aula 2 - ciclo hidrológico

Hidrologia

Ciclo Hidrológico

Prof. Dr.Antonio Lázaro F. Santos

Adaptado de Collischonn, W (2008)

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.

Ciclo hidrológico

Ciclo hidrológico

Efluentes: rios que recebem contribuição de água do subsolo e

aumentam sua vazão em direção à jusante. São característicos de

regiões úmidas.

Influentes: rios que perdem água para o subsolo (infiltração), além da

perda por evaporação. Eles diminuem sua vazão em direção à

jusante e podem secar antes de atingir o mar. São típicos de climas

áridos.

No que diz respeito às relações da drenagem com as águas de

subsuperfície os rios podem ser:

• Chuva, infiltração,

escoamento superficial

• Chuva, infiltração,

escoamento superficial,

escoamento subterrâneo

Camada saturada

• Escoamento

sub-superficial

Camada saturada

• Depois da chuva: Escoamento sub-superficial e

escoamento subterrâneo

• Estiagem: apenas escoamento subterrâneo

Camada saturada

• Estiagem muito longa = rio seco

Rios intermitentes

Camada saturada

Reservas de água

• Onde está a água no mundo?

– A mesma quantidade de água está presente na Terra

atualmente como no tempo em que os dinossauros habitavam o planeta, há milhões de anos atrás.

Oceanos 1350 x 1015 m3

Geleiras 25 x 1015 m3

Águas subterrâneas 8,4 x 1015 m3

Rios e Lagos 0,2 x 1015 m3

Atmosfera 0,0130 x 1015 m3

Biosfera 0,0006 x 1015 m3

Quantificação das reservas de água:

BALANÇO HÍDRICO REGIONAL

Para um volume de controle superficial: P= Qs + Es + Ts + I + Vs

(equação 01)

P = Qs + Es +Ts + I + ÇVs


Para um volume de controle imediatamente abaixo da superfície do solo:

Onde:

P = total anual precipitado sobre a bacia em forma de chuva, neve, etc., expressa em mm;

E = perda anual de água por evaporação, expressa em mm;

T = perda anual de água por Transpiração, expressa em mm;

Q=D = Deflúvio, volume total escoado superficialmente na bacia. expressa em mm;

I = Infiltração;

V= variação de todos os armazenamentos;

EVT = perdas por evapotranspiração, expressa em mm;

S = Superficial;

SUB = Subterrânea.

Substituindo a equação 02 na equação 01:

P = Qs + Qsub + Es + Esub + Ts + Tsub + Vs + Vsub

P = Q + EVT + V

Quando o período de observação é de longa duração (um ou mais anos),

pode-se considerar que V é nulo ou desprezível face aos valores de P e

Q.

Desta forma, a equação acima do ser rescrita como: P = Q + EVT Q=D

P = Qs + Es +Ts + I + ÇVs

Unidades de medida em hidrologia

Área da bacia → km² ou ha

Precipitação → mm

Intensidade de precipitação → mm/h

Evapotranspiração → mm

Infiltração → mm/h

Vazão → m³/s

Unidades de medida em hidrologia

OBS: na equação do balanço hídrico todos os

termos estão expressos em lâmina de água

(normalmente medida em mm).

Vazão específica (D): Permite quantificar a

produção de uma bacia. É a relação entre a vazão

média (medida no exutório) e a área da bacia (A).

D= Vm/A; [m3 /s. km2 ] ou [l/s. km2 ]

DADA A VAZÃO ESPECÍFICA, O DEFLÚVIO TOTAL ANUAL É:

Dt = D. t (mm)

EXERCÍCIO 1

Numa bacia de 13 ha a precipitação total anual foi de

1326mm. Avaliar a evapotranspiração total anual supondo que

a vazão específica da bacia foi de 14,3 l/s. km2

Representação Gráfica de Variáveis Hidrológicas

Hidrograma

Pluviograma

Hidrograma+Pluviograma

Região Área Chuva Vazão Evapo Chuva Vazão Evapo Vazão Vazão

transp. transp. % %

km2 m3/s m3/s m3/s mm mm mm Chuva Brasil

Amazonas - Total 6112000 493491 202000 291491 2546 1042 1504 41

Amazonas- Brasil 3884191 277000 128900 139640 2249 1047 1134 47 72

Tocantins 757000 42387 11300 31087 1766 471 1295 27 6

Atlântico Norte 242000 16388 6000 10388 2136 782 1354 37 3

Atlântico Nordeste 787000 27981 3130 24851 1121 125 996 11 2

São Francisco 634000 19829 3040 16789 986 151 835 15 2

Atlântico Leste (1) 242000 7784 670 7114 1014 87 927 9 0

Atlântico Leste (2) 303000 11791 3710 8081 1227 386 841 31 2

Paraná 877000 39935 11200 28735 1436 403 1033 28 6

Paraguai 368000 16326 1340 14986 1399 115 1284 8 1

Uruguai 178000 9589 4040 5549 1699 716 983 42 2

Atlântico - Sul 224000 10519 4570 5949 1481 643 838 43 3

Brasil - Amazonas Total 10724000 696020 251000 445020 2047 738 1309 36

Brasil - Amazonas Parcial 8496191 479529 177900 293169 1780 660 1088 37 100

(1) Do Japaratuba (SE) ao Pardo (BA)

(1) Do Jequitinhonha (MG/BA) ao Paraíba do Sul ( SP/MG/RJ)

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

http://www.iph.ufrgs.br/


EXERCÍCIOS-APLICAÇÃO

1 - Uma barragem irá abastecer uma cidade de 100.000

habitantes e uma área irrigada de 5.000 ha. Verificar, através

de um balanço hídrico anual, se o local escolhido para a

barragem tem condições de atender à demanda, quando esta

for construída.

Informações disponíveis:

área da bacia (Ab) = 300 km2;

precipitação média anual (Pm) = 1.300 mm/ano;

evapotranspiração total (EVT) para situação com a barragem

pronta = 1.000mm/ano;

demanda da cidade = 150 l/(hab. x dia);

demanda da área irrigada = 9.000 m3/(ha x ano).


2- Uma bacia hidrográfica de 25 km2 de área recebe uma precipitação média

anual de 1.200 mm. Considerando que as perdas médias anuais por

evapotranspiração valem 800 mm, determinar a vazão média de longo período

na exutório, em m3/s.

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