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Der Park Pakaás Novos umfasst ein vielarmiges hydrografisches Netz von Wasserläufen in kreisförmiger Struktur. Flüsse und Bäche, die in den Gebirgen "Serra dos Pakaás Novos" und "Uopiane" entspringen, formen Stromschnellen und Wasserfälle von einmaliger Schönheit, geschaffen von der lithologischen Beschaffenheit der jeweils durchquerten Terrains. Hier nehmen die drei beherrschenden hydrografischen Becken des Bundesstaates Rondônia ihren Anfang: Guaporé, Mamoré und Madeira, welche von folgenden Einheiten gespeist werden:

Quellen des Rio Pacaás Novos
Zufluss des Rio Mamoré, der die natürliche grenze zwischen Brasilien und Bolivien bildet, im Südwesten des Gebirges gleichen Namens.

Quellen der Flüsse Rio Jaci Paraná
Zufluss des Rio Madeira und Rio Candeias (Zufluss des Rio Jamari).

Quellen des Rio Jamari
(wo man zurzeit die "Usina Hidrelétrica de Samuel" baut), Zufluss des Rio Madeira im Zentrum des Parks.

Zuflüsse des linken Ufers des Rio Machado, des wichtigsten Flusses in der Zentral-Region des Bundesstaates. An seinem Ufer liegt "Ji-Paraná", die zweitgrösste Stadt Rondônias, im Nordosten des Parks.

Zuflüsse des Rio Guaporé, der auch Teil der natürlichen Grenze zwischen Brasilien und Bolivien ist. Unter ihnen die Flüsse Rio São Miguel und Rio Cautário, im Süden des Parks.