Processos, bacias e gestão

Hidrologia de superfície e bacias hidrográficas

Investigamos como a água e os sedimentos se movimentam no território para compreender processos, explicar mudanças e propor melhores formas de gestão dos recursos hídricos e do meio ambiente.

Entender antes de intervir

A bacia hidrográfica integra chuva, solo, relevo, vegetação, rios, usos da terra e atividades humanas. Por isso, nosso trabalho busca reconhecer mecanismos, escalas e conexões — da formação do escoamento à resposta dos cursos d’água — e transformar esse conhecimento em critérios para conservação, planejamento e gestão.

Chuva e escoamento

Geração do escoamento, infiltração, armazenamento e propagação das respostas hidrológicas.

Solo e sedimentos

Erosão, produção, transporte e deposição de sedimentos em encostas, canais e reservatórios.

Rios e conectividade

Interações entre rede de drenagem, planícies, ambientes aquáticos e infraestrutura.

Mudanças no território

Efeitos do uso da terra, do clima e de intervenções sobre vazões, sedimentos e qualidade ambiental.

A bacia não responde toda ao mesmo tempo

A resposta hidrológica depende de onde a chuva ocorre, das condições de umidade do solo, do relevo, da cobertura da terra e do tempo necessário para que o escoamento alcance a rede de drenagem. A modelagem distribuída permite tornar esses processos visíveis.

Três mapas da bacia do rio Tapacurá: tempo de viagem do escoamento até o exutório e chuva excedente nos eventos de junho e julho de 2023

Do caminho da água à formação da cheia

O Hidropixel representa a transformação chuva–vazão espacialmente, permitindo investigar quanto tempo o escoamento gerado em cada parte da bacia leva para chegar ao exutório e como a chuva excedente varia entre eventos.

Tempo de viagem do escoamento e chuva excedente na bacia do rio Tapacurá. Fonte: Lima et al. (2025), trabalho em cooperação entre UFPB, UFC e UFSM.
Tempo de respostaÁreas diferentes contribuem para a cheia em momentos distintos.
Umidade antecedenteAs condições anteriores à chuva alteram a geração de escoamento.
HeterogeneidadeRelevo, solo e uso da terra controlam padrões dentro da bacia.

Hidrossedimentologia: água e sedimentos como um sistema

Equipe realizando levantamento hidrométrico sob uma ponte

Observação, quantificação e interpretação

A análise hidrossedimentológica combina medições de chuva, nível, vazão, geometria fluvial e sedimentos para compreender como as bacias produzem e transportam água e materiais.

  • campanhas hidrométricas e levantamentos de campo;
  • monitoramento de sedimentos e processos erosivos;
  • sensoriamento remoto e análise espacial;
  • balanços, regionalização e séries temporais;
  • avaliação de cenários de manejo e conservação.
HidrometriaSedimentosErosãoGestão de bacias
Quatro mapas da bacia do rio Guaporé mostrando a distribuição da produção de sedimentos por sub-bacia entre 2011 e 2014
Distribuição anual da produção de sedimentos nas sub-bacias do rio Guaporé. Fonte: Wilhelm (2021), dissertação de mestrado, PPGEC/UFSM.

De onde vêm os sedimentos?

A produção de sedimentos não ocorre de maneira uniforme. A integração entre dados de campo, análise espacial e modelagem permite identificar áreas críticas, compreender seus controles e priorizar práticas de conservação do solo e da água.

Os padrões variam entre sub-bacias e anos e refletem a combinação entre uso da terra, tipo de solo, declividade, conectividade e práticas de manejo. Essa leitura transforma um resultado técnico em informação aplicável à gestão da bacia.

Áreas críticasConservaçãoSWAT

Hidromorfologia de canais declivosos

A forma do canal, a rugosidade e a distribuição dos sedimentos controlam como a água escoa e dissipa energia. Em rios de forte declividade, compreender esses processos é essencial para avaliar a estabilidade do leito, interpretar mudanças após cheias e orientar ações de manejo e recuperação.

Levantamento de campo de unidades step-pool em canal declivoso

Da observação de campo ao entendimento do processo

Levantamentos combinam medições da geometria do canal, inventário granulométrico e registro fotográfico das unidades de leito. O conjunto permite relacionar a configuração do canal com sua capacidade de resistir às vazões e dissipar energia.

Métodos aplicados no estudo de Gabriel Sulzbach Pereira (2026).

Uma estabilidade que tem limites

Sequências de degraus e poços — conhecidas como step-pool — formam uma configuração naturalmente resistente e eficiente na dissipação de energia.

Cheias extremas podem mobilizar os blocos e destruir ou reorganizar essa configuração. O mesmo risco aumenta quando práticas agrícolas inadequadas ou a urbanização não planejada elevam as vazões que chegam ao canal.

Step-poolEstabilidade do leitoEventos extremos

Por que isso importa?

Quando a configuração se rompe, o canal perde parte de sua capacidade de dissipar energia. As consequências podem incluir maior erosão das margens, mobilização de sedimentos, instabilidade do leito e impactos sobre a infraestrutura e os ecossistemas associados.

Monitorar a resposta antes e depois de eventos extremos ajuda a distinguir mudanças temporárias de alterações estruturais.

+78% na largura médiaMudança observada na geometria do canal após o evento extremo de 2024.
+33% no espaçamentoAs novas unidades ficaram mais afastadas, alterando o padrão de dissipação de energia.
−19% na profundidadeOs poços ficaram, em média, menos profundos no levantamento pós-evento.
Comparação da estabilidade de unidades step-pool antes e depois da cheia de 2024
Comparação dos índices de estabilidade antes e depois da cheia de 2024. As 13 unidades previamente mapeadas foram destruídas ou reconfiguradas; oito novas unidades foram identificadas após o evento. Fonte: Gabriel Sulzbach Pereira (2026).

Do diagnóstico à recuperação

A leitura conjunta da geometria, da granulometria e dos índices de estabilidade permite identificar trechos mais vulneráveis e acompanhar sua recuperação. Modelos e monitoramento entram como ferramentas complementares para testar hipóteses e avaliar cenários.

Assistir à apresentaçãoVer monitoramento e inovação

Monitoramento e modelos são ferramentas complementares

Os modelos não substituem o conhecimento do território. São usados junto com dados de campo, sensoriamento remoto e evidências históricas para testar hipóteses, preencher lacunas e comparar cenários. Em bacias hidrográficas, o grupo aplica ferramentas como SWAT e Hidropixel conforme a pergunta, a escala e a disponibilidade de dados.

ObservarReconhecer processos e controles no campo.
MedirProduzir séries e campanhas com qualidade conhecida.
RepresentarConstruir modelos coerentes com a pergunta científica.
ConfrontarComparar simulações, observações e incertezas.
Apoiar decisõesTraduzir evidências em cenários e alternativas de gestão.

Pesquisa em cooperação. Os estudos são desenvolvidos em conjunto com outros grupos, universidades e instituições públicas. As parcerias ampliam escalas de observação, competências e aplicações, com reconhecimento explícito das contribuições de cada equipe.

Modelagem integradaMonitoramento e inovação