E S C O A M E N T O Hidrograma e sua Formação Universidade Federal de Campina Grande – UFCG DEC/CCT/UFCG – Pós-Graduação Área de concentração: Recursos Hídricos ESTÁGIO DOCÊNCIA Disciplina: Hidrologia Aplicada E S C O A M E N T O Hidrograma e sua Formação Aluna de mestrado: Myrla de Souza Batista

Hidrograma Qs Seção do rio Qss Qb Seção do Riacho Seção AA t Denomina-se hidrograma ou hidrógrafa à representação gráfica da variação da vazão em relação ao tempo; Em geral Q varia com o tempo Qs Qss Qb Seção do rio Seção AA Seção do Riacho Q = Qs+Qss+Qb A Seção AA Rede de Drenagem

Hidrograma “O hidrograma pode ser entendido como a resposta da bacia hidrográfica a uma dada precipitação e a contribuição de um aqüífero (Porto et al.,2001)”; A distribuição da vazão no tempo é resultado da interação de todos os componentes do ciclo hidrológico entre a ocorrência da precipitação e a vazão na bacia hidrográfica;

Escoamentos O escoamento direto é um escoamento rápido em relação ao sub-superficial e ao de base, devido ser um escoamento livre; O escoamento sub-superficial é um pouco mais lento do que o superficial porém mais rápido do que o de base, devido ser afetado pelo solo; O escoamento de base é lento em relação ao outros devido a irregularidade no meio poroso onde ocorre o escoamento do lençol.

Razões para a variação de Q x t Nas bacias hidrográficas o escoamento varia ao longo do tempo devido a variação da precipitação e das características físicas da bacia; As chuvas próximas à saída da bacia alcançam a saída mais cedo enquanto as chuvas no ponto mais distante levam um certo tempo para alcançarem a saída da bacia; O escoamento numa bacia é gerado principalmente pelo excesso de chuva sobre a capacidade de infiltração e pela contribuição do lençol subterrâneo.

Hidrograma O hidrograma pode representar um evento isolado (hidrograma de cheias) ou uma série de eventos (fluviograma); Varia em função das características climáticas (altura da chuva, intensidade, evapotranspiração) e fisiográficas da bacia (relevo, solos, cobertura).

Hidrograma Tempo (h) Hietograma da chuva Qmax = vazão de pico Q (m3/s) Hidrograma da cheia Q(t) = Qs + Qss + Qb Qmax = vazão de pico Q(t) t

Características do Hidrograma Principais Características: Volume do escoamento: Área sob o hidrograma Vazão de pico: Vazão máxima observada no hidrograma Tempo do escoamento: Duração do escoamento

Características do Hidrograma i, f Q B ti tf tl A C tp tc Qpico Gh Gi tr tm tb i = intensidade da chuva f = capacidade de infiltração Gi = centro de massa da chuva efetiva A – início do escoamento B – momento do pico do escoamento C – final do escoamento rápido Gh = centro de massa do hidrograma tl = tempo de retardo (lag time) tp = tempo do pico tc = tempo de concentração tm = tempo de ascensão tb = tempo de base = tf - ti tr = tempo de descida (recessão)

Características do Hidrograma Tempo de retardo (tl): tempo entre os centros de massa da chuva e do hidrograma (Tucci,1993). Tempo de pico (tp): tempo entre o centro de massa da chuva e o pico do hidrograma.” (Tucci,1993). Tempo de ascensão (tm): tempo do início da chuva ao pico do hidrograma (Tucci, 1993). Tempo de base (tb): duração do escoamento superficial direto (Porto et al.,2001). Tempo de concentração (tc): é o tempo necessário para a água precipitada no ponto mais distante na bacia, deslocar-se até a seção principal. (Tucci, 1993); nesse tempo a bacia está contribuindo plenamente e a vazão é máxima.

Características do Hidrograma Os tempos do hidrograma estão diretamente relacionados com as características físicas da bacia: Bacias mais íngremes tem tempo de concentração tc e tempo de base tb menores relativamente e maiores picos do escoamento; Bacias mais vegetadas tem tempo de retardamento tr maiores relativamente, maior infiltração e menores picos; Bacias com solos mais profundos (arenosos) apresentam tempo de ascensão tm e concentração tc maiores, relativamente, e baixo volume do escoamento superficial direto.

Fatores que Influenciam o Escoamento Relevo (maior declive gera maior velocidade, menor tempo de concentração e maior pico); Cobertura da Bacia (a vegetação retarda o escoamento, aumenta a infiltração e reduz o pico); Altura e intensidade da chuva (maior altura gera maior volume, intensidade e vazão de pico); Solo (solo permeável e profundo tem maior capacidade de infiltração e o escoamento diminui); Uso do Solo (a urbanização e o desmatamento reduzem a infiltração e aumentam o escoamento);

Obrigada pela Atenção! Vamos exercitar? EXERCÍCIO

Exercício Determinar as características do hidrograma e o comportamento da bacia a partir dos seguintes dados:

Horário i (mm/h) f (mm/h) 7:00 0,00 120,00 7:20 0,25 52,36 7:40 0,45 27,48 8:00 38,17 18,33 8:20 35,33 14,96 8:40 23,51 13,72 9:00 4,70 13,27 9:20 0,60 13,10 9:40 5,60 13,04 10:00 2,35 13,01 10:20 1,18 13,00 10:40 10,00 11:00 12,90 11:20 6,60 11:40 12:00 12:20 12,40 12:40 9,10 13:00 13:20 Horário Q (m³/s) 7:00 5,00 7:36 3,00 7:56 2,00 8:30 0,69 9:36 2,02 10:40 17,97 11:00 21,30 12:00 12,89 13:00 4,92 14:00 3,36 15:00 2,58 16:00 2,19 17:00 2,11 18:00 1,91 19:00 19:15 1,76