Hidrologia Interceptação

Apresentação em tema: "Hidrologia Interceptação"— Transcrição da apresentação:

1 Hidrologia Interceptação
Capítulo 06b Hidrologia Hidrologia Interceptação Benedito C. Silva

2 Conceitos: Interceptação
Retenção de parte da precipitação acima da superfície do solo (Blake, 1975); Devido a vegetação ou outra forma de obstrução ao escoamento, como depressões do solo; Retorna para a atmosfera por evapotranspiracão.

3 Interceptação: conceitos
interfere no balanço hídrico da bacia hidrográfica: funciona como um reservatório que armazena uma parcela da precipitação para consumo; Tende a reduzir a vazão média e a variação da vazão ao longo do ano, retardando e reduzindo o pico das cheias freqüentes.

4 INTERCEPTAÇÃO - Gênese
Inicia a chuva a água molha a superfície das folhas e armazena devido às concavidades e a tensão superficial, retendo certa lâmina precipitada; Se continuar (a chuva) a capacidade de interceptação é ultrapassada; Toda a água que chega às folhas e caules escoa; Evaporação (simultânea à interceptação) à partir das folhas úmidas; O vento acelera o processo de evaporação, aumentando as perdas por interceptação. Se for muito intenso (o vento), pode provocar reprecipitação A precipitação atinge o solo: a) atravessando a vegetação (em média 85% da precipitação inicidente); (b) através dos troncos (1 a 2% precipitação). A diferença é a interceptação.

5

6 INTERCEPTAÇÃO VEGETAL: função de
Condições Climáticas Período do ano Características da precipitação Vegetação Tipo Densidade Intensidade Volume precipitado Chuva antecedente Condições climáticas: vento é o mais significativo  efeito sazonal

7 INTERCEPTAÇÃO A interceptação depende de um modo geral:
Intensidade da chuva → Maior intensidade, menor interceptação. Área vegetada ou urbanizada (Av) → Maior a área Av, maior o volume da interceptação. Característica da vegetação, dos prédios ou dos obstáculos (residências, edificações, etc) → Maior o tamanho das folhas, maior a capacidade de armazenamento O volume interceptado retorna para a atmosfera por evaporação, após a ocorrência da chuva.

8 INTERCEPTAÇÃO VEGETAL Tipo e densidade de vegetação
-caracteriza a quantidade de gotas que cada folha pode reter -a densidade de folhas pode indicar o volume retido numa superfície de bacia

9 INTERCEPTAÇÃO VEGETAL Tipo e densidade de vegetação
As folhas geralmente interceptam a maior parte da precipitação, mas a disposição dos troncos contribui significativamente

10 INTERCEPTAÇÃO VEGETAL Tipo e densidade de vegetação
Espécie e espaçamento

11 INTERCEPTAÇÃO VEGETAL Tipo e densidade de vegetação
Floresta Nativa

12 INTERCEPTAÇÃO VEGETAL Tipo e densidade de vegetação
-sazonalidade -a época do ano pode caracterizar alguns tipos de cultivos que apresentam as diferentes fases de crescimento e colheita

13 INTERCEPTAÇÃO VEGETAL Tipo e densidade de vegetação

14 INTERCEPTAÇÃO VEGETAL Características da Precipitação
intensidade, volume precipitado e chuva antecedente Pequenos volumes (0,3 mm)  todo o volume é retido Precipitações superiores a 1mm: de 10 a 40% pode ficar retido Maior a intensidade, menor a interceptação (para igual volume precipitado) Precipitações precedidas por 24h de período seco produzem curva de precipitação-interceptação diferente de ocorrências precedidas por condições úmidas

15 INTERCEPTAÇÃO VEGETAL Características da Precipitação
as perdas por interceptação vegetal podem chegar até a 25% da precipitação anual Em regiões úmidas e com florestas Panual~2000mm), a interceptação anual pode chegar a 250mm No rio Paraguai observa-se em alguns trechos que a vazão média diminui para jusante devido ao aumento das áreas de inundação que represam parte do volume a montante.

16 INTERCEPTAÇÃO NO PANTANAL

17 Relação Interceptação x total precipitado

18 Fórmulas Conceituais Horton (1919); Merian (1960); Equações Empíricas

19 ESTIMATIVA DA INTERCEPTAÇÃO
EQUAÇÃO EMPÍRICA : BALANÇO DO SISTEMA It = P - Pf - Pc It = precipitação interceptada P = precipitação no topo da vegetação Pf = precipitação que atravessa a vegetação Pc = parcela que escoa pelo caule das árvores

20 Quantificação: Equação de continuidade do sistema de interceptação
I=P-T-C C T

21 Quantificação: Medição das variáveis
Precipitação: postos em clareiras, topo das árvores Há alta correlação entre a precipitação das clareiras e a do topo das árvores Precipitação que atravessa as árvores: drenagem especial colocada abaixo das árvores e distribuída de forma representativa é necessário utilizar cerca de 10 vezes mais equipamentos para a medição da precipitação que atravessa a vegetação do que para a precipitação total Escoamento pelos troncos: apresenta uma parcela pequena do total precipitado (de 1 a 15%)  em muitos casos está dentro da faixa de erros de amostragem das outras variáveis. A medição só é viável para vegetação com tronco de magnitude razoável

22 Medições

23 Medições

24 Medições

25 ESTIMATIVA DA INTERCEPTAÇÃO
EQUAÇÃO EMPÍRICA : EQUAÇÕES DE REGRESSÕES It = a +b Pn a,b e n = parâmetros ajustados ao local P = precipitação (in)

26 ESTIMATIVA DA INTERCEPTAÇÃO
EQUAÇÃO CONCEITUAL: HORTON (1919) It = Sv + (Av/A). E. Tr Sv = capacidade de armazenamento da vegetação (mm) Av = área de vegetação A = área total E = evaporação da superfície de evaporação (mm/h) Tr = duração da precipitação (horas)

27 It = Sv(1 - e-P/Sv) + (Av/A).E.Tr
ESTIMATIVA DA INTERCEPTAÇÃO EQUAÇÃO CONCEITUAL: MERIAM (1960) It = Sv(1 - e-P/Sv) + (Av/A).E.Tr

28 Equação com base no IAF O Índice de Área Foliar (IAF) é a relação entre a área das folhas – todas as folhas – da vegetação de uma região e a área do solo Um valor de IAF igual a 2, por exemplo, significa que cada m2 de área de solo está coberto por uma vegetação em que a soma das áreas das folhas individuais é de 2m2.

29 Equação com base no IAF A lâmina interceptada durante um evento de chuva pode ser estimada com base no valor de IAF para uma dada vegetação através da equação SIL = Fi.IAF Onde, SIL [mm] capacidade do reservatório de interceptação; Fi [mm] parâmetro de lâmina de interceptação (Fi = 0,1 a 0,7 mm); IAF [-] índice de área foliar EXEMPLO: Um evento de chuva de 15 mm e de 4 horas de duração atinge uma bacia com cobertura vegetal de florestas. Qual é a parcela da chuva que é interceptada? Considerando Fi igual a 0,2 e o IAF da floresta é igual a 6, a lâmina interceptada é calculada como: SIL = 0,2 . 6 = 1,2 mm (Capacidade de interceptação) Como a chuva foi de 15mm, a capacidade total de interceptação foi atingida. Portanto, 1,2 mm é o total interceptado e 13,8mm atinge o solo.