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A Serra do Gerês é entalhada por uma rede de drenagem organizada em torno de cinco cursos de água principais, todos eles afluentes do Rio Cávado.
Escoando de Este para Oeste, no sector NO da serra, temos o troço nascente do Rio Homem. Com uma drenagem Norte-Sul, surgem de Oeste para Este, o Rio Gerês, o Rio Fafião, o Rio Cabril e a Ribeira de Beredo.
O traçado dos seus vales apresenta um nítido controlo estrutural, isto é, o trajecto dos rios está pré-definido pela direcção das principais fracturas que afectam o maciço granítico. Este facto é evidenciado pelo traçado rectilíneo da rede hidrográfica e pelo paralelismo dos alinhamentos dos rios.
O maciço montanhoso da Peneda-Gerês encontra-se na trajectória das massas húmidas de ar atlântico que chegam de Oeste. Este obstáculo natural contribui para que esta região seja a mais húmida de Portugal Continental. O elevado nível de precipitação (precipitação média anual da ordem dos 2200 mm) contribui decisivamente para a recarga dos rios desta região. Os meses de Outono, Inverno e Primavera são muito chuvosos, e os meses de Julho e Agosto os menos chuvosos, mas ainda com valores de precipitação significativos, verificando-se a inexistência de qualquer mês seco (o número de dias de precipitação é superior a 100 por ano). O valor médio anual da humidade do ar é superior a 80%.
Devido à forte fracturação das rochas, associada a uma precipitação elevada e razoável alteração dos granitos, ocorrem na área do PNPG numerosas nascentes de água de boa qualidade, assim como águas termais que são aproveitadas para fins terapêuticos.
Nesta região existe um grande número de albufeiras hidro-eléctricas. Estas encontram-se construídas essencialmente ao longo do rio Cávado (Caniçada, Salamonde e Paradela) e do rio Homem (Vilarinho das Furnas). No limite Nordeste da serra encontra-se, no rio Salas, a albufeira de Tourém.

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