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CAPÍTULO 05 – ESCOAMENTO SUPERFICIAL Prof. Cybelle Luiza Barbosa Musse – ENG/UCG.

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1 CAPÍTULO 05 – ESCOAMENTO SUPERFICIAL Prof. Cybelle Luiza Barbosa Musse – ENG/UCG

2 Cap. 5 – Escoamento Superficial 5.1 – Definição Segmento do ciclo hidrológico que estuda o deslocamento da água na terra (superfície); Ocorrência  origem nas precipitações; Parte das águas É interceptada pela vegetação e outros  evapora; Parte é retida em depressões do terreno; Parte se infiltra; Parte escoa pela superfície  após vencer a capacidade de infiltração; Escoamento no início  forma-se uma película laminar  aumento de espessura  atinge o estado de equilíbrio  trajetória de escoamento são determinadas pelo declive do terreno e seus obstáculos  chamado movimento das águas livres;

3 Cap. 5 – Escoamento Superficial 5.2 – Formação Escoamento no início  forma-se uma película laminar  aumento de espessura  atinge o estado de equilíbrio  trajetória de escoamento são determinadas pelo declive do terreno e seus obstáculos  chamado movimento das águas livres; Águas atingem os pontos mais baixos do terreno  formam a microrrede de drenagem  ação da erosão aumenta sob caminhos preferenciais  formam-se torrentes proporcionais a precipitação  formam-se os cursos de água  águas sujeitas; Rede de drenagem  conjunto dos cursos de água, desde os pequenos córregos até o rio principal;

4 Cap. 5 – Escoamento Superficial 5.2 – Formação Componentes do escoamento dos cursos de água  são 04 vias Escoamento superficial  proporcional precipitação; Escoamento subsuperficial  ocorre nas camadas superiores  difícil de ser separado do escoamento superficial; Escoamento subterrâneo  sua contribuição varia lentamente com o tempo e é responsável pela alimentação do curso de água durante a estiagem; Precipitação direta sobre a superfície livre;

5 Cap. 5 – Escoamento Superficial Grandezas Características Bacia Hidrográfica (bacia de contribuição): é a área geográfica coletora de água de chuva que, escoando pela superfície do solo, atinge a seção considerada; “é uma área definida topograficamente, drenada por um curso d’ água ou um sistema conectado de cursos d’ água, dispondo de uma simples saída para que toda vazão efluente seja descarregada” caracterização de uma bacia  delimitação de seu contorno  ou seja, a linha de separação que divide as precipitações em bacias vizinhas, encaminhando o escoamento superficial para um ou outro sistema fluvial; São 3 os divisores de uma bacia: Geológico, Freático, Topográfico;

6 Cap. 5 – Escoamento Superficial Grandezas Características – Bacia Hidrográfica

7 Cap. 5 – Escoamento Superficial Grandezas Características – Bacia Hidrográfica Características físicas Área de drenagem  é a área plana inclusa entre seus divisores topográficos. É obtida com a utilização de um planímetro.

8 Cap. 5 – Escoamento Superficial Grandezas Características – Bacia Hidrográfica Características físicas Forma da bacia  contorno definido  apresenta-se um formato  formato tem uma influência sobre o escoamento global; Ex.: 3 bacias de formatos diferentes, porém de mesma área e sujeitas a uma precipitação de mesma intensidade;

9 Cap. 5 – Escoamento Superficial Grandezas Características – Bacia Hidrográfica Características físicas Forma da bacia a bacia de formato A levará 10 unidades de tempo (digamos horas) para que todos os pontos da bacia tenham contribuído para a descarga (tempo de concentração); A bacia de formato B precisará de 5 horas; A C, de 8,5 horas; Assim a água será fornecida ao rio principal mais rapidamente na bacia B, depois em C e A, nesta ordem.

10 Cap. 5 – Escoamento Superficial Grandezas Características – Bacia Hidrográfica Características físicas Forma da bacia  coeficiente de compacidade

11 Cap. 5 – Escoamento Superficial Grandezas Características – Bacia Hidrográfica Características físicas Forma da bacia  fator de forma É a relação entre a largura média da bacia (L) e o comprimento axial do curso d’ água (L). O comprimento “L” é medido seguindo-se o curso d’ água mais longo desde a cabeceira mais distante da bacia até a desembocadura. A largura média é obtida pela divisão da área da bacia pelo comprimento da bacia.

12 Cap. 5 – Escoamento Superficial Grandezas Características – Bacia Hidrográfica Características físicas Forma da bacia  fator de forma Encontrar Kc e Kf

13 Cap. 5 – Escoamento Superficial Grandezas Características – Bacia Hidrográfica Características físicas Forma da bacia  exercício

14 Cap. 5 – Escoamento Superficial Grandezas Características – Bacia Hidrográfica Características físicas Sistema de Drenagem  é constituído pelo rio principal e seus efluentes; Uma bacia bem drenada tem menor tempo de concentração  o escoamento superficial concentra-se mais rapidamente e os picos de enchente são altos; As características de uma rede de drenagem podem ser razoavelmente descritos pela ordem dos cursos d’ água, densidade de drenagem, extensão média do escoamento superficial e sinuosidade do curso d’ água; A ordem dos rios é uma classificação que reflete o grau de ramificação dentro de uma bacia;

15 Cap. 5 – Escoamento Superficial Grandezas Características – Bacia Hidrográfica Características físicas Sistema de Drenagem – grau de ramificação “Designam-se todos os afluentes que não se ramificam (podendo desembocar no rio principal ou em seus ramos) como sendo de primeira ordem. Os cursos d’ água que somente recebem afluentes que não se subdividem são de segunda ordem. Os de terceira ordem são formados pela reunião de dois cursos d’ água de segunda ordem, e assim por diante.”

16 Cap. 5 – Escoamento Superficial Grandezas Características – Bacia Hidrográfica Características físicas Sistema de Drenagem – grau de ramificação

17 Cap. 5 – Escoamento Superficial Grandezas Características – Bacia Hidrográfica Características físicas Sistema de Drenagem – densidade de drenagem

18 5.3 - Grandezas Características – Bacia Hidrográfica Características físicas Sistema de Drenagem – extensão média do escoamento superficial Este parâmetro indica a distância média que a água de chuva teria que escoar sobre os terrenos da bacia (EM LINHA RETA) do ponto onde ocorreu sua queda até o curso d’ água mais próximo. Ele dá uma idéia da distância média do escoamento superficial. A bacia em estudo é transformada em retângulo de mesma área, onde o lado maior é a soma dos comprimentos dos rios da bacia (L = Σil). Cap. 5 – Escoamento Superficial

19 5.3 - Grandezas Características – Bacia Hidrográfica Características físicas Sistema de Drenagem – extensão média do escoamento superficial Cap. 5 – Escoamento Superficial

20 5.3 - Grandezas Características Vazão: volume de água escoado por unidade de tempo; Vazões normais  escoam no curso de água; Vazões de inundação  ultrapassam um valor limite, excedem a capacidade normal das seções de escoamento dos cursos de água; Freqüência de vazão: é o número de ocorrências de uma determinada vazão em um dado intervalo de tempo (período de retorno / de ocorrência T); “ em uma determinada seção ocorrerão valores = ou > ao valor da Q uma vez a cada T anos”

21 5.3 - Grandezas Características Coeficiente de Deflúvio: relação entre a quantidade total escoada pela seção e quantidade de água precipitada na bacia hidrográfica; Balanço Hídrico: diferença entre o volume total precipitado e evaporado; Tempo de concentração: duração (tempo) da trajetória da partícula de água que demore mais tempo para atingir a seção; “ intervalo de tempo necessário, contado a partir do início da precipitação, para que toda a bacia hidrográfica correspondente passe a contribuir na seção em estudo” Nível de água: altura atingida pela água na seção em relação a uma determinada referência (valor instantâneo ou média de um determinado intervalo de tempo – dia, mês, ano); Cap. 5 – Escoamento Superficial

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24 5.4 – Fatores Intervenientes Fatores que presidem a quantidade de água precipitada Quantidade de vapor de água presente na atmosfera; Condições metereológicas e topográficas (temperatura, ventos, pressão, acidentes topográficos); Fatores que presidem o afluxo da água à seção em estudo Área da bacia de contribuição; Topografia da bacia: declividades, depressões retentoras de água; Condições da superfície do solo e constituição geológica: vegetação, capacidade de infiltração do solo, camadas geológicas, tipos de rochas presentes, entre outros; Obras de controle (canalizações, drenagens, barragens...); Cap. 5 – Escoamento Superficial

25 Montagem do molinete para medição de vazão do João Leite.

26 Modelo de molinete utilizado na medição de vazão do João Leite.

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28 Balizas indicadoras de nível no João Leite.

29 Equipamento utilizado para fixar o cabo de aço nas margens do Ribeirão

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31 Equipe fazendo medição da velocidade em canoa no ribeirão João Leite.

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34 Demonstração de seção genérica do João Leite.

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36 Sonar acústico Dopler

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38 Monitor de Vazão

39 Medindo a velocidade

40 Molinete eletronico


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