferos apresentam regimes de caudal mais regulares.
Os processos do ciclo hidrológico decorrem, como se descreveu, na atmosfera e no globo terrestre, pelo que se pode admitir dividido o ciclo da água em dois ramos: aéreo e terrestre.
A água que precipita nos continentes vai, assim, repartir-se em três parcelas: uma que é reenviada para a atmosfera por evapotranspiração e duas que produzem escoamento superficial e subterrâneo.
Esta repartição é condicionada por fatores vários, uns de ordem climática e outros respeitantes às características físicas do local onde incide a precipitação: pendente, tipo de solo, seu uso e estado, e subsolo.
Assim, a precipitação, ao incidir numa zona impermeável, origina escoamento superficial e evaporação direta da água que se acumula e fica disponível à superfície. Incidindo num solo permeável, pouco espesso, assente numa formação geológica impermeável, produz escoamento superficial (e, eventualmente, uma forma de escoamento intermédia - escoamento subsuperficial), evaporação da água disponível à superfície e ainda evapotranspiração da água que foi retida pela camada do solo de onde pode passar à atmosfera. Em ambos os casos não há escoamento subterrâneo; este ocorre no caso de a formação geológica subjacente ao solo ser permeável e espessa.
A energia solar é a fonte da energia térmica necessária para a passagem da água das fases líquida e sólida para a fase do vapor; é também a origem das circulações atmosféricas que transportam vapor de água e deslocam as nuvens.
A atração gravitica dá lugar à precipitação e ao escoamento. O ciclo hidrológico é uma realidade essencial do ambiente. É também um agente modelador da crosta terrestre devido à erosão e ao transporte e deposição de sedimentos por via hidráulica. Condiciona a cobertura vegetal e, de modo mais genérico, a vida na Terra.
O ciclo hidrológico à escala planetária pode ser encarado como um sistema de destilação gigantesco, estendido a todo o Globo. O aquecimento das regiões tropicais devido à radiação solar provoca a evaporação contínua da água dos oceanos, que é transportada sob a forma de vapor pela circulação geral da atmosfera, para outras regiões. Durante a transferência, parte do vapor de água condensa-se devido ao arrefecimento e forma nuvens que originam a precipitação. O retorno às regiões de origem resulta da ação combinada do escoamento proveniente dos rios e das correntes marítimas.
A quantidade de água e a velocidade a que esta circula nas diferentes etapas do ciclo hidrológico são influenciadas por diversos fatores como, por exemplo, o coberto vegetal, altitude, topografia, temperatura, tipo de solo e geologia.
O conceito de bacia hidrográfica está associado a uma compartimentação geográfica delimitada por divisores de água (Figura 5 e 6). Em outros termos, pode ser compreendida como uma área de captação natural, que drena para um curso d’água principal, incluindo a área entre o divisor topográfico e a saída (foz) da bacia (LIMA, 1976).
O termo bacia hidrográfica pode ser definido como o conjunto das áreas com declividade no sentido de determinada seção transversal de um curso de água, medidas as áreas em projeção horizontal. Pode-se também definir bacia hidrográfica como sendo uma área definida e fechada topograficamente num ponto do curso de água, de forma que toda a vazão afluente possa ser medida ou descarregada através desse ponto (GARCEZ & ALVAREZ, 1988 e VIESSMAN et al.,1972).
Figura 5. Esquema de uma bacia hidrográfica com o seu divisor topográfico
e freático
Figura 6. Perspectiva ortográfica da bacia hidrográfica do Rio Turvo
Sujo, MG
As características físicas de uma bacia constituem elementos de grande importância para avaliação de seu comportamento hidrológico, pois ao estabelecerem-se relações e comparações entre eles e dados hidrológicos conhecidos, pode-se determinar indiretamente os valores hidrológicos em locais nos quais faltem dados (VILLELA & MATTOS, 1975).
As principais características físicas de uma bacia hidrográfica são :
Área de drenagem (A)
Perímetro (P)
Comprimento do curso d’água principal (L)
Coeficiente de compacidade (Kc)
Fator de forma (Kf)
Ordem dos cursos de água
Declividade média da bacia (Dm)
Curva hipsométrica
Elevação média da bacia (E)
Declividade entre a foz e nascente (S1)
Declividade de equivalência entre áreas (S2)
Declividade equivalente constante (S3)
Retângulo equivalente.
Pelo caráter integrador, GERRA & CUNHA (1996) citam que as bacias hidrográficas são consideradas excelentes unidades de gestão dos elementos naturais e sociais, pois, nesta ótica, é possível acompanhar as mudanças introduzidas pelo homem e as respectivas respostas da natureza. Ainda, de acordo com esses autores, em nações mais desenvolvidas, a bacia hidrográfica também tem sido utilizada como unidade de planejamento e gerenciamento, compatibilizando os diversos usos e interesses pela água e garantindo sua qualidade e quantidade.
O termo “manejo de bacias hidrográficas” refere-se à regularização, controle e manejo dos recursos naturais de uma bacia, com a finalidade de proteção e aumento de produção das fontes de água. Este manejo visa à interação do uso do solo, vegetação, água e outros recursos presentes (LIMA, 1986 e BORMANN et al., 1994).
Várias causas deram origem, no início do século XX, ao conceito de manejo de bacias hidrográficas (LIMA, 1976), destacando-se:
Conhecimento cada vez melhor do ciclo da água;
Aumento da demanda de água em conseqüência do rápido desenvolvimento tecnológico;
Aumento crescente da população e da demanda dos recursos naturais;
Novos e complexos problemas de água, tais como poluição e ocupação antrópica das planícies de inundação;
Reconhecimento da bacia hidrográfica como a melhor unidade natural para o manejo de recursos.
5. Referências bibliográficas
BORMANN, B.T.; BROOKES, M.H.; FORD, E.D.; et al. A framework
for sustainable-ecossystem management. Portland: Department of Agriculture,
Pacific Northwest Research Station, 1994. 61 p. (General thechnical report-
PNW – GTR – 331).
GARCEZ, L. N.; ALVAREZ, G. A. Hidrologia. Editora Edgard Blucher ltda. São
Paulo, SP. 1988.
GERRA, A. J. T.; CUNHA, S. B. Degradação ambiental. In: CUNHA, S. B. Geomorfologia
e meio ambiente. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil. p. 337-339. 1996.
HARTMAN, D, M. Global Phisical Climatology. New York. Department of Atmosphere
Sciences, University Washington. 408 p., 1994.
LIMA, W. P. Princípios de manejo de bacias hidrográficas. Piracicaba: ESALQ/USP.
143p. 1976.
LIMA, W.P. Princípios de hidrologia florestal para o manejo de bacias hidrográficas.
Piracicaba; ESALQ/USP, 1986, 242p.
SANTOS, A. R. Caracterização morfológica, hidrológica e ambiental da bacia
hidrográfica do rio Turvo Sujo, Viçosa, MG. Viçosa: UFV, 130 p, 2001.
VIESSMAN Jr. W.; HARBAUGH, T. E. & KNAPP, J. W. Introduction to hydrology.
Ney York, Intext Educational. 1972.
VILLELA, S. M.; MATTOS, A. Hidrologia Aplicada. São Paulo. McGraw-Hill do
Brasil. 245p., 1975.
Fonte: www.mundogeomatica.com.br
