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CAPÍTULO 03 – EVAPORAÇÃO E TRANSPIRAÇÃO Prof. Cybelle Luiza Barbosa Musse – ENG/UCG.

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1 CAPÍTULO 03 – EVAPORAÇÃO E TRANSPIRAÇÃO Prof. Cybelle Luiza Barbosa Musse – ENG/UCG

2 1 INTRODUÇÃO Definições: Evaporação ; Transpiração; Evapotranspiração;

3 Evaporação É o processo pelo qual as moléculas de água na superfície líquida ou na umidade do solo, adquirem energia suficiente (através da radiação solar e outros fatores climáticos) e passam do estado líquido para o de vapor. Compreende: Evaporação da água contida no solo (umidade) Evaporação direta da água de rios, lagos e oceanos, água interceptada umidade E direta E solo 1 INTRODUÇÃO

4 Importância da evaporação: Cálculos de perdas de água em reservatórios e cálculos de necessidades de irrigação; Cálculo do balanço hídrico: Q = P – E; Operação de reservatórios: Vol, Área = f(cota) Vol Área,Volume Cota Demandas Q

5 1 INTRODUÇÃO Evaporação Potencial Máxima quantidade de água que pode evaporar de uma superfície com disponibilidade de água para a realização do processo. Ex: a evaporação da água da superfície de rios, lagos e oceanos. Evaporação Real Ocorre a uma taxa inferior à taxa potencial devido a deficiência de água para o processo. Ex: a evaporação água do solo em uma bacia hidrográfica

6 1 INTRODUÇÃO Fatores intervenientes: Umidade relativa do ar; Temperatura; Vento; Radiação solar; Pressão barométrica; Salinidade da água; Evaporação no solo e nas águas; Transpiração;

7 1 INTRODUÇÃO Fatores intervenientes: Umidade relativa do ar; Relação entre a quantidade de vapor de água presente na atmosfera e a mesma quantidade de vapor de água no mesmo volume de ar, se tivesse saturado. Grandeza expressa em porcentagem; > vapor de água > grau de umidade;

8 1 INTRODUÇÃO Fatores intervenientes: Umidade relativa do ar; Intensidade f(diferença entre as pressões) E= intensidade de evaporação; C= cte F(fatores intervenientes); po= pressão de saturação do vapor dágua à temperatura da água; pa=pressão do vapor de água presente no ar atmosférica;

9 1 INTRODUÇÃO Fatores intervenientes: Temperatura; > temperatura > evaporação (> quantidade de vapor de água); Vento; Renova o ar em contato com as massas de água ou com a vegetação, afastando o ar úmido;

10 1 INTRODUÇÃO Fatores intervenientes: Radiação Solar; O calor fornecido pelo sol energia motora para o próprio ciclo hidrológico; Pressão Barométrica; Influência pequena não considerada; > altitude intensidade de evaporação; Salinidade da água; > sal < intensidade de evaporação;

11 1 INTRODUÇÃO Fatores intervenientes: Evaporação na superfície do solo; Depende do tipo do próprio solo e do grau de umidade presente neste; Arenosos saturados evaporação superior à da superfície das águas; Argilosos saturados 75%; Solo alimentado pelo lençol freático (capilaridade) evaporação menor; Vegetação transpiração (=);

12 1 INTRODUÇÃO Fatores intervenientes: Transpiração; Retira água do solo transpiração das suas folhas; Ligada a capacidade de evaporação da atmosfera f(umidade relativa do ar, da temperatura, da velocidade do vento); Luz, calor, umidade alta abrem os poros das folhas; Solo f(tipo do solo, lençol freático, umidade);

13 1 INTRODUÇÃO Fatores intervenientes: Evaporação da superfície das águas; Influenciada pela profundidade de massa de água >profundidade > # entre a temperatura do ar e da água; Ação dos ventos;

14 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUAS Os métodos normalmente utilizados para determinar a evaporação são: evaporímetros; lisímetros; transferência de massa; balanço de energia; balanço hídrico.

15 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUAS EVAPORÍMETROS: Dão indicações referentes as pequenas superfícies de água calma; possibilitam uma medida direta do poder evaporativo da atmosfera, estando sujeitos aos efeitos de radiação, temperatura, vento e umidade; Tipos atmômetros e tanques de evaporação; São instalados sobre o solo ou sobre a própria massa de água;

16 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUAS EVAPORÍMETROS – Atmômetros: instrumento de qualquer forma usado para medição ou estimativa de diferentes intensidade de evaporação (Livingston); O mais usado é o Evaporímetro de Piché – mede a evapotranspiração potencial, sua superfície é porosa (cerâmica ou papel de filtro) e embebida em água; Outros tipos: Bola preta e branca, e Bellani

17 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUAS EVAPORÍMETROS – Atmômetros:

18 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUAS

19 EVAPORÍMETROS – Atmômetros: O balanço energético de um atmômetro difere do balanço de uma superfície livre de água, solo descoberto ou vegetado; A energia para evaporação provém da radiação, transporte de calor sensível e condução de calor através do recipiente de abastecimento; A instalação acima da superfície do solo e o meio circundante afetam as reações deste aparelho, tornando-o pouco confiável; Pontos positivos: fácil instalação, operação e portabilidade.

20 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUAS EVAPORÍMETROS –tanque de evaporação São tanques que expõem à atmosfera uma superfície líquida de água permitindo a determinação direta da evaporação potencial diariamente; Quatro classes: enterrados, superficiais, fixos e flutuantes; mais utilizado forma circular com um diâmetro de 121 cm e profundidade de 25,5 cm tipo classe A do U.S. Weather Bureau;

21 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUAS EVAPORÍMETROS –tanque de evaporação Construído em aço ou ferro galvanizado, deve ser pintado na cor alumínio e instalado numa plataforma de madeira a 15cm da superfície do solo; Deve permanecer com água variando entre 5,0 e 7,5 cm da borda superior; A taxa de evaporação é medida com auxilio de uma ponta limnimétrica apoiada em um tranquilizador;

22 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUAS EVAPORÍMETROS –tanque de evaporação A taxa de evaporação é resultado das mudanças de nível de água no tanque, levando em consideração a precipitação ocorrida; A manutenção da água entre profundidades recomendadas, evita erros que podem chegar a 15% do valor determinado;

23 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUAS EVAPORÍMETROS –tanque de evaporação

24 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUAS EVAPORÍMETROS –tanque de evaporação

25 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUAS EVAPORÍMETROS –tanque de evaporação

26 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUAS EVAPORÍMETROS –tanque de evaporação

27 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUAS EVAPORÍMETROS –tanque de evaporação

28 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUAS EVAPORÍMETROS –tanque de evaporação Para se ter a evaporação potencial de superfícies líquidas naturais a partir dos dados medidos pelo tanque classe A, deve-se corrigir os dados pelo coeficiente de correção do tanque: Ep = E x Kt Onde: Ep = evaporação potencial E = evaporação do tanque classe A Kt = coeficiente do tanque (para a região nordeste Kt varia entre 0.6 e 1,0; e no semi-árido é comum adotar- se Kt = 0,75)

29 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUAS EVAPORÍMETROS – Lisímetros

30 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUAS EVAPORÍMETROS – Lisímetros

31 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUAS TRANSFERÊNCIA DE MASSA: São métodos que se baseiam na primeira lei de Dalton, e podem ser expressos por:

32 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUAS BALANÇO HÍDRICO: Possibilita a determinação da evaporação com base na equação da continuidade do lago ou reservatório; Equação de balanço hídrico para estimar a evaporação teoricamente correto, pois está alicerçado no princípio de conservação de massa;

33 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUAS

34 BALANÇO HÍDRICO: Na prática as dificuldades para medir as demais variáveis limitam este procedimento; As imprecisões ficam por conta principalmente das contribuições diretas que aportam ao reservatório; Quando a contribuição direta não controlada é grande, o erro na sua avaliação pode produzir erros significativos na determinação da evaporação.

35 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUAS BALANÇO HÍDRICO – Exercício

36 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUAS BALANÇO HÍDRICO – Exercício A precipitação total no mês de janeiro foi de 154 mm, a vazão de entrada drenada pelo rio principal foi de 24 m³/s. Este rio drena 75 % da bacia total que escoa para o reservatório. Com base nas operações do reservatório ocorreu uma vazão média de saída de 49 m³/s. A relação entre o volume e a área do reservatório encontra-se na tabela abaixo. O volume no início do mês era de m³ e no final m³. Estime a evaporação no reservatório. (utilizar equações 4.3 e 4.4)

37 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUAS BALANÇO HÍDRICO – Exercício

38 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUAS BALANÇO HÍDRICO – Exercício

39 3 MEDIDA DE EVAPOTRANSPIRAÇÃO


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