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 (re-precipitação), infiltração, escoamento superficial

Após algum tempo do início da chuva Chuva, interceptação (re-precipitação), infiltração, escoamento superficial, escoamento subterrâneo Camada saturada

Após algum tempo do início da chuva Chuva, interceptação (re-precipitação), 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) Entradas: Precipitação, transposições, etc. Saídas: evapo(transpiração), escoamentos, derivações, etc. ∆S/∆t = entradas - saídas

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

Hidrograma+Pluviograma Representação Gráfica de Variáveis Hidrológicas Hidrograma Hidrograma+Pluviograma Pluviograma

Balanço hídrico de regiões hidrográficas BRASIL (segundo definição da ANA – Agencia Nacional da Água)

Fonte: PNRH, 2007

Fonte: PNRH, 2007

Distribuição irregular no tempo e no espaço Fonte: PNRH, 2007

Distribuição irregular no tempo e no espaço Média: 1363 mm/ano

Distribuição irregular no tempo e no espaço 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