Transcript Slide 1

Hidrologia – Ciclo Hidrológico
EAMB032
ECIV052
Cleuda Freire
Vladimir Caramori
Maceió, fevereiro de 2012
Introdução e Ciclo Hidrológico
Hidrologia é a ciência que estuda a água sobre a Terra; sua
quantidade, distribuição, circulação, características químicas e físicas, e
sua relação com o meio ambiente e com os seres vivos.
Ven Te Chow
O que é Hidrologia?
• É uma “ciência da Terra”.
• De forma bem simplificada pode-se dizer que a
hidrologia tenta responder à pergunta:
O que acontece com a água da chuva?
O que é ciclo hidrológico?
 Fenômeno global de circulação fechada da
água entre a superfície terrestre e a
atmosfera, impulsionado pela energia solar
associada à gravidade e à rotação terrestre.
Fases do ciclo hidrológico









Evaporação
Transpiração
Condensação
Precipitação
Interceptação
Escoamento Superficial
Infiltração
Percolação
Escoamento subterrâneo
Fases do ciclo hidrológico :
Tipos de escoamento:
• Escoamento superficial
• Escoamento sub-superficial
• Escoamento subterrâneo
Tipos de escoamento bacia
• Superficial
• Sub-superficial ??
• Subterrâneo
Início da chuva
Chuva, interceptação,
infiltração
Durante a chuva
• Chuva, interceptação (reprecipitação), infiltração,
escoamento superficial
Após algum tempo do início da chuva
Chuva, interceptação (reprecipitação), infiltração,
escoamento superficial,
escoamento subterrâneo
Camada saturada
Após algum tempo do início da chuva
Chuva, interceptação (reprecipitação), infiltração,
escoamento superficial,
escoamento sub-superficial,
escoamento subterrâneo
Depois da chuva
Escoamento sub-superficial e
escoamento subterrâneo
Evapo(transpi)ração: durante
todo o tempo, conforme
disponibilidade
Camada saturada
Estiagem
apenas escoamento subterrâneo
Camada saturada
Estiagem
apenas escoamento subterrâneo
Camada saturada
Estiagem
apenas escoamento subterrâneo
Camada saturada
Por que os rios são intermitentes?
Estiagem muito longa
Matriz porosa de baixa capacidade de armazenamento
Camada saturada
O ciclo hidrológico: análise global e regional
 Ciclo global:




ciclo fechado
recirculação de toda a água
oceanos: mais evaporação do que precipitação
continentes: mais precipitação do que
evaporação
 Ciclo regional




ciclo aberto
parte da água retorna
parte da água é trazida de fora pela atmosfera
balanço hídrico
Balanço hídrico x conta corrente
 No banco:
Variação no Saldo = entradas – retiradas
 Entradas: transferências, depósitos, etc.
 Retiradas: saques, pagamentos, transferências, etc.
 No balanço hídrico (em bacia hidrográfica)

∆S/∆t = entradas - saídas


Entradas: Precipitação, transposições, etc.
Saídas: evapo(transpiração), escoamentos, derivações, etc.
Balanço Hídrico Regional
Simplificado
Equação do Balanço Hídrico:
• dS/dt = P – E – Q
• NO LONGO PRAZO dS pode ser considerado zero, ou
seja, a variação do armazenamento na bacia é nula
• P=Q+E
Balanço anual da
Bacia Hidrográfica:
• Entrada:
• Precipitação (P)
• Saídas:
• Escoamento (Q)
• Evapotranspiração (E)
P=Q+E
Atenção: Não estamos considerando o armazenamento!!!!
Unidades de medida em hidrologia
Área da bacia → km² ou ha (104 m2)
Precipitação → mm
Intensidade de precipitação → mm/h
Evapotranspiração → mm
Infiltração → mm/h
Vazão → m³/s
Representação Gráfica de Variáveis Hidrológicas
Hidrograma
Hidrograma+Pluviograma
Pluviograma
Balanço hídrico de regiões hidrográficas BRASIL
(segundo definição da ANA – Agencia Nacional da Água)
Região
Área
Chuva
Vazão
Evapo
Chuva Vazão Evapo Vazão Vazão
transp.
transp.
%
%
mm
mm
mm Chuva Brasil
m 3/s
m 3/s
202000
291491
2546
1042
1504
41
128900
139640
2249
1047
1134
47
72
11300
31087
1766
471
1295
27
6
6000
10388
2136
782
1354
37
3
3130
24851
1121
125
996
11
2
3040
16789
986
151
835
15
2
670
7114
1014
87
927
9
0
3710
8081
1227
386
841
31
2
11200
28735
1436
403
1033
28
6
1340
14986
1399
115
1284
8
1
4040
5549
1699
716
983
42
2
4570
5949
1481
643
838
43
3
251000
445020
2047
738
1309
36
177900
293169
1780
660
1088
37
100
km 2
m 3/s
Amazonas - Total
6112000 493491
Amazonas- Brasil
3884191 277000
Tocantins
757000
42387
Atlântico Norte
242000
16388
Atlântico Nordeste
787000
27981
São Francisco
634000
19829
Atlântico Leste (1)
242000
7784
Atlântico Leste (2)
303000
11791
Paraná
877000
39935
Paraguai
368000
16326
Uruguai
178000
9589
Atlântico - Sul
224000
10519
Brasil - Amazonas Total
10724000 696020
Brasil - Amazonas Parcial
8496191 479529
(1) Do Japaratuba (SE) ao Pardo (BA)
(1) Do Jequitinhonha (MG/BA) ao Paraíba do Sul ( SP/MG/RJ)
Fonte: PNRH, 2007
Fonte: PNRH, 2007
Distribuição irregular no tempo e no espaço
Fonte: PNRH, 2007
Distribuição irregular no tempo e no espaço
Posto 935005 - Maceió
300
Precipitação (mm)
250
Média: 1363 mm/ano
200
150
100
50
0
1
2
3
4
5
6
7
Mês
8
9
10
11
12
Distribuição irregular no tempo e no espaço
Fevereiro/2009
50
45
Precipitação (mm)
40
35
30
25
Ptot = 96,4 mm
Pmáx = 45,2 mm
Pméd @ 50 mm
Dias de chuva = 7
20
15
10
5
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Dia
Bacia Experimental de Santana do Ipanema – Projeto BEER/UFAL
Gênese do hidrograma de saída
Teste rápido
 Grupos de 5
 O primeiro grupo a entregar, COMPLETAMENTE CERTO, terá 0,5
ponto na nota da prova
 O entendimento faz parte do problema
 Você foi chamado para fazer um anteprojeto de uma barragem que irá
abastecer uma cidade de 100.000 habitantes e uma área irrigada de
5.000 ha. Na fase atual, você ficou encarregado de verificar, através de
um balanço hídrico anual, se o local escolhido para a barragem tem
condições de atender à demanda, quando esta for construída. Para
este estudo, você dispõe das seguintes informações:





área da bacia (Ab) = 300 km2;
precipitação média anual (Pm) = 1300 mm/ano;
evapotranspiração total (EVT) para a situação com a barragem pronta
= 1000 mm/ano;
demanda da cidade = 150 L/(hab xdia);
demanda da área irrigada = 9000 m3/(ha x ano);
 Parte dos slides desta aula foram preparados por (ou adaptados de)
Walter Collischonn (IPH/UFRGS), disponíveis em
http://galileu.iph.ufrgs.br/collischonn/apostila_hidrologia/apostila.html