A bacia hidrográfica do rio Doce situa-se entre os paralelos 17º 45' e 21º 15' de latitude Sul e os meridianos 29º 45' e 43º 45' de longitude Oeste. Até o seu desemboque no Oceano Atlântico, nas proximidades da cidade de Regência (ES), esse rio apresenta uma área de drenagem total de aproximadamente 83.300km2, dos quais, 86% em terras mineiras, e 14%, em terras capixabas, aproximadamente.
É limitada ao norte pela Serra Negra, divisor de águas entre as bacias dos rios Doce e Jequitinhonha, e pela Serra de Aimorés. A oeste, o limite é a Serra do Espinhaço, que separa a bacia em estudo da bacia do rio São Francisco. Já ao sul, é limitada pela Serra da Mantiqueira, tendo, como vizinhas, as bacias dos rios Grande e Paraíba do Sul. A Serra do Caparaó, onde se situa o Pico da Bandeira, localiza-se no limite sudeste.
Inicialmente denominado de rio Xopotó, o rio Doce tem suas nascentes nas serras da Mantiqueira e do Espinhaço, no Estado de Minas Gerais, a cerca de 1.200m de altitude e apresenta uma extensão total de 853km até sua foz. Seguindo o rumo NE a partir da nascente, encontra o rio Piranga, no Município de Senador Firmino, a 900m de altitude. Ainda na mesma direção, desce as vertentes e, numa altitude de cerca de 390m, próximo à cidade de Ponte Nova, encontra o ribeirão do Carmo, recebendo, então, o nome rio Doce.
O Alto rio Doce, que vai desde as nascentes até a foz do rio Piracicaba, no Município de Ipatinga, atravessa inicialmente um relevo bastante movimentado, recebendo afluentes encachoeirados e, depois, uma região menos acidentada, porém ainda com cachoeiras como as dos Óculos, Jacutinga e do Inferno.
No seu trecho Médio, de Ipatinga até a cachoeira de Baguari, o rio Doce apresenta, primeiramente, uma declividade relativamente fraca, com margens baixas e algumas ilhas. Depois dessa cachoeira, ainda no trecho Médio até o seu limite na cidade de Baixo Guandu, o rio Doce reinicia um percurso em declividade acentuada, com barrancos, vales encaixados e corredeiras. A maior declividade do trecho Médio do rio Doce, cerca de 4m/km, ocorre exatamente entre as cidades de Aimorés e Baixo Guandu. Nesse trecho, as direções predominantes são a Nordeste até Governador Valadares e a Sudeste até a foz do rio Manhuaçu.
No Baixo rio Doce, do limite entre os estados de Minas Gerais e Espírito Santo até o desemboque no Oceano Atlântico, o rio apresenta declividades mais suaves, cerca de 0,3m/km, sendo classificado como rio de planície. Atravessa terrenos pouco ondulados até atingir a planície costeira, porém sem apresentar meandros acentuados. A direção Oeste é a predominante nesse trecho.
Nessa bacia, já houve uma das mais exuberantes florestas do Brasil. No entanto, a alta taxa de desmatamento, desenfreado e predatório, e a existência de um preponderante uso das terras para plantio de café e cacau, pasto e lavoura de subsistência provocaram a erosão do solo e grandes mudanças no comportamento hidrossedimentométrico do rio.
Na zona rural, encontram-se vastas áreas em estado avançado de desertificação, lagoas eutrofizadas, nascentes desprotegidas e processos erosivos. Da cobertura vegetal original, mais de 90% foi extinta. Do restante, menos de 1% encontra-se ainda em estágio primário.
Dos dez aproveitamentos contemplados pelo projeto na bacia do rio Doce, sete encontravam-se em operação, sendo dois deles implantados na década de 50, outro na década de 70 e os quatro restantes implantados apenas recentemente.
A Tabela 6.4, a seguir, lista os aproveitamentos da bacia do rio Doce considerados no atual estudo.
