Uma bacia hidrográfica constitui a unidade fundamental para o estudo e gestão dos recursos hídricos, representando uma área de captação natural da água de precipitação que escoa superficialmente para um corpo de água principal 12. Este sistema natural é delimitado por divisores de água, que são elementos topográficos mais elevados, e compreende uma rede complexa de cursos d'água interconectados 34.
Altimetric map of Brazil illustrating the major hydrographic basins and sub-basins with varying elevations com
O Brasil possui diversas bacias hidrográficas de importância nacional e regional, incluindo a Bacia Amazônica, do São Francisco, do Paraná, Tocantins-Araguaia e outras, que juntas cobrem todo o território nacional e apresentam características hidrológicas distintas 56.
Os principais componentes de uma bacia hidrográfica incluem a nascente, que representa a origem do curso d'água principal, o rio principal que dá nome à bacia, os afluentes que são rios menores que desembocam no rio principal, os divisores de água que separam uma bacia de outra, e a foz onde o rio principal deságua 12. Estes elementos trabalham de forma integrada para coletar, armazenar e transportar a água precipitada na área da bacia 34.
Illustration of the key elements of a hydrographic basin, including the spring, main river, tributaries, water divides, and mouth org
A rede de drenagem é organizada hierarquicamente, onde os rios de primeira ordem são aqueles que não recebem afluentes, os de segunda ordem são formados pela confluência de dois rios de primeira ordem, e assim sucessivamente 1. Esta organização hierárquica influencia diretamente o comportamento hidrológico da bacia e sua resposta aos eventos de precipitação 7.
O ciclo hidrológico em uma bacia hidrográfica inicia-se com a precipitação, que representa a principal entrada de água no sistema 89. Quando a água da chuva atinge a superfície terrestre, pode seguir diferentes caminhos: escoamento superficial, infiltração no solo ou interceptação pela vegetação 910. A evapotranspiração é responsável pela transferência de água do sistema solo-planta para a atmosfera, sendo um processo fundamental que pode representar até 75% da água que retorna para a atmosfera no Brasil 1112.
Illustration comparing water runoff and infiltration in deforested versus preserved areas, demonstrating the impact of land cover on the hydrological cycle arvoreagua
A infiltração da água no solo é influenciada por fatores como tipo de solo, cobertura vegetal, umidade antecedente e intensidade da precipitação 1314. Solos com boa cobertura vegetal apresentam maior capacidade de infiltração, enquanto áreas desmatadas ou urbanizadas tendem a aumentar significativamente o escoamento superficial 1513.
O escoamento superficial ocorre quando a capacidade de infiltração do solo é excedida ou quando o solo já está saturado 910. O comportamento do escoamento é influenciado pelas características morfométricas da bacia, como forma, relevo, área e densidade de drenagem 716. Bacias alongadas tendem a ter menor susceptibilidade a enchentes comparadas às bacias de forma circular 1617.
Conceptual diagram showing precipitation as input and the resulting streamflow hydrograph com
O hidrograma representa graficamente a variação da vazão no tempo, permitindo analisar a resposta da bacia aos eventos de precipitação 18. O tempo de concentração, que é o tempo necessário para que a água precipitada no ponto mais distante chegue à saída da bacia, é um parâmetro fundamental para compreender esta resposta 17.