Conteúdos
– Tópicos sobre o ciclo hidrológico em bacias hidrográficas
Objetivos
– Conhecer o conceito de bacias hidrográficas
– Reconhecer os principais processos físicos dentro da bacia no contexto do ciclo hidrológico
– Identificar as principais bacias hidrográficas brasileiras
1ª Etapa: Início de Conversa - Sensibilizando sobre o tema
Embora o conceito de bacia hidrográfica seja simples, compreender os processos hidrológicos internos a ela é altamente estratégico para o gerenciamento e planejamento do uso da água doce.
Nosso planeta é substancialmente composto por água, sendo que, 97% desta concentra-se nos oceanos, e dos 3% restantes de água doce, apenas 0,001% está disponível para captação em superfície. O Brasil é bastante favorecido neste cenário pela oferta de água doce de suas bacias hidrográficas, principalmente sobre a bacia Amazônica. Contudo, a distribuição regionalmente desigual e a alta demanda do agronegócio para irrigação, além do abastecimento civil, exigem adequada atenção aos recursos disponíveis.
A água passa por um processo perpétuo de transformações no chamado ciclo hidrológico, dentro das bacias hidrográficas, e a quantidade total no sistema solo-planta-atmosfera permanece praticamente constante no tempo. Neste sentido, parece que a água nunca irá acabar. E, de fato, isso não deve ocorrer. Entretanto, a capacidade de tratar a água e distribuí-la a tempo é finita e o processo de reciclagem, ou seja, da água sair do rio, passar pela atmosfera, ficar armazenada no solo e voltar ao rio, pode ser lento, e por isso a gestão hídrica demanda tanto cuidado.
É verdade que alguns processos alternativos existem, como a dessalinização da água do mar, entretanto, o preço da tecnologia ainda é muito alto e torna economicamente inviável sua implementação (ver link 3 na seção “Materiais Relacionados”).
Nessa aula, o conceito de bacia hidrográfica será abordado e os processos hidrológicos internos às bacias serão descritos. É nas bacias hidrográficas que a precipitação é particionada em escoamento, umidade do solo e evapotranspiração, e é onde a captação de água é feita. O entendimento desses processos é importante porque subsidia decisões relacionadas ao uso da água, que está presente em diversas atividades: agricultura, pecuária, abastecimento público, navegação, lazer, entre outras.
2ª Etapa: Motivação dos estudantes e diagnóstico do conhecimento prévio
A gestão hídrica e a situação dos mananciais são tópicos amplamente discutidos e transmitidos pela mídia. Desta forma, o (a) professor (a) poderá iniciar a aula indagando perguntas como: “Alguém sabe a situação atual do Sistema Cantareira (SP)?”, “Por que será que o reservatório quase colapsou?”, “Vocês sabem se os episódios de seca estão acontecendo apenas em São Paulo? Se não, os episódios externos a São Paulo, influenciam na falta d’água dentro do estado? ”. Após a última pergunta, pode-se citar como exemplo os recentes episódios de seca no Nordeste e em Brasília (ver links 5 e 6 na seção “Materiais Relacionados”). Finalmente, o (a) professor (a) questionará: “As chuvas na cidade de São Paulo ajudarão a aumentar o nível dos reservatórios do Cantareira?”. Esse é o momento em que o conceito de bacia hidrográfica deverá ser exposto.
3ª Etapa: Bacias hidrográficas
Segundo Tucci (2012), a bacia hidrográfica “é uma área de captação natural da água da precipitação que faz convergir os escoamentos para um único ponto de saída, seu exutório”. A área de uma bacia, chamada de área ou rede de drenagem, é separada das demais bacias por divisores de águas, geralmente as cristas das elevações do terreno (ver Figura 1). A partir dessa definição, é possível responder que a chuva na cidade de São Paulo só contribuiria diretamente para o Sistema Cantareira se estivesse dentro da mesma bacia hidrográfica, o que não é o caso.
O maior curso d’água numa bacia recebe o nome de rio principal, que costuma dar nome à bacia hidrográfica. Os demais rios, que constituem a bacia, são chamados de tributários, e esses, por sua vez, apresentam seus próprios tributários, e assim por diante, até chegar aos menores cursos d’água da bacia. De maneira geral, quanto maior o grau de ramificação de uma bacia, maior sua área de drenagem e maior o tempo para que a chuva, que cai no ponto mais remoto da bacia, alcance a foz, o chamado tempo de concentração (ver Figura 1).
O volume de água que passa pela seção do canal de um rio, por unidade de tempo, chama-se vazão. Quando a vazão é medida na foz de uma bacia, ela contabiliza as fontes e sumidouros de água na bacia, ou seja, a contribuição líquida dos processos físicos que ocorrem tanto no canal principal e nos tributários de um rio quanto em toda a área de drenagem.
4ª Etapa: O ciclo hidrológico
Os estudantes serão convidados a assistir ao vídeo “Caminho das Águas – As Bacias Hidrográficas” (ver link 2 na seção “Materiais Relacionados”). Nesse vídeo, o conceito de bacia hidrográfica é reforçado e são citados os principais processos físicos que ocorrem dentro dela. O (A) professor (a) indagará a turma com a seguinte questão: O que acontece com a chuva depois que ela alcança a superfície?
Nessa etapa, o conceito de balanço hídrico deverá ser explicado. Utilize a referência de hidrologia (ver link 1 na seção “Materiais Relacionados”) para aprofundar o conhecimento prévio. Em sala, os seguintes fluxos hidrológicos serão destacados: escoamento superficial, escoamento básico e evapotranspiração. É essencial o entendimento que:
(i) A vazão tem uma componente de variação rápida que ocorre na superfície (o escoamento superficial) e uma de variação lenta que ocorre subsuperficialmente do freático para os rios (escoamento básico);
(ii) Quanto maior a intensidade da chuva e menor a taxa de infiltração do solo, maior a geração de escoamento superficial e
(iii) A infiltração no solo oferece água para ser removida pelas raízes na evapotranspiração e para recarregar o aquífero.
Para consolidar o entendimento, será perguntado: “Por que os grandes centros urbanos, como São Paulo, alagam?”. Palavras-chave como infiltração, drenagem e intensidade da chuva deverão ser citadas.
A conversão de precipitação em escoamento ou evapotranspiração depende de muitos fatores, como a declividade do terreno, o tipo de solo, intensidade da chuva, temperatura média do ar, entre outros. Nesse sentido, bacias de mesmo tamanho e mesma média anual de precipitação podem apresentar vazões consideravelmente diferentes em suas fozes.
5ª Etapa: Atividade sobre as principais bacias brasileiras
O (A) professor (a) irá propor aos estudantes que citem as bacias brasileiras que conhecem ou já ouviram falar e escreverão os nomes citados na lousa. Com a figura das grandes bacias (ver link 4 na seção “Materiais Relacionados”) projetada em sala ou impressa e distribuída, os (as) alunos (as) serão convidados (as) a ordenar as bacias, com relação à vazão observada, da menor para a maior. A turma será dividida em grupos e um representante de cada grupo escreverá o resultado na lousa. O que os levaram a organizar essa lista? Ou seja, quais processos são importantes para geração de vazão? Nesse momento, o (a) professor (a) deverá endereçar questões aos grupos para ampliar a participação de todos. A resposta pode ser vista na página 27 do Relatório pleno da ANA (ver link 8 na seção “Materiais Relacionados”).
Materiais Relacionados
1 – Acesse o site de capacitação EAD da Unesp e confira o material Hidrologia Básica. Acesso em: 26/04/2018.
2 – Assista ao vídeo “Caminho das Águas – As Bacias Hidrográficas”, disponível no YouTube. Acesso em: 26/04/2018.
3 – Veja o vídeo “Por que não dessalinizar a água do mar?” também disponível no YouTube. Acesso em: 26/04/2018.
4 – Confira o Mapa das divisões hidrográficas do Brasil no Wikipedia. Acesso em: 26/04/2018.
5 – Leia o texto “Por que está faltando água no DF? Não é só pela falta de chuvas” no site da Revista Época, sobre a estiagem em Brasília. Acesso em: 26/04/2018.
6 – Confira a reportagem “Seca de 2012 a 2017 no semiárido foi a mais longa na história do Brasil” no site da UOL. Acesso em: 26/04/2018.
7 – TUCCI, C. E. M. 2012. Hidrologia: ciência e aplicação. 4.ed. Porto Alegre: ABRH/Editora da UFRGS, 2012. (Col. ABRH de Recursos Hídricos, v.4).
8 – Leia o documento “Conjuntura dos recursos hídricos no Brasil 2017: relatório pleno”. Agência Nacional de Águas. Brasília: ANA, 2017. Acesso em: 26/04/2018.